道路桥梁施工大体积混凝土裂缝成因及防治对策论文_崔鹏

道路桥梁施工大体积混凝土裂缝成因及防治对策论文_崔鹏

中交第四公路工程局有限公司 北京 100022

摘要:随着交通事业的迅猛发展,对施工技术的要求越来越高,要想保证整个工程的质量,必须要强化大体积混凝土施工质量的控制,注重大体积混凝土施工技术的应用要点,结合道路桥梁结构的整体实际情况,注重施工各个环节控制,最终确保道路桥梁的施工质量。

关键词:道路桥梁;混凝土结构;施工技术

引言

大体积混凝土在桥梁工程中应用较广,控制混凝土的稳定性、避免施工裂缝是保证桥梁工程质量的关键。造成大体积混凝土施工中出现裂缝的问题有很多,因此相关施工单位应结合施工客观环境与工程建设实际情况,科学选用应对措施,达到提高道路桥梁工程质量目的。

1大体积混凝土工程产生裂缝的原因分析

1.1温度应力因素

现阶段温度裂缝出现主要是指温差。在进行浇筑初期,产生水化热,不能很好的散热,导致混凝土的温度增加,内外温差增大,在混凝土的凝结阶段发生一定拉应力,当比混凝土抗压强度大时,就会出现混凝土裂缝问题;在进行拆模之前和之后,其表面温度急速降低,形成温度陡降,产生裂缝;如果混凝土的内部上升到了最高温度,热量就会逐渐被散发,和最高温度之间的差值是指内部温差。其中,比较重要的因素是指水化热所导致的内外温差。

1.2收缩因素

收缩原因所产生的裂缝,主要表现为干燥收缩以及塑性收缩。当水泥活性较大和混凝土温度比较高的情况,或是水灰比较低的基础上,就可能导致裂缝发生。由于泌水问题逐渐减少,表面蒸发的一些水分补充不是很及时,就会造成混凝土处在塑性状态,当遭受拉力的话,混凝土的表面就会产生裂缝问题,随之,混凝土内的一些水分会得到进一步蒸发。

2混凝土结构的施工技术

2.1合理设计大体积混凝土配比

通过合理设计大体积混凝土成分的配比,可有效降低混凝土升温、收缩沉降等方面引起大体积混凝土施工裂缝产生的机率。为了使大体积混凝土配比效果合理可从四方面进行分析:一是加大粗骨料在混凝土内的比重。混凝土质量的好坏取决于骨架的优劣,而依据工程需求结合工程实际,增加粗骨料可达到增加骨架作用,伴随粗骨料的增加大体积混凝土中的胶凝材料则随之减少,而因胶凝材料产生的水化热也将同时下降,从而降低大体积混凝土裂缝机率;二是通过添加具有微膨胀成分的外加剂降低预应力对混凝土产生裂缝的机率。造成大体积混凝土施工裂缝的原因除了结构内外存在极大温差外,混凝土的收缩也是引起结构裂缝的一大因素,通过添加具有一定膨胀力的材料,则可缓解收缩压力、内外温差对施工结构的消极影响。例如,在当今较为常见的UEA 为例,在水泥中加入10%--12%比重的微膨胀成分,并产生0.025%--0.04%的膨胀率,而这些膨胀率可产生0.2Mpa--0.7Mpa 的预应力,同时抵消混凝土结构内收缩拉应力,可以有效降低大体积混凝土产生裂缝可能性;三是利用减水剂提高粉煤灰掺量。增加粉煤灰掺量既可以提高混凝土强度,又可以减少沁水现象对混凝土质量的影响。此外,利用减水剂提高粉煤灰掺量还可以提高结构和易性、可泵性以及抗离折性,通过提高混凝土强度,达到避免大体积混凝土施工裂缝问题;四是根据工程需求选择最为合理的水泥品种。水泥作为大型混凝土施工中较为重要的施工材料,水泥质量的优劣直接影响工程质量,为了降低大型混凝土施工裂缝机率,应选择水化热低、水化热不集中的优质水泥,例如矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥等优质水泥。随着社会的不断发展,当今工程道路桥梁施工中大多数以选用商业水泥,因为,直接配比好的水泥可以立刻使用,所以有利于提高道路桥梁施工效率。然而,当今社会上水泥质量却存在良莠不齐的现象,因此在进行水泥选购时,应确保具有生产日期、合格证、质量检验证明等相关资料,避免采购劣质材料而无法保障工程质量。

2.2浇筑技术的要点

混凝土浇筑是工程道路桥梁质量优劣的关键点,混凝土浇筑反应了道路桥梁工程的质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在我国道路桥梁工程施工的过程中浇筑的质量还没有达到先进的标准,并且在具体的浇筑环节还存在一些不足,包括多次进行模板循环,导致模板不能与具体的施工保持完美的契合度,并且在钢筋绑扎的过程中由于存在异物导致混凝土在振捣的环节质量不高,也未遵循混凝土具体的浇筑顺序进行施工。另外,在混凝土施工中并没有对预埋件的位置进行合理预留。这些情况一旦出现在混凝土浇筑中,会使混凝土质量受到严重影响。

2.3控制混凝土的温度应力

混凝土温度应力控制工作应从以下三个方面入手:首先,减少水泥用量是为了减少混凝土内部的热量。当水泥水化时,它释放热量,但受到混凝土表面系数的限制,不能释放所有的热量,因此会产生温度压力。在生产混凝土时,使用其他材料替代部分水泥或使用减水剂,可以更有效地解决问题。搅拌必须非常小心,以确保搅拌足够,促进内部热量的释放。其次,为了严格控制混凝土浇筑温度,混凝土在浇筑过程中容易受到外界因素的影响。因此,应避免在高温环境下浇注混凝土,特别是大面积浇筑时,要严格控制温度条件。当温度过高时,采用有效的冷却措施将浇注温度控制在理想范围内。最后,减少混凝土浇筑的分层厚度,并在条件允许时减缓混凝土的浇筑速度。在炎热天气下浇铸混凝土时,铸件的厚度会减小,并且铸件表面用于散热。

2.4混凝土运输和泵送技术要点

混凝土搅拌之后要进行运输,在运输的过程中混凝土的质量会受到运输时间和影响,如果运输的时间过长会使混凝土的强度受到严重的影响,因此,在道路桥梁工程施工的过程中要对混凝土运输的时间和距离进行科学合理的设置,尽量在道路桥梁工地的周边进行混凝土搅拌工作,这样能够有效的缩短混凝土运输的时间和路程,从而有效的保证混凝土的质量不会受到任何的影响,如果混凝土经过长时间的运输就会产生凝固的现象,直接影响混凝土的装卸,导致道路桥梁工程的进度减慢。为了能够更好解决混凝土运输问题,进行道路桥梁工程施工时,一般采用桶内搅拌和现场施工的方式来实现混凝土的运输和泵送,有效避免了因为运输的问题导致混凝土的质量受到的影响。

2.5养护技术

大体积混凝土在通过施工结束之后,便要进行养护。通过对混凝土的养护主要还是为了能够迅速地收集到有关混凝土内部温度变化的情况,从而对混凝土的温度能够进行有效的控制,防止大体积混凝土产生裂缝的情况。在不同的季节,应对大体积混凝土采取不同措施进行维护,冬季要做好混凝土的防冻措施,防止霜冻破坏混凝土,夏季则要及时做好保湿工作,避免由于温度高,蒸发力强而产生的裂缝问题。做好大体积混凝土的保温隔热工作是对混凝土进行养护的主要手段,也是提高质量的关键。

如遇大体积混凝土施工时温度较低,而分析温度裂缝产生的原因也能得出,最重要的是要把握和控制好施工现场的温度及对混凝土材料温度进行有效监测。具体而言,在混凝土入模后的早期升温阶段,应保证每2 h 检测1 次结构温度;到后期降温阶段,应当保证不低于每4 h 检测1 次结构温度。升温速度较快或降温速度较快都会引发温度裂缝,而缓解温度变化速率较快的主要做法在于注意施工时的养护条件的改善。一般情况下,在我国北方地区,11 月入冬后平均温度在0°,完成大体积混凝土的浇筑压实后,现场的技术人员应当及时对混凝土表面进行覆膜处理,对企口位置、柱、角、插筋等位置也应当统一处理。混凝土面层表面有一定强度并能站人时,施工技术人员可以上去将薄膜揭开并观察其是否有缩裂产生。如果有,则应抹平并适当洒水保持其湿润,然后再在其表面用薄膜重新覆盖好,同时,可以加盖1 层或多层再生棉棉被或草席。对筏板侧面或突出位置可以用麻袋、塑料膜进行保温处理,对后浇带、电梯井等位置用薄膜覆盖处理后应当用额外的彩色布将上口覆盖。

结束语

道路和桥梁工程是一个复杂的过程,涉及很多方面的属性,包括实用性,全面性和社会性。在大体积混凝土施工过程中,经常发生水加热,温度应力等问题可能导致混凝土施工。此时要用大体积混凝土技术开展工程建设,切实解决有关问题。采用大体积混凝土施工技术开发道路桥梁施工主要是为了减少混凝土开裂的机会,为工程质量奠定良好的基础。做好混凝土技术的研发工作,对道路桥梁的健康发展具备十分必要作用,在整体上,不仅能将其存在的安全隐患排除掉,也能为其发展提供保障。

参考文献:

[1]龚剑,李宏伟. 大体积混凝土施工中的裂缝控制[J]. 施工技术,2012,41(06):28-32.

[2]路璐,李兴贵. 大体积混凝土裂缝控制的研究与进展[J]. 水利与建筑工程学报,2012,10(01):146-150.

[3]张晓飞. 大体积混凝土结构温度场和应力场仿真计算研究[D].西安理工大学,2009.

论文作者:崔鹏

论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期

论文发表时间:2018/8/13

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