道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施

(整期优先)网络出版时间:2021-02-24
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道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施

陈鑫

南京华东电力设备安装有限公司 江苏南京 211161

摘要:道路桥梁的混凝土灌浇容易受到环境因素或者本身混凝土混合材料的影响出现裂缝问题,影响施工后的美观情况和结构安全性。对于裂缝形成的预防在施工过程中也极为重要,根据不同的影响因素进行分析和采取针对不同裂缝的预防和修复措施来恢复道路桥梁的正常使用,是对于城市各段道路桥梁进行正常施工建设和维护的重要举措。

关键词:道路桥梁;工程施工;混凝土裂缝成因;防治措施

引言:

在我国各个城市道路桥梁的建设使用过程中,容易出现道路桥梁的路面和桥墩支撑等部位的裂缝,这些裂缝出现的形成原因不同,除了裂缝出现后及时进行修补维护的措施非常重要,对于在施工过程中预防裂缝出现的各种方法也需要进行不断研究和重视,为提高道路桥梁的使用安全打好稳定的基础,同时也要做到对出现裂缝的路段桥面修补的稳固和美观。

一、道路桥梁混凝土出现裂缝的因素

道路桥梁的建造施工过程中,使用混凝土的加固性能来帮助道路桥梁的稳定性和美观性,但是也因为混凝土的特性受到的影响因素会发生形变的情况,导致出现裂缝的产生。

比如受到季节环境温度的变化或者混凝土内部热量的影响、道路桥梁的建设构造设计是否合理、施工过程中采用的建造材料和建造措施以及道路桥梁施工完成后投入使用的承载程度等原因都可能会使混凝土受到影响产生裂缝[1]

二、道路桥梁混凝土出现裂缝的危害

(一)结构问题

在道路桥梁的设计施工中,对于路桥的设计是否合理,所建成的路桥对于自身受力结构能否达到平衡稳固极为重要。在对于某段道路桥梁的设计阶段,如果出现了承载力结构的偏差,在进行后续的开洞挖槽等工作时就容易出现裂缝。由于道路桥梁投入使用后可能会经历超过本身的交通荷载重量,出现不同程度的裂缝。

(二)收缩能力

混凝土的品种多样,在道路桥梁施工中使用的混凝土需要具有良好的收缩能力,注意混凝土的使用强度,普通水泥的收缩能力比较差,容易因为自身的收缩变形特点产生大量裂缝的出现。

(三)季节影响

当路桥施工结束后,所使用的混凝土会因为自身特性受到天气影响而发生热胀冷缩的内部结构改变。当混凝土受到影响而产生了内部结构的应力,一旦受到热胀冷缩的温度变化影响,内部结构的应力因为受到限制无法进行形状的改变,就出现了裂缝。不止季节的变化会影响混凝土的形状,对于太阳光照射所产生的温度升降都可能出现路桥的路面开裂[2]。图一为某处道路桥梁由于不同原因出现的裂缝。

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图1.某地混凝土路面裂缝图

三、防止混凝土出现裂缝的措施

(一)合理选择水泥

在道路桥梁计划施工的混凝土搅拌完成浇灌后,会由于产生的热量影响水分的蒸发出现水化的情况,水分大量蒸发会使混凝土出现不同程度收缩,影响混凝土结构发生骨料下沉的状况,形成收缩性裂缝。因此在混凝土材料的选择和施工方面需要根据水泥品种和特性进行合理使用。

选择低热水泥和快硬水泥等收缩性比较好的水泥品种,在使用时注意水泥材料的标号和单位用量,在施工时经常会使用增加水泥材料的使用量来增加混凝土的整体强度。同时对于骨料的选择也尽量选择吸水性好的材料,比如砂岩和板岩等材料吸水性比较好,收缩性也较高的材料。可以用水进行对砂石材料的降温冷却,降低混凝土结构的浇筑温度[3]

(二)注意温度影响

在天气炎热时对路桥施工的混凝土浇灌量进行控制,使用减少每次浇灌的混凝土厚度来实现混凝土结构散热的目的,工作人员也要对混凝土结构入模的温度进行掌握。最好选择在温度比较适宜的春秋季节进行施工浇灌混凝土结构,减少因为施工期间混凝土的庞大使用量受严寒或者炎热天气影响发生温度巨大变化形成裂缝的情况。

在早期混凝土结构出现表面裂缝时就需要对混凝土采取内部结构保温的措施,防止混凝土的内部结构因为内外温差大产生梯形温度,预防在混凝土内部出现水化现象。

(三)选择合适修补方式

在道路桥梁的维护修补措施中,较常使用灌浆法、钉合法、表面闭合和钻孔塞嵌等方法来修补裂缝。比如在潮湿条件下,使用丙烯酰胺聚合物等灌浆材料与水进行反应封闭裂缝;对桥墩结构出现的裂缝可以使用普通硅酸盐水泥混合砂浆进行浇灌;在桥梁结构中有防水密封的要求,选择进行钻孔塞嵌灌入柔性沥青来作为砂浆的代替品。

对公路桥梁的静止裂缝进行表面封闭可以防止水分和化学物质的侵入,防止对内部结构形成进一步的破坏。例如桥梁侧面出现裂缝或者需要选择对周边结构避免产生影响的环境条件,使用纤长较薄的金属跨过裂缝镶嵌入沟槽中,使用砂浆或者粘合剂进行无收缩材料进行钉合。

当道路桥梁的表面出现裂缝时,例如在路面或者桥面裂缝深度超过0.01毫米的部分使用可以使用涂刷液态粘度比较低的树脂材料进行裂缝的密封。也可以使用水灰配比较低的砂浆来进行手工的方式嵌入,如图2;也有通过进行表面钻孔附加钢筋的方法在裂缝水平90°的位置进行贯穿裂缝,灌入环氧树脂与钢筋进行粘合,再通过外部应力的施加,实现加强裂缝和结构主体部分的闭合能力

[4]

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图2.混凝土修补

(四)合理设置使用情况

根据所在路段对于投入使用过程中承载量的前期调查进行合理设计,在道路桥梁建设施工完成后作出车辆运输限制,在合理保障城市正常交通运输流量的基础上,限制日常通行的运输车流量,防止出现同时段大规模的车辆交通超过道路桥梁的最大负荷量,完成大量裂缝出现影响道路桥梁的美观和安全。

四、结束语

针对目前我国已经出现的道路桥梁施工中混凝土结构灌浇的表面裂缝和支撑结构裂缝的预防研究和修补措施依然还在不断进行探索,各种新型材料和混合材料的合理使用比例可以更好的提高路桥施工的效果,为了保证道路桥梁的投入使用质量安全,对路桥的建设和裂缝改善措施的维护成为我国发展经济的路线基础,需要更加深入的探究。

参考文献:

[1]王刚.浅析公路桥梁混凝土裂缝[J].全文版:工程技术,2016:187.

[2]龙伟.浅析公路桥梁混凝土裂缝[J].中国科技博览,2014:178-178.

[3]叶其伟 付之富.路桥混凝土裂缝施工阶段控制措施[J].青年科学:下半月,2014:7.

[4]李海,杨春才.公路预应力混凝土桥梁裂缝分析[J].全文版:工程技术,2016:170.