公路施工中混凝土裂缝的成因及对策研究

(整期优先)网络出版时间:2022-06-24
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公路施工中混凝土裂缝的成因及对策研究

朱月明

湖南路桥建设集团有限公司三分公司

摘要:近年来,经济快速发展,社会不断进步,交通行业发展迅速,桥梁工程作为我国较为重要的基础建设工程之一,由于跨度较大,结构强度质量要求高,所以在实际作业中对大体积混凝土质量的要求相对较高。但大体积混凝土施工作业中,经常会因为环境因素的限制出现裂缝问题,不利于保障工程结构的稳定性。为此,就要做好提前分析和预防,加大大体积混凝土裂缝防治力度,从而保证桥梁工程的质量。

关键词:公路施工;混凝土;裂缝;成因;对策

引言

近年来,随着中国经济的发展,混凝土的应用越来越多。而混凝土施工过程中,混凝土结构产生的裂纹问题日益突出,给公路工程带来了严重的安全问题和潜在危险。因此在分析和使用混凝土裂缝原因时,使用者对这些问题提出了相应的对策,对实际业务中产生的裂痕控制有很重要的意义。混凝土结构具有良好的耐久性、耐火性、可塑性和整体性,在施工材料中占有巨大的优势,在当地建筑房屋、道桥方面有很多优点。但是在硬度、强度低的环境下,脆弱性材料在形成时,材料质量、施工工艺、施工过程的等诸多因素都容易受到影响,一旦环境温度发生变化、地基沉降等问题,结构将更加不稳定,非常被动,而且容易产生裂纹龟裂的问题。

1公路工程施工中混凝土产生裂缝的危害

我国公路工程在建设的过程中,混凝土是首要的原材料,所以应该对混凝土极易出发生的问题加以重视,如混凝土裂缝,倘若出现这种现象就会为人们的日常出行带来严重的交通隐患,从而降低公路工程的整体安全性。人们在公路上正常行驶中如果混凝土发生裂缝,越来越多的车辆会给公路路面造成的一定的负荷,倘若受到天气因素的影响,当降雨时积水会逐渐渗透到公路工程的裂缝中,进而将裂缝范围予以扩大,使得公路工程出现坍塌的情况。不仅如此,公路工程的损坏会在一定程度上损失经济,对公路工程建重新修建时需要耗费大量的人力与物力,还会影响人们日常出行的安全性。另外,由于混凝土本身的结构较为特殊,极易与空气中的二氧化碳结合出现化学反应,从而加快公路工程混凝土的裂缝出现,使得公路工程整体质量明显降低。

2公路施工中混凝土裂缝的成因

2.1混凝土材料本身的原因

注入混凝土后,建筑结构的硬化是一个渐进的过程。在混凝土硬化的过程中,水泥会产生大量的热量,从而影响内外温度导致温差较大,这些热量将会积聚,从而导致内部温度迅速上升,一般都会有很大的热量,在自然冷却条件下,建筑物的混凝土表面迅速散热,从而导致内外温度差距大,这类断裂通常发生在混凝土施工的中后期。

2.2温度变化引起裂缝

混凝土具有热胀冷缩的物理特性,在混凝土内部结构、外部环境出现较大的温度变化时,将导致混凝土出现变形。若变形问题没有得到及时处理,则可能会导致混凝土出现裂缝。因为,在温度变化导致的混凝土变形过程中,混凝土内部结构产生的拉应力,一旦超过混凝土抗拉强度,则会出现温度裂缝。通过对混凝土温度裂缝的成因进行归纳可知,主要集中于以下几个方面。其一,在冬季开展公路工程开发建设时,由于外界的施工温度较低,而混凝土内部含有一定的水分,则容易出现冰冻问题,进而使得混凝土内部体积膨胀,即混凝土内部结构出现膨胀应力。与此同时,在混凝土内部凝胶孔中,冷水出现了微观的迁移、重新分布变化,进而导致混凝土内部出现了渗透压,使得混凝土内部的膨胀应力不断增加,最终超过混凝的内部结构抗拉强度,导致混凝土出现裂缝。其二,鉴于公路工程施工建设过程中,需要进行大体积混凝土施工,而大体积混凝土施工过程中,水泥水化阶段会产生大量的热量,若该热量无法及时散发,则会使得混凝土的内部温度过高,且远高于混凝土表面的温度,使得混凝土出现较大的温度差,导致混凝土结构出现拉应力。在拉应力超过混凝土的抗拉极限时,则会导致混凝土温度裂缝的出现。

3公路施工中混凝土裂缝的成因的对策

3.1混凝土施工方案控制

合理施工方案对防裂控制起决定性作用,要确定几个重要工程,避免在变化断面产生应力集中,应力集中部位需采取强化措施。在易裂边缘设置钢筋灯,提高混凝土的拉伸应力,需充分考虑施工时的气候特点和合理安装后的修补工件。调节混凝土的水和材料,减少混凝土的塌陷度,搅拌适量塑胶等。在施工的过程中,为了防止混凝土产生裂缝应该采取相应的保护措施,严格调整混凝土的内外温度差,采取合理的施工方案,避免裂缝的产生,保障施工的质量。铸件面冷却或者在混凝上填埋管道,利用冷水通过内部下降和混凝土入模温度等手段调节时间工作温度。裂缝产生的主要原因是温度的变化,特别是东北地区冬夏温差的变化,使得混凝土结构更容易发生裂缝。为了防止混凝土表面开裂,保温是防止开裂的重要手段,目前,保温是防止混凝土内外温度不平衡引起的温度变化而产生裂缝的重要手段。

3.2混凝土施工温度控制

在进行解决混凝土温度裂缝问题时,施工人员必须对混凝土的温度进行有效控制。通过对温度裂缝进行分析可知,该类裂缝主要是由于混凝土出现温度差。在对混凝土温度进行控制时,应当将混凝土的温度控制在标准范围内。在混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣等工艺开展过程中,都会使得混凝土内部材料产生较多的摩擦,进而使得混凝土的温度过高。为很好解决该问题,应当通过专业的冷却水管道,实现对混凝土降温处理。如大体积混凝土施工建设时,为保证公路工程的整体建设质量与安全,则合理安装冷却水管道,对其进行合理固定,避免在混凝土浇筑过程中变形损坏,影响到后续混凝土施工的质量与安全。在混凝土进行浇筑后,冷却水管则会通过冷却水,完成对混凝土的降温处理。为实现对混凝土温度的科学控制,则需要设置合适位置的测温点,保证对混凝土内部温度的有效监测,确保混凝土内外温度差控制在25℃以内,则可有效规避温度裂缝的出现。为保证冷却水管系统运行的有效性,需保证出水口与进水口,均设置在混凝土的上层,以发挥出混凝土冷却水管的运行价值。为避免混凝土表面温度降低较快,则可以利用毛毡进行覆盖,有效减少混凝土表面的温度流失、水分流失,保证混凝土凝固的质量与安全。

3.3加强混凝土养护工作

养护工作与混凝土浇筑工作同等重要,若养护工作不到位,将使得混凝土裂缝问题出现频率增加。在公路工程竣工阶段,必须契合工程建设的技术要求,编制科学严谨的混凝土养护工作方案与技术要求,确保后续混凝土养护工作开展的有效性与可靠性。在实际混凝土养护阶段,则需要根据实际公路的运行情况,以及相关的季节变化,进而采取针对性的养护技术方案。如夏季公路工程竣工后,养护工作开扎实,应当突出对混凝土湿度的控制,避免混凝土由于水分的缺失,进而出现裂缝。通过及时喷水保湿处理、混凝土表面覆膜处理,实现对混凝土湿度的科学控制。

结语

近几年来,随着我国社会经济的快速发展,城市建设中建筑工程量也越来越多,大部分作业中都要用混凝土,但混凝土自身强度较大容易在浇筑作业中产生裂缝,而且很容易影响正常使用,为了防止混凝土裂缝,需要采用合理设计和先进设计的施工方案,同时也十分需要良好的维修措施,提高施工技术和专业知识素养、技术范围和人员规模,这些不足之处终会得到完美解决,推动中国道路桥梁的施工建设,从而达到巅峰。

参考文献

[1]郑华川.公路施工中混凝土裂缝成因及控制技术[J].中国公路,2019(2):118-119.

[2]楼玉鹏.公路大体积混凝土施工裂缝控制措施分析[J].建筑知识,2017(15):97.

[3]白锦霞.试述公路施工中混凝土裂缝成因及控制措施[J].绿色环保建材,2018(9):106.