中国葛洲坝集团路桥工程有限公司 湖北省宜昌市 443000
摘要:桥梁工程是社会经济发展的基础,是交通领域关注的重点。同时,桥梁工程也是一项系统性强、投资大、风险大、周期长的建设项目,而混凝土是道路桥梁中的关键材料,为了避免在混凝土施工中出现裂缝问题,需要施工单位加强重视,把握混凝土施工裂缝的类型、特点和危害性,明确其产生原因,制定针对性的预防措施。
关键词:道路与桥梁;混凝土施工;应用分析
1 道路桥梁混凝土施工技术概述
1.1 混凝土施工技术的内涵
混凝土以胶凝材料和集料为主要成分,其中水泥是常见的胶凝材料,集料则以砂石为主,按特定的比例掺料、拌和,得到均匀性较好的混凝土。混凝土施工技术广泛应用到特定强度等级的混凝土,在道路桥梁工程中,混凝土施工技术具有重要的地位,具体涉及到混合料的拌和、运输、浇筑、振捣、养护等环节。在合理应用混凝土施工技术后,可充分发挥出混凝土的性能优势,建成的结构抗压性较好,同时建设成本较低,能够满足质量和经济效益的双项要求。因此,为了顺利建设高品质的道路桥梁,需要加强对混凝土施工技术的合理化应用。
1.2 混凝土施工技术在道路桥梁工程中的应用特点
在现代桥梁工程建设中,混凝土是重要的材料,具有取材便捷、抗压强度高、可塑性好、成本低等多项优势,若能够合理制备混凝土并应用到位,可有效保证道路桥梁结构的施工质量。但同时需注意的是,混凝土也存在抗拉强度低、接缝数量多、自重较大等缺陷,稍有不当均有可能影响到混凝土的施工效果。在社会经济日益发展、交通基础设施建设规模持续扩大的背景下,道路桥梁的建设显得尤为重要,且施工单位对混凝土的性能提出较高的要求。在工程人员的持续探索下,混凝土施工技术的应用水平正逐步提高,但尚有诸多有待注意的事项,如何保证配合比的合理性、施工方法的可行性等,且还需做好后续的养护、修补工作。若未合理应用混凝土施工技术,易导致道路桥梁出现裂缝,影响施工质量,未及时处理裂缝或其他形式的病害时,质量缺陷的范围会逐步扩大,甚至威胁到道路桥梁的稳定性,严重时由于工程质量问题诱发交通事故。因此,在道路桥梁工程施工中,需要充分考虑现场施工条件,合理应用混凝土施工技术,保证建设质量,达到提升安全性、耐久性的效果。
2 混凝土配合比相关技术方法
材料配比是工程施工技术的核心,其是根据混凝土各项性能指标,对混凝土进行有效的分析,并根据各个部位与强度需求进行科学的配比,保证混凝土施工技术的质量。材料配比的目的是确保施工技术顺利完成,从而使工程建设能够达到预期效果。材料配比技术主要包含两个方面:第一个方面即为混凝土原材料的选择与应用,主要是通过对混凝土原材料以及施工设备之间进行合理选择与应用,确保工程能够满足相应要求;第二个方面即为混凝土中各掺加成分和掺量的确定,主要是根据设计要求、配合比设计以及实际应用情况进行合理安排。通常情况下需要对混凝土中主要材料、掺合料以及外加剂种类和性能进行明确标注。一般在工程建设过程中需要采用水泥外加剂或者水泥胶凝材料来增加混凝土强度和抗渗能力。
3 道路桥梁混凝土裂缝类型和成因
3.1 沉降裂缝
沉降裂缝是混凝土的一种非结构性裂缝,若桥梁基础出现沉降,将导致桥梁混凝土出现呈斜向的沉降裂缝。产生沉降裂缝的原因主要有两点:第一点是在塑性状态下,混凝土基础产生不均匀沉降,导致局部混凝土变形,从而产生裂缝;第二点,由于重力的存在,在混凝土浇筑振捣的过程中,出现混凝土中粗集料下沉,使得水泥浆上浮,从而导致沉降裂缝的出现。
3.2 收缩裂缝
收缩裂缝的特点主要表现为裂缝不规则,板面数量多、板底数量少、板面裂缝宽度大,板底裂缝宽度小,严重时上下贯通常有渗水痕迹。收缩裂缝的产生主要是由于混凝土内部快速收缩,其泌水速率小于水分蒸发速率,混凝土本身的抗拉强度小于混凝土自身产生的拉应力,进而产生收缩裂缝。
3.3 温差裂缝
温差裂缝区别其他裂缝最主要的特征是其由混凝土浇筑后内外温差引起。温差裂缝分表面的、深层的和贯穿的三类。表面裂缝主要表现为纵横交错,无规律,且多出现在混凝土浇筑后养生期间。深层和贯穿裂缝一般在混凝土浇筑半年后出现。温差裂缝主要是由于混凝土内外温差较大导致温度应力的出现,从而产生裂缝。
4 道路与桥梁混凝土质量通病
4.1 工程设计和施工问题
在桥梁工程施工中常常会因为工程设计不合理或施工工艺不完善而出现混凝土结构裂缝。其一,工程设计时选择的结构形式不合理,导致在后期施工荷载作用下出现裂缝。对于这种问题,一些设计人员通过设置预拱顶来解决,但是因为荷载的多变性和持续性,预拱顶几乎发挥不了作用。其二,施工中如果振捣、浇筑、拌和、碾压等工艺操作不科学,会出现预应力张拉裂缝;尤其是在普通钢筋混凝土施工时,如果施工人员没有对连接节点进行防护和控制,则容易在连续箱梁支架拆除的过程中产生裂缝。
4.2 材料质量不合格
材料质量不合格也会导致桥梁结构出现裂缝,具体原因如下:一是采用的水泥材料稳定性不足、强度差、含碱量大;二是砂石粒径较小、级配不符合要求、空隙率较大;三是水泥拌和过程中用水量较大,水泥和骨料的黏结力减弱,导致混凝土的强度不高;四是砂石中含泥量大,影响混凝土的强度、硬度及抗冻性、抗渗性等性能;五是砂石中含有有机质和混合物杂质,对水泥的硬化程度产生影响,导致其强度降低。
5 桥梁混凝土施工裂缝预防对策
5.1 加强工程设计
在桥梁混凝土施工过程中,设计人员应尽量少使用或者不使用非预应力结构,而采用预应力结构锚垫板、螺旋筋,在具体埋设时也需要结合设计图纸要求及现场实际情况进行施工,并在锚垫板上设置纵向支撑筋,将纵向支撑筋和锚垫板的前端紧密连接,确保布设科学、合理、均匀。在混凝土基础振捣时,需要振捣均匀、密实、到位,避免出现漏振和过振的问题;振捣后需要进行张拉处理,在张拉时,需要对混凝土基础的张拉强度进行测试和控制,确保满足设计规范和基本要求。另外,在混凝土浇筑完成后,需要做好后期养护工作,拆除钢筋混凝土浇筑连续箱梁支架时,需要根据相关程序对受力性能进行测试,计算受力体系,确保工程设计科学、可靠。
5.2 加强施工现场工艺和流程控制
在混凝土浇筑过程中,因为风速较大或者烈日暴晒,会导致混凝土出现伸缩裂缝。对此,在大体积混凝土浇筑时可进行多次抹面作业,以有效预防混凝土施工裂缝的产生。但是,如果抹面不到位、不及时,或者拆除模板时操作不规范,往往会导致混凝土强度不足或漏浆等问题,从而引发裂缝。在面板施工过程中,如果应力张拉不到位,存在超张、偏心的问题,则会引发张拉裂缝。在混凝土分段或者分层浇筑时,接头部位处理不当,会导致新旧混凝土之间出现裂缝。在混凝土硬化过程中,需要做好养护工作,如果养护不到位、不及时,导致混凝土水分蒸发过快,在烈日暴晒下会出现收缩裂缝。
6 结束语
总之,道路桥梁建筑混凝土是确保其施工品质的一种有效手段,所以对其进行进一步的研究,也是促进我国交通事业和建筑工程业进一步发展的一种有效途径。与此同时,为适应现代建筑业、交通业的发展,必须开发出一种全新的测试技术,来保障其在道路桥梁建筑项目中的安全施工,提高建筑项目的品质,促进我国相关产业的健康可持续发展。
参考文献:
[1]赵有富.公路与桥梁混凝土施工温度与裂缝防治分析[J].西部交通科技,2021(10):24-26.
[2]俞卓.桥梁混凝土施工技术应用探讨[J].交通世界,2021(28):123-124.
[3]李晓勇.桥梁混凝土施工裂缝的成因及防治策略研究[J].居舍,2021(07):168-169.