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道路桥梁施工中的裂缝成因及预防对策

作者

姚帅

湖南路桥建设集团有限责任公司 湖南长沙  410018

引言:在道路桥梁施工阶段,裂缝现象频繁发生。若预防措施执行不当,将对桥梁结构的完整性造成损害。裂缝的出现不仅损害混凝土结构的外观,还可能对桥梁的安全性构成重大威胁。因此,对于桥梁工程中出现的裂缝问题,相关工作者必须予以高度关注。尽管裂缝是桥梁常见的问题,但通过深入分析裂缝产生的原因,并采取及时且有效的措施,可以实现对桥梁裂缝问题的有效管理。

1. 道路桥梁裂缝形成的多种原因

1.1 混凝土原材料管理不到位产生的裂缝

混凝土的制备涉及水、水泥、骨料及外加剂的特定比例混合。以下内容将对这些材料进行概述。

首先讨论水的使用,若水的比例过高,混凝土将出现分离现象;反之,若水的比例过低,则混凝土会过于干燥,影响振捣的密实性。水泥在高温条件下使用前,若未进行适当的冷却处理,可能会导致混凝土性能产生不利变化,并在早期阶段因温度过高而产生裂缝。

在混凝土的拌制过程中,若试验室未能对集料仓中的砂进行必要的含水率检测,并据此调整配合比中的水含量,可能会导致混凝土的分离或干燥,进而影响其振捣的密实度。此外,外加剂,特别是减水剂的不稳定性,在混凝土浇筑过程中可能会导致泌水现象,形成砂线。

1.2 高温以及低温导致的结构物裂缝

在混凝土固化阶段,由于其固有的化学反应过程,会释放出显著的水化热,进而引起温度的明显上升。混凝土强度的增强需要特定的水分和温度条件。在高温季节进行施工时,混凝土固化后由于水化热的作用,其内部温度可能上升至 65 C 以上。与此同时,由于与外界的热交换,表面温度会低于内部,造成结构物内外温差。这种温差产生的温度应力可能导致结构物内部发生变形,进而产生裂缝。同时,表面水分的大量蒸发会导致表面混凝土的化学反应不完全,加上内部高温的影响,表面混凝土难以有效凝固,出现粉化现象,从而导致裂缝的形成。

在低温季节施工时,混凝土结构物同样会表现出内部温度较高而表面温度较低的情况。此时,裂缝的形成主要是由于温度应力所致,而低温导致的干缩和冷缩反应则会进一步加剧裂缝的扩展和深化。

1.3. 混凝土振捣工艺不当导致的裂缝

混凝土的振捣工艺必须依据不同结构物的特性来选择适宜的施工技术。若在浇筑过程中振捣工艺选择失误,将引发混凝土振捣不充分、漏振现象,以及产生大量蜂窝状和麻面状的缺陷。这些缺陷在结构物后期使用过程中,会在相应部位形成裂缝。

1.4 现场施工管理不精细产生的裂缝

在施工管理精细化不足的项目现场,裂缝问题主要反映在施工组织的松散性上。混凝土从出站到浇筑的等待时间过长,导致其坍落度损失,进而使得浇筑和振捣过程变得困难。若未在施工现场添加减水剂以调整混凝土,将无法确保混凝土的密实度。尽管减水剂的添加通常基于经验判断,但这种方法难以精确地维持混凝土的初始工作性能。同时,施工单位试验员是否在场进行实时检测和调整混凝土性能,成为影响施工质量的关键因素。在许多情况下,工人直接加水以调整混凝土,这将改变其性能,极易导致混凝土离析,降低其强度。这样的混凝土在后续的通车运营中,容易成为结构物的薄弱环节,从而引发裂缝问题。

2. 加强道路桥梁施工裂缝应对处理的有效策略

2.1 严格坚守混凝土原材进站标准

在混凝土原材料抵达站点后,试验室必须依照既定的材料验收标准对相关原材料进行细致的检测,包括但不限于其含水率与含泥量,从而实现对入站原材料质量的严格控制。继而,依据拌和站的管理制度,在每批次混凝土搅拌生产之前,试验室的技术人员需对原材料的含水率进行逐盘检测,并根据检测结果适时调整混凝土的配合比。

2.2 做好高温养生及冬季保温措施

在高温季节,针对不同结构物需采取相应的养护措施。对于大体积承台或大体积混凝土结构物,应在内部增设冷却管,通过水泵持续循环蓄水池中的水进行内部降温。同时,表面需覆盖保水效果良好的养护毯,可将循环水出口设置在其表面,实现边循环降温边保湿。通常情况下,结构物浇筑完成后的前 3 天是养护的关键期,需严格进行温度监测,待夜间检测内外温差低于 10% 时,可基本停止循环降温。

冬季则需重视保温措施,可采用保温毯进行全面包裹或表面覆盖。在条件允许的情况下,内部可增设蒸汽设备,以提升内部温度并提供水汽保湿,从而有效加速结构物强度的提升。

2.3 合理选择振捣施工工艺

针对特定结构物的独特特性,选择适宜的振捣工艺显得尤为关键。在选择过程中,必须全面且细致地评估振捣工具的各项性能参数,包括但不限于其功率大小、振捣棒的直径及长度等关键指标。此外,结构物的尺寸特性,如圆柱墩的直径与高度、预制梁板的跨度与厚度、薄板结构物的薄厚比以及承台的平面尺寸与深度等,均需纳入综合考量的范畴。通过精心设计的试验件进行验证,可以精确确定振捣方式的具体操作流程、下料顺序的合理安排、单次下料的最佳厚度、单次车辆运输的合理方量以及浇筑作业的起始时间点。基于这些详实且科学的参数,形成针对特定结构物的施工技术交底文件,并对现场施工人员进行详尽且系统的技术交底,以确保施工过程的质量控制与效率提升,从而保障整个工程项目的顺利推进和高质量完成。

2.4 提高现场施工精细化管理

确保每个环节均严格遵循施工标准和要求,这是保障工程质量和安全的基础。首先,需强化运输车辆的组织管理,合理规划运输路线与时间。具体而言,应根据施工现场的具体位置、交通状况以及材料需求量,科学安排车辆的行驶路径和运输时段,以有效避免车辆在途中发生拥堵和延误。这样一来,混凝土等关键材料能够及时、准确地运抵施工现场,确保施工进度不受影响。

其次,必须配备充足的试验和施工人员,确保每个环节都有专人负责。这不仅包括常规的施工人员,还应涵盖专业的试验检测人员,以确保材料质量和施工工艺的达标。通过明确分工,责任到人,可以有效提升工作效率和质量,避免因人员不足或职责不清而导致的工作疏漏。

同时,应加强对试验和施工人员的培训和考核,提升其专业技能和综合素质。培训内容应涵盖最新的施工技术、安全规范以及应急处置等方面,考核则应注重实际操作能力和理论知识掌握情况。通过系统的培训和严格的考核,确保每一位工作人员都能胜任其岗位,保障施工过程的顺畅进行。

最后,需制定周密的应急预案,针对可能出现的突发事件和意外情况,提前制定应对措施。应急预案应包括但不限于材料短缺、设备故障、恶劣天气等突发情况的应对策略,确保在遇到问题时能迅速、有效地应对和处理,最大限度地减少对施工进度和质量的影响。

通过加强现场施工的精细化管理,不仅能够显著减少施工过程中的问题和风险,还能进一步提升施工质量和效率。精细化管理的实施,需要从细节入手,注重每一个环节的优化和改进,从而确保整个工程的高质量完成。

结语

在道路桥梁建设过程中,裂缝问题频发,成为桥梁施工领域中一个普遍存在的问题。此类问题的产生不仅显著影响桥梁的整体施工质量,而且对桥梁的安全运行构成潜在威胁。鉴于此,桥梁施工专业人员应提升对裂缝问题的关注度,并采取切实有效的措施,以高效解决施工过程中的裂缝问题。此举旨在确保桥梁建设的安全性,提高施工质量,从而促进桥梁建设行业的稳健发展。

参考文献:

[1] 白天道 • 公路桥梁施工过程中裂缝产生原因及应对策略 [J] • 智能城市 ,2020,6(12) :219 -220.

[2] 王凌,吴帆. 公路桥梁施工过程中裂缝产生原因及应对策略解析[J]• 工程技术研究 ,2018,41 (12) :221 -222.