交通工程施工中混凝土裂缝防治技术分析

(整期优先)网络出版时间:2023-05-23
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交通工程施工中混凝土裂缝防治技术分析

李娜

平原县交通运输局  山东 德州  253100

摘要:混凝土是交通工程施工中应用最为广泛的材料之一,具有易获取、成本低、强度高等显著优势。但混凝土材料本身具有较大收缩性,在温度变化下混凝土结构体积会发生明显变化,很容易因内外部应力不同产生裂缝。同时,施工工艺水平、温度控制、原材料质量、材料配合比等也会影响混凝土施工质量,如果质量把控不到位、外界环境温度变化幅度较大、混凝土养护不及时,便会诱发混凝土结构性及非结构性裂缝,轻则降低混凝土表面美观性,重则影响整体结构的稳固性、降低混凝土使用寿命。因此,在交通工程施工中应对混凝土裂缝防治及处理予以高度重视,结合裂缝表现及成因采取针对性处理措施。

关键词:交通工程施工;混凝土裂缝;成因;应对措施;

1交通工程建设中混凝土裂缝成因分析

1.1收缩裂缝

收缩裂缝是混凝土施工过程中的常见裂缝类型之一,主要包括塑性裂缝以及干缩裂缝两种。其中,塑性裂缝指的是混凝土浇筑之后,水化反应放热,导致水分蒸发,出现失水收缩情况,同时混凝土硬化前,骨料下沉,若遇到结构内部钢筋,就会在混凝土失水情况下,沿着钢筋方向形成裂缝。干缩裂缝主要指的是混凝土硬化过程中,当表面失水与内部失水速度存在一定差异,就会引发结构内部不均匀收缩,进而形成收缩裂缝。此外,在混凝土硬化之后,由于失水,整体体积会有所下降,在配筋率较高的情况下,钢筋结构会影响混凝土正常收缩,进而产生裂缝。因此,影响此类裂缝的因素主要包括水泥材质、骨料粒径、水灰比等。

1.2温度裂缝

混凝土浇筑的最佳温度在10~15℃,而夏季气温普遍较高,若混凝土原料温度高,或者在运输过程中出现升温情况,会影响混凝入模温度,进而造成假凝,产生裂缝;或者在养护过程中,环境温度较高,导致混凝土升温,也会产生裂缝。因此,在夏季施工的过程中,应适当采取相应的降温、控温措施。对于北方冬季而言,环境温度较低,会导致混凝土入模温度较低,或者混凝土表面散热较快,而内部由于水化热反应温度较高,混凝土表面与内部形成温差,进而造成温度裂缝。因此,应结合实际情况采取相应的保温以及升温措施。此外,在进行施工的过程中,若混凝土结构局部受到暴晒,导致受热不均匀而产生较大的拉应力,也会引发温度裂缝。

1.3沉降裂缝

沉降裂缝主要是混凝土结构在纵向上沉降不均匀或者出现水平位移而引起的。当结构应力超过结构自身抗拉强度时,会导致混凝土出现不均匀沉降,进而引发沉降裂缝。沉降裂缝出现的原因主要包括以下及几个方面:(1)施工前勘察工作不到位,导致地基地质变化较大,出现不均匀沉降;(2)桥梁结构基础类型差异较大,桩基础的桩径、桩长不统一,或者标高存在较大差异等;(3)桥梁在长期运行之下,受到雨水、滑坡等各种因素影响,导致地基土层发生变形情况,进而引起不均匀沉降裂缝。

1.4质量裂缝

质量裂缝主要是施工质量不达标引起的。主要原因如下:(1)振捣问题。振捣不充分、不密实,导致混凝土结构出现蜂窝、麻面等缺陷问题,留下裂缝隐患。(2)浇筑问题。混凝土浇筑过程中速度过快,导致硬化前后出现沉降差异,引发裂缝。(3)混凝土材料运输时间过长,导致材料中水分过度蒸发,影响坍落度,引发裂缝。(4)为提高混凝土流动性,在混凝土拌和过程中随意添水或者水泥,影响材料质量,增加收缩,进而出现裂缝。(5)混凝土上下层浇筑间隔控制不良,导致上下层混凝土衔接不充分,造成裂缝。(6)模板质量问题,导致混凝土浇筑时,模板出现变形,引发变形裂缝。(7)混凝土强度未达标时强行拆除模板,导致混凝土出现裂缝。

2道路桥梁施工中混凝土裂缝应对措施

2.1强化材料质量控制

水泥水化热反应放热是诱发混凝土裂缝的主要原因,因而在道路桥梁施工中应严格把握混凝土材料质量。(1)采用水化热反应程度较低的水泥,适度添加粉煤灰代替部分水泥,可以降低水泥用量,避免温度及收缩裂缝的产生;(2)提高集料级配的连续性与稳定性,对集料进行水洗筛分,保证集料的清洁、干燥、粒径适中、无风化、无杂质;(3)对进场材料进行抽样检测,重点检验粗细骨料粒径、集料含水量、外加剂及掺入剂性能、水泥是否结块等,检验合格的材料才能进场使用。

2.2优化材料配比

在道路桥梁施工中,除了通过控制材料质量有效应对混凝土裂缝之外,还可以通过材料配合比的优化降低材料收缩变形对混凝土结构的负面影响。首先,控制水泥的种类与掺量,选择初凝时间大于4h,终凝时间大于6h的低水化热水泥可以降低水泥用量,同时,选择SO3含量不超过3%的粉煤灰,按照水泥设计用量的15%~20%掺入检验合格的粉煤灰,可以延缓水泥强度形成时间,有效控制收缩裂缝;其次,选料后需按照设计标准进行混合料拌和,限制细料、粉料的用量,可以有效防止混凝土裂缝的出现;最后,适当加入缓水型外加剂,可以缩小混凝土表面及内部水分流失速度差异,进而控制收缩裂缝。

2.3改进施工技术方法

道路桥梁施工中混凝土施工包括材料拌和、模板拼装、混凝土浇筑及振捣。通过材料质量控制及配比优化可以解决因混凝土自身问题诱发的裂缝病害。因此,在实际施工中应加大对模板拼装、混凝土浇筑施工的质量控制。首先,在模板拼装前检查模板表面有无划痕、杂质,做好模板位置放线,用石灰清晰标出模板位置;其次,在模板拼装时需要对阳角进行处理,通过粘贴胶条防止模板漏浆;此外,严格按照施工图及放线进行模板安装,保证模板之间拼接紧密、位置精准;最后,在混凝土浇筑施工中一般采用分层浇筑方法,每层浇筑厚度控制在30cm之内,每层浇筑完成后利用振捣设备沿统一方向对不同振捣点进行振捣,将振捣设备插入下层混凝土材料一定深度,保证上下层材料混合均匀,从而避免施工质量裂缝。

2.4控制施工温度

温度是影响混凝土裂缝的关键性因素之一,包括外界环境温度、混凝土材料初始温度及因水泥水化热反应引发的温升。在道路桥梁施工中,首先需确定每日最佳施工时间,通过对全天温度的监测找准温度适宜且变化幅度最小的时间段,尽量在该时间范围内进行混凝土施工,可以避免外界环境温度变化诱发混凝土裂缝;其次,将集料温度控制在50℃以内,在材料拌和中可以通过洒水将材料温度控制在合理范围内,或者借助冷风机对集料进行降温,可以避免混凝土内部温度过高;最后,根据温度变化控制混凝土浇筑厚度、浇筑速度,使水泥水化热反应产生的热能可以在短时间内消散,进而降低混凝土裂缝产生概率。

2.5注重混凝土养护

外界环境温度、湿度会对混凝土质量产生影响,在干燥环境下混凝土内外部湿空气交换频发,可能诱发裂缝问题。因此,需结合混凝土凝结情况确定拆模时间,按照合理顺序进行拆模,避免拉应力造成混凝土裂缝。同时,混凝土硬化过程中如果出现坍缩等质量病害,现场施工人员需探明病害成因并采取补救措施,避免混凝土裂缝扩大。此外,根据混凝土等级确定养护周期、养护起始时间,拆模后在混凝土表面喷洒适量的水并铺设防水材料,使混凝土处于温湿度适宜的环境下。同时在混凝土表面及四周铺设防晒布、防水布等,避免局部温度过高造成混凝土裂缝。

3结语

综上所述,在实际进行交通施工的过程中,为保障混凝土质量,降低裂缝出现的概率,应先明确混凝土裂缝出现的主要原因,合理采取相应控制措施,降低混凝土裂缝出现的概率,保障施工质量效果。

参考文献

[1]冯二姣.道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施[J].交通世界,2021(13):143-144.

[2]吕保中,盛佳伟.道路桥梁工程中的混凝土施工及裂缝控制技术[J].江西建材,2021(10):273-274.