孫安慶,馬文峰,2,劉天林
(1.濰坊市公路管理局公路養護處;2.山東綠達景觀工程有限公司;3.濰坊順達公路工程有限公司,山東 濰坊 261041)
近年來,伴隨著我國經濟的快速發展,城市化進程也在逐漸加快,隨之而來的則是各種道路橋梁工程項目的增加。目前,我國每年的道路橋梁工程項目數量已經遠遠超過了曾經的建設數量,道路橋梁的大量增加使得其建設水平不斷提高,是實現我國交通全面覆蓋的重要內容。而在道路橋梁施工中,混凝土是最為常見的一種施工材料,其具有耐腐蝕和耐壓性強等優點,是道路橋梁工程中的重要結構,但在實際的工程開展和應用中,也存在著很多影響道路橋梁工程施工質量的因素,常見的問題是混凝土的裂縫問題,這一問題是道路橋梁工程施工中需要重點解決的問題之一,這是由于這一問題會對道路橋梁的使用壽命等造成嚴重的影響。
對于道路橋梁施工中的混凝土裂縫問題,其最主要的影響因素就是道路橋梁的荷載發生了較大的變化,此外還有直接應力裂縫和次應力裂縫等兩種荷載影響。對于混凝土中的應力裂縫問題,其出現的主要原因是操作人員在進行施工的過程中出現施工預算錯誤或者施工中的開動等環節影響,造成了混凝土本身的荷載出現較大的變化,這是造成混凝土裂縫問題的主要原因。而直接應力裂縫問題的出現,其實由于施工過程中的荷載計算不合理,造成了實際荷載超過預算荷載問題,出現了混凝土裂縫問題。此外,在進行工程開展的過程中,若存在材料的堆積問題,也會非常容易造成裂縫問題的出現。
混凝土材料是一種混合型材料,包括了摻合料和水泥等多種組成結構,不同的混凝土材料配比和原材料本身質量也是影響混凝土裂縫問題的常見原因。混凝土在制作過程中,若實際標準值和水分等含量同預算相差較大,會造成混凝土的收縮性出現較大變化,若混凝土中的骨料質量不符合標準,對混凝土的強度具有較大的影響。在混凝土強度不符合標準的情況下,非常容易造成裂縫問題的出現。另外,在進行混凝土制作的過程中,需要對各種外加劑和摻合料的配比以及質量等進行嚴格的控制,保證混凝土制作過程中的反應滿足標準,這樣才能夠最大程度上保證混凝土的制作質量符合道路橋梁標準,降低橋梁裂縫問題的出現概率。
對于道路橋梁施工過程中,混凝土因收縮凍縮出現裂縫也是比較常見的一種原因,這是由于道路橋梁的工程周期較長,在施工過程中混凝土由于自身的材料物理特性而出現較大的變化,造成凍脹問題的出現,這時的混凝土材料體積和強度會發生較大的變化,從而造成混凝土裂縫問題的出現。
道路橋梁建設過程中,混凝土會由于外界溫度的變化而出現熱脹冷縮問題,因此,無論混凝土施工處于何種環境,都會對混凝土本身的膨脹系數等造成一定的改變。若混凝土的變化較大,會對混凝土的整體強度造成較大的影響,同時影響混凝土的應力問題,最終造成混凝土出現裂縫現象,影響其正常使用。在進行道路橋梁施工的過程中,需要對可能的影響因素進行確認,并開展針對性的措施對其進行預防,常見的有雨雪和溫差變化等,其都是造成道路橋梁裂縫問題的常見原因。
對于道路橋梁來說,混凝土裂縫問題的出現對其整體機構強度具有較大的影響,包括對道路橋梁本身的承載能力和使用功能等。混凝土裂縫的出現會造成路面或者橋面出現滲漏問題,一方面會造成地面的水滲入到混凝土的內部,從而對混凝土結構造成二次破壞,另一方面則是混凝土裂縫在外部壓力的作用下逐漸擴大,從而使整個表面裂縫逐漸變為深層裂縫,最終出現貫穿性的混凝土裂縫,對整個道路橋梁工程的使用質量造成嚴重的影響。混凝土的碳化作用也會造成各種收縮和開裂變異頻繁出現。長此以往,對混凝土的內部結構造成嚴重的影響,而混凝土裂縫對碳化作用還是一種促進效果,特別是對于大氣中的二氧化碳,其能夠通過裂縫滲透到混凝土的內部結構中,同混凝土結構中的水泥等發生化學反應,形成碳酸鈣等物質。碳化作用會對混凝土中的鋼筋結構造成破壞,降低混凝土本身的堿性,同時,裂縫還會造成外界空氣和水分進入混凝土內部,同鋼筋結構接觸后造成鋼筋的銹蝕問題,影響鋼筋結構本身的強度,降低其對混凝土結構的保護效果。
對于道路橋梁工程的準備階段,其在進行混凝土配置選材時,首先需要對道路橋梁工程的相關標準和要求等進行詳細的了解,明確道路橋梁工程設計過程中的各項要求,在此基礎上,選擇合適的混凝土配比材料和比例,這樣能夠保證調配處的混凝土強度滿足道路橋梁工程的荷載需求,防止因混凝土強度和荷載不足而造成使用過程中的裂縫問題。另外,混凝土在進行配置過程中還需要添加對應的外加劑,通過這些外加劑能對混凝土進行增塑和減水等效果。一般情況下,在保證混凝土本身的強度和塌落度不變的情況下,可以對用水量進行適當的減少,這樣能夠降低混凝土材料本身的絕熱溫升。像摻加改性木鈣減水劑時,能夠減少混凝土的用水量,從而減少道路橋梁工程中的水泥用量,而對于緩凝型減水劑的應用,其能夠降低混凝土制作過程中的水化溫升效果,從而減少混凝土制作中的水泥用量,降低裂縫出現的概率。
對于道路橋梁工程施工中的混凝土,其溫度控制不力是造成裂縫問題出現的原因之一。為了更好地預防混凝土溫度裂縫的出現,需要在開展混凝土施工的過程中對其現場施工工藝流程進行全面的監控,嚴格控制現場的溫度條件。特別是對于炎熱的天氣下,滬寧圖在進行澆筑施工時需要嚴格控制澆筑厚度,這樣能夠保證混凝土中的水分在短時間內快速散去,同時還需要對澆筑速度進行科學的控制,保證上層已經符合初凝條件之后再進行澆筑。
對于道路橋梁施工,其可以參照澆筑面積選擇合適數量的測溫管,定期對混凝土內外溫度進行檢測,同時將測得的數據進行詳細的記錄,施工后的混凝土需要將內外溫差控制在25℃,這樣才能夠降低溫度裂縫問題的出現概率。在進行現場拆模操作時,需要根據施工現場的狀況確定拆模計劃,不可隨意拆卸,避免因溫度驟降對混凝土結構造成較大的拉應力。對于拆模的時間,需要根據混凝土的具體情況進行確定,在澆筑完成后,需要采取有效的措施對其進行養護,在澆筑施工完成后,可以先用塑料薄膜對其進行覆蓋,然后通過鋸末對其進行填充覆蓋。而對于炎熱天氣,為了防止混凝土中的水分過快蒸發,可以通過灑水方法對長時間暴露的混凝土地面進行養護。
道路橋梁工程在開展前,需要綜合多方面的因素對其進行合理的設計,通過對混凝土的結構受力進行詳細的調查,選擇最高效和安全的結構來保證混凝土的結構穩定性。另外,還需要根據相應的標準對混凝土的耐久性等進行規范,通過對混凝土的保護層厚度進行適當增加,能夠提高混凝土使用過程中的質量;為了延長混凝土內部鋼筋結構的強度和使用時間,可以增加混凝土的保護層,這樣能夠避免混凝土的內部受到外界因素的影響。對于混凝土內部的鋼筋結構,其可以通過加強配筋構造來對其進行提升,在選擇配筋時盡量選擇小直徑和小間距的方法,而在必要時還可以對鋼筋的構造進行調整,或者通過混凝土表面增加金屬擴張網等來對其整體的抗裂性能進行提升,降低混凝土使用過程中出現裂縫的概率。在進行工程設計的過程中,對于軟土地基中的道路施工,需要避免超靜定結構的使用,而對于大型的道路橋梁工程,在進行施工前,需要對施工現場的地質進行勘查工作,避免施工區域出現軟弱下臥層。
而在現場施工過程中,需要對混凝土澆筑工作進行全面的展開,澆筑前需要對模板進行仔細的檢查,這樣能夠對模板的剛度和牢固度等進行確定。而在進行混凝土澆筑時,其需要保證混凝土的塌落度和流動性符合后續的道路橋梁使用需求,并保證所有的混凝土材料配比一致性。而對于混凝土的攪拌和運輸等工序開展,需要對其進行嚴格的管控,由于澆筑過程中的數量較多,需要對其進行分段和分層澆筑工作。在混凝土入模的過程中,還需要對其溫度進行合理的控制,并最好對應的振搗操作,對于振搗的時間和距離進行嚴格的控制,并保證其插入深度等符合標準。通過這些措施的執行,其能夠保證混凝土澆筑過程中的密實度和均勻性,提高混凝土道路橋梁的施工質量。對于混凝土澆筑操作,其應該是一次完成,避免施工縫問題的發生,若操作過程中不可避免地需要進行間斷,間斷時間也需要控制在合理的范圍內。
綜合上述所說,隨著道路橋梁工程的快速發展,混凝土結構已經成為一種比較常見的建筑方式和建筑材料,伴隨著對道路橋梁材料的研究深入,其施工水平也在不斷提高,這使得混凝土結構裂縫問題的發生逐漸減少。在當前,混凝土結構道路橋梁施工前,需要制定科學合理的施工方案,同時,通過有效的現場處理措施和管理對各項工作進行落實,保證現場施工的規范性和標準化。