詹曉松 李興山 李全艷 崔琳
(黑龍江工程學院,土木與建筑工程學院,黑龍江 哈爾濱 150000)
自經濟全球化發展,人們物質生活要求不斷提升,對冬季道路橋梁施工質量與使用安全的關注度也不斷增加。與傳統公路建設對比,當前建設施工技術比較先進。在其施工中混凝土材料由于價格低、穩固性強等特點,得到了廣泛應用。在施工過程中,若混凝土出現裂縫,不僅會影響施工質量,還會帶來安全隱患,提升工程養護成本,或導致安全事故的發生。為了更好地保證公路橋梁工程質量,應探索混凝土裂縫成因,并積極采取相應的防治措施,以此保障我國公路橋梁建設質量,促進我國交通道路工程可持續發展。
若混凝土原材料質量降低,會導致混凝土表面出現裂縫。作為混凝土內的主要原材料,水泥質量十分關鍵。一旦材料選擇不合理,材料使用不當,會導致水化問題的產生,降低其強度,影響其結構。水泥未能按照規定保存,或水泥性能不合格,會降低其性能,導致表面出現裂縫。在混凝土材料配置階段,若未能注重砂石含泥量,混凝土強度、混凝土抗滲性的控制,會導致混凝土出現裂縫,且多為不規律裂縫。
混凝土施工階段,溫度是影響質量的關鍵因素。在其施工中,若未能按照規定與要求開展設計,受到溫差的影響,會出現裂縫。特別是混凝土澆筑緩解,必須要注重溫度控制,以此確保施工質量。當溫度一瞬間降低,會導致混凝土內外溫差加劇,使得混凝土結構產生溫度應力,影響結構,使得裂縫產生。在水化熱、溫度、散熱的共同作用下,會影響施工質量,必須要注重恩度變化的控制。
在其施工中,若未能結合實際情況,綜合考慮,會導致工藝選擇不合理,使得混凝土表面出現裂縫。在市政橋梁施工中,涉及較多的技術與工藝,若未能依照要求、規定,嚴格管控,或未能貫徹機制,會導致施工問題存在,進而增加混凝土表面出現裂縫的幾率。不僅如此,在施工過程中,雖說均選擇的是先進的工藝,但沒能考慮實際,綜合考量,與建設目標不符與建設特點不契合,難以將混凝土效能發揮出來,進而使得問題存在,為裂縫的產生提供了條件。
混凝土施結束后,工作人員要結合工程需求,參照當地近期天氣情況,依照實際氣溫,制定針對性的養護措施。若混凝土構件長期暴露在空氣內,會加速水分的蒸發,使得混凝土結構內的水分體積縮小,溫差應力增加,使得裂縫出現。施工人員未能重視養護工作,使得混凝土內外水分散發比不合理,進而導致收縮變形不均勻的問題出現,在內部約束力的作用下,混凝土表面產生裂縫。
一旦混凝土表面出現裂縫,則會導致路面滲漏、橋面滲漏。水源進入到混凝土內部后,會損壞其內部結構,影響內部應力。在壓力水作用下,混凝土裂縫會逐步擴大,導致原本的淺層裂縫轉變為深層裂縫,或演變為貫穿裂縫,增加施工損失。
隨著時間的推移,在碳化作用下,混凝土的收縮、開裂時間會縮短,次數會增加。久而久之,會導致混凝土內部結構受到破壞。一旦混凝土存在裂縫,則會加劇內部碳化作用,大氣內的CO2會通過裂縫滲透到混凝土內部結構中。受到水泥水化與碳化作用的影響,混凝土內會產生CaCO。導致鋼筋外的保護膜受到破壞,進而出現銹蝕與斷裂。空氣與水通過裂縫深入到內部,在水氧作用下,會出現銹蝕現象。
為有效避免混凝土產生裂縫,應當從源頭,每個環節注重材料質量控制。材料采購專人負責,注重供應商資質審查。但凡使用材料,嚴格檢測各項指標,注重砂石含泥量的控制。砂石骨料選擇時,依照其設計要求,注重材料細度的控制,確保骨料達到級配。待確定了混凝土的配比后,要結合現場實際情況,適當調整,科學優化。確保草料質量與性能,針對添加的減水劑、砂石等,應當按照規定,合理使用,注重材料比例的控制,提升其性能與密實度。
通過將水管埋設在混凝土內,實施通水降溫,能夠減少混凝土內外溫差,避免出現裂縫。嚴格按照措施,確定混凝土模具的拆除時間。為降低溫度對混凝土結構的影響,應當合理選擇保暖措施與散熱措施,科學覆蓋。在混凝土的運輸過程中,應將防曬措施應用于骨料倉中,避免水分過快散失。混凝土的入模溫度設置為30℃,通過合理應用一些材料,強化其保暖以此減少低溫天氣帶來的影響。注重水泥溫度的控制,一般溫度為60℃即可,以此減少裂縫問題的產生。
注重早期養護,可避免混凝土裂縫影響面擴大,預防混凝土裂縫。終凝后,實施灑水養護,或進行混凝土上方覆蓋措施。特別是溫度變化較大的情況下,通過有效控制溫差與水分,可避免裂縫的產生。混凝土材料應用階段,就硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥使用時,應當注重養護時間的控制,一般養護7d即可。由于部分混凝土對抗滲性能要求較高,可結合當時的氣溫與天氣情況,將養護時間控制在14d以內或以上。
若發現混凝土有裂縫,要及時處理,當前應用較多的混凝土裂縫處理方式包括:①充填法,一般應用在寬裂縫處理中,施工人員開槽處理混凝土裂縫,及時將其中的雜質清除,之后填充填料,修復裂縫處。需要注意的是,在填充完成后,要測試其硬度,及時的打磨確保混凝土表面平整;②環氧類樹脂處理法,通過清理混凝土表面(鋼絲清理),待完全清洗裂縫后,涂刷環氧類樹脂;③灌漿法,若混凝土裂縫較深,則選擇此方法處理,這是目前應用最為廣泛的一種處理方式。
在公路工程施工與橋梁工程施工中,就每個階段的荷載能力差異較大。通過選擇概率計算方式,算出動力荷載力、靜力荷載力,確定其范圍,可制定針對性的混凝土結構模型。在施工過程中,避免集中堆放工具,使得局部荷載壓力過大,嚴格管控通行車輛。 就溫度變化引發的裂縫問題,其防治應當分析溫度變化帶來的不利影響,可從以下五點入手:首先,借助自來水調節混凝土內部溫度,若遇到炎熱的夏季,可在外面灑水降溫;其次,若冬季道路橋梁施工時間為夏季,在施工過程中,應當選擇合適手段,降低混凝土的澆筑厚度,每一澆筑層面要選擇相應的措施,降低其溫度;最后,在大體積混凝土結構內安裝循環管道,若發現溫度過高,則選擇管道放水,以此降低混凝土內部的溫度;再者,應當結合實際,合理選擇混凝土澆筑的時間,最佳施工季節在春天和秋天,若是在夏天溫度過高的情況下進行施工,應該盡量選擇早上或者傍晚溫度稍微低的時間段進行混凝土澆筑,并采取有效的措施對其進行降溫,對于冬季施工,應該根據冬季施工的相關規定,對混凝土進行保溫等;同時,注重混凝土拆模結構控制,注重其溫度把控,如在拆模階段,發現溫度忽然降低,則要適當保溫保暖,以此避免混凝土內外溫差過大,導致裂縫產生。若拆模過程中,發現混凝土內部的溫度高于表面,則選擇適當措施,措施內外溫度保持一致,表面溫差引發的混凝土表面裂紋。除此之外,還應當注重混凝土拆模時間的控制,就新澆筑的混凝土,若拆模過早,受到結構表面應力影響,會導致其出現裂縫,使得混凝土結構受到損壞。
公路橋梁工程在其施工過程中,任何工作人員均需要結合工藝流程,貫徹其質量標準。滿足預期目標,整合消除溫度裂縫影響因素,降低人為因素的影響。在施工管理實施階段,先要健全質保體系,完善質保機制,完善人力資源結構,明確人員崗位職責,將責任劃分到人頭,做好不同部門的協同工作。建設分工明確、和諧協作、高效管理的人力團隊。不僅如此,還要健全獎懲措施,完善工作制度。
綜上所述,想要保障道路施工質量,必須要注重混凝土的施工控制。冬季施工期間,一旦混凝土裂縫存在,不僅僅會影響橋梁及公路的穩定性,還會增加工程成本。在施工階段,受到內外因素的影響,比如:材料、溫度、工藝、養護等,會使得其內部結構遭到損壞,進而出現裂縫。因此,必須要注重因素的控制,注重溫度的管控,結合裂縫形式,針對性的選擇防治與修復措施,以此保障質量。