公路桥梁施工混凝土裂缝防治研讨

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公路桥梁施工混凝土裂缝防治研讨

道路桥梁的工程建设十分重要,在建设中需要对施工混凝土裂缝问题加强关注力度。基于此,本文对公路桥梁施工混凝土裂缝问题进行探讨,分析了混凝体裂缝形成的原因,以实际案例提出了公路桥梁施工混凝土裂缝防治措施。

一、公路桥梁施工中混凝土裂缝的危害

我国的经济发展离不开项目工程建设,但由于防治方面存在问题,公路桥梁工程施工仍然会出现混凝土裂缝,为工程后期运行埋下了安全隐患。裂缝的出现会增加施工成本,如在维修期间会造成交通拥堵,导致工期延误,难以为道路桥梁的畅通性作为基础保障,从而影响人们的日常出行(图1)。如公路桥梁基本以混凝土路面为主,其本身的抗拉性能很弱,如施工过程中的管理或养护不到位,会加剧桥梁道面的老化程度,导致抗病害能力大幅度下降,且如混凝土骨料配比不合理;雨水长期滞留于路面之下;车辆的长期碾压作用出现剥落等,混凝土表面便会出现不同程度的裂缝,为道公路梁埋下安全隐患。根据调查显示,37.8%的坍塌都是由裂缝而造成的,这样的问题威胁着群众的生命及财产安全,现已成为施工建设的首要问题。因此,相关部门必须对此问题加强监管力度,对裂缝问题重点关注,施工单位及企业则必须针对性采取合理的解决方案,积极找寻裂缝产生的原因,从而提高工程建设的整体质量。

二、公路桥梁工程的施工特点

1.工程施工多变。(1)公路桥梁施工区域地质条件较差,但目前部分施工单位未能对勘察充分重视,加大了混凝土裂缝问题的发生概率。(2)在施工过程中,不同区域的地质条件存在差异,且具有多变性,增加了混凝土裂缝问题的发生概率,导致施工建设的安全系数明显降低。(3)公路桥梁施工技术关联性较强,如一次建设不完善很难进行二次修复,裂缝问题难以补救。

2.施工环境的复杂。山体、河流、溶洞等地区是道路桥梁工程建设的主要施工地点,且此类区域均属于“三不通”地带,在建设中首先需要解决水、电及交通问题,待上述工作结束后,需要进行施工前准备工作,如施工技术确定、施工方案选择等。通常情况下,作业空间较为低矮,实际施工建设具有噪声大、危险系数高等施工特点,且由于施工环境阴暗潮湿,加大了裂缝问题的发生概率,且实际施工会由于粉尘较多而降低能见度,施工质量无法有效保证。

三、公路桥梁工程施工中混凝土裂缝成因分析

1.混凝土硬化问题。混凝土硬化问题在公路桥梁工程施工中较为常见,如钢筋集中力较大便会使混凝土发生膨胀现象,且公路桥梁混凝土内部拉伸力不足,在钢筋混凝的硬化问题会受到外部因素影响,进而导致裂缝的出现。同时,如在出现裂缝时未能有效处理,则可能会出现锈蚀现象,这样的情况无法有效保障公路桥梁工程的质量。

2.水热化及风化问题。水热化及风化问题会降低工程建设质量,下面将对水热化及风化问题进行具体分析,如表1所示。

四、公路桥梁施工混凝土裂缝防治策略

某地区公路桥梁工程混凝土裂缝路段全长2.725km,且混凝土结构因外界因素导致变形,偏离了初定值。该公路桥梁跨度中最大挠度为25cm,刚性面板的厚度为22mm,该路段路面为混凝土路面,由于汽车轴载日益重化,导致路面出现裂缝问题。基于此情况,该地区对公路桥梁裂缝路段采取了紧急修复工作,应用混凝土施工裂缝防治技术改造了该路段的路面,减少收缩变形带来的影响,延长该公路桥梁路面的使用年限,将交通影响降到了最低。下面以该工程为例,浅谈公路桥梁施工混凝土裂缝防治策略。

1.控制水泥种类及掺量。该工程在建设过程中,采用普通硅酸盐水泥P.0.32.5,初凝时间>4h,终凝时间>6h,并要求受潮变质水泥不得使用。散装水泥入罐时,调整水泥剂量的系统参数,保证拌和处于合理范围内,提高骨料级配的稳定性、安定性,合格后方能使用,温度<50℃,如施工地区正处于多雨季节,并做好相应的防雨排水措施,在温度较高时采用降温措施。在水泥稳定碎石强度满足设计要求的前提下,严格控制水泥掺量,宜尽量减少水泥用量。

2.混凝土掺加粉煤灰。该工程掺加粉煤灰代替部分水泥,要求与拌和设备协调工作,在检测合格后才可以进行混合料拌制。实际施工中,要求掺加设计水泥剂量15%或20%左右的粉煤灰等量替代水泥,使粉煤灰总掺量接近于最优胶凝物匹配比例,以延缓水泥稳定碎石早期强度形成,降低早期强度,控制缩裂。其次,粉煤灰的质量检测在相应规范的检测指标基础上,严格控制施工时加入的水泥剂量,将各项施工参数保持在可控范围内,增加SO3含量的检测,要求粉煤灰SO3含量≤3%。

3.优化骨料级配。该工程采用抗裂嵌挤型骨料级配组合,在施工组织与工艺上考虑到快凝的特点,因此严格控制组成混合料的石料质量,分别进行水洗筛分,集料应洁净、干燥、表面粗糙、无风化、无杂质,确定各种碎石的组成比例。并要求4.75mm级配以上的粗集料须构成恰当骨架,在合成级配满足要求的同时限制细料、粉料用量,以此控制混凝土的收缩变形,防止裂缝的出现,级配如表2所示。

4.结构裂缝填充处理。混凝土结构在长期使用过程中受到外部荷载作用的影响,结构裂缝填充处理可以修复表面缺损,提高混凝土结构的整体强度和刚度。同时,结构裂缝填充处理能够达到彻底填充混凝土裂缝间隙的目的,如该工程在防治过程中,为了利用砂浆自身的膨胀性密实裂缝,首先将结构胶与水泥砂浆充分混合在一起,避免混凝土内部钢筋自我保护能力的下降,随后借助高压喷射设备将混合在一起的水泥砂浆灌入裂缝的内部,使公路桥梁的质量进一步提高。

5.路面裂缝防治。公路桥梁工程建设中,路面难免会出现一些裂缝问题,例如有些路面施工结束后,会出现小裂纹,如果不及时处理,裂纹会逐渐加重。因此,该工程在建设中采用了裂纹处理法,首先对路面裂纹小于7mm的地方,利用机械方法进行修正,在修理裂缝的施工中,无论是否需要对缝隙进行扩缝,并借助专业的清缝机进行处理,清除裂缝中的杂质。同时,该工程将补缝胶以0.3MPa的压力倒入缝隙中,使高速公路桥梁缝隙得到有效填充,以此提高裂缝防治效果。

6.混合料的压实。若想切实控制裂缝,在施工过程中需要严格控制施工时的各项质量标准,使各项参数符合施工实际需求,具体如下:(1)该工程应确保施工达到规定的压实度,使骨架结构密实、稳定,避免骨料过分嵌挤。同时,严格控制施工延迟时间,应控制在2h以内。根据该项目试验段参数,确定碾压长度定为60-80m。(2)碾压过程将混合料含水量保持在最佳状态,根据工程实际情况可控制变化量>2%最佳含水量,紧跟钢轮压路机进行初压,静压1-2遍。复压采用振动压路机碾压3-4遍,以此达到预期建设效果。(3)碾压过程中要求压路机不得随意调头、转向、突然制动等,并控制压路机的碾压遍数,初压速度控制在1.5-2(km/h),终压速度控制在5(km/h)以内。

7.化学防治技术。裂缝较小时,荷载加大则不会增加裂缝,此类裂缝造成的影响较小。在该工程建设中,要求混凝土构件的计算裂缝宽度≤0.2mm,并对裂缝注浆。在大于0.15mm的裂缝处理中,需要采用胶状低压环氧树脂进行填补,并在粘贴3h后进行检查、处理,以此达到保护效果。

五、结语

公路路桥梁工程建设中的裂缝问题需要有效处理,以此为加快我国经济发展奠定基础。因此,应对其裂缝形成的原因加以分析,并结合现代化技术手段,积极采取对应的技术解决各类问题,将施工中的各个环节进一步完善,从而提公高道路桥梁工程施工的质量与效果。

作者:韩霞 单位:山西路桥第八工程有限公司