市政工程中桥梁大体积混凝土裂缝的防治策略探究
摘要:路桥桥梁作业的实施推进是市政工程建设的主要表现形式,而大体积混凝土产品作为路桥桥梁施工工程的重要原材料之一,在市政工程建设系统中发挥着基础性的关键效用。针对目前路桥桥梁施工工程中发生率较高、问题相对集中的大体积混凝土的裂缝现象,进一步加强细化对其裂缝产生的原因排查、加固处理的管理力度、途径方法的改进升级,从而快速持续地降低路桥桥梁施工作业过程中的大体积混凝土裂缝发生率,最终实现市政工程作业系统整体运营的安全、稳定、协调。
关键词:市政工程路桥桥梁;大体积混凝土裂缝;原因探讨;防治控制;具体策略
大体积混凝土由于是一种混杂型、组件化的包含数量众多的孔隙、气穴的非均质脆性材料,很容易受到外部因素的影响而发生体积容量上的物理变化。所以在实际具体的桥梁工程的施工作业中,混凝土的裂缝现象已经司空见惯,而由一系列的裂缝显现而导致的也亟待解决,其中尤其以桥梁基体浇筑、桥墩墩体铺垫大体积混凝土等作业流程中的大面积破坏性裂缝最为严重。
在桥梁工程行业稳定、快速、持续运转的利好背景下,大体积混凝土浇筑施工管理这一环节所具备的安全保障特性以及可观的经济效益价值迅速凸显,进一步改进拓宽大体积混凝土裂纹加固的方式途径,稳定快速提高相关人员的实践维护水平,对于协调高效推进桥梁工程施工作业的发展已经势在必行。这就要求相关作业维护管理人员实时迅速地制定针对有效的加固维护措施,严格执行落实混凝土的配比设计、施工工艺以及混凝土成型养护等等一系列关键环节步骤的处理应对,从而有力保证桥梁大体积混凝土墩裂缝加固作业的顺利协调开展。
桥梁大体积混凝土裂缝的基本特征与原因剖析
1.1 硬化收缩
由于混凝土自身的不均质特性,兼之在硬化过程中,桥梁所处自然环境内的水分蒸发、气候变化以及小区域内的气流压强增大等一系列因素的综合影响下,就会使得本来细小微型的孔隙迅速产生收缩作用,从而导致浇板四周的受力面积增加,不能任意伸展;而当混凝土的收缩所引起浇板的摩擦约束力超过额定限度之时,当然地引发浇板部分开裂,从而使得浇筑样体的承压能力迅速降低,造成
桥梁大体积混凝土大面积的缝隙出现。
1.2 物理形变
该成因主要是由于作业过程中的桥墩浇板产生物理弹性变形导致支座负筋下沉而出现裂缝。桥墩浇板材料本身属于柔性材料,很容易受到外部第三方作用力而产生物理形变,而其弹性材质又增加了形变后的势能转化。尤其是在大范围的施工作业中,相当一部分工作人员并未注意桥墩浇板上层钢筋排查维护,同时由于频繁走动作业,难免不去踩踏桥墩浇筑板上的软性钢筋,这样一来,钢筋必然产生弯折形变,筋条下沉,直接导致孔穴裂缝出现。
1.3 配比失调
由于桥梁建筑施工作业对水泥、石灰的依赖度高、消耗量大,所以在繁杂忙碌的施工过程中,很容易出现为了赶工而违规操作、敷衍应付,譬如混凝土浇筑时的忽视水灰比、大量投放石灰以及过量使用粉砂等。按照标准要求,高强砼的水灰比值上需要严格控制在Q2和Q38之间,不能过大,特殊情况下,最多也只能到Q6,这样才能保证不会因为违规操作而产生恶劣后果。而在实际的浇筑作业中,一部分工作人员的操作水准远远未能达到上述标准,突出表现就是在同一品种以及相同强度等级水泥条件下,大量加注石灰分量,同时减小水泥用量,极大地拉伸了额定的水灰比,这样一来,必然导致比值过大,尤其是在少量的水泥水化后,多余的水分就会长期残留储存在桥墩混凝土的气穴孔隙中,由于积累起来的内部压强越来越大,最终导致桥墩混凝土样体不堪重负,出现恶性循环的裂缝反应。
桥梁大体积混凝土裂缝防治处理的改进探索以及具体策略
2.1 有效处理混凝土成分架构
根据混凝土自身成分结构的特性,我们需要制定规划详细针对的处理规程。
目前通用的方法就是采取永久伸缩、加固维护的方法,其目的就是避免桥墩混凝土的不均质脆性结构由于内外部温差收缩应力而引发的大范围开裂。
而这种永久伸缩、加固维护的方法操作相对简单、前期投入成本也不大,适宜在桥梁桥基、桥墩这种相对单一的机体对象上大规模推广普及。在具体细致的作业实践中,主要通过胶质材料进行桥基、桥墩混凝土浇筑面板的外部涂抹,形成一圈坚固牢靠的保护栏,同时利用数量庞大的钢筋圈体进行加固防护。这样一来,胶质材料的良好的隔热性能就有效降低了外部温度对于浇筑样体内部的影响,从而保证了样体内部温度比值始终处于相对稳定标准的范围内;而钢筋圈体的加固维护也可以降低浇筑坑体的地基的沉降发生率,并且有助于浇筑坑体内的混凝土试样的标准形态。这种内外结合的处理方式既增强了桥基、桥墩混凝土的物理质感,也有效快速地降低了大面积裂缝的发生率。
2.2 持续强化桥墩浇板检测养护的操作力度
这对在施工作业过程中的桥墩浇板产生物理弹性变形导致支座负筋下沉而出现的大规模孔隙裂缝,相关技术工作者应当在依照施工细则的具体要求下,严格细致地进行桥墩浇板的检测养护作业。首先,需要在桥墩浇板作业区放置提示标语牌以及相关路障,防止部分施工人员由于麻痹疏忽,误踏桥墩浇板,从而避免出现因频繁走动而出现的钢筋筋条下沉,直接捅插浇板试样而导致孔穴裂缝的出现;其次,在初步完成桥墩浇板混凝土浇筑的前期作业之后,相关负责管理人员需要及时提醒基层施工人员在24小时之后方可进行大范围的分批安排吊运机械设备、搬运放置原料器材等,从而保证桥基、桥墩浇板试样可以有充分的时间进行硬化反应;第三,相关负责管理人员应当对桥基、桥墩浇板试样的硬化变化程度进行实时监控回馈,及时增加柔性模板从而辅助增强桥基、桥墩浇筑面板的刚度,并需要在浇板混凝土试样硬化区域的表层铺设轻质木板进行分担压强。
2.3 严格规范核查混凝土原料配比参数
在大体积混凝土浇筑过程中,材料的选择、原料的配比至关重要,而在实际的选料、配料操作中,相关技术人员需要做到规范、高效、集约,尤其是对于骨料的规范选择以及配比的均衡调节这两个对于桥基、桥墩具有关键决定性作用的环节。
首先,我们应当选择吸收率大的骨料,这种骨料的干缩较大、骨料含泥量也相对较多,进行大体积混凝土浇筑作业时,也会增大混凝土的干缩性;另外则是骨料颗粒直径较大、脆性良好的原料,这些原料可以有效减少混凝土中的水泥浆用量,同时在原料中掺加粉煤灰也可以显著提升混凝土试样的和易性、可泵性、抗渗性,减少泌水现象发生。
其次,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等实际情况,相关管理人员应当切实合理地选择混凝土的设计坍落度,并且需要及时针对现场的砂质、石躁材料的具体情况及时调整作业的配合比,尤其是在改善骨料级配的操作中,务必按照标准规范掺加粉煤灰以及高效减水剂,从而有效减少水泥的用量。
另外就是尽量选用低碱或者无碱的外加剂,同时通过采用适量规范的掺和料、外加剂,进一步降低碱骨料反应,从而保证混凝土块体的坚固、耐磨。
三、结语:
大体积混凝土裂缝的加固防治处理工作作为一项具有基础性、辅助化、组件式的程序作业工程,在整个路桥桥梁施工系统中发挥着连接协调的重要效用。从保障桥梁大体积混凝土的质量稳定标准以及市政工程施工作业系统的安全规范的基点出发,进一步加强改进混凝土裂缝防治控制技术的理论创新,细化具体的裂纹修补维护的流程步骤,切实合理地进行规范、高效、人性的应对管理,从而实时保障路桥桥梁施工作业系统的稳定、安全、高效,进而有力助推市政工程产业经济效益的协调、持续、长效增长。
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