天天学术AI:道路桥梁工程中的混凝土施工及裂缝控制技术

摘要

当今社会,人们的生活水平显著提高,交通越来越便利。随着车辆数量的增加,对道路桥梁的要求也越来越高,道路桥梁的质量也是许多人关心的问题。为了满足人们日常生活的需要,使车辆更加安全高效,道路桥梁的施工质量就必须过关。混凝土施工技术是道路桥梁施工过程中必不可少的一项,但是因其材质的特殊性,混凝土裂缝作为一个非常普遍且不可避免的问题,将直接影响道路桥梁工程的使用寿命和施工单位的声誉,使得后期使用存在一定的安全隐患。因此,为了保证道路桥梁的行车安全,应尽可能延长道路桥梁的使用寿命,本文就道路桥梁工程中的混凝土施工及裂缝控制技术进行详细探究。

关键词:道路桥梁工程;混凝土施工;裂缝控制;施工技术

引言

随着这些年来我国经济技术的迅速发展,交通行业也在不断壮大,这使得路桥工程成为了人民生活中比不可少的一部分,主要是因为它对交通安全的重要影响。目前,人们对道路桥梁工程的要求越来越高,道路桥梁的施工质量已成为人们关注的关键问题。然而,从眼前看,裂缝问题在路桥工程中尤为凸显。在路桥工程的施工和运行中,会因各式各样的问题导致道路桥梁结构裂缝的出现,降低了工程建设质量,威胁到工程后期使用的安全性。因此,为了确保道路桥梁过硬的施工质量及后期的安全使用,有必要从混凝土施工的方向对路桥工程裂缝加以研究,并提出相关的措施控制裂缝,提高路桥施工质量并为其后期使用奠定扎实基础。

一、道路桥梁工程中的混凝土施工技术

(一)混凝土配比

在道路桥梁施工过程中,最不可缺少的施工材料就是混凝土,其主要是由水泥、水、砂砾、外加剂等组成。在混凝土制作搅拌时,必须要计算出各原料合理的比例,保证混凝土的质量过关,在各原料使用之前要确保其具备出厂合格证书和检验报告。尤其是对于施工要求较高的水泥,确保其稳定性和强度能够符合混凝土配比要求,这是因为混凝土的适用性由其配合比直接决定。所以,在此过程中,不仅要确保混凝土强度满足要求,还要对水化热进行降低控制,使混凝土可泵送,尽量减少水泥用量。为了实现这一目标,可以在混凝土中添加适量的粉煤灰。此外,每种施工材料应标明生产日期、型号、规格、等级等信息。施工前,应重新检查混凝土原材料的质量,确保所有材料符合质量标准。

(二)混凝土浇筑

影响混凝土施工及结构质量的因素除了配合比还有浇筑技术。在浇筑阶段,要严格控制各项目环节,以免出现施工裂缝。相关工作人员要对首层的混凝土覆盖时间进行全面考虑,为的是浇筑施工严格遵守设计要求。除此之外,还要对浇筑过程中的钢筋密度、结构应力、混凝土材料供应等步骤加以仔细探究。目前常用的混凝土浇筑方法有三种,即分层分段浇筑、倾斜分层浇筑和综合分层浇筑。无论采用哪种施工工艺,最终都必须达到混凝土结构的质量标准。为严格控制浇筑质量,必须在浇筑之前明确相关设计要求。在进行混凝土浇筑之前,相关施工人员需要清理现场,将模板内的垃圾灰尘进行清除,防止杂物混入混凝土中影响结构质量。其次,需要用清水对操作区域进行湿润冲洗,在此过程中要严格控制用水量,防止因模板中水含量过高对混凝土配合比产生影响。水洗在去除灰尘提高清洁度之外,还能够增加模板内的含水量,能够对混凝土表面质量加以优化,避免因模板对混凝土材料中水分的吸收所引起的混凝土水分不足问题,使得混凝土表面粗糙。除此之外,必须要在浇筑过程中严格控制浇筑面与进料管的间距,防止因两部分间距过大出现的离析问题。

(三)混凝土振捣

混凝土振捣是一项专业技术性工作,要求操作人员应接受在职培训,合格后方可上岗。振捣时,要快、慢插慢拔,排列均匀,注意振捣棒与模板的距离,防止振捣造成模板膨胀或模板变形。在振动施工过程中,由于振动不足,压实度无法保证,过度振动会导致混凝土离析。因此,应严格控制振动速度、振动时间、振动深度和振动间距。只有按照施工技术规范的要求进行操作,才能保证施工质量。

(四)混凝土养护

在高温干燥的环境下,混凝土会收缩变形,然后开裂。混凝土裂缝一直是影响施工质量的重要因素。为了避免这种现象,在混凝土浇筑和振捣施工完成后,应做好养护工作。养护时间应达到14天,养护期间混凝土应及时浇水保湿。养护方法的选择也非常重要,若是选用的方法不适,会对混凝土结构强度产生一定的影响。为避免混凝土表面温度的变化,可以在模板中设置保温层,控制应力影响。在混凝土初凝后,为降低混凝土表面的蒸发速率可以覆盖塑料薄膜。特别是在冬季施工中,要避免混凝土冻坏,要在养护的第一时间使用薄膜。可以同时在养护过程中进行其他施工操作,但是需要立即完工后采用保温层对混凝土进行覆盖。

(五)预应力施工

在道路桥梁建设中,最重要的结构是混凝土结构,它将直接承担桥梁的大部分承载力。因此,预应力技术在混凝土结构中的应用是为了加强桥梁主体结构,提高整体质量和稳定性。作为重要的交通基础设施,国家对所采用的施工技术制定了严格的技术指标和明确的要求。只有这样,才能避免道路桥梁出现质量与安全事故,确保后期使用安全。在路桥施工及运行过程中减少结构变形及裂缝问题,进一步提高结构稳定性。

二、道路桥梁工程中混凝土裂缝的危害

(1)降低建筑物的整体强度。在道路桥梁工程中,若是出现混凝土裂缝,就无法有效发挥加固材料的作用,会埋下严重的安全隐患。直接暴露在环境中的钢筋材料,也会在空气湿度的作用下产生表面锈斑,降低钢筋的支撑力,严重影响到路桥结构的整体质量。当裂缝继续存在时,会加剧道路桥梁结构的安全隐患。

(2)降低结构刚性。根据道路桥梁结构设计过程中的标准和要求,结构的各个部位都可能出现裂缝扩展问题,导致裂缝破坏力显著提高。在裂缝不断扩展的情况下,道路和桥梁的结构刚度将大大削弱,结构构件的形状将发生变化。在道路桥梁结构刚度变化的情况下,路桥的承载能力也将受到严重影响,导致路桥安全性降低。

(3)降低结构抗剪承载力。裂缝的出现不仅会对路桥结构造成破坏,还会降低抗剪承载力,并因结构强度及刚度的变化使得结构体系产生相应的变化,从而影响结构的抗剪承载力。在外荷载不断变化的情况下,甚至可能出现严重的结构倒塌问题。

三、道路桥梁工程中的混凝土裂缝成因

(一)温度因素

热胀冷缩效应是道路桥梁工程施工中一个非常重要的因素。剧烈变化的温度会使得混凝土结构产生严重的热胀冷缩,引起结构性状的变化,对道路桥梁结构内部产生较大的拉应力,当拉应力超过结构最大限度时,温度裂缝随之出现,严重影响到路桥结构的整体性能。较之其他裂缝成因,温度变化更为特殊,这是由于裂纹会随着温度的变化进一步改变,这种变化将进一步加剧温度裂缝问题,导致裂缝隐蔽性强,增加裂缝查找和修复的难度。

(二)施工因素

在道路桥梁工程施工过程中,施工人员是最重要的主体。道路桥梁施工环境相对较差,工作条件相对困难。因此,在招聘施工人员时,往往会降低招聘要求,允许一些专业能力不欠缺、操作技术严谨性不足的施工人员操作。当施工技术人员的专业素质不符合工程施工要求,或采用的施工方法不规范时,势必导致混凝土出现裂缝现象。同时,由于钢筋的规格、材料和布置不同,最终的混凝土施工效果也会有很大差异,这也是导致混凝土裂缝的重要因素之一。

(三)材料因素

道路桥梁工程作为一个系统而复杂的建设项目,在施工过程中会用到各种施工材料。这些材料不仅种类丰富、数量庞大,而且覆盖范围也很复杂。因此,道路和桥梁工程中使用的材料应制定非常严格的采购标准。如果采购的施工材料不符合既定标准,也会影响道路桥梁工程的整体质量,最终导致施工裂缝的出现。因此,在选择和采购施工所需材料的过程中,如果不严格控制,可能是由于材料质量不足、数量缺陷或制造商不合格等因素造成的,这将导致路桥材料使用后质量无法满足基本需求,施工或使用一段时间后出现大面积施工裂缝。

四、道路桥梁工程中的混凝土裂缝控制技术

(一)做好温度控制

温度控制是防止路桥混凝土裂缝的主要途径。混凝土浇筑完成后,在凝固过程中,会有更多的水化热聚集到混凝土内部。在早期的施工过程中,为降低内部水热化可以对相应混凝土材料进行冷却干预,并对粗骨料和细骨料有效覆盖,防止阳光的直接照射,为达到冷却效果,还可以加入冷水。对于大体积混凝土施工的混凝土搅拌过程也可以加入冰水或冰块,以对粗骨料、细骨料进行预冷操作。若是搅拌站与施工现场实际距离较远时,应在罐车覆盖之后进行运输。相应的,在冬季施工中因温度低,应对混凝土的整体温度进行适当提高,并按规范标准合理完成混凝土的配置、运输、浇筑、养护等作业。在混凝土浇筑阶段,采用浇筑振捣的方法,保证振捣密实度,提高混凝土结构的整体密实度。在实际施工中,还要严格监督检测温度变化,并进行合理控制,对混凝土内部温度的定期监测,并按照结果对混凝土内部变化做到严格控制,及时改正结构的保温措施,使混凝土温度保持缓慢变化趋势。

(二)规范施工操作

对于道路桥梁工程施工企业来说,在工程项目施工的实际过程中,要注意对相关施工技术人员的综合素质提出严格要求,这也是保证最终工程施工质量的关键。这就要求施工企业严格规范施工人员的行为,对施工过程进行监督。一旦发现施工操作不规范的现象,应及时指出,尽量减少人为因素造成施工裂缝的可能性。同时,施工企业也要注意进一步加强对相关施工人员的培训,在培训过程中积极传授先进的施工技术,进一步提高施工人员的施工安全意识,以确保在实际施工过程中保证施工质量和施工安全。通过培训,可以更好地促进员工之间的讨论和沟通,在具备专业知识的同时,增强团队的施工质量意识,让员工采取更多行动对未来的工作非常有帮助。此外,企业还应注意建立完善的奖惩制度,对多次不达标的施工人员进行处罚,并加强对此类人员的施工监督。如果在规定期限内仍达不到标准要求,应责令其离开施工现场,并以这种方式使用,可有效减少混凝土裂缝的可能性。

(三)确保材料质量

在道路桥梁工程中,要想更有效地解决施工裂缝问题,必须严格监督工程质量,特别是严格控制工程中可能使用的各种施工材料,按照施工要求及标准控制材料质量,并结合本项目管理标准落实材料管理规范,有效抑制施工裂缝问题的产生。在进行施工材料采购环节,施工单位必须要按照项目预案的相关要求,重点分析材料的性能和型号,并在材料采购过程中进行严格全面的质量检查,确保材料的型号、数量和质量满足基本施工需要和规范要求。此外,材料采购完成后,还要做好材料管理,防止面材在储运过程中出现质量问题。

(四)混凝土抗裂计算

在道路桥梁工程施工过程中,要按照预想抗裂措施结合现有施工条件在混凝土浇筑前对水泥水热化问题加以计算,包括水泥水化热绝热最大温升、各龄期收缩变形值、收缩等效温差和混凝土弹性模量,并以计算结果为参考估算出可能产生的最大温度收缩应力,结果小于混凝土抗拉强度时,说明预想抗裂措施对防止及控制裂缝发生有作用;若果结果大于抗拉强度,需要进一步调整混凝土成型温度,采取相应措施对水化热温度升高加以控制,降低混凝土内外温度差,优化施工操作过程,改善混合料性能,改善约束条件、强化抗拉强度等技术策略,进行重新计算,直到满足条件范围。

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