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道路橋梁的工程建設十分重要,在建設中需要對施工混凝土裂縫問題加強關注力度?;诖?,本文對公路橋梁施工混凝土裂縫問題進行探討,分析了混凝體裂縫形成的原因,以實際案例提出了公路橋梁施工混凝土裂縫防治措施。
一、公路橋梁施工中混凝土裂縫的危害
我國的經濟發展離不開項目工程建設,但由于防治方面存在問題,公路橋梁工程施工仍然會出現混凝土裂縫,為工程后期運行埋下了安全隱患。裂縫的出現會增加施工成本,如在維修期間會造成交通擁堵,導致工期延誤,難以為道路橋梁的暢通性作為基礎保障,從而影響人們的日常出行(圖1)。如公路橋梁基本以混凝土路面為主,其本身的抗拉性能很弱,如施工過程中的管理或養護不到位,會加劇橋梁道面的老化程度,導致抗病害能力大幅度下降,且如混凝土骨料配比不合理;雨水長期滯留于路面之下;車輛的長期碾壓作用出現剝落等,混凝土表面便會出現不同程度的裂縫,為道公路梁埋下安全隱患。根據調查顯示,37.8%的坍塌都是由裂縫而造成的,這樣的問題威脅著群眾的生命及財產安全,現已成為施工建設的首要問題。因此,相關部門必須對此問題加強監管力度,對裂縫問題重點關注,施工單位及企業則必須針對性采取合理的解決方案,積極找尋裂縫產生的原因,從而提高工程建設的整體質量。
二、公路橋梁工程的施工特點
1.工程施工多變。(1)公路橋梁施工區域地質條件較差,但目前部分施工單位未能對勘察充分重視,加大了混凝土裂縫問題的發生概率。(2)在施工過程中,不同區域的地質條件存在差異,且具有多變性,增加了混凝土裂縫問題的發生概率,導致施工建設的安全系數明顯降低。(3)公路橋梁施工技術關聯性較強,如一次建設不完善很難進行二次修復,裂縫問題難以補救。
2.施工環境的復雜。山體、河流、溶洞等地區是道路橋梁工程建設的主要施工地點,且此類區域均屬于“三不通”地帶,在建設中首先需要解決水、電及交通問題,待上述工作結束后,需要進行施工前準備工作,如施工技術確定、施工方案選擇等。通常情況下,作業空間較為低矮,實際施工建設具有噪聲大、危險系數高等施工特點,且由于施工環境陰暗潮濕,加大了裂縫問題的發生概率,且實際施工會由于粉塵較多而降低能見度,施工質量無法有效保證。
三、公路橋梁工程施工中混凝土裂縫成因分析
1.混凝土硬化問題?;炷劣不瘑栴}在公路橋梁工程施工中較為常見,如鋼筋集中力較大便會使混凝土發生膨脹現象,且公路橋梁混凝土內部拉伸力不足,在鋼筋混凝的硬化問題會受到外部因素影響,進而導致裂縫的出現。同時,如在出現裂縫時未能有效處理,則可能會出現銹蝕現象,這樣的情況無法有效保障公路橋梁工程的質量。
2.水熱化及風化問題。水熱化及風化問題會降低工程建設質量,下面將對水熱化及風化問題進行具體分析,如表1所示。
四、公路橋梁施工混凝土裂縫防治策略
某地區公路橋梁工程混凝土裂縫路段全長2.725km,且混凝土結構因外界因素導致變形,偏離了初定值。該公路橋梁跨度中最大撓度為25cm,剛性面板的厚度為22mm,該路段路面為混凝土路面,由于汽車軸載日益重化,導致路面出現裂縫問題。基于此情況,該地區對公路橋梁裂縫路段采取了緊急修復工作,應用混凝土施工裂縫防治技術改造了該路段的路面,減少收縮變形帶來的影響,延長該公路橋梁路面的使用年限,將交通影響降到了最低。下面以該工程為例,淺談公路橋梁施工混凝土裂縫防治策略。
1.控制水泥種類及摻量。該工程在建設過程中,采用普通硅酸鹽水泥P.0.32.5,初凝時間>4h,終凝時間>6h,并要求受潮變質水泥不得使用。散裝水泥入罐時,調整水泥劑量的系統參數,保證拌和處于合理范圍內,提高骨料級配的穩定性、安定性,合格后方能使用,溫度<50℃,如施工地區正處于多雨季節,并做好相應的防雨排水措施,在溫度較高時采用降溫措施。在水泥穩定碎石強度滿足設計要求的前提下,嚴格控制水泥摻量,宜盡量減少水泥用量。
2.混凝土摻加粉煤灰。該工程摻加粉煤灰代替部分水泥,要求與拌和設備協調工作,在檢測合格后才可以進行混合料拌制。實際施工中,要求摻加設計水泥劑量15%或20%左右的粉煤灰等量替代水泥,使粉煤灰總摻量接近于最優膠凝物匹配比例,以延緩水泥穩定碎石早期強度形成,降低早期強度,控制縮裂。其次,粉煤灰的質量檢測在相應規范的檢測指標基礎上,嚴格控制施工時加入的水泥劑量,將各項施工參數保持在可控范圍內,增加SO3含量的檢測,要求粉煤灰SO3含量≤3%。
3.優化骨料級配。該工程采用抗裂嵌擠型骨料級配組合,在施工組織與工藝上考慮到快凝的特點,因此嚴格控制組成混合料的石料質量,分別進行水洗篩分,集料應潔凈、干燥、表面粗糙、無風化、無雜質,確定各種碎石的組成比例。并要求4.75mm級配以上的粗集料須構成恰當骨架,在合成級配滿足要求的同時限制細料、粉料用量,以此控制混凝土的收縮變形,防止裂縫的出現,級配如表2所示。
4.結構裂縫填充處理。混凝土結構在長期使用過程中受到外部荷載作用的影響,結構裂縫填充處理可以修復表面缺損,提高混凝土結構的整體強度和剛度。同時,結構裂縫填充處理能夠達到徹底填充混凝土裂縫間隙的目的,如該工程在防治過程中,為了利用砂漿自身的膨脹性密實裂縫,首先將結構膠與水泥砂漿充分混合在一起,避免混凝土內部鋼筋自我保護能力的下降,隨后借助高壓噴射設備將混合在一起的水泥砂漿灌入裂縫的內部,使公路橋梁的質量進一步提高。
5.路面裂縫防治。公路橋梁工程建設中,路面難免會出現一些裂縫問題,例如有些路面施工結束后,會出現小裂紋,如果不及時處理,裂紋會逐漸加重。因此,該工程在建設中采用了裂紋處理法,首先對路面裂紋小于7mm的地方,利用機械方法進行修正,在修理裂縫的施工中,無論是否需要對縫隙進行擴縫,并借助專業的清縫機進行處理,清除裂縫中的雜質。同時,該工程將補縫膠以0.3MPa的壓力倒入縫隙中,使高速公路橋梁縫隙得到有效填充,以此提高裂縫防治效果。
6.混合料的壓實。若想切實控制裂縫,在施工過程中需要嚴格控制施工時的各項質量標準,使各項參數符合施工實際需求,具體如下:(1)該工程應確保施工達到規定的壓實度,使骨架結構密實、穩定,避免骨料過分嵌擠。同時,嚴格控制施工延遲時間,應控制在2h以內。根據該項目試驗段參數,確定碾壓長度定為60-80m。(2)碾壓過程將混合料含水量保持在最佳狀態,根據工程實際情況可控制變化量>2%最佳含水量,緊跟鋼輪壓路機進行初壓,靜壓1-2遍。復壓采用振動壓路機碾壓3-4遍,以此達到預期建設效果。(3)碾壓過程中要求壓路機不得隨意調頭、轉向、突然制動等,并控制壓路機的碾壓遍數,初壓速度控制在1.5-2(km/h),終壓速度控制在5(km/h)以內。
7.化學防治技術。裂縫較小時,荷載加大則不會增加裂縫,此類裂縫造成的影響較小。在該工程建設中,要求混凝土構件的計算裂縫寬度≤0.2mm,并對裂縫注漿。在大于0.15mm的裂縫處理中,需要采用膠狀低壓環氧樹脂進行填補,并在粘貼3h后進行檢查、處理,以此達到保護效果。
五、結語
公路路橋梁工程建設中的裂縫問題需要有效處理,以此為加快我國經濟發展奠定基礎。因此,應對其裂縫形成的原因加以分析,并結合現代化技術手段,積極采取對應的技術解決各類問題,將施工中的各個環節進一步完善,從而提公高道路橋梁工程施工的質量與效果。
作者:韓霞 單位:山西路橋第八工程有限公司