浅谈公路工程中混凝土裂缝控制措施

时间:2022-07-21 11:22:36

浅谈公路工程中混凝土裂缝控制措施

[摘要]通过介绍公路施工中混凝土裂缝的类型,分析了产生裂缝的各种因素,重点研究了混凝土裂缝的控制措施。工程实践表明,根据具体情况,采取具体的控制措施,有利于确保工程质量。

[关键词]公路施工;混凝土;裂缝;控制措施

中图分类号:X734文献标识码: A

目前,随着我国社会经济的飞速发展和城市化进程的不断推进,道路交通建设已成为维持人类生活、促进社会进步的不可忽略的基础与前提,人们对其工程质量的要求也不断趋于严格。混凝土作为公路施工最重要的材料之一,广泛应用于公路工程的路面建设,且具有强度高、性能好、磨损小、环境适应性强等优点。然而,公路施工中混凝土裂缝却时常发生,影响着公路的整体质量,因此,分析公路工程混凝土裂缝的形成原因及控制措施对于促进公路工程的长远发展意义重大。

1公路工程中的混凝土裂缝

混凝土,作为一种非均质脆性材料,主要由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成。由于混凝土施工和本身变形等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙和微裂缝。混凝土在摊铺后硬化并产生体积变型,或当其表面失水速度超过实际泌水的上升速度,新拌混凝土由于迅速干燥而产生塑性收缩。当近表面混凝土已相当稠硬不能流动,但其强度又不足抵抗因收缩受到限制所产生的应力时,就会产生开裂。目前。公路施工中混凝土裂缝主要包含两种类型,即表层裂缝和贯穿裂缝。对于表层裂缝,其主要形式为龟裂,一般为混凝土表面上碎小的三角形花纹状裂缝,且裂缝很浅。而对于贯穿裂缝而言,其主要由纵向、横向、斜向裂缝发展而产生,也就是通常说的断板现象。从发生时间上分为早期、后期断板;从形式上分为纵向、横向断板。

2 公路工程中的混凝土裂缝成因分析

经实践总结发现,目前,公路施工中的混凝土裂缝的形成原因主要有材料因素和施工因素两个方面。

2.1材料因素

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力,同样会造成裂缝[1]。

2.2 施工因素

混凝土施工中搅拌不足或过分,振捣不密实,形成混凝土强度不均匀,易导致开裂,但振捣时间过长就可能造成分层,粗骨料沉入层底,细骨料留在上层,表面收缩裂缝会增加。混凝土拌合时,如果材料温度过高,再加上水泥的水化热,会使混凝土拌合物的温度很高,在冷却硬化过程中会出现较大的温差收缩,出现开裂。养生不及时或方法不当,尤其是高温、风速大的不利条件下,会使混凝土表面水分蒸发过快,从而形成干缩裂缝。

3 公路施工中的混凝土裂缝控制措施

针对上诉公路施工中的混凝土裂缝类型及其形成原因,施工单位必须采取全面有效的控制措施,以减少裂缝,延长混凝土路面的使用年限和使用质量,提高行车舒适性,在笔者看来,公路施工中的混凝土裂缝控制应注重从以下几个方面进行:

3.1 严格材料选择

公路工程正式施工前,必须严格控制混凝土配合比,杜绝使用不合格的材料。砂石料应选择含泥量、有机质含量在规定允许范围内的材料。严格控制混凝土配合比,按试验配合比准确配料,尽量减少单位水泥用量、单位用水量。单位水泥用量要精确,误差应控制在1%以内。

3.2 提高路基及基层的施工质量

公路路基及基层应具备较高的密实度、强度及水稳性,因此规

范施工,确保路基及基层施工质量是控制公路施工中混凝土出现裂缝

的重要前提。路基压实度质量要求达到规定的压实度和弯沉值,特别是桥涵构造物附近,如死角部位,更应加强压实工作,保证路基有足够的、均匀的强度。路基排水设施应完善,并要充分考虑地下水对路基稳定的影响,对半填、半挖等结合处应进行特殊处理。对于特殊软弱土地基、湿陷性黄土等路段,应避免采用水泥混凝土路面。同时,基层施工要确保基层厚度一致,强度均匀。严格控制基层顶面高程和平整度,以确保混凝土路面厚度一致和减小水泥混凝土与基层的摩阻力。对于标高不足的基层,严禁用散料填补。混凝土施工前应充分湿润基层及模板。基层养生结束后,应尽快进行路面混凝土施工,防止基层因暴露时间过长产生干缩裂缝。若出现裂缝,应采取封闭裂缝处理[2]。

3.3 加强施工工艺控制

施工工艺作为公路施工中的重要工作,加强其控制对于控制混凝土裂缝的产生也具有重要作用。混凝土拌和时间要根据机械性能准确掌握,最长拌和时间不应超过最短拌和时间的3 倍,避免漏振或超振现象产生。混凝土路面施工前,应仔细检查发电机、振动梁、运输车辆等机具设备,确保机具性能良好,连续施工。配料、拌和、运输、摊铺、振捣等作业有序配合,对于种种原因导致施工停顿,应做好施工缝处理措施。重视混凝土面板养生,采用湿养护剂养护,严禁杜绝无覆盖物情况下撒水养生。

3.4 注重养护工程

对于混凝土裂缝的控制,做好新浇混凝土的养护工作非常重要,以此控制收缩裂缝。应加强对混凝土养护工作的重视,落实责任制度,尤其加强对构件的养护。对于大体积混凝土来说,如果条件允许,可采取流水或者蓄水养护方式。对于较厚的大体积混凝土,在施工时应注意防范水泥水化热问题,采取必要的降温手段,减少水化热的高度集中;对于地下结构混凝土,则需要尽量早日填土,对控制裂缝非常重要,必要时实行蓄水保温,在构件表面覆盖一层薄膜或湿麻袋,避免内外温差过大而造成的混凝土裂缝问题。

3.5 加强混凝土裂缝控制管理

3.5.1 构架公路工程混凝土裂缝控制质量系统,控制质量系统的构建要求充分利用计算机及网络技术,对现有的模型进行改造,用事件的驱动模式代替顺序化处理模式。计算机可用来储存原始性的信息,信息的控制人员只要将所需信息按照不同控制动机来分为不同事件,并为每一事件设计过程程序,在决策人员需要某信息的时候,根据不同的信息控制要求,进行相应过程程序的驱动就能很好的为决策人员提供与之相对应的质量控制方案[3]。

3.5.2 应严格执行公路工程混凝土裂缝控制规定和相应的原则,如合同文件和相关标准等,并按照公路工程混凝土施工技术规范进行施工,认真对待,科学的实施施工管理,规范公路工程混凝土施工技术,严格控制公路工程混凝土施工质量,任何一个公路工程混凝土裂缝控制在实施之前都要进行认真、全面的调查,制定详细的公路工程混凝土施工设计方案,做好相关的审查工作,再进行公路工程混凝土的具体施工,同时,施工过程中,必须制定较高的标准和要求,根据相关公路工程混凝土裂缝控制设计标准来进行施工,禁止不经过相关人员同意就对公路工程混凝土裂缝控制设计方案进行更改。

4 结语

公路工程作为促进社会进步的关键性的基础设施与基础力量,保证工程施工质量至关重要。对于公路施工中的混凝土裂缝问题,施工中必须加以重视,严格材料选择,提高路基及基层的施工质量,加强施工工艺控制,注重养护工程的同时并加强混凝土裂缝控制管理,只有这样才能有效避免裂缝的产生,促进公路工程的进一步发展。

[参考文献]

[1]柳俊,张鑫.浅谈公路工程中大体积混凝土裂缝的原因及控制措施[J].科技咨询,2007,(7).

[2]郭志强.试析公路工程中的混凝土裂缝控制[J].企业技术开发,2012,(4).

[3]JTGTF50-2011 公路桥涵施工技术规范[S]. 北京:人民交通出版社,2011.

作者简介:曹莉:男,34岁,汉族,本科,河南中州路桥建设有限公司科员。

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