道路橋樑設計問題與施工中裂縫成因分析

韓東輝
身份證號:371502199107062451
摘要：在道路橋樑工程建設中，混凝土材料應用十分廣泛，其強度高、成本低等優點。但混凝土材料本身具有較大收縮性,在溫度變化下混凝土結構體積會發生明顯變化,很容易因內外部應力不同產生裂縫。同時,施工工藝水平、溫度控制、原材料質量、材料配合比等也會影響混凝土施工質量,如果質量把控不到位、外界環境溫度變化幅度較大、混凝土養護不及時,便會誘發混凝土結構性及非結構性裂縫,輕則降低混凝土表面美觀性,重則影響整體結構的穩固性、降低混凝土使用壽命。因此,在道路橋樑施工中應對混凝土裂縫防治及處理予以高度重視,結合裂縫表現及成因採取針對性處理措施。
關鍵詞：道路橋樑；裂縫成因；處理措施
引言
道路橋樑工程是我國重要的基礎建設工程，在使用過程中，路橋結構會出現一定的病害，其中裂縫病害是數量最大、類型最多的病害。裂縫的產生嚴重影響了結構的整體性與耐久性，在雨季雨水沿著結構表面裂縫進入內部，將材料結構中的集料帶出，造成結構強度下降。
1道路橋樑設計問題與施工中裂縫成因
1.1材料因素
混凝土混合料的配製是道路橋樑工程建設中的重要環節，也是影響道路橋樑路面施工質量的關鍵步驟。混凝土混合料配製需要根據道路橋樑工程的總體建設目標進行科學計算各種材料的配比，並按照配製工藝進行全流程標準化操作，從而得到符合道路橋樑工程質量要求的混合料；在混合料配製時還應當對原材料的質量進行檢測與控制，若針入度、混凝土密度等原材料指標不達標則可能導致路面裂縫形成。
1.2設計因素
在設計之初要考慮到多種潛在因素，理想化的工期設定可能會對整個工程項目的發展產生不利影響。設計階段應考慮未來交通流量和道路橋樑的荷載要求，如果考慮不全面時會導致施工鋼筋規格與功能實際需求不完備，導致影響本工程項目構造件的結構穩定性能和使用周期。
1.3溫度因素
混凝土出現裂縫受到溫度變化的影響，當外部溫度比較低時，例如北方冬季，溫度過低造成混凝土構件受凍，容易引發混凝土的干縮，造成混凝土裂縫。混凝土在澆灌過程中，內部水分的含量會被外部高溫影響，當內部水分蒸發速度快於混凝土的自然陰乾速度，造成混凝土裂縫問題。
2道路橋樑設計與施工中裂縫處理措施
2.1施工材料管理
施工材料對道路橋樑使用質量具有較大影響。在施工材料防治中，首先應該考慮骨料含泥量選擇的合理性，使材料含泥量符合設計要求。在砂石料選擇的過程中，對於經過暴曬的材料，需要提前進行澆水降溫處理，保證在澆築之前利用清水將模板的溫度降低。其次就需要在材料中適當地加入一些外加劑，外加劑需要具備減水、增塑、引氣等功能，為裂縫問題的防治起到良好的作用。再次需要在施工材料中加入粉煤灰，粉煤灰的主要作用就是減水和緻密等，因為粉煤灰中含有氧化矽、氧化鋁等有效物質，這些物質在經過反應後會形成氫氧化鈣。最後，應該從根本上實現對混凝土強度問題的控制，道路橋樑整體混凝土強度不會超過C30。如果施工的過程中，水化熱溫差過大，必然會引起橋樑表面拉應力增加，導致橋樑結構變形，給橋樑使用帶來安全隱患。所以從施工材料方面入手，實現對水化熱問題的防治，積極有效的解決道路橋樑道路施工中存在的裂縫情況，提升總體道路橋廊工程使用的安全性。此外，對於施工材料的管理工作也需要引起重視，這就需要建設單位和施工單位都可以充分認識到施工材料對於道路橋樑工程質量保證的意義，加強對建築材料方面的制度建設和管理措施建設，保證制度建設的合理性和完善性。最後也需要加強對施工材料進出庫情況的合理控制，在施工材料進入場地的時候，需要驗證材料的合格證和規格等信息，材料使用中，也需要重點的考慮分析以往使用中出現的問題，重點考量混凝土材料的實際配比情況，保證材料的採購符合相關政策要求和施工需求，材料質量與道路橋樑工程建設的質量直接相關，只有材料質量得到保證，方可避免各種設計問題和裂縫問題出現。
2.2優化材料配比
在道路橋樑施工中,除了通過控制材料質量有效應對混凝土裂縫之外,還可以通過材料配合比的優化降低材料收縮變形對混凝土結構的負面影響。首先,控制水泥的種類與摻量,選擇初凝時間大於4h,終凝時間大於6h的低水化熱水泥可以降低水泥用量,同時,選擇SO3含量不超過3%的粉煤灰,按照水泥設計用量的15%~20%摻入檢驗合格的粉煤灰,可以延緩水泥強度形成時間,有效控制收縮裂縫;其次,選料後需按照設計標準進行混合料拌和,限制細料、粉料的用量,可以有效防止混凝土裂縫的出現;最後,適當加入緩水型外加劑,可以縮小混凝土表面及內部水分流失速度差異,進而控制收縮裂縫。
2.3優化設計方案
為了有效減少道路橋樑在施工過程中混凝土的裂縫，首先需要從設計環節入手，設計高效合理的方案，避免因為不合理的設計方案造成嚴重的裂縫威脅。因此在設計方案並進行優化的過程中，需要注重對於常見問題以及缺陷的分析，才能確保方案具有較高的可行性，不僅如此還需要考慮到施工現場的要求與需要是否和設計方案一致，並且根據現場的實際結果數據設計相關的參數，並且需要防止因為設計方案而產生較為明顯的誤差，以免產生潛在的質量威脅。
2.4溫度控制
道路橋樑設計問題和裂縫問題控制中，要重點考慮溫度因素，溫度因素對於混凝土裂縫問題具有直接影響，如果混凝土澆築過程中內外部溫度的溫差比較大，就極易產生裂縫問題。為了規避施工溫度造成的裂縫，具體措施體現在兩個方面：首先要注意施工過程中的天氣情況，如果需要在氣溫較高的條件下澆築混凝土，則需要控制澆築的厚度，將澆築的時間控制在合理範圍內，如此方可保證熱量在既定時間內通過表面散開。其次，道路橋樑混凝土澆築中，應該準備足夠的混凝土溫度測溫管，方便做好對混凝土上、中、下部位的溫度測量，同時做好溫度記錄，隨時觀察溫度變化，根據溫度變化，嚴格控制混凝土內外部溫差，如果內部溫度持續上升，需要及時採取措施控制溫度，避免溫差過大引發裂縫問題。
2.5注重混凝土養護
外界環境溫度、濕度會對混凝土質量產生影響,在乾燥環境下混凝土內外部濕空氣交換頻發,可能誘發裂縫問題。因此,需結合混凝土凝結情況確定拆模時間,按照合理順序進行拆模,避免拉應力造成混凝土裂縫。同時,混凝土硬化過程中如果出現坍縮等質量病害,現場施工人員需探明病害成因並採取補救措施,避免混凝土裂縫擴大。此外,根據混凝土等級確定養護周期、養護起始時間,拆模後在混凝土表面噴洒適量的水並鋪設防水材料,使混凝土處於溫濕度適宜的環境下。同時在混凝土表面及四周鋪設防曬布、防水布等,避免局部溫度過高造成混凝土裂縫。
結語
綜上所述，道路橋樑工程實施中，要想更好的避免各種設計問題和裂縫問題出現，就要重視對設計問題和裂縫成因的分析，充分考慮各種因素對橋樑整體安全性造成的影響，通過採取合理措施，規避各種裂縫問題出現。只有在設計和施工的各個階段採取有效措施，才能最大限度減少裂縫的出現機率，減少裂縫對橋樑道路工程造成的危害，提升道路橋樑工程的總體建設質量，提升道路橋樑施工的安全性和可靠度。
參考文獻
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