摘要:路桥运输是国家的最重要运输方式之一,保证路桥质量,延长路桥使用期限,是路桥设计修建的基本任务。路桥施工中的裂缝是影响路桥质量的最大因素,因此,根据裂缝产生原因,从源头分析如何防治裂缝产生,是路桥建设的一项重要课题。
关键词:路桥施工;裂缝;防治措施;技术措施
自建国以来,国内经济蓬勃发展,广泛流传着“要致富,先修路”的致富名言,路桥建设是一件关系到地方经济的重要工程,但在大力开展路桥施工的同时,随之而来出现了各种路桥质量问题,其中路桥裂缝是最让施工者设计者头疼的问题之一,并给道路使用者的安全带来一定威胁,据调查,裂缝现象是我国路桥的通病,裂缝带来的经济损失对路桥施工最大,要展开裂缝防治工作也因为裂缝产生的因素多种多样而更加困难。[1]综合分析产生裂缝的原因并实施相应的防治措施,是改善路桥质量的关键。
1 路桥施工中裂缝类型及产生原因
1.1地质裂缝
由于路桥修建位置选择不合理,对地基的重视程度不高,导致路桥投入使用后,地基承受的负荷增大,加之本身不够稳固,容易产生沉降或位移,带动路桥钢筋结构发生形变位移,而钢筋是路桥建设工程的基本结构,因此部分路桥与整体脱节,形成了裂缝。地质原因引发的裂缝是我国路桥裂缝中最常见的,在防治上也比较困难。
1.2 施工裂缝
施工过程中,对混凝土与其他建筑材料进行搅拌配比制作原材料时,如果对其比例控制不当,会导致路桥在短时间内就出现大面积的裂缝,严重影响路桥工程质量。例如搅拌过程中含泥量配置过高,在进行浇筑工序时就极易引起混凝土收缩,不能保证混凝土的强度达到合格标准,过高的含泥量还会导致混凝土的疏松以致于防水性能大大降低使得混凝土出现渗水现象。[2]
1.3 材料裂缝
相比于前两种类型的裂缝,材料裂缝是由于内部原因,因此又称非受力性裂缝。路桥形成材料裂缝的主要原因是由于内部钢筋混凝土的结构发生改变降低了路面的承受力和整个钢筋结构的刚度,其中氧化腐蚀和温度变化对混凝土结构影响最大。在路桥建设时若为降低成本省略为钢筋增加氧化保护膜的工序,钢筋暴露在空气中的部分会在较短时间内被氧气腐蚀,导致钢筋内部分子结构发生改变,强度低于路桥混凝土基本标准,极大增加了形成裂缝的可能性;温度变化引起的热胀冷缩也会使路桥内部钢筋处出现空隙,导致路面桥面的承受力不足,经过轻微外力影响便会产生裂缝或塌陷。
2 路桥施工裂缝防治类型
防治裂缝应当从原因入手,根据上文分析,防止裂缝产生的相关措施也大致分为三类:
2.1 地质裂缝的防治措施
寻找坚实的地基按理说应是防治地质裂缝的主要途径,但由于稳固性好的地基面积较少,稳固性强的地基大多用于其它建设工程,且因地基形成的裂缝相比于其他两种类型的裂缝在路桥中并不多见。因此,在采取防治措施时应当与防治另外两种类型裂缝的方法相结合,进行综合防治处理。
2.2 施工裂缝的防治措施
施工过程中采取裂缝防治相应措施是整个路桥裂缝防治工作中最有效最重要的,保证每一个阶段按照标准严格操作,能极大控制路桥裂缝产生的可能性。
2.2.1 原料配比阶段
正确的原材料配比是防治施工裂缝的关键。要依据当地的地质、气候、湿度和地下水变化规律等众多参考参数进行混凝土的强度设计,并且在进行施工时还应当与当时施工环境结合,对混凝土材料配比进行灵活调整,有效控制路桥裂缝裂缝的出现。
2.2.2 钢筋安置阶段
安置配比搅拌后的混凝土钢筋时应该注意确保安置的质量。保证钢筋均匀安置是避免裂缝产生的前提,为此可通过设置保护层垫块来对钢筋排布进行有效编制,合理控制钢筋的位置和相互间距。
保证钢筋位置均匀合理的同时,还应当提高负筋的复位能力,通过安置与负筋直径相匹配的负筋马蹄,能使得负筋在踩下后可以上提复位。保证基本组成部分的质量后,还应当对路桥的整体框架和模板进行严格处理,通过合理设计提高路桥框架和模板的稳定性、拉伸性以及抵抗外力的硬度强度。
2.2.3 浇筑入模阶段
2.2.3.1进行混凝土浇筑时,需要经验丰富的人员进行相关技术操作,尽可能做到一次性浇筑,避免出现浇筑施工缝,如果在施工过程中,因为停电或者机械故障等事故原因中断了浇筑程序,应该尽量使中断时间不超过混凝土初凝时间,如果超过,应该在混凝土表面凿毛并冲洗干净,铺水泥砂浆后再进行混凝土浇筑,这样混凝土的凝结效果就比较好,裂缝出现的几率也就减少了。
2.2.3.2 对于模板,还要确保模板间的连接紧密无间隙,防止因存在间隙而发生的漏浆现象,导致模板内部形成空区,造成路桥面形成裂缝或塌陷,严格焊接模板能有效防治这种现象发生。
2.2.3.3 之后还应当对混凝土进行保养加固处理,混凝土在浇筑之后还需要一段时间完全凝固,这一阶段混凝土需要足够的水分供应,否则将会出现脱水裂缝。减缓混凝土水化速度不能单一依靠浇水保湿措施,最好在其与空气的接触面上覆盖塑料薄膜防止水分蒸发。
2.2.4 拆模阶段
施工后期阶段对钢筋、模板的定期质量检查也是有效防治裂缝产生的措施之一,许多裂缝的产生因素在后期阶段都能被明显发现,因此应通过严密的后期审查保证钢筋的均匀受力分布,防止在运行后钢筋应力承受不足产生路桥裂缝。拆模时间的精准控制也是保证模板质量的关键因素,应当严格保证混凝土的硬度和应力承受能力达到合格标准后再进行拆模,拆模时间过早,拆模时出现振动或者敲击都会对混凝土质量产生较大的影响。
2.3 材料裂缝的防治措施
2.3.1目前路桥绝大部分使用的是钢筋混凝土作为修建材料,直接改变材料类型不太现实,但在进行搅拌时砂、石、水等各种原材料的配比是决定混凝土相关物理性质的重要因素。很多路桥工程在施工时忽略了对原材料的温度控制,而混凝土在入模时温度不适当会造成混凝土内部结构出现空区,其承受荷载能力大打折扣。因此,对原材料的保温处理也相当重要,根据不同施工环境,通过降温或保温措施,应将砂、石原料温度控制在28摄氏度左右。 2.3.2 在搅拌时,可添加合成纤维,增强钢筋内部聚合力与钢筋稳定性,通过与其他原材料合理的配比可以降低材料因温度变化产生的热胀冷缩程度,并且可在钢筋四周增加一层聚苯已烯泡沫夹心板或一层单板保温棉,提高钢筋的保温与隔热性,减小温度对材料的影响。设法减缓钢筋的腐蚀速度也非常重要,钢筋布置后,可当在钢筋容易与空气接触的地方涂上一层致密氧化膜进行隔绝处理,或在钢筋材料配比时加入还原性比铁强的金属,代替钢筋腐蚀,从而起到保护钢筋的功能。
3 裂缝治理措施
如若已产生路桥裂缝,应当及时对裂缝进行治理,防止裂缝扩大导致路面不能使用,在此介绍几种常用的裂缝治理措施。
3.1填充法
选用适当的补修材料对已经产生的裂缝直接进行填补,是最常用的裂缝治理方法,对于较窄的缝隙可以通过取V型槽口再进行充填。但选用充填材料时也应当注意材料的纯度,并且在结合面应当涂上具有渗透性和黏性的环氧树脂加以牢固,才能保证填充后路桥的耐久耐用性,不当的充填方式会使路桥很快产生新的裂缝。
3.2增加结构牢固法
荷载产生的裂缝,如果长时间不处理,会降低混凝土的耐久性,裂缝很快便会扩大造成路桥大面积龟裂,补强结构是解决这种裂缝的最好办法,其中粘贴加固法是施工人员最常用的修补方法,通过在混凝土表面和钢板之间加入垫块并用密闭性较高的材料将整个空间封闭,再在每片钢板的最低注入口灌注修补材料,这样做有利于排除空腔内的空气,也能达到修补裂缝的目的。[3]
4 结语
防治路桥裂缝是提高路桥质量和使用年限的重要前提,路桥裂缝的防治是一项理论与实际、技术和经验互相结合的高要求工作,在选址、施工和后期处理三大环节中都需要严格的标准要求,对施工人员的施工工艺要求也相当高。只有通过不断总结,不断探寻,才能保障治理技术的进步。
参考文献:
[1] 张雨.浅析路桥施工中裂缝防治技术措施 [J].黑龙江科技信息:工程科技.2014.6.25.
[2] 黄国富.路桥工程裂缝防治技术分析 [J]. 商品混凝土:施工管理.2013.03.05.
[3] JTG TF50-2011,公路桥涵施工技术规范[S].北京 人民交通出版社 2011
[4] JTG D62-2012,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京 人民交通出版社 2012