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是由于混凝土内部应力和外部荷载作用,以及温度变化等因素作用下形成的
一般正常大气条件下,荷载组合I作用下宽度小于0.2 mm的裂缝,荷载组合Ⅱ,Ⅲ作用下宽度小于0.25 mm的裂缝以及处于严重暴露情况下,宽度小于0.1 mm的裂缝都属于正常的工作裂缝
超出以上范围的裂缝属于非正常裂缝,会影响结构物的耐久性
混凝土裂缝的成因复杂而繁多,但就一些具体裂缝而言,总有主导原因
常见裂缝可分为荷载引起的裂缝、地基基础变形引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、收缩引起的裂缝、温度变化引起的裂缝等六大类
一、混凝土裂缝特性及产生的原因 1.荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称为荷载裂缝,主要有直接应力裂缝、次应力裂缝
直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝
2.温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝
引起温度变化主要原因有: (1)表面温度裂缝多由于温差较大引起的
混凝土浇筑之后,内外温差太大,导致表面出现裂缝
(2)深层贯穿裂缝多由于结构降温差值大,受外界的约束而引起
3.收缩引起的裂缝
混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自身收缩和碳化收缩
收缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土快速干燥,混凝土内水分的蒸发速率大于其泌水速率,在固体颗粒水面产生毛细管张力,混凝土自体收缩所产生的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度而产生裂缝
4.地基基础变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂
基础不均匀沉降的主要原因有: (1)由于混凝土在塑性状态下其基础、支架等有不均匀沉降,使局部混凝土变形受约束而产生裂缝
(2)由于重力作用使混凝土中较重颗粒下沉而使水泥浆上浮,当这种下沉受到钢筋、模板作用时就会产生裂缝
5.钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝
6.冻胀引起的裂缝
当大气温度低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冰水(结冰温度在-78℃以下)在微观结构中迁移和重分布,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,导致裂缝出现
二、主要裂缝的防治措施 1.应该采取合理的计算模型、限制超过设计荷载
2.预防混凝土温度裂缝,应合理安排混凝土浇筑顺序及速度,浇筑过程中降低温差
3.预防收缩裂缝,应加强早期混凝土养护以降低混凝土中水分蒸发速率
4.预防地基基础变形裂缝,科学设计支架搭设;在混凝土中加减水剂以减少混凝土泌水,以及浇筑前将基层和模板充分浇水湿透等
5.防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度,采用足够的保护层厚度;施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,同时严格控制含氯盐的外加剂用量
6.冬季施工时,应防止冻胀引起的裂缝,采用加热保暖法
通过文中的论述,使施工人员更加正确地认识裂缝成因,并能提出合理的防治措施,进一步提高桥梁工程的耐久性
图纸的准确与否会直接决定整个工程的质量高低,因此,必须重视施工图纸的审核工作
施工图纸的审核要有设计方、施工方和监理方的共同参与,审核的内容包括图纸参考的数据是否有效、真实、完整,图纸设计方案是否合理、科学、实用,图纸标注的参数是否全面、清晰、无误等,通过多层次、全方位的审核,最大程度的确保施工图纸的有效性,为整个道路工程施工奠定良好基础
在审核完成后,设计方要与施工方做好技术交底工作,确保施工方充分了解设计意图,解答施工方提出的疑问,并将交底内容以书面形式记录,使施工方能够准确按照施工图纸技术要求施工[1]
1.2做好工程任务的分解、安排 市政道路工程的建设是分段同时进行的,不同阶段的工程内容和难度等有所差异,所以,将工程任务进行详细分解,有助于加强对工程任务的全面理解和掌控,避免工程质量问题的发生
在任务分解过程中,要按照任务的难度、专业技术标准等划分成不同的部分,并分配给相应的工程部门,分配要遵循任务难度与部门能力相符的原则,明确每个工程部门的责任,建立质量问责机制,加强所有工程部门对工程质量的重视,从各个细节上加强对工程质量的管理,最终实现道路工程整体质量的提升
1.3编制科学、合理的施工方案 施工方案是道路工程建设的重要指导,决定着工程的施工工序、进度等各个方面,与工程的质量有着密切联系,提高施工方案编制水平也十分重要
1)在编制施工方案前,要对施工区域的地形、地势等情况进行详细了解,并收集区域内其他建筑、地下管线等的信息,以此为基础确定各个路段的施工方式、机械和人员需求、材料的运输等内容,以免出现人员、机械等准备工作不足,影响后期施工的顺利进行
2)在上一步骤的基础上,结合工程设计、委托建设合同等内容,编制工程概况、质量目标、组织管理协调和质量控制等内容的系统规划,其中,质量控制作为保证道路工程质量的重要内容,要对每一个施工环节的质量控制手段、质量技术指标、检验和试验程序等进行详细编制
1.4加强工程原材料的质量控制 原材料是工程质量的决定性因素,在原材料质量控制上,需要从采购、库管和使用三个方面入手,具体措施为:1)采购环节的质量控制
在采购原材料时,要根据工程设计的要求选择相应型号、数量的水泥、钢筋等,选择的材料供应商应该具备相应的资质,当原材料采购规模较大时,可以采取招投标的方式,严格遵守公平、公正、公开的原则,选择最为合适的材料商,从源头上加强对原材料质量的管理
2)库管环节的质量控制
在材料采购到入库时,需要加强对材料的检查,检查材料的出厂证明、合格证明等,在确保质量与工程要求相符后,方能入库,所有的材料应该按照其保存注意事项提供适宜的储存环境,比如钢筋要有防潮措施,保证材料不会发生变质[2]
3)使用环节的质量控制
在材料的实际应用之前,还需要对材料进行再次抽样检查,以免材料被替换或性质发生改变,保证投入工程使用当中的所有产品质量都是合格的,类型是符合相应设计的
2市政道路工程具体施工阶段的质量控制措施 2.1道路路基施工的质量控制 1)做好路基填筑材料的选择
路基填筑材料关系到路基的沉降大小,通常选用10~20塑性的粘性土,碎石、砂砾等要选择与道路等级相符的级配,禁止使用腐殖土、表层土或者带草皮的土
2)下承层技术指标控制
在下承层施工完成后,要对其纵断高度、宽度、压实度、中线偏差、边坡和横坡度等指标进行一一检查,只有全部技术指标达到设计标准之后,才能进行后续施工
3)路基的分层、分段填筑
路基的填筑要遵循分层、分段的原则,其中,分层是为了确保路基的压实度,在每层填筑中,都要在压实度检验符合标准后再进行下一层的填筑
分段是为避免不均匀沉降问题,要根据实际情况采取不同的处理方式,比如两个部分的填筑同步进行时,要采取交叠衔接、分层相互的方式,搭接的长度要在2m以上,如果有地下水问题,还需要采取石灰、水泥等材料进行加固处理[3]
2.2地下管线施工的质量控制 1)在管线安装时,要遵循先深后浅的原则,也就是先完成底层管线安装,再进行上层管线的施工,以免彼此之间相互干扰,阻碍施工正常进行
2)做好管道连接的密封处理
密封性是地下管线的重要技术指标,在管道安装中,确保管道的接口质量,使用橡胶圈、其他密封材料等提高接口密封性
3)做好沟槽回填施工
回填不当是引起道路沉陷的主要原因之一,在回填时,要选择合适的回填材料、控制回填的厚度和碾压过程,确保回填土的压实度达标,有效降低回填土沉降,提高道路质量
2.3路面底层、基层施工的质量控制 路面底层、基层通常为水泥稳定碎石,在此施工中,要严格控制碎石颗粒直径、水泥标号,水泥的细度、体积安定性也需要符合国标,以饮用水作为混合用水;在水泥稳定拌合中,要严格控制各材料的配合比,在摊铺过程中,平整度误差要小于8mm,压实度要在98%以上,通过压路机速度、重叠轮宽和压实遍数来进行控制
最后,铺筑完成后还要做好养护,洒水要超过1周,禁止重型车辆通行,并进行取样强度试验,确保基层耐久性、稳定性合格
2.4路面面层施工的质量控制 路面面层采用沥青混凝土,此环节施工质量控制措施包括:1)做好沥青混凝土配合比的控制,确保沥青混凝土中的含油量不超过界限,均匀无凝结
2)在摊铺施工中,控制混凝土浇灌高度、速度,避免破坏钢筋结构,确保模板支撑的稳定,避免模板移位问题;在振捣时,要做好振动时间、频率的控制,预防发生共振,在混凝土初凝后,禁止振捣[4]
3)做好接缝处理,在纵缝上,通过在平缝中加入螺纹筋作为拉杆来解决;在横缝上,以假缝形式处理,缝宽3mm~8mm,然后在混凝土凝结后切除压入缝;在胀缝上,采用真缝形式处理,缝宽20mm~25mm,采用嵌缝料灌注缝隙
4)做好路面的保养,养护时间通常在2周以上,使用土工布覆盖路面,定期浇水,做好交通管制,在混凝土未充分凝结时,禁止人、车辆通过
3市政道路工程竣工验收阶段的质量控制措施 竣工验收也是市政道路工程质量控制的一个重要环节,此环节的质量控制措施主要有:1)组织专业的质量验收队伍
对工程进行验收的人员应该具备专业的检验知识和水平,了解相关检验的操作和技术标准,严格按照相应检验流程进行检验,确保检验结构是真实、准确、完整、可靠的
2)施工单位的自检和保护
在工程竣工后,施工单位应先组织相关人员开展自检,及时发现存在的质量问题并进行修改,在确保相关标准符合设计要求时,再向监理方提交工程竣工验收申请;同时,由于工程的路线长,竣工验收是分阶段进行的,所以在竣工后未竣工验收前,要通过设置围挡、现场管理等措施,加强对成品的保护[5]
4结语 市政道路工程的施工过程具有周期长、工序多等特点,每一个环节都可能会引起道路的质量问题,采取全过程的质量控制是确保道路质量的重要措施
在市政道路工程施工过程的质量控制中,可以将整个过程分为施工前准备、具体施工和竣工验收三个阶段,在每个阶段中,做好影响道路施工质量各个因素的控制,实现整体施工水平的提升,有效避免道路质量问题的发生
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