道路施工混凝土裂縫成因及防治對策

紀(jì)元元

【摘要】隨著經(jīng)濟的發(fā)展，道路運輸對我國經(jīng)濟發(fā)展有著更大的影響。由于混凝土具有可操作性強、抗壓能力強、使用方便等優(yōu)點，所以在道路工程中得到廣泛應(yīng)用。同時混凝土也易開裂，且抗拉能力較低，對道路的安全性和美觀性有著直接影響。本文將對道路施工混凝土裂縫成因及防治對策進行分析。

【關(guān)鍵詞】道路施工；混凝土；裂縫；成因；防治對策

近幾年，國家對道路建設(shè)的重視程度不斷增強，因為經(jīng)濟的發(fā)展與道路的發(fā)展有著密切聯(lián)系。但是在道路工程施工過程中，許多問題影響著道路工程質(zhì)量。其中混凝土裂縫是影響道路工程質(zhì)量的重要因素，由于混凝土在道路工程中應(yīng)用廣泛，所以需要加強對混凝土裂縫治理的重視。

1.混凝土工程裂縫成因分析

從物理成分的角度上看，混凝土是一種非均質(zhì)脆性材料，是由水泥、水、砂石骨料和其他材料混合而成。由于混凝土施工不當(dāng)、混凝土變形或約束，導(dǎo)致在建筑工程中經(jīng)常出現(xiàn)混凝土裂縫等安全隱患，造成混凝土裂縫的原因多種多樣，比如混凝土不均勻、溫度變化大、施工材料不合格、混凝土結(jié)構(gòu)不合理、模塊變形、養(yǎng)護不當(dāng)、水灰比不合理、以及基礎(chǔ)不均勻沉降等。站在混凝土裂縫成因的角度上看，可以將緩凝土工程結(jié)構(gòu)裂縫分為以下幾種類型：

第一，混凝土收縮或溫度變化造成的裂縫?；炷猎谀Y(jié)硬化的過程中，水泥會釋放出大量的水化熱，此時混凝土內(nèi)部和表面的溫度會出現(xiàn)很大的變化，從而產(chǎn)生了拉應(yīng)力；由于外部溫度突然降低，使混凝土的表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力高于抗裂能力時，混凝土就會產(chǎn)生裂縫。

第二，凍脹造成的裂縫。凍脹產(chǎn)生裂縫需要滿足以下條件：混凝土吸水飽和、溫度低于零度。吸水飽和的混凝土在大氣溫度低于零度的情況下會出現(xiàn)冰凍，當(dāng)水變成冰后，體積增加，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，從而促使混凝土的表面出現(xiàn)裂縫。

第三，荷載造成的裂縫。荷載裂縫是指在次應(yīng)力、常規(guī)定荷載以及常規(guī)動荷載的作用下產(chǎn)生的裂縫。荷載裂縫主要有次應(yīng)力裂縫和直接應(yīng)力裂縫兩種類型。

1.1次應(yīng)力裂縫

次應(yīng)力裂縫是指在荷載作用下產(chǎn)生次生應(yīng)力而造成的裂縫。在荷載作用下，由于混凝土結(jié)構(gòu)的實際工作狀態(tài)與常規(guī)計算不符，此時某些部位會產(chǎn)生次應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開裂；當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)開洞、設(shè)置牛腿或者鑿槽，使用常規(guī)計算法，很難用準(zhǔn)確圖式進行模擬計算，所以經(jīng)常是根據(jù)以往經(jīng)驗來設(shè)置受力鋼筋。對受力構(gòu)件進行挖孔，力流產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，并集中在孔洞附近，從而產(chǎn)生很大的集中應(yīng)力，在受力構(gòu)件變形或者混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角處可能會出現(xiàn)裂縫。在建筑工程中，次應(yīng)力裂縫是一種常見的荷載裂縫。

1.2直接應(yīng)力裂縫

直接應(yīng)力裂縫是指在荷載作用下產(chǎn)生的直接應(yīng)力而造成的裂縫。產(chǎn)生這種裂縫的原因是：設(shè)計不合理，計算模型不準(zhǔn)確；結(jié)構(gòu)剛度不夠或者設(shè)計斷面；預(yù)制構(gòu)件運輸或安裝不規(guī)范；內(nèi)力和配筋計算不準(zhǔn)確；施工者不理解設(shè)計者的意圖，隨意改變結(jié)構(gòu)受力模式。

1.3施工過程中產(chǎn)生的裂縫

在混凝土制作、運輸、澆筑和吊裝的過程中，施工方法不當(dāng)、施工工藝不合理都會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。施工過程中常見的問題有：混凝土初期養(yǎng)護工作不到位，從而導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)收縮裂縫；由于混凝土振搗不嚴(yán)實，產(chǎn)生空洞，從而產(chǎn)生荷載裂縫或者導(dǎo)致鋼筋生銹；模塊剛度不足、支架預(yù)壓不足或者拆模時間過早等，都會導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫；混凝土運輸和攪拌時間過長，導(dǎo)致水分大量蒸發(fā)，造成塌落度過低；增加水灰比，引起收縮裂縫。

1.4材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土是由拌合水、外加劑以及水泥混合而成，如果這些混合材料質(zhì)量不合格，則會造成混凝土開裂。如果水泥長期受潮或者安定性不強，則會造成含堿量過高；級配不合理、骨料粒徑不合格、雜質(zhì)含量過大等都會降低混凝土的強度，造成混凝土收縮增加；如果采用氯化物等雜質(zhì)含量較高的拌和水以及含堿的外加劑等都可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.混凝土裂縫的主控技術(shù)

在施工過程中采用膨脹混凝土。膨脹混凝土具有補償收縮的功能，其膨脹來源是水化過程中產(chǎn)生的鈣釩石。膨脹混凝土貫穿于混凝土水化硬化的全過程，應(yīng)該根據(jù)具體約束狀態(tài)，保證膨脹混凝土具有足夠的膨脹功能，不需要考慮其自收縮因素。

在施工原料中摻雜合成纖維。與鋼纖維相比，合成纖維的價格相對較低，所以在工程中應(yīng)用比較廣泛。常見的合成纖維有聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維。合成纖維的阻裂效應(yīng)能夠消除初期混凝土裂縫的形成和發(fā)展，減小混凝土的塑性收縮。合成纖維適用于大體積混凝土結(jié)構(gòu)，能夠阻止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生。加入合成纖維，對混凝土性能的影響是全面的、綜合的，有助于提高早期混凝土的穩(wěn)定性，減少混凝土產(chǎn)生收縮裂縫的可能性。

在施工過程中優(yōu)化施工措施。對于混凝土凝結(jié)工程來說，需要嚴(yán)格按照規(guī)定的時間完成施工。橋梁一般都是由大體積混凝土組合成的，混凝土凝結(jié)時間直接影響著混凝土水化熱放熱規(guī)律。如果混凝土?xí)r間過短，混凝土則出現(xiàn)早強問題，也加快了水泥水化速度，縮短了混凝土達到最高溫度的時間。同時，需要嚴(yán)格控制混凝土人模溫度。在控制水泥早期溫度時，需要適當(dāng)增加石淋水和砂石，將混凝土人模溫度控制在280以下。

3.混凝土結(jié)構(gòu)工程施工建議

目前，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工中存在以下問題：施工工藝落后、技術(shù)規(guī)程不配套以及設(shè)施分離等，從而無法對工程質(zhì)量進行有效的控制。因此，需要建立一套綜合的質(zhì)量控制體系。具體從以下方面努力：

第一，構(gòu)建國家級鋼筋保護層厚度檢測技術(shù)規(guī)程，明確技術(shù)、測量、操作、設(shè)備以及檢定等方面的標(biāo)準(zhǔn)和要求。完善地方技術(shù)規(guī)程，發(fā)揮地方技術(shù)規(guī)程的優(yōu)勢，積極做好技術(shù)轉(zhuǎn)換工作。通過條文形式明確施工步驟。第二，相關(guān)工程監(jiān)管部門應(yīng)該積極發(fā)揮其行業(yè)主導(dǎo)作用，營造良好的技術(shù)環(huán)境。在處理無成例問題時，需要營造能夠發(fā)揮主觀能動性的環(huán)境，建立穩(wěn)定、合理、科學(xué)的監(jiān)管工作體系。

4.總結(jié)

綜上所述，在進行道路工程質(zhì)量管理時，數(shù)據(jù)管理在工程設(shè)計、施工、竣工等過程中占據(jù)重要地位。而加強混凝土裂縫的防治是提高道路質(zhì)量的重要途徑。因此，需要對混凝土裂縫的成因進行深入分析，及時采取有效措施進行裂縫治理，盡量避免出現(xiàn)混凝土裂縫的現(xiàn)象，從而保證道路工程能夠順利開展。

參考文獻

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