道路橋梁施工中混凝土裂縫成因分析以及應(yīng)對(duì)措施研究

(河北建設(shè)集團(tuán)有限公司 保定市 071000)

道路橋梁施工中混凝土裂縫成因分析以及應(yīng)對(duì)措施研究

劉長(zhǎng)飛

(河北建設(shè)集團(tuán)有限公司 保定市 071000)

隨著道路橋梁的不斷修建，施工企業(yè)越來(lái)越重視施工中所存在的問(wèn)題，力求不斷提高施工的質(zhì)量，其中混凝土裂縫是每個(gè)工程中必須要重視的問(wèn)題，在施工中要加強(qiáng)對(duì)混凝土裂縫的控制，充分的對(duì)其成因進(jìn)行研究與分析，進(jìn)而找出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，進(jìn)而使整個(gè)工程的質(zhì)量得到有效的保障。本文就針對(duì)道路橋梁施工中混凝土裂縫的成因進(jìn)行了詳細(xì)的分析，同時(shí)針對(duì)這些成因提出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，為施工企業(yè)更好的應(yīng)對(duì)混凝土裂縫問(wèn)題提供一定的幫助。

道路橋梁；混凝土裂縫；成因；應(yīng)對(duì)措施

一、道路橋梁施工中混凝土裂縫成因分析

（一）混凝土組成材料質(zhì)量不合格

混凝土組成材料主要包括水泥、骨料、外加劑與摻合料，在對(duì)混凝土材料進(jìn)行配比時(shí)一旦配比不準(zhǔn)確就極易造成混凝土裂縫，在對(duì)混凝土的骨料進(jìn)行添加時(shí)，如果骨料的質(zhì)量不合格就會(huì)造成混凝土的強(qiáng)度降低，荷載力下降，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫問(wèn)題。在對(duì)混凝土攪拌時(shí)如果水泥與水的配合比不準(zhǔn)確，無(wú)論是水過(guò)多或過(guò)少都會(huì)造成混凝土收縮性的破壞，進(jìn)而引發(fā)塑性式裂縫。在對(duì)混凝土添加外加劑時(shí)，如果外加劑或摻合料的類別質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題就極易造成水、骨料與外加劑之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而引發(fā)混凝土裂縫問(wèn)題。

（二）荷載引起的混凝土裂縫

荷載裂縫是指在次應(yīng)力、常規(guī)定荷載及常規(guī)動(dòng)荷載的作用下所產(chǎn)生的裂縫，荷載裂縫主要有直接應(yīng)力裂縫與次應(yīng)力裂縫兩種類型。

1、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。直接應(yīng)力裂縫主要是由于沒(méi)有對(duì)施工設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的預(yù)算或是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛性不夠，沒(méi)有對(duì)模型進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，在工程施工過(guò)程中忽視了鑿槽、開動(dòng)等，這些就會(huì)造成荷載發(fā)生變化，進(jìn)而引起混凝土裂縫。

2、次應(yīng)力裂縫。次應(yīng)力裂縫是指在荷載作用下產(chǎn)生的次應(yīng)力而造成的裂縫。次應(yīng)力主要是因在道路橋梁工程設(shè)計(jì)階段荷載預(yù)算出現(xiàn)了遺漏的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致荷載預(yù)算不足，這時(shí)所產(chǎn)生的次應(yīng)力混凝土根據(jù)就無(wú)法承受，這樣就極易產(chǎn)生混凝土裂縫，除此之外，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)開洞、設(shè)置牛腿或鑿槽，在使用常規(guī)計(jì)算法時(shí)就很難用準(zhǔn)確圖式進(jìn)行模擬計(jì)算，因此就會(huì)根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行受力鋼筋的設(shè)置。對(duì)受力構(gòu)件進(jìn)行挖孔，力流會(huì)產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，并集中在孔洞附近，進(jìn)而產(chǎn)生很大的集中應(yīng)力，在受力構(gòu)件變形或混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角處就會(huì)產(chǎn)生混凝土裂縫。

（三）溫度變化引起混凝土裂縫

在對(duì)道路橋梁進(jìn)行施工中，外界的溫度變化也會(huì)影響到混凝土的裂縫。其中澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫度與結(jié)構(gòu)的散熱溫度都會(huì)影響到混凝土內(nèi)部的溫度變化，外界氣溫越高，澆筑溫度也會(huì)越高，這樣就會(huì)加速混凝土內(nèi)部水分的蒸發(fā)，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，而外界氣溫如果出現(xiàn)晝夜溫差過(guò)大現(xiàn)象就會(huì)導(dǎo)致氣溫迅速上升或下降，就會(huì)出現(xiàn)溫度應(yīng)力現(xiàn)象，這就極易容易引起混凝土的開裂。除此之外，外界的濕度也會(huì)引發(fā)混凝土的裂縫，當(dāng)外界的濕度相對(duì)較低時(shí)就會(huì)引起混凝土的干縮，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

（四）沉降引起的混凝土裂縫

在對(duì)道路橋梁進(jìn)行施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)地基沉降的現(xiàn)象，一旦地基發(fā)生沉降就會(huì)產(chǎn)生混凝土裂縫，一方面，在塑性狀態(tài)下，混凝土基礎(chǔ)及支架會(huì)發(fā)生不均勻沉降，在混凝土結(jié)構(gòu)局部變形或受到約束的情況下就會(huì)產(chǎn)生混凝土裂縫。另一方面，當(dāng)出現(xiàn)大體積的混凝土?xí)r混凝土在重力作用下就會(huì)出現(xiàn)不同程度的下沉，這時(shí)水泥漿就會(huì)呈現(xiàn)出上浮趨勢(shì)，當(dāng)混凝土下沉至一定的程度就會(huì)在鋼筋與模板的共同作用下而產(chǎn)生裂縫。

（五）施工工藝引起的裂縫

在施工前會(huì)對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而由于技術(shù)或人為原因經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)與實(shí)際施工不相符的情況出現(xiàn)，這樣一來(lái)就極易導(dǎo)致混凝土裂縫的發(fā)生。在對(duì)混凝土進(jìn)行振搗時(shí)，振搗的不嚴(yán)實(shí)引發(fā)空洞，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)荷載裂縫，在完工后對(duì)混凝土不加養(yǎng)護(hù)，沒(méi)有對(duì)其表面進(jìn)行及時(shí)的覆蓋，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)干縮、水分蒸發(fā)的現(xiàn)象，這些都會(huì)引起混凝土的裂縫問(wèn)題。

二、道路橋梁施工中混凝土裂縫的有效應(yīng)對(duì)措施

（一）嚴(yán)格控制混凝土的組成材料

1、原材料的控制

（1）水泥?；炷恋牧芽p會(huì)受到水泥水化熱的影響，因此在選用水泥時(shí)應(yīng)當(dāng)盡力去選用那些水化放熱較低的水泥，以降低水泥水化熱對(duì)混凝土的影響。

（2）粗骨料。在施工中應(yīng)當(dāng)盡量選擇粒徑適量的粗集料，低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，粗集料自身的顆粒程度越大，需求的粘結(jié)的水泥漿體也就越低，需要用到的水泥也就越少。

（3）細(xì)骨料。在進(jìn)行施工中一定要嚴(yán)格控制細(xì)骨料中用砂的含泥量，如果細(xì)骨料中含泥量較高就會(huì)加快混凝土結(jié)構(gòu)的收縮，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，因此在選用細(xì)骨料時(shí)應(yīng)當(dāng)選用那些干凈的中粗沙。

（4）科學(xué)合理的運(yùn)用外加劑。在進(jìn)行膠凝材料用料時(shí)可適當(dāng)?shù)奶砑右恍┑V物外加劑，這樣就會(huì)保證

混凝土水泥漿體的體積保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，防止混凝土出現(xiàn)裂縫。

2、合理的混凝土配合比

在配合混凝土?xí)r要控制好各類材料的比例，粉煤灰可以有效的降低混凝土的問(wèn)題，提升混凝土的耐久能力與抗裂性。砂率對(duì)混凝土的性能與收縮能力都有著重要的影響，砂率過(guò)高或過(guò)低都會(huì)對(duì)混凝土裂縫產(chǎn)生影響，因此要準(zhǔn)確進(jìn)行砂率配合比，進(jìn)而保證混凝土具有較強(qiáng)的變形能力，從而提升混凝土的抵抗裂縫能力。

（二）加強(qiáng)荷載設(shè)計(jì)和控制混凝土結(jié)構(gòu)布置

在對(duì)道路橋梁進(jìn)行荷載設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行，保證計(jì)算的混凝土荷載量符合實(shí)際，同時(shí)對(duì)道路橋梁的整體進(jìn)行規(guī)劃與布局，保證具有科學(xué)性與合理性，在對(duì)荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要計(jì)劃好施工中所需的鋼筋種類與數(shù)量，其設(shè)計(jì)的荷載量需遠(yuǎn)大于工程中混凝土實(shí)際的荷載量，這樣才能保證混凝土具有一定的荷載力，才能有效避免因荷載出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。

（三）注重施工過(guò)程溫度變化，防止溫度變化引起裂縫

在施工過(guò)程中需要根據(jù)混凝土的配合比及施工中的溫度對(duì)混凝土的溫度進(jìn)行預(yù)測(cè)，采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備對(duì)混凝土的溫度進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，根據(jù)混凝土的溫度來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋嘏c養(yǎng)護(hù)。在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)需要根據(jù)具體的混凝土溫度來(lái)確定澆筑的時(shí)間，盡力避免因溫度變化過(guò)大而引起混凝土裂縫，同時(shí)由于混凝土內(nèi)部的溫度不易擴(kuò)散，可以采用薄壁鋼管來(lái)對(duì)混凝土內(nèi)部溫度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而減小混凝土內(nèi)外部溫度差。加強(qiáng)對(duì)混凝土內(nèi)外部溫度的監(jiān)測(cè)，同時(shí)做好溫度數(shù)據(jù)的記錄，只有不斷加強(qiáng)對(duì)混凝土溫度的監(jiān)測(cè)與管理才能保證混凝土不受溫度變化而產(chǎn)生裂縫。

（四）采用切實(shí)可行的施工工藝

在對(duì)道路橋梁的混凝土進(jìn)行施工中需要加強(qiáng)對(duì)施工工藝的監(jiān)管，要根據(jù)混凝土自身的結(jié)構(gòu)來(lái)恰當(dāng)?shù)倪x擇澆筑時(shí)間，在進(jìn)行混凝土振搗時(shí)一定要確保振搗的嚴(yán)實(shí)性，不可出現(xiàn)空洞的現(xiàn)象，在進(jìn)行拆模時(shí)需要根據(jù)混凝土實(shí)際的溫度選擇合適的時(shí)間進(jìn)行，除此之外，在施工完成后一定要加強(qiáng)對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，有效的對(duì)其表面進(jìn)行保護(hù)與保溫，不斷優(yōu)化混凝土施工工藝，這樣才能有效的避免混凝土裂縫問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在道路橋梁施工中混凝土出現(xiàn)裂縫主要是由于材料不合格、荷載設(shè)計(jì)不符、溫度變化及施工工藝不精湛等，因此需要在這幾方面加強(qiáng)監(jiān)管，要確?；炷敛牧腺|(zhì)量安全，加強(qiáng)對(duì)混凝土內(nèi)外部溫度的監(jiān)控，同時(shí)不斷提高混凝土施工工藝技術(shù)，只有這樣才能有效避免混凝土裂縫的出現(xiàn)，進(jìn)而保障工程的質(zhì)量。

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