淺析橋梁混凝土裂縫原因及預(yù)防措施

摘? 要：橋梁施工建設(shè)過程中混凝土裂縫眾多，常見裂縫包括溫度裂縫、干縮裂縫、收縮裂縫、沉陷裂縫等，本文在分析以上裂縫產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上提出了橋梁施工中混凝土裂縫的預(yù)防措施，如適當(dāng)降低水泥用量、合理控制水泥材料規(guī)格、嚴(yán)格控制水灰比、優(yōu)化橋梁基坑位置及填充地基加固處理方法、采取科學(xué)的養(yǎng)護(hù)方法等。實(shí)踐證明通過以上預(yù)防措施可減少橋梁混凝土裂縫的產(chǎn)生，提高橋梁工程的整體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：橋梁;混凝土裂縫;原因;預(yù)防措施

中圖分類號：U445.57? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2019）07-0000-00

0 引言

橋梁建設(shè)中，一般要開展混凝土澆筑處理，及早完成施工工作，為項(xiàng)目建設(shè)提供方便[1]。但在施工中，由于原材料質(zhì)量管理不嚴(yán)格，澆筑操作流程未得到貫徹執(zhí)行，養(yǎng)護(hù)不全面，極易引起裂縫，限制混凝土項(xiàng)目質(zhì)量提高，對橋梁建設(shè)效果及項(xiàng)目有效運(yùn)營造成嚴(yán)重影響。由此，施工企業(yè)及施工人員需要提升思想認(rèn)識，結(jié)合裂縫成因，科學(xué)采取防治策略，保證橋梁質(zhì)量，使橋梁正常運(yùn)營及發(fā)揮功能。

1 橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生原因

裂縫作為混凝土建設(shè)中的常見病害，其既影響橋梁外形的美觀，還將導(dǎo)致施工質(zhì)量下降，因此需要采用防治策略[2]。

1.1溫度裂縫產(chǎn)生的原因

溫度裂縫作為最普遍的裂縫種類，其是由溫差變化較大造成的。澆筑混凝土?xí)r，因?yàn)閮?nèi)外溫差大，在混凝土表面極易出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，當(dāng)該種應(yīng)力超出混凝土抗拉強(qiáng)度，會產(chǎn)生裂縫。另外，混凝土中心熱量分散較慢，在內(nèi)外部極易出現(xiàn)較大溫差，也會導(dǎo)致拉應(yīng)力產(chǎn)生。如果該種拉應(yīng)力超出混凝土抗壓強(qiáng)度，混凝土則會產(chǎn)生裂縫。

1.2干縮裂縫產(chǎn)生原因

干縮裂縫通常產(chǎn)生在混凝土養(yǎng)護(hù)完成后的一段時(shí)間，或是混凝土澆筑結(jié)束后7d左右。由于外部環(huán)境較為干燥，內(nèi)部水分將向外散失，若散失速度很快，則會造成混凝土表面產(chǎn)生明顯變形，使混凝土產(chǎn)生從外向內(nèi)的干縮變形情況，使混凝土表面出現(xiàn)裂縫。干縮裂縫通常較為細(xì)小，表現(xiàn)出表層的平行線狀和網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫。若無法得到及時(shí)解決，既影響混凝土結(jié)構(gòu)外形美觀，還會使結(jié)構(gòu)承載性能下降。

1.3收縮裂縫產(chǎn)生原因

混凝土硬化前，表層水分流失快，會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮變形，造成混凝土泌水現(xiàn)象，使混凝土處在塑性狀態(tài)。若表層陣法流失的水分無法獲得及時(shí)補(bǔ)給，加之拉應(yīng)力的影響，就會出現(xiàn)布局不均勻裂縫。另外，若水泥活性大，混凝土溫度太高，水灰比很低，開裂情況會不斷加劇，在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。若得不到有效修復(fù)與處置，加之水分流失等原因，裂縫量將越來越多，干擾范圍也更大，對整個(gè)橋梁建設(shè)質(zhì)量也會造成嚴(yán)重影響。

1.4沉陷裂縫產(chǎn)生原因

沉陷裂縫產(chǎn)生的主要原因是因?yàn)闃蛄夯A(chǔ)結(jié)構(gòu)所在的路基土質(zhì)不均勻，有松軟情況或是回填不實(shí)、排水受阻等，在基礎(chǔ)受長期雨水浸泡作用下，引起不均勻沉降發(fā)生，最后造成裂縫，限制橋梁項(xiàng)目建設(shè)效果。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該裂縫是貫穿性裂痕，對橋梁項(xiàng)目的危害性大。為此，施工企業(yè)要注重采用科學(xué)合理的措施，防止橋梁出現(xiàn)沉陷裂縫出現(xiàn)。

2 橋梁施工中混凝土裂縫的預(yù)防措施

為了進(jìn)一步防治裂縫，保證混凝土建設(shè)效果，延伸橋梁項(xiàng)目應(yīng)用壽命，結(jié)合裂縫種類及成因，采用如下科學(xué)的防治策略[3]。

2.1 適當(dāng)降低水泥用量

為有效預(yù)防溫度過高產(chǎn)生的裂縫，施工過程中需減小混凝土的水化熱，因此選擇初期水化熱小的水泥，如常用一般硅酸鹽水泥建設(shè)橋梁[4]?？茖W(xué)把控骨料粒徑尺寸，保證級配科學(xué)，而且細(xì)集料的含泥量需達(dá)標(biāo)。在符合配合比設(shè)計(jì)需求的基礎(chǔ)上，盡可能降低水泥用量，合理添加粉煤灰與添加劑，提升混凝土和易性，降低裂縫產(chǎn)生幾率。強(qiáng)化施工環(huán)節(jié)的溫度把控，夏天針對粗細(xì)集料要做好遮陽工作，攪拌混合物時(shí)應(yīng)采用灑水降溫策略。攪拌時(shí)能夠送進(jìn)冷風(fēng)機(jī)及時(shí)冷卻混合物，盡可能降低混合物的出料溫度。防止在正午高溫時(shí)間澆筑混凝土，能安排在11：00前或17：00前澆筑混凝土，有助于防范溫度裂縫出現(xiàn)。混凝土盡量采取分段分層澆筑模式，每層厚度維持在30cm之內(nèi)，進(jìn)而加速散熱速度，防止裂縫出現(xiàn)?；炷林行暮捅韺幼畹蜏囟纫S持在25℃之內(nèi)，拆模后要對混凝土表面做好保溫措施，避免溫度明顯降低而產(chǎn)生裂縫情況。一般用雙層麻袋片灑水養(yǎng)護(hù)，且適當(dāng)采用科學(xué)的保溫措施，一般灑水養(yǎng)護(hù)周期不短于14天。當(dāng)混凝土中間溫度和空氣溫度的溫差<10℃時(shí)，能去除覆蓋物，做好養(yǎng)護(hù)施工工作。

2.2合理控制水泥材料規(guī)格

在施工階段，選擇地?zé)崴嗯c粉煤灰水泥，且削減水泥用量，減小水化熱，有效防范干縮裂縫出現(xiàn)[5]。在設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，應(yīng)確定科學(xué)的水灰比，合理添加降水劑。并科學(xué)把控用水量，保證滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。注重混凝土初期養(yǎng)護(hù)，合理延伸養(yǎng)護(hù)周期，并適當(dāng)設(shè)計(jì)收縮縫，保證施工效果，避免出現(xiàn)干縮裂縫。

2.3嚴(yán)格控制水灰比

為防范塑性收縮裂縫的出現(xiàn)，提升混凝土施工質(zhì)量，施工過程要采用如下防治策略[6]。選擇干縮值小的一般硅酸鹽泥漿，常見級配是42.5的硅酸鹽泥漿，使其符合施工要求。嚴(yán)格把控水灰比，在攪拌混合物時(shí)適當(dāng)添加高效降水極，從而提高混合物的和易性和塌落度，在符合配合比設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，盡可能降低水泥與水的用量，促使混合物施工質(zhì)量得到有效提高?；炷翝仓Y(jié)束后，及時(shí)鋪設(shè)塑料薄膜和潮濕的草袋，保證混凝土終凝前外表濕潤。澆筑結(jié)束后，立刻在混凝土外表噴灑養(yǎng)護(hù)劑，順利開展養(yǎng)護(hù)工作，防范裂縫出現(xiàn)。高溫環(huán)境下施工時(shí)，要安裝遮陽板，大風(fēng)環(huán)境下施工時(shí)，科學(xué)采取擋風(fēng)措施，且合理灑水養(yǎng)護(hù)，保證施工質(zhì)量。

2.4優(yōu)化橋梁基坑位置及填充地基加固處理方法

做好橋梁基坑定位及填充地基工作，預(yù)防沉陷裂縫的發(fā)生[7]。必要時(shí)需要采取沖擊夯實(shí)和加固處理方法，保證對基坑的全面處理，提高地基的穩(wěn)定可靠?？茖W(xué)安裝排水系統(tǒng)，及時(shí)排出雨水，防止產(chǎn)生積水情況，避免混凝土與橋梁地基遭到雨水浸泡，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠。進(jìn)而防范沉陷裂縫出現(xiàn)，以嚴(yán)格把控橋梁質(zhì)量，為橋梁工程投用提供條件。

2.5科學(xué)的養(yǎng)護(hù)方法

混凝土在施工完成后，就要及時(shí)養(yǎng)護(hù)[8]。經(jīng)過養(yǎng)護(hù)，混凝土結(jié)構(gòu)可以快速采集有關(guān)混凝土內(nèi)部溫度改變情況，進(jìn)而有效把控混凝土溫度，避免混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。在不同季節(jié)，要對混凝土采用合理措施加以維護(hù)，冬天應(yīng)做好混凝土抗凍措施，避免霜凍損壞混凝土，夏天就要立即做好保濕措施，防止因?yàn)闇囟冗^高，蒸發(fā)迅速而出現(xiàn)的裂縫病害。加強(qiáng)混凝土的保溫隔熱是養(yǎng)護(hù)混凝土的重要方法，也是提升質(zhì)量的重點(diǎn)?；炷潦┕るA段，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把握并管控施工場地的實(shí)際溫度，且仔細(xì)檢測混凝土材料溫度。在混凝土入模以后的早期升溫過程，操作人員每隔2h就檢查一次實(shí)體溫度。在后續(xù)降溫過程，操作人員每隔4h最少要檢查一次實(shí)體溫度。溫度升高或降低迅速均極易引起裂縫，為嚴(yán)格把控溫度的改變速度，就要做好養(yǎng)護(hù)措施，且改善條件。

3結(jié)語

混凝土裂縫防治是橋梁建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容，對項(xiàng)目施工有重要影響。施工企業(yè)及工作人員要提高思想認(rèn)識，根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況，結(jié)合裂縫成因，采用科學(xué)防治策略。此外，需要強(qiáng)化原材料質(zhì)量管理，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)澆筑混凝土，并重視混凝土養(yǎng)護(hù)工作，提升工作人員整體素養(yǎng)。進(jìn)而有效預(yù)防裂縫的出現(xiàn)，使混凝土施工工作順利完成，保證橋梁工程建設(shè)效果與效益。

道橋施工過程中混凝土作為常用材料，其具有不易腐蝕、耐壓性好、造價(jià)低等特點(diǎn)，因此其是橋梁施工中十分重要的部分，但是實(shí)際施工的時(shí)候也存在一些影響質(zhì)量的通病，如混凝土裂縫，怎樣合理解決混凝土裂縫一直都是建設(shè)橋梁的重點(diǎn)問題，因此，在廣泛建設(shè)道橋時(shí)應(yīng)有效控制混凝土施工質(zhì)量，以保證橋梁施工質(zhì)量，為社會提供更好服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2019-09-24

作者簡介：路繼紅（1992—），男，甘肅秦安人，本科，助理工程師，研究方向：土工工程。

Analysis of the Causes of Bridge Concrete Cracks and Preventive Measures

LU Jihong

（Gansu Shunda Road and Bridge Construction Co.， Ltd.， Lanzhou Gansu? 730000）

Abstract： Abstract： There are many concrete cracks in the bridge construction process. Common cracks include temperature cracks， dry shrinkage cracks， shrinkage cracks， and subsidence cracks. Based on the analysis of the causes of the above cracks， this article puts forward the preventive measures for concrete cracks in bridge construction， such as Properly reduce the amount of cement， reasonably control the specifications of cement materials， strictly control the water-cement ratio， optimize the location of bridge foundation pits and the reinforcement of the filled foundation， and adopt scientific maintenance methods. Practice has proved that the above preventive measures can reduce the occurrence of bridge concrete cracks and improve the overall quality of bridge engineering.

Keywords： bridge; concrete cracks; causes; preventive measures