路橋施工中大體積混凝土裂縫成因與防治措施

畢麗媛

摘要：在我國經濟不斷發(fā)展的過程中，運輸行業(yè)逐漸成為經濟建設中非常重要的一項內容。而運輸行業(yè)中路橋工程的建設是非常重要的，尤其是工程的應用質量，會對交通運輸業(yè)的發(fā)展產生重要的影響。在進行路橋工程建設時，如果施工階段就出現了一些裂縫問題，就會直接降低混凝土結構的防水效果，會導致工程的整體牢固性能不斷降低，結構的耐久性能也無法滿足建設的需求，會影響工程的正常應用。因此，在進行路橋施工時，必須對大體積混凝土結構的裂縫問題進行有效的防治。本文就路橋施工中大體積混凝土裂縫成因與防治措施進行相關的分析和探討。

關鍵詞：路橋施工;大體積混凝土;裂縫成因與防治措施;分析探討

一、前言

在進行路橋工程建設時，大體積混凝土結構的內外溫度應力和裂縫問題的發(fā)生，都是需要重點關注的建設環(huán)節(jié)。施工企業(yè)必須對這些環(huán)節(jié)進行嚴格的把控，才能提高整體應用質量。就以我國目前工程項目的建設來看，在進行房屋建筑工程和水利工程的施工中，很多施工企業(yè)對大體積混凝土結構的裂縫控制技術已經比較成熟。但是在進行路橋工程施工的過程中，并沒有對大體積混凝土結構的施工技術進行優(yōu)化，也沒有對施工時存在的一些裂縫問題，及時地進行發(fā)現和解決。不僅影響了工程的建設質量，還會降低工程的應用效益，不利于施工企業(yè)的發(fā)展[1]。

二、工程實例

如圖1所示，就以我國某一路橋工程的建設來說，在對已經建設完成的4個橋墩進行檢查時發(fā)現，橋墩的表面存在一些豎向的裂縫。在對實際情況進行勘察之后，可以得知裂縫的寬度比較小，雖然沒有超過可控的范圍和標準。但是如果施工企業(yè)沒有對這一裂縫問題進行及時的控制，就會對橋墩應用的美觀性和持久性，產生不利的影響。時間久了，就會對路橋工程的實際應用質量造成不利的影響[2]。

三、路橋施工中大體積混凝土裂縫成因

（一）水泥存在水化熱引發(fā)裂縫問題

在進行路橋工程施工的過程中，水泥材料水化過程會產生比較多的熱能。一些體積比較大的混凝土結構，截面厚度都比較大。這種結構的導熱能力比較差，所以在水化階段產生的熱能，無法及時的散發(fā)到外界環(huán)境中，會導致結構內部的溫度急劇升高。如果在進行施工時，混凝土結構的內外溫差過大，就會產生結構內部的溫度應力。而且在這個階段外界的溫度越高，內部的應力就會越大，就會導致結構出現裂縫的問題。當混凝土結構的內外溫差超出25度之后，就會直接產生裂縫問題。在進行這一工程項目建設的過程中，使用的是早強的水泥材料，這種材料的水化反應發(fā)生速度比較快，內部溫度的上升速度也很快。在這個過程中，結構內外溫差很容易就超過了25度，最終導致結構在應用時出現了裂縫的問題[3]。

（二）選用不合適的施工技術導致裂縫問題的發(fā)生

在進行工程實際建設時，施工技術的選擇和執(zhí)行，都會對整個工程的建設質量產生直接性的影響。如果施工企業(yè)在進行這一工程項目建設時，選用的施工技術不夠科學合理，無法滿足工程的建設要求，就會導致混凝土結構出現離析的現象。在對結構進行澆筑作業(yè)時，結構的內部會產生一些聚集團，這些聚集團材質不同，而且每一種聚集團的收縮率存在較大的差異。在結構凝固的過程中，如果內部的水泥漿收縮率大于結構本身的收縮率，就會導致裂縫問題的出現。導致這項問題出現的主要原因，是在進行混凝土材料攪拌作業(yè)時，對于作業(yè)的時間沒有進行嚴格的控制。因為在這個過程中要加入一些減水劑，如果攪拌時間不足，就無法充分發(fā)揮減水劑的作用，會導致混凝土結構在運輸和澆筑階段，出現比較嚴重的離析現象[4]。

如果在進行建設的過程中，選用的澆筑作業(yè)手法不科學，也容易引發(fā)裂縫問題。一般來說在進行澆筑作業(yè)時，首先要將混凝土泵運輸到橋墩的托盤位置，然后通過兩側的串筒讓混凝土結構到達需要進行澆筑作業(yè)的區(qū)域。在這一作業(yè)過程中，會受到結構自身流動性能的影響，而且施工人員采用的振搗棒設備，也會對結構產生作用力，容易導致結構出現離析問題。混凝土結構能夠對一定的溫度應力產生抵抗，但是結構自身的硬度必須達到標準值，才能提高應用質量。在進行結構澆筑作業(yè)的后續(xù)兩周時間內，混凝土結構的強度增長速度比較緩慢。根據實驗證明，在澆筑作業(yè)之后的3天左右，混凝土結構的硬度非常低。但是在這個階段，結構內部的溫度和內外溫差都在急劇的上升，甚至可能達到最大值，這就會導致裂縫問題的出現[5]。

（三）外部環(huán)境的變化程度比較激烈引發(fā)裂縫問題

在進行路橋工程項目施工時，因為外界的施工環(huán)境溫度無法進行嚴格的控制，這些溫度影響因素會直接對混凝土結構澆筑作業(yè)時的溫度產生影響。如果施工環(huán)境的溫度比較高，就會導致混凝土結構的自身溫度不斷升高。如果在這個階段，環(huán)境溫度發(fā)生了降低，就會增大結構的溫度梯度。如圖2所示，如果施工環(huán)境中的溫度急劇下降，就會導致結構內外溫差不斷增大，會直接產生裂縫問題[6]。

（四）混凝土結構養(yǎng)護不到位導致裂縫問題的發(fā)生

在進行工程項目施工時，如果沒有對混凝土結構進行及時的養(yǎng)護或者養(yǎng)護作業(yè)不到位，也會導致裂縫問題的出現。在這個階段，要想降低裂縫問題的出現頻度，就必須將結構內外溫差控制在25度以下。如圖3所示，但是很多施工人員在進行混凝土結構養(yǎng)護作業(yè)時，沒有嚴格按照施工的要求進行各項操作，也沒有對結構的溫差進行有效的控制，增加了裂縫問題的出現頻率。會導致結構在應用時，出現更多的裂縫問題，而且影響了工程的外觀形象[7]。

四、路橋施工中大體積混凝土裂縫問題的防治措施

（一）加強裂縫負荷的控制

施工企業(yè)在進行這一工程項目建設的過程中，對鋼筋材料進行了合理的選擇，在對鋼筋材料進行設置時，主要是形成了一股內部支撐力量，便于后續(xù)混凝土結構的形成。在進行鋼筋實際設置時，為了提高鋼筋材料的設置密度，施工企業(yè)選擇了一些型號比較纖細的鋼筋材料，并且將材料之間的作業(yè)距離控制在了10 cm左右。施工人員為了讓鋼筋材料分布更加的均勻，在混凝土結構的表面和邊緣位置設置了相應的鋼筋網片。在這個過程中，施工人員為了避免鋼筋材料腐蝕問題的出現，在進行大體積混凝土結構建設時，對鋼筋材料的強度和規(guī)格進行了慎重的選擇，并且對鋼筋保護層的厚度進行了嚴格的控制[8]。

采用這種作業(yè)方式，不僅可以對裂縫問題的出現進行控制，而且增大了混凝土結構的建設強度。但是在進行實際作業(yè)時，施工企業(yè)必須對混凝土材料的攪拌作業(yè)環(huán)節(jié)進行重點關注，要對添加劑的用量進行適當的調整，才能保證鋼筋材料在應用時，能夠保持更好的耐久性能。施工人員在對混凝土結構進行澆筑作業(yè)時，還要對外界環(huán)境的作業(yè)溫度進行嚴格的控制，盡可能地減少外界環(huán)境急劇變化的發(fā)生。而且在建設階段，不能讓鋼筋材料直接接觸到水分，才能避免出現銹蝕的問題。在進行作業(yè)時，施工企業(yè)對各個作業(yè)環(huán)節(jié)進行嚴格的管理，提高對裂縫負荷的控制力度[9]。

（二）強化收縮型裂縫的控制

一般來說在進行大體積混凝土結構建設時，導致收縮型裂縫問題出現的原因比較多，要想對這種裂縫問題進行及時的控制，并且提高控制的力度，施工企業(yè)就要從以下幾個方面對問題進行預測和解決。首先在對混凝土建設材料進行選購時，采購部門和相關的人員，必須根據工程的建設要求，結合實際生產情況，對混凝土材料進行合適的選擇，要保證選擇的混凝土材料含泥量和雜質都處于可控的范圍內。在對水泥材料進行選擇時，要選用一些低能的粉煤灰水泥材料，而且要對水泥材料的質量進行嚴格的管控[10]。

在對混凝土結構進行澆筑作業(yè)時，頂帽和托盤以及墩身的建設要實現一次立摸，要先進行墩身和托盤的澆筑作業(yè)，然后將捆綁之后的頂帽和墊石鋼筋吊裝到規(guī)定的位置，然后對頂帽進行澆筑。在將混凝土泵運輸到墩頂區(qū)域時，要采用分層澆筑的作業(yè)方式，并且進行分層的振搗作業(yè)。在開展?jié)仓鳂I(yè)時，要從橋墩的一側向另一側進行挪移作業(yè)，才能保證混凝土結構的澆筑更加均勻。在開展作業(yè)時，還要一層一層的進行精細作業(yè)，要將每一層澆筑的厚度控制在30 cm左右。在進行振搗作業(yè)時，要將泛漿作為作業(yè)的標準，每次作業(yè)的時間要小于20 s。工具到模板的距離要控制在20 cm左右，每次作業(yè)的間隔也應該保持在20 cm左右。

（三）對混凝土結構的內外溫差進行嚴格的控制

在進行工程項目實際建設時，要想對裂縫問題的發(fā)生進行預測和解決，首先要對水泥材料進行嚴格的選擇。要選擇質量更好的水泥材料，并且對水泥材料發(fā)生水化反應的階段進行嚴格的控制。還要對熱能的產生進行嚴格的管理，確保混凝土結構的內外溫差能夠固定在可控的范圍內，才能避免裂縫問題的發(fā)生。在進行作業(yè)時。減少混凝土結構內外溫差產生的主要措施，就是對水泥材料水化反應階段產生的熱能進行控制。所以在對水泥材料進行選擇時，要選擇一些低熱的水泥材料。在進行項目建設時，施工人員還應該對混合砂的比例進行科學的調整，要保證混凝土結構的砂細度處于允許的范圍內，而且要保證顆粒更加的均勻，粉含量不能超出1/5。在進行作業(yè)的過程中，還可以對粉煤灰材料的添加量進行適當的增加，施工人員可以用粉煤灰材料替代部分水泥材料。

在本次工程建設的過程中，選用了二級粉煤灰材料，添加用量為27%。國家的標準要求在進行粉煤灰材料添加時，添加量只要不超過40%就可以允許。所以，在進行這項工程建設時，可以適當地增加粉煤灰材料的用量，使其達到35%左右。也就是說在進行工程建設時，每一立方米的混凝土結構中摻雜了136 km的粉煤灰材料。在進行結構建設時，還要對混凝土結構的配合比進行科學的調配。在結構澆筑作業(yè)的6天左右，因為結構強度增加比較快，溫差的形成速度也比較快，容易引發(fā)裂縫問題的出現。因此施工企業(yè)可以選用一些普通的硅酸鹽水泥材料進行結構的建設。應用這種材料建設完成的結構，強度增長速度比較緩慢，而且溫差不會輕易超過25 ℃，也就不容易引發(fā)裂縫問題。

（四）加大混凝土結構的養(yǎng)護力度

在對路橋工程的橋墩區(qū)域澆筑作業(yè)完成之后，需要將混凝土結構的表層，用塑料薄膜進行全面的覆蓋。在用塑料薄膜覆蓋之后，還應該選用合適的保溫罩，對結構進行嚴密的保溫。當結構的溫度固定在20 ℃左右之后，才能去掉保溫罩。要用保溫罩將模板進行嚴密的包裹。一般來說保溫罩的設置，都是由兩層構成的，內部為棉被，外部是防水材料。在保溫罩的接口處需要進行嚴密的連接，才能充分發(fā)揮保溫罩的作用，避免因為保溫罩存在質量問題，影響?zhàn)B護作業(yè)的開展。施工企業(yè)在對這一工程進行養(yǎng)護作業(yè)時，不僅在規(guī)定的時間內開展了作業(yè)，而且提高了作業(yè)的力度。使得結構在應用時，各項性能更加的優(yōu)越，有效降低了裂縫問題的發(fā)生。

五、結語

綜上所述，在進行路橋工程建設時，大體積混凝土結構的應用，是非常重要的一項施工內容。但是這項結構容易存在一些裂縫問題，導致裂縫問題出現的原因比較多樣，而且施工階段會受到各種因素的影響。施工企業(yè)要想對這項問題進行妥善的解決，就應該結合工程的實際建設情況，根據裂縫問題發(fā)生的原因，采取針對性的預防措施。才能降低大體積混凝土結構裂縫問題的發(fā)生概率，確保路橋工程項目在應用時外形更加的美觀，使得工程項目的施工質量能夠得到進一步提高，促進這項工程的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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