關(guān)于路橋施工中混凝土裂縫問題探析

尹崢

摘要：混凝土裂縫存在不僅會(huì)降低路橋施工質(zhì)量，更會(huì)影響路橋工程投入使用后的安全性和耐久性。為此，筆者結(jié)合施工實(shí)踐，對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并控制混凝土裂縫的對策提出自己的思考，望能夠給同行參考。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫;施工;策略;路橋工程

前言

路橋建設(shè)中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因貫穿于路橋工程施工過程。為了建設(shè)出質(zhì)量好的路橋，技術(shù)人員必須高度重視路橋混凝土施工中裂縫的防治，提高質(zhì)量和穩(wěn)固性，推動(dòng)路橋工程順利竣工。

1混凝土出現(xiàn)裂縫的原因

導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的因素有很多，但其中有許多因素都是因?yàn)楦鞣N力的相互作用而產(chǎn)生混凝土裂縫。

1.1路面承受的荷載過大而使混凝土產(chǎn)生裂縫?；炷猎陂L期的動(dòng)靜荷載和次應(yīng)力作用下便會(huì)形成裂縫。這種情況下產(chǎn)生的裂縫包括直應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫兩種。直應(yīng)力裂縫是在外力荷載的壓力下直接出現(xiàn)的混凝土裂縫，但外部荷載在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的反映，如擠壓、變形等，這種情況下出現(xiàn)的裂縫稱為次應(yīng)力裂縫。

1.2外界溫度變化產(chǎn)生的裂縫。混凝土與水一樣具有熱脹冷縮的特性，所以外界環(huán)境或混凝土結(jié)構(gòu)的變化都會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，如果這種變形再受到制約，便會(huì)在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生較大的應(yīng)力，如果這種應(yīng)力超過了混凝土自身所能承受的最大抗拉強(qiáng)度，則會(huì)直接導(dǎo)致溫度裂縫的出現(xiàn)。溫度裂縫有別于其他種類裂縫的最大特征就是這種裂縫會(huì)隨著溫度的變化而產(chǎn)生變化。

1.3收縮導(dǎo)致的裂縫。在橋梁施工建設(shè)的過程中，由于混凝土收縮而導(dǎo)致混凝土裂縫的現(xiàn)象是最為普遍的，混凝土收縮的種類可以分為塑性收縮、縮水收縮、自生收縮和碳化收縮四種情況。

1.4施工導(dǎo)致的混凝土裂縫?；炷潦怯伤槭蚵咽?、砂、水泥和水拌合再加上外加劑所組成，而如果材料質(zhì)量不過關(guān)，那么就會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。在公路橋梁施工建設(shè)的過程中，混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、預(yù)制構(gòu)件的制作、起模、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)一旦出現(xiàn)施工工藝不合理、施工工藝質(zhì)量不合格等情況同樣也會(huì)引起混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫。

2.混凝土裂縫的危害

2.1剛度降低。根據(jù)筆者對當(dāng)前混凝土相關(guān)知識(shí)的理解，當(dāng)裂縫的產(chǎn)生將導(dǎo)致裂縫部分的混凝土內(nèi)部的中性軸向上移動(dòng)，而如果特別是當(dāng)裂縫嚴(yán)重時(shí)，就會(huì)在一定程度上使得整個(gè)路橋混凝土的變形也將繼續(xù)增加，裂縫處由于面積減小，導(dǎo)致整個(gè)混凝土的剛度降低。當(dāng)其剛度減小之后，整個(gè)橋梁工程的混凝土的相應(yīng)疲勞也會(huì)在高壓作用下減小。

2.2抗剪能力下降。需要注意的是裂縫的產(chǎn)生不僅影響混凝土的剛度，裂縫不僅會(huì)降低工程的剛性，產(chǎn)生裂縫之后還會(huì)因裂縫而大大降低整個(gè)工程混凝土的抗剪強(qiáng)度。由于整個(gè)橋梁工程各段裂縫嚴(yán)重破裂，從實(shí)際情況分析可以工程混凝土完整性嚴(yán)重受損，進(jìn)而導(dǎo)致橋梁的支撐剪切作用的橫截面積減小，使得橋梁抵抗變形的能力降低，由此大大降低了整個(gè)混凝土的抗剪切性。

3 混凝土裂縫問題防治策略

針對混凝土出現(xiàn)裂縫的原因，采取一定的對策以對混凝土施工進(jìn)行良好的控制，從而避免裂縫的產(chǎn)生。

3.1選擇合理的材料。要選擇合理的水泥標(biāo)號(hào)，并對水泥的用量進(jìn)行嚴(yán)格地控制。一般而言，應(yīng)當(dāng)盡量優(yōu)先選擇較高標(biāo)號(hào)的水泥，以此來相應(yīng)降低水泥的用量，選擇抗裂性好、抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫度系數(shù)小的材料做基層，選擇優(yōu)質(zhì)瀝青或抗裂性好的改性瀝青作而層材料，減少石灰及水泥用量。瀝青面層應(yīng)該采用密實(shí)型瀝青混凝土。在條件允許的情況下，可以采用間斷級配、大空隙、密實(shí)型的瀝青瑪蹄脂碎石（SMA）混合料。對于粗細(xì)骨料的級配以及含泥量等一系列參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格把控。

3.2混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的控制?？茖W(xué)合理地進(jìn)行外加劑的摻加，并對混凝土配合比進(jìn)行試驗(yàn)控制。嚴(yán)格控制混凝土的拌合時(shí)間，每盤混凝土的拌合時(shí)間不得少于三分鐘，以確保高效減水劑等外加劑的作用在混凝土的生產(chǎn)過程中能夠得到充分發(fā)揮。應(yīng)對混凝上的塌落度進(jìn)行嚴(yán)格地控制，對于塌落度不合格的混凝土應(yīng)當(dāng)廢棄，嚴(yán)禁其投入施工。嚴(yán)格控制基層施工時(shí)的含水量，混合料的含水最不能超過壓實(shí)需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍之內(nèi)。碾壓完成后應(yīng)及時(shí)保濕養(yǎng)生，養(yǎng)生結(jié)束后，立即作透層或下封層，保護(hù)基層的水分不致迅速失去。

3.3混凝土施工溫度的控制。為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。拌合混凝土?xí)r用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;夏天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱;在混凝士中埋設(shè)冷卻管，通入冷水進(jìn)行內(nèi)部降溫;嚴(yán)格控制混凝土的入模溫度?？傊?，大體積混凝土的凝結(jié)硬化過程中，及時(shí)摸清混凝土溫度場升降變化規(guī)律，隨時(shí)監(jiān)測混凝土內(nèi)部的溫度情況，對于有的放矢的采取相應(yīng)技術(shù)措施、確?；炷敛划a(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力、避免溫度裂縫的產(chǎn)生，具有極其重要的作用。混凝土測溫可以采用兩個(gè)圓盤式溫度計(jì)，分別測定混凝土內(nèi)外溫度。將溫度計(jì)感應(yīng)棒貼在模板外側(cè)，混凝土保溫罩內(nèi)測定混凝土表面溫度?；炷翝仓霸谀０迳项A(yù)留測溫孔，將圓盤式溫度計(jì)測線放人混凝土測溫孔內(nèi)測量混凝土內(nèi)部溫度。

3.4混凝土施工工藝質(zhì)量的控制。在路橋工程施工中，對于墩身以及托盤和頂帽等應(yīng)采取一次性立模，并先施工墩身及托盤部位的混凝土，然后再把己經(jīng)安裝完成的頂帽等部位的鋼筋進(jìn)行吊裝到位，最后施工頂帽等部位的混凝土。在澆注混凝土?xí)r，采用汽車泵將其送至墩頂，并通過在泵管出口位置連接泵送軟管的方式最終將混凝土送至混凝土澆注部位，整個(gè)大體積混凝土采用分層施工、逐層振搗的澆注方式。其澆注順序?yàn)閺亩丈淼囊粋?cè)往另一側(cè)進(jìn)行往復(fù)的移動(dòng)澆注，即完成其一層澆注之后再將泵管返回來，依然從之前的先澆側(cè)往后澆側(cè)進(jìn)行移動(dòng)澆注，以確保混凝土施工過程中的布料均勻。在大體積混凝土施工中，每層混凝土的澆注厚度通常不能超過三十厘米，其振動(dòng)棒每次的振搗時(shí)間通常不得超過二十秒鐘，以振搗至混凝土泛漿為宜，且振動(dòng)棒的位置距離模板的邊緣不得小于二十厘米，而振動(dòng)棒侮次振搗的移動(dòng)間距通常也以二十厘米為宜。

結(jié)語

混凝土裂縫問題是一個(gè)長期困擾工程界的技術(shù)問題，必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制設(shè)計(jì)和施工過程，在施工過程中，時(shí)刻關(guān)注新材料、新工藝和新產(chǎn)品的研發(fā)，推動(dòng)其在工程建設(shè)中的應(yīng)用，從而提高整體施工建設(shè)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]田丹. 路橋施工中混凝土裂縫出現(xiàn)的問題及控制應(yīng)用[J]. 黑龍江交通科技，2018，41（12）.

[2]趙秋實(shí). 路橋施工中大體積混凝土裂縫成因與防治措施淺析[J]. 建材與裝飾，2019（4）.