芻議道路橋梁施工中混凝土裂縫及控制措施

梁龍

摘 要：道路橋梁的施工過(guò)程中往往有裂縫、凹坑、蜂窩等問(wèn)題，其中裂縫是最常見(jiàn)的，小裂縫通常不是什么大問(wèn)題，但如果裂縫大于 0.05 毫米的需要處理，否則，裂縫將繼續(xù)擴(kuò)大，成為對(duì)道路橋梁施工質(zhì)量的潛在威脅。在此背景下，本文對(duì)道路橋梁施工中混凝土開(kāi)裂的原因和對(duì)策進(jìn)行了描述和分析。

關(guān)鍵詞：道路橋梁施工;混凝土裂縫;控制措施

混凝土裂縫是道路橋梁施工中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，直接影響路橋施工質(zhì)量水平，同時(shí)會(huì)增加工程壓力。道路和橋梁的建設(shè)受多種因素的影響，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，從而影響道路和橋梁的穩(wěn)定性。落實(shí)防治混凝土裂縫的措施，保持混凝土道路和橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，最主要的是規(guī)避混凝土中的裂縫風(fēng)險(xiǎn)，促使道路橋梁具備穩(wěn)固的特性。

一、道路橋梁施工中混凝土裂縫的危害

1.腐蝕危害

在道路和橋梁的建設(shè)過(guò)程中，空氣和水分等各種雜質(zhì)會(huì)滲透到混凝土結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。這會(huì)引起相應(yīng)的化學(xué)變化，從而損壞金屬零件或鋼筋表面的涂層，會(huì)出現(xiàn)腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。在金屬和鋼制零件遭到腐蝕后，它們的體積會(huì)逐漸增大，不僅影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)會(huì)使裂縫不斷擴(kuò)大。

2.碳化危害

碳化危害是指混凝土材料與大氣中的水分和二氧化碳發(fā)生碳化反應(yīng)后形成碳酸鈣。當(dāng)存在碳化的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的承載力就會(huì)大大降低，對(duì)道路橋梁施工的安全造成威脅。

3.滲漏危害

當(dāng)水通過(guò)裂縫進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，與混凝土材料發(fā)生水解反應(yīng)，大大降低了混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。當(dāng)外界溫度下降時(shí)，結(jié)冰的水會(huì)使裂縫擴(kuò)大并加深裂縫。不及時(shí)采取有效措施防治混凝土裂縫將嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的性能，并會(huì)嚴(yán)重威脅道路橋梁安全。此外，充水裂縫會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中的壓力增加，一旦超過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)的承載力會(huì)導(dǎo)致較深的裂縫，形成惡性循環(huán)。

二、道橋施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1.荷載造成的混凝土裂縫

結(jié)構(gòu)混凝土中的所有裂縫都是由荷載因素引起的。主要原因是從事道路橋梁建設(shè)的施工人員不嚴(yán)格按計(jì)劃進(jìn)行以及不妥善堆放建筑材料和施工設(shè)備等因素。由于道路橋梁承受的外部壓力過(guò)大，道路橋梁會(huì)出現(xiàn)裂縫，或者在不了解道路橋梁預(yù)制結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)的情況下，隨意起吊、安裝或擾動(dòng)道橋的部位，會(huì)影響施工順序和受力模式，從而造成混凝土開(kāi)裂[1]。

2.材料裂縫

混凝土是各種材料按一定比例混合而成的。在道路和橋梁的建設(shè)中，混凝土材料的質(zhì)量受到許多因素的影響，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。在混凝土攪拌過(guò)程中，如果混合比例不正確或混合時(shí)間控制不當(dāng)，都會(huì)影響物理性能并導(dǎo)致開(kāi)裂問(wèn)題?；炷潦墙^緣材料，水泥是混凝土材料的重要組成部分。水泥在水化過(guò)程中會(huì)釋放出大量的水化熱。如果熱量不能快速有效地消散，就會(huì)在混凝土內(nèi)形成溫度梯度，從而導(dǎo)致溫度梯度裂縫。

3.溫度裂縫

混凝土是目前道路和橋梁建設(shè)中使用最廣泛的建筑材料。如果澆筑的混凝土厚度較大，水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不能有效散發(fā)，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高，導(dǎo)致裂縫內(nèi)外溫差較大，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。在冬季道橋施工時(shí)，會(huì)采用蒸汽養(yǎng)護(hù)的方式對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，蒸汽養(yǎng)護(hù)停止后，混凝土結(jié)構(gòu)的溫度急劇下降并出現(xiàn)裂縫。

4.沉降裂縫

就裂縫尺寸而言，混凝土沉降裂縫普遍較大并且集中在結(jié)構(gòu)的局部部分。道路橋梁施工過(guò)程中混凝土沉降的主要原因有：地基較軟，地面不平整，重復(fù)性不足。模板剛度不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，模板支撐空間控制不當(dāng)，導(dǎo)致樓板松動(dòng)等?；炷脸两盗芽p多屬貫穿裂縫，將會(huì)嚴(yán)重影響路橋工程混凝土結(jié)構(gòu)。

5.施工質(zhì)量問(wèn)題引起的混凝土裂縫

施工質(zhì)量是路橋施工中混凝土開(kāi)裂的主要原因之一。例如，在道路橋梁的建設(shè)中，混凝土保護(hù)層的厚度過(guò)大，鋼筋保護(hù)層的厚度在橋梁的各個(gè)方向都增加，導(dǎo)致效率降低，這樣就會(huì)降低整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的有效高度，引起垂直方向鋼筋出現(xiàn)裂縫;如果振搗工作沒(méi)有，則容易發(fā)生應(yīng)力開(kāi)裂;孔道灌漿不實(shí)，導(dǎo)致灌漿強(qiáng)度降低，這會(huì)導(dǎo)致所需鋼筋的腐蝕，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

三、道路橋梁施工中混凝土裂縫的控制措施

1.布局及荷載的合理設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)是否合理或間接決定了路橋建設(shè)的質(zhì)量。在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師必須對(duì)路橋工程的施工區(qū)域進(jìn)行認(rèn)真、透徹的評(píng)估，并根據(jù)施工區(qū)域的具體情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊?guī)劃設(shè)計(jì)。在此過(guò)程中，應(yīng)專(zhuān)注于道路橋梁的修復(fù)，以確保道路橋梁修復(fù)的可能性、可靠性、科學(xué)性和合理性。同時(shí)，設(shè)計(jì)者必須確保估算的設(shè)計(jì)荷載超過(guò)結(jié)構(gòu)本身機(jī)械安裝所需的荷載，以有效防止道路橋梁施工荷載引起的混凝土開(kāi)裂。

2.混凝土材料高標(biāo)準(zhǔn)控制

不合適的混凝土材料會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。因此，在道路橋梁建設(shè)中，嚴(yán)格遵循原材料管理和制作流程，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和原則進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。同時(shí)，在混凝土的制造過(guò)程中，需要將混凝土充分?jǐn)嚢杈鶆虿⑦M(jìn)行固定。攪拌混凝土?xí)r，需要足量的水，為避免混凝土體積變形或開(kāi)裂，可將其充分混合，以降低開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)并防止開(kāi)裂。

3.嚴(yán)格控制溫度

為了達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和降低成本，許多小型建筑公司往往選擇在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土混合。然而，由于道路橋梁是外部結(jié)構(gòu)，這種情況下的混凝土對(duì)外部條件很敏感，特別是溫度的影響，在攪拌混凝土?xí)r要嚴(yán)格控制溫度，以保證道路橋梁的質(zhì)量，減少路橋裂縫的出現(xiàn)。當(dāng)溫度快速變化時(shí)就需要及時(shí)的采取措施，道路橋梁是工行對(duì)于混凝土澆灌和后期養(yǎng)護(hù)的溫度也有很高的要求。因此，在混凝土施工的整個(gè)過(guò)程中，必須提供有效措施來(lái)保證道路和橋梁的質(zhì)量。在澆筑過(guò)程中，應(yīng)按照工程設(shè)計(jì)方案和現(xiàn)場(chǎng)施工條件進(jìn)行施工，以保證施工效果;減水劑也影響施工質(zhì)量，減水劑可以提高混凝土強(qiáng)度，減少道路和橋梁的裂縫。

4.沉降裂縫的控制措施

混凝土沉降產(chǎn)生的裂縫控制措施主要包括：（1）采取有效的方式處理軟地基等不良地基，以保證地基穩(wěn)定性，防止沉降裂縫。（2）保證模板的強(qiáng)度和剛度，保證地基均勻受力。（3）加強(qiáng)防水、排水處理，防止?jié)仓炷習(xí)r地基在水下軟化。（4）控制模板的拆卸時(shí)間，并按規(guī)定的方式小心地拆卸模板[2]。

5.施工工藝控制措施

首先，在制備混凝土之前，建筑商必須將混凝土制備成符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的混合比。其次，需要在專(zhuān)用混凝土卡車(chē)的幫助下運(yùn)輸盡可能多的混凝土。為了使混凝土處于混合狀態(tài)，在混凝土的運(yùn)輸過(guò)程中，需要保持罐筒以恒定的速度連續(xù)旋轉(zhuǎn);需要根據(jù)施工實(shí)際情況，選擇合適的振搗器，根據(jù)構(gòu)件的大小設(shè)計(jì)合適的澆筑方法，分部位或分層澆筑，以提高混凝土的均勻性和密實(shí)度。地基控制是道路橋梁混凝土裂縫形成的間接因素，但對(duì)混凝土裂縫的影響也不容忽視。在道路橋梁建設(shè)中，要解決因地基而產(chǎn)生的混凝土開(kāi)裂問(wèn)題，需要確定各地的地基設(shè)計(jì)，加強(qiáng)地基的穩(wěn)定性，保證工程建設(shè)質(zhì)量，以防止混凝土出現(xiàn)裂縫。例如：道路橋梁地質(zhì)資料的技術(shù)調(diào)查，地質(zhì)條件的詳細(xì)分析，加固地基以防止變形或滲漏的措施設(shè)計(jì)，混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)以防止因地基不穩(wěn)引起的混凝土裂縫。地基處理是修復(fù)道路和橋梁混凝土裂縫的主要方法。其目的是保持道路和橋梁的良好施工，提高混凝土性能，防止混凝土開(kāi)裂。

6.加強(qiáng)骨料粒徑控制

由于粗骨料可以有效防止混凝土收縮，降低混凝土開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)盡可能使用具有高質(zhì)量整體粒度的大骨料。初始骨料質(zhì)量越好，粒徑越大，混凝土的孔隙率越低，路面總面積越小。在混凝土中摻入總量低于百分之二十的石塊，會(huì)減少水泥的用量和每平方英寸的灌漿量，同時(shí)可以通過(guò)減少水泥水化熱和立方米來(lái)有效地收縮混凝土。另外，由于中粗砂的孔隙率和總面積都很小，細(xì)骨料不僅提高了水泥利用率和耗水量，而因此細(xì)骨料應(yīng)該選用配級(jí)良好的中粗砂或中砂，除了有效降低混凝土的水泥使用量與用水量，還可以降低混凝土的水化熱并防止開(kāi)裂。

7.摻入適量粉煤灰

通過(guò)在道路或橋梁結(jié)構(gòu)的混凝土中加入適量的粉煤灰，不僅可以有效提高混凝土的密度，還可以提高不透水混凝土的抗水性和強(qiáng)度，從而提高混凝土的澆注性能。使用硅酸鹽水泥減少混凝土收縮。將粉煤灰作為混凝土的添加劑，可有效解決因硅酸鹽水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部溫度升高的問(wèn)題，以及防止道路施工中熱裂縫的發(fā)生。此外，在混凝土中加入適量的粉煤灰和減水劑，可有效降低混凝土的用水量和水灰比[3]。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，道路橋梁混凝土產(chǎn)生裂縫受多種因素的影響，在不同的環(huán)境、施工、運(yùn)等條件下，影響其的各種因素的影響程度也不同。在實(shí)際施工中，要最大限度上減少由于裂縫給道路橋梁帶來(lái)的傷害，也是提高駕駛員舒適度、減少交通事故和人員財(cái)產(chǎn)損失的有效措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙曉明. 道路橋梁施工中混凝土裂縫及控制措施分析[J].商品與質(zhì)量，2022（2）：112-114.

[2]王昱. 道路橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制措施[J].工程技術(shù)研究，2021，6（11）：157-158.