道橋工程混凝土裂縫原因及修復措施

摘 要：混凝土裂縫現象是道橋工程中經常發生的現象，影響了道橋的質量。預防和治理道橋工程中的混凝土裂縫現象，需要首先了解導致混凝土產生裂縫的原因，再結合混凝土自身的特點，針對裂縫原因，提出解決裂縫問題的對策。

關鍵詞：道橋工程；混凝土裂縫；原因；修復措施

引言

國家經濟的發展離不開良好的道橋體統，在道路橋梁逐漸發展的今天，道橋安全問題一直是道橋工程中的重大問題。其中，道橋工程中混凝土裂縫問題是道橋工程中的常見問題之一。文章從混凝土的特點入手，分析了混凝土裂縫的產生原因，并提出了相應的解決措施，為我國道橋工程作業人員提供了借鑒。

1 混凝土特點

解決混凝土裂縫問題首先要了解混凝土的特點。混凝土作為道橋工程中的基礎材料，主要有如下幾方面的特點：第一，經濟實惠。混凝土的取材較為廣泛，成本低，價格較為實惠。從養護上來說，作為道橋工程中最為常見的材料，混凝土的養護費用相較其他方面來說較低。第二，抗壓性和可塑性強。混凝土抗壓性強，同時擁有可以澆筑為各種各樣形狀的可塑性。第三，抗拉能力較弱。在經過眾多的理論與實踐相結合的研究分析后不難發現，日常所用的混凝土的結構件均是具有裂縫的，區別只是裂縫有大有小而已，甚至有的裂縫細小大幾乎用肉眼看不到的程度。雖然都具有裂縫，但是非常細小的裂縫是不足以影響混凝土的使用和安全性能。但是，某些混凝土裂縫會隨著外部的作用力而使裂痕不斷的增大或者產生更多裂縫，使混凝土的耐久性以及強度降低。這種情況容易降低工程施工質量。

2 道橋工程產生裂縫的原因

2.1 由荷載而引起的道橋工程混凝土裂縫

因外荷載的原因而導致的混凝土裂縫主要有兩種情況，即直接應力裂縫以及次應力裂縫兩種。其產生的主要原因表現在以下幾個方面。

第一，導致產生直接應力裂縫的原因主要為：（1）設計階段因設計員而導致裂縫。在計算階段，因為設計員在進行結構計算、計算模型等時發生漏算或者計算不合理，使得荷載漏算，造成最后使用的結構因尺寸不當而導致裂縫的產生。（2）在道橋施工階段，因為施工人員忽略了預制結構的受力狀況，沒有合理的安放施工設備，在施工時也脫離了施工設計圖而致使裂縫的產生。（3）在道橋正式進入使用時，產生裂縫的原因多樣化，比如，通過的車輛載荷超出來道橋設計時所預期的載荷、天氣條件的惡劣、自然災害等都是道橋產生直接應力裂縫的原因。

第二，次應力裂縫產生的原因主要為：（1）當實際的結構物工作的狀態公式計算得出的常規結構有些許出入時，由于外載荷的作用下導致了一些結構的開裂。（2）當道橋工程的結構體需要進行諸如開洞、牛腿設計等時，其實際的受力狀況與圖紙中模擬出的計算結構產生一定的出入時，常常導致混凝土次應力裂縫的產生。

2.2 由水分收縮而引起的道橋工程混凝土裂縫

在當今現實生活中，大多數的混凝土裂縫都是因為混凝土中水分子的蒸發或其保濕方法不合適而導致的裂縫產生。主要包括以下四種情況：（1）塑性收縮。塑性收縮主要是指混凝土在澆筑的過程所需要花費時間為四個小時，在這期間水泥水產生了激烈的化學反應，使得水分子快速的蒸發產生失水收縮現象，這種情況就形成了混凝土的塑性收縮。（2）縮水收縮。當混凝土變硬后，表面的水分會慢慢蒸發，混凝土內部的水分濕度也逐漸降低，致使混凝土的體積變小，產生收縮。（3）自生收縮。自主收縮主要是由于混凝土在結硬時，其內部發生的水泥同水之間的化學反應而形成的。（4）炭化收縮。炭化收縮產生量較小，一般出現在濕度為50%的情況下，這主要是應為炭化收縮是因為需要空氣中的二氧化碳同混凝土中的某些成分而發生了化學反應，導致了混凝土的收縮。

2.3 由于地基而引發的道橋工程混凝土裂縫

地基作為道橋工程施工中的重要部分，對道橋工程的建設起到重要的作用。而如果地基下沉或者地基水平方向發生位置移動，會造成混凝土的結構抗拉的能力不足以支撐因地基變化而產生的附加應力，致使混凝土裂縫的產生。地基變形常見的原因主要由兩個方面。一方面，在道橋工程施工前期的考察階段，因為沒有細致的查看地質情況，致使考察的結果并不準確，無法掌握好該地區的地質特點，不能準確地結合地質情況進行施工，引發地基的變形。另一方面，凍土也會引發地基的變形，主要表現在凍土可使地基沉降或者發生水平位移。除了上述兩方面原因，在道橋使用后，也會因為外部的荷載力問題而引起地基的變形。

2.4 溫度引發的裂縫

溫度變化因素有：年平均溫差引起的均勻溫差；日照引起的晝夜溫差；季節引起的溫差；蒸汽養護或施工時措施不當引起的溫差；不可抗拒力引起的溫差。溫差會導致混凝土的強度發生變化，導致鋼筋與混凝土之間的粘結力下降，影響到道橋結構的穩定性。

2.5 施工工藝不當引發的裂縫

施工工藝不當導致的裂縫有以下原因：支架沒有達到預期壓實情況，或者其剛度不滿足建設條件，在澆筑混凝土后，支架不堪重負，發生下沉現象。模板剛度不達標，澆筑混凝土的時候，也會引發模板變形。混凝土運輸距離過長、運輸時間長，蒸發的水分量超過了預期，從而引發混凝土坍落度過低。混凝土澆筑速度過快，會發生混凝土硬化前沉實不足，硬化后沉實過大的情況。總之施工工藝質量低有多種多樣的原因。

3 裂縫修復措施

3.1 對裂縫進行溫度控制并進行溫度預測分析

通過先進的諸如計算機仿真技術來對混凝土現場進行溫度監控，并通過分析，為混凝土尋找較為合適的溫度環境，保證混凝土處于合適的溫度環境內，從而制定一套特定的養護方案來對施工中的混凝土進行養護，使其避免裂縫的煩擾。

3.2 采用混凝土澆筑

在澆筑裂縫之前，需要進行嚴格而精密的計算，根據科學的計算結果，再對裂縫進行澆筑修復。在混凝土的振搗過程中，需要強于常規的振搗。在這期間，對混凝土的溫度也要進行嚴密監控，以及對插入的深度和移動距離的嚴格控制，保證澆筑在裂縫中的混凝土是最合格的。在所有修復工作完成后，有效的養護方案也應該隨即投入實施。

3.3 采用通水冷卻方案

在修復裂縫的過程中，混凝土的分層澆筑需要借助薄壁鋼管，這些鋼管中有一些冷卻水管。冷卻水管的一個重要作用是防止管道的漏水和阻塞，通過試水可以迅速判斷是否存在漏水和阻塞等問題。同時，冷卻水在內部的流量和溫度也是對混凝土內部溫度進行監控的一種途徑。

3.4 壓力灌漿水泥灌注法

此種方法的實施措施是：裂縫應先進行檢測，實施灌漿前應對需要修復的部位裂縫進行細致的檢測，以此確定裂縫的數量和范圍，設計鉆孔位置和灌漿的用量；然后進行鉆孔和清理，水泥漿液是通過砌筑體或者混凝土中不同的方法成孔，并從孔中灌入到裂縫中。孔眼鉆好后，隨后就需要進行清理，用水從上到下的清理鉆孔。然后利用空氣壓縮機對其進行吹干。鉆孔清理應從上至下逐層清理；灌注過程中灌入到砌體或者混凝土中就會通過大裂縫或者孔隙流到結構表面，因此，將裂縫和孔隙封閉起來，防止灌漿外溢。

參考文獻

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作者簡介：白海坤，身份證號：230105198302120312。