述公路橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制措施

文/張云強 贛州市公路管理局信豐分局 江西贛州 341600

1、裂縫危害性分析

1.1 混凝土裂縫造成的滲漏危害

在公路橋梁混凝土施工過程中，如果混凝土出現(xiàn)了一定的裂縫，可能會產(chǎn)生滲漏危害。因為當(dāng)雨水在公路上不斷沖刷時，水分會慢慢地滲透到混凝土中，使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)水解反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土的受力結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定的變化。滲透到混凝土中的水分還可能導(dǎo)致混凝土的溫度差異比較大，從而造成凍脹問題，對公路橋梁結(jié)構(gòu)造成很大的安全隱患。

1.2 混凝土裂縫帶來的碳化危害

混凝土的碳化會破壞混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使混凝土的收縮和開裂變得非常反復(fù)，裂縫中的碳化作用格外明顯，一旦產(chǎn)生裂縫，會導(dǎo)致大氣中更多的CO2滲透到混凝土中來，混凝土中的水泥經(jīng)過水化作用形成碳酸鈣，這種蓬松的組織就會帶來碳化。混凝土裂縫中的碳化會使得混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的鈍化膜破壞，混凝土的堿度變低。此外，如果在裂縫中同時存在空氣和水分，則還會產(chǎn)生銹蝕，降低混凝土對鋼筋的保護程度，從而導(dǎo)致更加嚴(yán)重的裂縫。

1.3 混凝土裂縫造成的腐蝕危害

在公路橋梁混凝土施工過程中，要是混凝土有裂縫問題，就可能會混入各種雜質(zhì)。我們都知道金屬構(gòu)件本身有一定的鈍化保護能力，存在一定程度的抵抗力，但如果產(chǎn)生裂縫，會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)中存有更多的空氣和水分，而空氣和水分的引入會發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，從而使金屬構(gòu)件等的保護膜受到破壞，最終影響公路橋梁工程的安全性。

2、混凝土的裂縫成因

2.1 由于混凝土溫度變化所形成的裂縫

混凝土凝結(jié)硬化過程中，將釋放大量水化熱，使得混凝土表面和內(nèi)部的溫度出現(xiàn)很大變化，導(dǎo)致了拉應(yīng)力的產(chǎn)生。外部溫度的突然降低，導(dǎo)致混凝土表面拉應(yīng)力的產(chǎn)生，當(dāng)抗裂能力低于拉應(yīng)力時，就會使混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.2 凍脹形成的裂縫

當(dāng)氣溫低于零攝氏度時，混凝土在吸水飽和的情況下就會形成冰凍，由于水變成冰，體積會增加，使得混凝土膨脹應(yīng)力的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致混凝土表面裂縫的出現(xiàn)。

2.3 荷載導(dǎo)致的裂縫

荷載裂縫指的是在定荷載、動荷載以及次應(yīng)力的作用下出現(xiàn)的裂縫。荷載裂縫分為由次應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫以及由直接應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫。由次應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫指的是由于荷載作用導(dǎo)致次生應(yīng)力的產(chǎn)生而形成的裂縫。由于荷載作用，混凝土的結(jié)構(gòu)在實際的工作狀態(tài)中與常規(guī)計算不相符合，從而導(dǎo)致某些部位次應(yīng)力的產(chǎn)生，使得混凝土的結(jié)構(gòu)開裂。

3、公路橋梁施工中混凝土裂縫的控制對策

3.1 原材料以及混凝土拌合物質(zhì)量控制

施工過程的規(guī)范是確保混凝土構(gòu)件質(zhì)量的關(guān)鍵，而原材料是混凝土結(jié)構(gòu)物達到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的先決條件，因此必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求，對進場的鋼筋、水泥、砂石、外加劑等原材料進行檢驗。施工單位應(yīng)加強原材料的管理力度，對原材料的技術(shù)性能指標(biāo)嚴(yán)格把關(guān)，施工單位還需要根據(jù)實際施工條件，進行原材料的篩選、料場的考察，保證優(yōu)質(zhì)的材料應(yīng)用到實體工程中。另外，還需合理設(shè)計混凝土的配合比，選擇最佳的摻配比例，在滿足工作性能的條件下，盡量采用較小水灰比的混凝土。進行混凝土施工時，嚴(yán)格把控混凝土拌合物的質(zhì)量，隨時檢查混凝土拌合物的坍落度、粘聚性、保水性，并在施工過程中，杜絕二次加水，全方面降低混凝土的裂縫問題。

3.2 加強對施工規(guī)范化的控制力度

在公路橋梁施工混凝土裂縫產(chǎn)生的影響因素中，最重要的因素就是施工方案的不合理、施工過程的不規(guī)范。所以，在公路橋梁混凝土施工過程中，首先要對施工方案進行嚴(yán)格監(jiān)督和調(diào)查，對其進行論證，必要時要有專家進行把控。施工單位在制定施工方案時，要充分對混凝土的實際澆筑量和公路橋梁縫隙進行控制。一般來說，混凝土澆筑應(yīng)選擇在溫度適中且晝夜溫差較低時進行。施工過程中，應(yīng)根據(jù)施工進度、運距等實際情況，配備足夠的運輸車輛，此外，應(yīng)避免運輸時間過長，導(dǎo)致拌合物運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場時工作性不滿足施工要求。

3.3 混凝土的施工溫度控制措施

為了降低裂縫出現(xiàn)的可能性，我們需要采取措施對溫度應(yīng)力進行控制。第一，在對混凝土進行拌合時，要冷卻碎石從而使得混凝土澆筑溫度得到降低。第二，在夏天對混凝土進行澆筑時要降低澆筑的厚度，并通過澆筑層面進行散熱。第三，將冷卻管埋設(shè)于混凝土中，通過注入冷水對內(nèi)部進行降溫。第四，對混凝土入模的溫度進行嚴(yán)格控制。總之，在混凝土凝結(jié)硬化的過程中，要及時了解其溫度的變化情況，對其內(nèi)部溫度情況進行隨時監(jiān)測，這對于采取相應(yīng)的技術(shù)措施，確保在混凝土的施工中不會產(chǎn)生過大溫度應(yīng)力以及避免產(chǎn)生溫度裂縫有著重要作用。我們可以使用圓盤式的溫度計對混凝土進行測溫，分別對混凝土內(nèi)外的溫度進行測定。把溫度計的感應(yīng)棒置于模板的外側(cè)，在混凝土的保溫罩內(nèi)對混凝土的表面溫度進行測定。在混凝土進行澆筑前需要在模板上提前留出測溫孔，并將圓盤式的溫度計置于測溫孔內(nèi)對混凝土的內(nèi)部溫度進行測定。在混凝土完成澆筑后，需要每兩小時對混凝土的內(nèi)外溫度進行一次測定，并將測定的溫度進行記錄，計算出混凝土的內(nèi)外溫差。

3.4 做好混凝土的養(yǎng)護工作

公路橋梁施工完成之后混凝土的養(yǎng)護工作是至關(guān)重要、不可缺少的，應(yīng)在混凝土完成澆筑后立即進行養(yǎng)護，可采用噴灑養(yǎng)護同時保濕覆蓋的方式，及時對混凝土表面進行潤濕，保證充足的灑水。在保溫措施方面也要著重重視，避免早期干縮裂紋的產(chǎn)生以及其他一些質(zhì)量病害問題，混凝土的內(nèi)外溫差不得大于20℃。

結(jié)語：

隨著國家經(jīng)濟水平的不斷提升，人們的出行要求越來越高，公路里程數(shù)不斷上升，公路橋梁工程的建設(shè)也尤為重要，關(guān)乎人們生活的便捷性。在公路橋梁混凝土施工中，對裂縫問題首先要從意識上重視起來，認識到裂縫會對橋梁壽命和安全性帶來很大的影響，其次對裂縫的產(chǎn)生原因進行分析，從而知己知彼，找出防治措施，從而保證公路橋梁的質(zhì)量。