道橋工程混凝土裂縫原因及修復(fù)措施分析

姜玉兵

遼寧馳通工程管理有限公司 遼寧 沈陽 110034

國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與良好的道橋工程具有無法分割的關(guān)系，只有道橋體系建立起來，各種經(jīng)濟(jì)貿(mào)易才能得以進(jìn)行，因此，道橋工程一直是國(guó)家開發(fā)的重點(diǎn)工程。但混凝土出現(xiàn)裂縫卻是道橋工程中最令工程師感到棘手的問題。因?yàn)榛炷量偸侨菀壮霈F(xiàn)裂縫，對(duì)道橋整體的安全系數(shù)及性能產(chǎn)生了很大的影響。雖然有些裂縫十分細(xì)小，甚至不易被觀察出來，但其仍然存在一定程度的安全隱患。想要從根本上解決這項(xiàng)棘手的問題，首先需要我們了解混凝土的特點(diǎn)。

1 混凝土的特點(diǎn)

混凝土主要包含有三大特點(diǎn)，分別是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、抗壓性及可塑性強(qiáng)、抗拉能力差。首先是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，由于混凝土的原料較常見，十分易得，因此其造價(jià)低，價(jià)格也較便宜。另外，從道橋工程的后期養(yǎng)護(hù)方面來看，混凝土是最常用的材料，因此養(yǎng)護(hù)費(fèi)用也相對(duì)較低。第二大特點(diǎn)就是抗壓性及可塑性強(qiáng)。混凝土是一種抗壓力較強(qiáng)的材料，同時(shí)它還極易塑性，采用不同的模具可以澆灌出不同的形狀。但它同樣存在著缺點(diǎn)，就是抗拉性較差。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)道橋采用混凝土都會(huì)出現(xiàn)或大或小的裂縫，這些裂縫隨著時(shí)間的積累，長(zhǎng)期的外力作用，就會(huì)產(chǎn)生一系列的安全隱患，使得道橋壽命及安全系數(shù)直線下降。

通過上文我們首先了解了混凝土的特點(diǎn)。第一，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠；第二，抗壓性及可塑性較強(qiáng)；第三，抗拉性較差。在了解了其特點(diǎn)之后，我們要對(duì)其產(chǎn)生裂縫的原因進(jìn)行分析[1]。

2 道橋工程中混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

2.1 由荷載而引起的混凝土裂縫

道橋由于長(zhǎng)期收到過強(qiáng)的壓力，就會(huì)容易造成混凝土產(chǎn)生裂縫。而荷載造成的裂縫主要包含兩大類，應(yīng)力裂縫及次應(yīng)力裂縫。有些道橋的設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算階段，由于計(jì)算公式或是模型的錯(cuò)誤，就會(huì)對(duì)道橋的承重力產(chǎn)生錯(cuò)估，進(jìn)而使得道橋自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，混凝土就容易發(fā)生裂縫。還有就是在道橋的施工過程中，部分施工人員沒有在施工過程中合理的擺放施工設(shè)備，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成影響，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。當(dāng)?shù)罉蛘竭M(jìn)入使用階段，道橋也會(huì)由于長(zhǎng)期的過載或是惡劣的天氣環(huán)境及自然災(zāi)害等現(xiàn)象造成一系列的問題。

2.2 由水分收縮引起的道橋工程混凝土裂縫

混凝土裂縫很多都是由于水分子蒸發(fā)及保濕方法錯(cuò)誤造成的裂縫。比如混凝土澆筑過程過長(zhǎng)，在此過程中水分子大量流失，造成的混凝土塑性收縮。或是混凝土在晾干過程中內(nèi)部水泥同水之間產(chǎn)生化學(xué)效應(yīng)而造成的自主收縮。又或是空氣中的二氧化碳與混凝土中的某些物質(zhì)產(chǎn)生的化學(xué)效應(yīng)造成混凝土發(fā)生碳化收縮。這些都會(huì)使得混凝土容易出現(xiàn)裂縫。

2.3 由于地基引起的道橋工程混凝土裂縫

混凝土作為道橋工程的地基，在道橋工程的建設(shè)中起著很大作用。如果發(fā)生了地基下沉或是地基水平方向發(fā)生偏移都會(huì)對(duì)混凝土的抗壓能力產(chǎn)生重大影響，再加上混凝土自身抗壓能力較差，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

2.4 由于溫度變化引起的道橋工程混凝土裂縫

各種溫差效應(yīng)也容易造成道橋工程中混凝土出現(xiàn)裂縫。包括由于年平均溫差引起的均勻溫差或是晝夜溫差，季節(jié)性溫差以及施工不當(dāng)造成的溫差都會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生一定程度的影響，進(jìn)而影響到道橋工程的安全性。

2.5 施工工藝造成的道橋工程混凝土裂縫

施工工藝造成的溫差包括在混凝土澆筑過程中支架發(fā)生下沉現(xiàn)象或是模板變形以及混凝土水分蒸發(fā)過多等問題。在混凝土運(yùn)輸過程中運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)或是澆筑速度過快等都會(huì)對(duì)混凝土的抗拉能力造成一些不良影響。

通過上文我們了解了造成道橋工程中混凝土裂縫的原因。第一，由于荷載而引起的混凝土裂縫；第二，由于水分收縮造成的混凝土裂縫；第三，由于地基引起的混凝土裂縫；第四，由于溫差效應(yīng)引起的混凝土裂縫；最后，由于施工工藝不當(dāng)引起的混凝土裂縫。了解了造成問題的原因之后，我們就要針對(duì)這些問題探討出一系列解決措施[2]。

3 道橋工程混凝土裂縫的修復(fù)措施

3.1 對(duì)裂縫進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)及溫度控制

由于溫差效應(yīng)會(huì)對(duì)混凝土造成一定影響。因此，我們要在道橋施工過程中對(duì)混凝土進(jìn)行一定的溫度控制，保證混凝土處在合適的溫度下。同時(shí)，我們還可以制定一些相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方案對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，盡量避免裂縫的產(chǎn)生。

3.2 采用混凝土澆筑

混凝土澆筑裂縫是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，在施工前，需要進(jìn)行大量精密的計(jì)算工作，才能夠正式開始施工。同樣在對(duì)混凝土進(jìn)行振搗的過程中，也要采用更強(qiáng)的振搗。在施工過程中，還應(yīng)該注意溫度，對(duì)混凝土的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保證澆筑在裂縫中的混凝土是合格的。

3.3 采用通水冷卻方案

混凝土在修復(fù)裂縫時(shí)，通常都需要借助薄壁鋼管來進(jìn)行分層澆筑，而這些鋼管中包含一些冷卻鋼管。冷卻鋼管可以避免在施工過程中出現(xiàn)漏水或是阻塞現(xiàn)象，同時(shí)還可以對(duì)混凝土的內(nèi)部溫度進(jìn)行更加嚴(yán)格的控制。

3.4 采用壓力灌漿水泥灌注法

壓力灌漿水泥灌注法首先需要對(duì)裂縫進(jìn)行檢測(cè)，已確定裂縫的數(shù)量及大小等因素，進(jìn)而計(jì)算出鉆孔的位置及灌漿的用量。在打好孔眼后需要進(jìn)行清理工作，先用水進(jìn)行清理，在用空氣壓縮機(jī)吹干。最后還要將裂縫和空隙封閉起來，避免灌漿外溢[3]。

4 結(jié)束語

通過本文我們探究了混凝土的特點(diǎn)，包括經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、抗壓性及可塑性強(qiáng)、抗拉能力差。還探究了道橋工程中混凝土產(chǎn)生裂縫的原因，第一，由于荷載而引起的混凝土裂縫；第二，由于水分收縮造成的混凝土裂縫；第三，由于地基引起的混凝土裂縫；第四，由于溫差效應(yīng)引起的混凝土裂縫；最后，由于施工工藝不當(dāng)引起的混凝土裂縫。最后探究了修復(fù)措施。首先，對(duì)裂縫進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)及溫度控制；其次，采用混凝土澆筑；第三，采用通水冷卻方案；最后，采用壓力灌漿水泥灌注法。