述公路橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制措施

【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，公路及橋梁的施工規(guī)模以及數(shù)量正在不斷增加。而混凝土也在公路及橋梁的施工中得到廣泛應(yīng)用。由于混凝土的堅(jiān)固性和較好的耐壓性，其逐漸成為公路及橋梁的施工中不可缺少的步驟，但是在施工中稍不注意也會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。所以我們還應(yīng)該系統(tǒng)分析混凝土的裂縫成因和控制措施，實(shí)現(xiàn)公路及橋梁的施工水平和施工質(zhì)量的不斷提升。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；混凝土裂縫；成因；措施

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(huì)產(chǎn)生滲漏危害。因?yàn)楫?dāng)雨水在公路上不斷沖刷時(shí)，水分會(huì)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(duì)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(huì)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(huì)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(huì)帶來碳化。混凝土裂縫中的碳化會(huì)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(shí)存在空氣和水分，則還會(huì)產(chǎn)生銹蝕，降低混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)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(huì)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(hù)能力，存在一定程度的抵抗力，但如果產(chǎn)生裂縫，會(huì)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(huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，從而使金屬構(gòu)件等的保護(hù)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(shí)，就會(huì)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(shí)，混凝土在吸水飽和的情況下就會(huì)形成冰凍，由于水變成冰，體積會(huì)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(dòng)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(shí)際的工作狀態(tài)中與常規(guī)計(jì)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(duì)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(dá)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(duì)進(jìn)場(chǎng)的鋼筋、水泥、砂石、外加劑等原材料進(jìn)行檢驗(yàn)。施工單位應(yīng)加強(qiáng)原材料的管理力度，對(duì)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(shí)際施工條件，進(jìn)行原材料的篩選、料場(chǎng)的考察，保證優(yōu)質(zhì)的材料應(yīng)用到實(shí)體工程中。另外，還需合理設(shè)計(jì)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(jìn)行混凝土施工時(shí)，嚴(yán)格把控混凝土拌合物的質(zhì)量，隨時(shí)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(qiáng)對(duì)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(duì)施工方案進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督和調(diào)查，對(duì)其進(jìn)行論證，必要時(shí)要有專家進(jìn)行把控。施工單位在制定施工方案時(shí)，要充分對(duì)混凝土的實(shí)際澆筑量和公路橋梁縫隙進(jìn)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(shí)進(jìn)行。施工過程中，應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度、運(yùn)距等實(shí)際情況，配備足夠的運(yùn)輸車輛，此外，應(yīng)避免運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致拌合物運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)時(shí)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(duì)溫度應(yīng)力進(jìn)行控制。第一，在對(duì)混凝土進(jìn)行拌合時(shí)，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(duì)混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)要降低澆筑的厚度，并通過澆筑層面進(jìn)行散熱。第三，將冷卻管埋設(shè)于混凝土中，通過注入冷水對(duì)內(nèi)部進(jìn)行降溫。第四，對(duì)混凝土入模的溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。總之，在混凝土凝結(jié)硬化的過程中，要及時(shí)了解其溫度的變化情況，對(duì)其內(nèi)部溫度情況進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)測(cè)，這對(duì)于采取相應(yīng)的技術(shù)措施，確保在混凝土的施工中不會(huì)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(jì)對(duì)混凝土進(jìn)行測(cè)溫，分別對(duì)混凝土內(nèi)外的溫度進(jìn)行測(cè)定。把溫度計(jì)的感應(yīng)棒置于模板的外側(cè)，在混凝土的保溫罩內(nèi)對(duì)混凝土的表面溫度進(jìn)行測(cè)定。在混凝土進(jìn)行澆筑前需要在模板上提前留出測(cè)溫孔，并將圓盤式的溫度計(jì)置于測(cè)溫孔內(nèi)對(duì)混凝土的內(nèi)部溫度進(jìn)行測(cè)定。在混凝土完成澆筑后，需要每?jī)尚r(shí)對(duì)混凝土的內(nèi)外溫度進(jìn)行一次測(cè)定，并將測(cè)定的溫度進(jìn)行記錄，計(jì)算出混凝土的內(nèi)外溫差。

3.4做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作

公路橋梁施工完成之后混凝土的養(yǎng)護(hù)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(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可采用噴灑養(yǎng)護(hù)同時(shí)保濕覆蓋的方式，及時(shí)對(duì)混凝土表面進(jìn)行潤(rùn)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(guó)家經(jīng)濟(jì)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(duì)裂縫問題首先要從意識(shí)上重視起來，認(rèn)識(shí)到裂縫會(huì)對(duì)橋梁壽命和安全性帶來很大的影響，其次對(duì)裂縫的產(chǎn)生原因進(jìn)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。

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作者簡(jiǎn)介：

張?jiān)茝?qiáng)，贛州市公路管理局信豐分局，江西贛州。