橋梁施工中混凝土裂縫的控制措施

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馬中建 河南省建筑工程質(zhì)量檢測(cè)試中心站有限公司

1 引言

近年來(lái)，為了滿足社會(huì)基礎(chǔ)建設(shè)的完善，橋梁工程的數(shù)量不斷增加。由于橋梁工程涉及的范圍較廣，施工中存在較多影響因素，如果不加以控制就會(huì)導(dǎo)致工程的質(zhì)量和進(jìn)度受到嚴(yán)重的影響。其中橋梁施工中混凝土裂縫是影響橋梁工程質(zhì)量的主要原因之一，需及時(shí)處理才能夠保證質(zhì)量合格的情況下，如期完成工程的建設(shè)。本文主要分析了橋梁施工中混凝土產(chǎn)生的原因，并根據(jù)原因提出了防止裂縫及修補(bǔ)裂縫的方案，以期為橋梁工程的質(zhì)量提升貢獻(xiàn)綿薄之力。

2 橋梁施工中混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

2.1 受溫度影響引發(fā)的裂縫

在橋梁施工中，施工材料是保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，在材料的使用中混凝土材料是主要的施工材料，其質(zhì)量的好壞是橋梁工程質(zhì)量的決定性因素。在混凝土形成的過(guò)程中，其主要成分是水泥，水泥遇水會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)中的水化反應(yīng)，從而散發(fā)一定的熱量，通常情況下混凝土的散熱性較差，熱量散發(fā)較慢就會(huì)使橋梁施工時(shí)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度不斷提升，而混凝土表面的散熱性較好，熱量能夠快速的揮發(fā)，這種情況下，混凝土內(nèi)部溫度和外部溫度就會(huì)出現(xiàn)較大的溫差。從而導(dǎo)致混凝土外部結(jié)構(gòu)承受著較大內(nèi)部帶來(lái)的壓力，同時(shí)外部結(jié)構(gòu)在冷卻后會(huì)產(chǎn)生較高強(qiáng)度的拉力。由于混凝土施工后，其本次抗壓能力和抗拉能力較低，如果不及時(shí)控制，那么就會(huì)使混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。

2.2 收縮引起的裂縫

在混凝土施工的過(guò)程中，還有一種收縮裂縫與溫度變化引起的裂縫具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。就收縮裂縫而言，其可分為兩種，分別是塑性裂縫和干縮裂縫。導(dǎo)致塑性裂縫產(chǎn)生的原因與溫度引起的裂縫十分相似，在混凝土施工后的初凝階段，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中存在的水分會(huì)受水泥水熱化反應(yīng)的影響出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象，這種情況發(fā)生后，混凝土?xí)湛s變形，此時(shí)混凝土中的鋼板會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)形成一定的約束，從而產(chǎn)生拉力，該過(guò)程就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象[1]。另外，就干縮裂縫而言，其主要形成于混凝土終凝后階段，在此過(guò)程中，混凝土的表面溫度下降，其水分的散發(fā)已經(jīng)完成，但是混凝土內(nèi)部仍然存在水分，此時(shí)混凝土外部出現(xiàn)的變形情況高于內(nèi)部變形，干縮變形的抗拉強(qiáng)度大于混凝土的抗拉強(qiáng)度，從而產(chǎn)生裂縫。

2.3 沉降問(wèn)題引起的裂縫

在橋梁施工中，基礎(chǔ)施工是混凝土穩(wěn)定性的一大保障。如果基礎(chǔ)施工存在問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致沉降現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)地基受到地下水的影響，沉降和水平位移現(xiàn)象會(huì)更加顯著，若沉降和水平位移就會(huì)出現(xiàn)不規(guī)律的現(xiàn)象，此時(shí)混凝土的應(yīng)力值增加，一旦該應(yīng)力超過(guò)混凝土自身強(qiáng)度，其結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)裂縫。導(dǎo)致這種裂縫產(chǎn)生的原因，一方面是沉降造成的，另一方面是混凝土振搗過(guò)程中，振搗力度不夠，使混凝土缺乏導(dǎo)實(shí)度，此時(shí)會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)存在細(xì)微縫隙，這些縫隙具有較強(qiáng)的吸水性，從而導(dǎo)致水分流失過(guò)大，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。

3 橋梁施工中混凝土裂縫的控制措施

3.1 施工材料的控制

混凝土材料的選擇是保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，良好的混凝土材料有利于其強(qiáng)度的提高，在橋梁工程中使用，不僅能夠提升橋梁的整體質(zhì)量，還能夠提高橋梁的使用周期。因此，在施工過(guò)程中要嚴(yán)格的進(jìn)行材料的把控，在此過(guò)程中可通過(guò)對(duì)混凝土形成、材料選擇及進(jìn)程使用環(huán)節(jié)的控制完成[2]。首先，加強(qiáng)對(duì)原材料的控制。在原材料采購(gòu)出廠的過(guò)程中，需要采購(gòu)人員對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，要詳細(xì)的檢查產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告和相關(guān)證書(shū)，保證采購(gòu)的材料符合橋梁工程的需求。其次，在混凝土級(jí)配的過(guò)程中，要對(duì)骨料進(jìn)行合理的選擇，比如：在粗骨料的選擇時(shí)，以級(jí)配良好的碎石為主，并保證碎石的粒徑、孔隙率和含水量滿足標(biāo)準(zhǔn)。細(xì)骨料選擇了類型良好的沙子。在選擇骨料的過(guò)程中控制好其含水量，以此控制混凝土內(nèi)水泥熱化過(guò)程中對(duì)裂縫的影響。最后，要加強(qiáng)混凝土材料的進(jìn)場(chǎng)控制，進(jìn)場(chǎng)前要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，待合規(guī)后進(jìn)場(chǎng)攪拌使用。

3.2 對(duì)溫度進(jìn)行控制，防止混凝土裂縫

由于水泥是混凝土的主要材料，其遇水會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，如果熱量散發(fā)較慢就會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，使混凝土應(yīng)力產(chǎn)生變化。因此，要對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌，并在此過(guò)程中盡可能的減少熱量的存積。根據(jù)季節(jié)的不同選擇合理的方法控制混凝土內(nèi)部溫度。由于夏季溫度較高，所有在混凝土攪拌的過(guò)程中，要合理的選擇攪拌位置，避免陽(yáng)光直射，攪拌完成后將混凝土置于背陰處儲(chǔ)存。另外，在混凝土澆筑時(shí)，要減少澆筑體積，減慢澆筑速度，為了避免澆筑過(guò)程中混凝土內(nèi)部溫度較高，可設(shè)置降溫管道進(jìn)行溫度控制。混凝土攪拌過(guò)程是溫度控制的最佳環(huán)節(jié)，所以在此過(guò)程中溫度降到最低，有利于整體施工過(guò)程中混凝土溫度的有效控制。如果在低溫環(huán)境下進(jìn)行澆筑，要對(duì)混凝土進(jìn)行保溫處理，可鋪設(shè)保溫材料實(shí)現(xiàn)溫度的有效控制。此外，對(duì)于混凝土進(jìn)行拆模時(shí)，要合理的選擇時(shí)間，而且還要對(duì)溫度進(jìn)行控制，避免混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大的情況發(fā)生。

3.3 施工控制

在橋梁施工的過(guò)程中，混凝裂縫由水泥水熱化產(chǎn)生的情況較為常見(jiàn)，導(dǎo)致這種情況多發(fā)的主要原因之一，就是混凝土中水泥的使用量不符合設(shè)計(jì)要求，用量過(guò)大。因此，混凝土的配合比尤為重要，在攪拌過(guò)程中應(yīng)該對(duì)此進(jìn)行嚴(yán)格把控，根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)要求合理的調(diào)配，同時(shí)調(diào)配的過(guò)程中還要將混凝土的設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)及和易性標(biāo)準(zhǔn)作為主要依據(jù)。配合比選擇完成后，要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保證其能夠滿足設(shè)計(jì)要求和橋梁工程的要求，在配合比選擇的過(guò)程中，水泥用量的控制尤為重要，在保證混凝土質(zhì)量的前提下，盡可能減少水泥用料。如果水泥用量無(wú)法減少，要合理的選擇熱量低、散熱好的水泥材料，并使用減水劑減少用水量，以此保證混凝土施工時(shí)水熱化情況能夠減少，提高混凝土散熱能力，避免出現(xiàn)裂縫。此外，在粗、細(xì)骨料的使用時(shí)，要提前檢查含水量，根據(jù)骨料含水量計(jì)算拌合用水量，避免混凝土水量過(guò)高引發(fā)裂縫。除此之外，還要加強(qiáng)對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，為了對(duì)溫度進(jìn)行合理的控制，養(yǎng)護(hù)人員要減少混凝土溫度的流失，覆蓋保溫材料進(jìn)行保溫處理，如果外界環(huán)境溫度較高，需要對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋，還要在覆蓋后進(jìn)行澆水，避免混凝土出現(xiàn)裂縫。

3.4 修補(bǔ)裂縫

如果橋梁施工時(shí)混凝土出現(xiàn)裂縫，需及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)救，根據(jù)其裂縫情況選擇合理的方法進(jìn)行修補(bǔ)。如果裂縫情況對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和使用沒(méi)有明顯的影響，可采用表面修補(bǔ)的方法，使用泥漿直接涂抹于混凝土裂縫處。另外，若混凝土裂縫對(duì)橋梁的防滲有所影響，且裂縫程度較高，就需要采用灌漿法進(jìn)行修補(bǔ)，使用壓力設(shè)備進(jìn)行灌漿作業(yè)，直接通過(guò)壓力的作用將漿質(zhì)料灌注于裂縫處從而達(dá)到修補(bǔ)裂縫的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

橋梁工程是民生工程中的重要組成部分，其不僅為人們的出行提供了便利，還帶動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為了保證橋梁的質(zhì)量，必須嚴(yán)格控制混凝土施工過(guò)程，減少混凝土裂縫帶來(lái)的危害，從而提高橋梁工程的整體質(zhì)量，以此促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的提高。