市政橋梁施工混凝土裂縫及其防治措施分析

周穎

1.混凝土裂縫及其防治實施的必要性

1.1 混凝土裂縫的概述

混凝土是一種非均質(zhì)脆性材料，由砂石骨料、水泥、水及其他輔助材料按照一定比例混合、攪拌而成，廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)之中。它的本質(zhì)是一種非均勻的多孔材料，在硬化成型的過程中容易受到某些因素影響，導致其出現(xiàn)細微裂縫，隨著工程使用時間的延長，混凝土微裂縫會逐漸加大，會形成威脅工程質(zhì)量的裂縫問題。從以往混凝土材料使用情況來看，外部承載作用、化學作用、變形作用及保護不當均會造成混凝土裂縫。

1.2 混凝土裂縫防治實施的必要性

城市化進程不斷加快的今天，城市居民數(shù)量不斷攀升，相應(yīng)的居民出行需求增加，這使得市政橋梁建設(shè)變得越來越重要。總結(jié)以往市政橋梁工程建設(shè)經(jīng)驗，即市政橋梁工程建設(shè)之中需要運用到大量混凝土材料，而混凝土施工容易受到自然環(huán)境、施工工藝、原材料、施工設(shè)計等諸多原因的影響，致使混凝土施工質(zhì)量不佳，會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。針對這一情況，加強混凝土裂縫防治是非常必要的，一方面是及時解決和處理混凝土裂縫，可以保證市政橋梁工程的安全性，以便城市居民可以放心地使用橋梁工程；另一方面是及時且有效地處理混凝土裂縫，可以延長橋梁工程的使用壽命，節(jié)約工程建設(shè)資金[1]。所以，正確認識混凝土裂縫的危害性，采取行之有效措施加強市政橋梁工程混凝土裂縫防治是非常必要的。

2.市政橋梁施工混凝土裂縫分析

客觀分析市政橋梁混凝土施工實際情況，混凝土裂縫問題容易出現(xiàn)。而造成混凝土裂縫的主要原因有：

2.1 荷載引起的裂縫

作為最常見的、最常用的建筑材料，混凝土具有一定的耐久性，但在具體應(yīng)用的過程中也可能受到某些外力的作用，而出現(xiàn)裂縫問題。市政橋梁工程建設(shè)的目的是滿足交通運輸需求，這就意味著橋梁工程需要承擔的荷載較大，又因外力作用下的荷載會直接作用在混凝土上，使混凝土需要承受直接應(yīng)力和次應(yīng)力，這很可能造成混凝土變形，而一旦超出混凝土受力極限，那么就會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，比如彎曲裂縫、剪切裂縫或局部應(yīng)力裂縫等[2]。

2.2 溫度變化引起的裂縫

從物理學角度來講，混凝土施工的過程中會出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象，而一旦混凝土本身的抗壓力低于溫度變化所產(chǎn)生的應(yīng)力，那么混凝土就會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。具體來說，市政橋梁工程建設(shè)中混凝土施工受溫度變化而引起裂縫，主要表現(xiàn)在以下兩方面：（1）混凝土澆筑施工中水泥與水會發(fā)生水化反應(yīng)，釋放大量的熱，直接作用在混凝土上，使其內(nèi)部溫度升高，而外部溫度較低，這就使得混凝土內(nèi)外部形成溫度差，進而造成混凝土裂縫；（2）對混凝土予以蒸汽養(yǎng)護一般是在冬季進行，這就使得蒸汽作用下混凝土溫度與室外溫度產(chǎn)生溫度差，這同樣會造成混凝土裂縫。一般情況下，溫度變化所造成的混凝土裂縫形式為表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫等。

2.3 鋼筋銹蝕引起的裂縫

市政橋梁工程施工的過程中如若鋼筋被銹蝕也可能引起混凝土裂縫。總結(jié)施工經(jīng)驗，鋼筋銹蝕所引起的混凝土裂縫主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）施工人員在進行混凝土施工的過程中未能嚴格按照相關(guān)施工要求來設(shè)置混凝土保護層厚度，造成空氣進入混凝土內(nèi)部，降低混凝土的堿度，誘發(fā)鋼筋銹蝕，體積增大，相應(yīng)的混凝土會因為受到較大的膨脹力而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象；（2）因某些因素影響，導致混凝土施工中滲入氯化物，使混凝土表面氯離子含量增多，破壞混凝土保護層，空氣中的水分和氧氣進入混凝土內(nèi)部，鋼筋銹蝕，同樣會造成混凝土裂縫[3]。總體來說，鋼筋銹蝕程度直接決定鋼筋與混凝土之間的應(yīng)力，進而決定混凝土裂縫程度。

2.4 凍脹引起的裂縫

凍脹引起的混凝土裂縫通常都發(fā)生在冬天。這是因為混凝土施工后其結(jié)構(gòu)并沒有完全干燥，含有一定的水分，在寒冷的冬天水分會受到低溫狀態(tài)的影響而出現(xiàn)凝固現(xiàn)象，相應(yīng)的混凝土會出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象，當膨脹力超出混凝土最大承受能力，那么勢必造成混凝土裂縫。由此可以看出，凍脹作用會使混凝土內(nèi)部發(fā)生變化，造成嚴重的裂縫現(xiàn)象。

3.市政橋梁混凝土裂縫的防治措施

面對當前市政橋梁工程建設(shè)容易受到多種原因影響而出現(xiàn)混凝土裂縫問題，致使工程質(zhì)量有所降低的情況，應(yīng)當探究行之有效的防治措施加以處理和防范，盡可能地規(guī)避混凝土裂縫問題，保證市政橋梁工程高質(zhì)高效地建成。

3.1 優(yōu)化市政橋梁工程施工設(shè)計

出于規(guī)避混凝土裂縫問題的考慮，應(yīng)從施工設(shè)計階段就加以控制，如此不僅能夠有效控制造成混凝土裂縫的原因，還能最大限度地做好預(yù)防。為此，優(yōu)化市政橋梁工程施工設(shè)計，應(yīng)根據(jù)施工要求合理計算橋梁結(jié)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)，盡可能避免漏算、計算模型選用不合理等現(xiàn)象發(fā)生，以便依據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)來具體設(shè)計混凝土施工工序、施工流程等方面，盡可能地保證混凝土施工合理的、規(guī)范的、標準化的展開，規(guī)避引起混凝土裂縫的原因；根據(jù)橋梁工程建設(shè)相關(guān)規(guī)范要求及需要承受的最大荷載，進而合理設(shè)計橋梁內(nèi)部鋼筋的布局，以此來保證所設(shè)計荷載的安全系數(shù)能夠滿足市政橋梁工程使用狀態(tài)下承受的最大荷載，避免混凝土結(jié)構(gòu)承受力小于實際荷載而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

3.2 嚴格控制施工材料質(zhì)量

所選原材料質(zhì)量高低會直接影響混凝土應(yīng)用效果。為了防止混凝土裂縫問題，加強對混凝土原材料質(zhì)量的把控是非常必要的。為此，相關(guān)工作人員應(yīng)當根據(jù)相關(guān)施工要求來采購原材料，保證所選用的砂石骨料、水泥等原材料質(zhì)量滿足混凝土施工要求，使混凝土施工質(zhì)量不會受到原材料的影響。需要特別注意的是水泥熱化反應(yīng)容易造成混凝土裂縫，所以在采購水泥之際，應(yīng)當了解不同品種、用量下水泥水化反應(yīng)程度以及釋放熱量情況，進而選擇水化反應(yīng)程度較低的水泥。采購骨料時則是出于保證泵送連續(xù)進行的考慮，選擇適合粒徑的配級骨料；出于降低水泥水化反應(yīng)的考慮，選擇以中砂為主的細骨料；出于避免混凝土收縮變形，選擇含泥量較少的骨料。采購粉煤灰則是以提高混凝土質(zhì)量為準，以便粉煤灰的摻入，可以將其作用充分發(fā)揮出來，即提高混凝土的抗?jié)B性能；減少水泥用量，避免混凝土因水泥水化反應(yīng)的作用而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。另外，為了避免劣質(zhì)原材料進入施工現(xiàn)場，在原材料運送到施工現(xiàn)場時，還需要檢測人員對原材料進行嚴格的抽樣檢查，如若檢查結(jié)果不合格，那么禁止原材料進入施工現(xiàn)場，以此來保證混凝土質(zhì)量符合標準要求，滿足工程施工要求[4]。

3.3 加強溫度控制

有效控制溫度，保證混凝土施工良好進行，防止裂縫問題，需要從以下兩方面著手。

（1）控制混凝土澆筑溫度。也就是在混凝土攪拌作業(yè)過程中，用水對碎石予以冷卻處理，以此來調(diào)整混凝土內(nèi)外部溫度，避免混凝土因溫度差作用而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。混凝土澆筑作業(yè)應(yīng)重視室外溫度影響情況，如若是在炎熱的夏季進行施工，那么最好在夜晚進行混凝土澆筑，并且合理控制澆筑厚度，盡量保證混凝土澆筑內(nèi)外溫度基本一致，避免混凝土因溫度過高或溫度過低而誘發(fā)裂縫問題。

（2）合理選用施工工藝。混凝土澆筑后其表面非常脆弱，如若不對表面予以二次壓光處理，那么很可能出現(xiàn)混凝土表面裂縫。所以施工人員要根據(jù)施工要求，規(guī)范化、合理化地進行混凝土表面二次壓光施工作業(yè)，以此來保證混凝土施工質(zhì)量良好。另外，大面積混凝土澆筑施工，還可能出現(xiàn)混凝土表面高度相差甚多，進而誘發(fā)混凝土裂縫。所以施工人員要采取適合的保護措施對澆筑后的混凝土表面予以保護，避免其長期暴曬。

3.4 做好混凝土結(jié)構(gòu)早期維護

為了有效防治混凝土裂縫，還要做好混凝土結(jié)構(gòu)早期維護。具體的做法是了解混凝土施工環(huán)境，進而采取針對性維護措施。如若混凝土施工是在高溫下進行，那么對混凝土表面予以澆水養(yǎng)護，之后采取適合的保護措施覆蓋在混凝土表面，避免其長時間遭受暴曬，出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象；如若混凝土施工在低溫環(huán)境下進行，那么應(yīng)采取適合的保溫措施，避免混凝土內(nèi)外部溫度差較大，使混凝土內(nèi)部受到溫度應(yīng)力作用而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象；避免混凝土內(nèi)部水分出現(xiàn)凝固，使其內(nèi)部受到膨脹力的作用而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象[5]。

4.結(jié)束語

總結(jié)市政橋梁工程建設(shè)經(jīng)驗，混凝土是工程施工所需的基本材料之一。按照施工要求，結(jié)合設(shè)計圖紙，合理地進行混凝土施工，有利于提高市政橋梁工程的安全性、穩(wěn)固性、耐用性。但市政橋梁工程建設(shè)中混凝土施工容易受到溫度變化、荷載作用、鋼筋銹蝕等諸多原因的影響而出現(xiàn)裂縫問題，這將影響工程質(zhì)量。對此，在市政橋梁工程建設(shè)中，應(yīng)注意規(guī)劃施工設(shè)計、加強對混凝土原材料質(zhì)量的控制、規(guī)范混凝土施工作業(yè)、注意做好混凝土結(jié)構(gòu)早期維護等，盡可能地防止混凝土裂縫，為高質(zhì)高效建成市政橋梁創(chuàng)造條件。