道路橋梁沉降施工中混凝土裂縫成因分析及應(yīng)對措施

史繼成

（貴州雷榕高速公路投資管理有限公司，貴州 黔東南 557100）

0 引言

在道路橋梁建設(shè)的過程當(dāng)中，混凝土施工對于道路橋梁施工質(zhì)量會產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，而受混凝土本身的特性混凝土裂縫問題并不少見，需要對混凝土裂縫問題作出有效的解決和控制，為明確混凝土裂縫的控制策略，需要明確混凝土裂縫的成因。

1 道路橋梁施工中混凝土裂縫成因分析

1.1 材料裂縫

施工材料作為建筑施工的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，其性能和質(zhì)量會影響建筑工程的整體質(zhì)量。為進一步提高混凝土施工的質(zhì)量，應(yīng)從材料角度做出分析和研究，保障材料的性能符合于實踐施工標(biāo)準(zhǔn)才能有效解決混凝土裂縫問題。混凝土并不是單一的材料構(gòu)成，而由多種材料共同攪拌融合而成。因此，混凝土在攪拌過程中和材料選擇中都受到各方面因素的影響，導(dǎo)致了材料并不符合施工需求，而出現(xiàn)混凝土裂縫。例如混凝土攪拌時相關(guān)工作人員并沒有嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范進行拌和工作，在材料與材料之間的比例分配上不夠合理。水泥是混凝土攪拌過程當(dāng)中十分重要的一個原材料，而在水化之后，會產(chǎn)生大量的水化熱，如果熱量無法得到及時的釋放，則會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部與外部之間的溫度差過大，進而導(dǎo)致混凝土裂縫的出現(xiàn)，影響混凝土的施工質(zhì)量，進而影響道路橋梁施工的質(zhì)量。

1.2 收縮裂縫

一般情況下，在混凝土施工的過程中因為收縮導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生的情況主要可以從兩個角度來展開分析：塑形收縮和干縮。塑形收縮導(dǎo)致混凝土裂縫大多數(shù)出現(xiàn)的時間段是在水泥凝結(jié)之前。混凝土因為失水進而出現(xiàn)收縮，混凝土內(nèi)部的拉應(yīng)力超過了混凝土本身的抗拉強度，進而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部外部出現(xiàn)不同程度的橫向裂縫和縱向裂縫，這種裂縫的出現(xiàn)往往是不均勻的。干縮產(chǎn)生的混凝土裂縫大多數(shù)是在混凝土澆筑施工之后產(chǎn)生，也就是在養(yǎng)護工作落實的過程中。因為養(yǎng)護工作落實不到位，導(dǎo)致了混凝土濕度不足，出現(xiàn)寬度和深度不同的裂縫，影響了混凝土結(jié)構(gòu)，降低了混凝土施工的質(zhì)量。

1.3 溫度裂縫

溫度問題導(dǎo)致混凝土裂縫較為常見，會降低混凝土本身的抗拉性，使穩(wěn)定性受到影響，對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生了一定的沖擊和破壞。例如，在混凝土施工的過程中，混凝土絕熱性相對較強，在內(nèi)部水化熱影響下溫度較高，外部由于裸露面積較大，加速了自然散熱，如此內(nèi)外部溫差過大，受熱脹冷縮和拉應(yīng)力的影響，內(nèi)部溫度無法及時釋放，造成混凝土裂縫。

1.4 沉降裂縫

沉降裂縫也較為常見，大多集中在局部位置。地基土質(zhì)如果較為松軟且不均勻，如果相關(guān)工作人員在回填工作落實的過程中方法不夠科學(xué)，操作不夠規(guī)范，回填不夠密，則會導(dǎo)致混凝土裂縫的出現(xiàn)。除此之外，模板設(shè)計不科學(xué)也會導(dǎo)致底部松動，出現(xiàn)混凝土裂縫。沉降裂縫大多數(shù)為貫穿裂縫，會嚴(yán)重影響混凝土的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

2 混凝土裂縫的處理措施分析

2.1 材料裂縫的處理方案

材料裂縫在混凝土施工過程中最為基礎(chǔ)也最為根本。解決混凝土裂縫問題，首先，需要對材料做出有效控制和分析。相關(guān)工作人員需要明確混凝土攪拌過程當(dāng)中各種材料的配合比，了解理論配合比的同時還需要落實勘測工作，掌握混凝土攪拌現(xiàn)場的溫度和濕度，如表1 所示，相關(guān)工作人員需要結(jié)合實際情況對混凝土材料的配合比進行科學(xué)的調(diào)控和分析，為后續(xù)施工提供科學(xué)的數(shù)據(jù)。

表1 混凝土水灰比

其次，在材料選擇的過程當(dāng)中需要結(jié)合實際情況對材料的種類做出有效調(diào)配，明確材料的類型，尤其是水泥材料的選擇，水泥在選擇的過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)盡可能地選取水化熱相對較低的材料，在保障混凝土強度同時盡可能減少和降低混凝土內(nèi)外的溫度差。在材料比例分析的過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員需要著重考慮的也是水泥的用量和水泥的質(zhì)量，同時引入科學(xué)量的摻和料。例如在混凝土攪拌的過程當(dāng)中引入粉煤灰，可以有效減少對水泥的需求，同時也可以減慢水化熱的速度，進一步有效的降低混凝土內(nèi)外的溫度差。

此外，在粗集料選擇的過程當(dāng)中也應(yīng)當(dāng)作出科學(xué)的分析。如表2 所示，相關(guān)工作人員需要結(jié)合實際確定粗集料的選擇標(biāo)準(zhǔn)，一般情況下粗集料的選擇標(biāo)準(zhǔn)以粒徑為主要的選擇標(biāo)準(zhǔn)，需要保障粗集料的粒徑在40mm 以內(nèi)，這種粒徑的粗集料也可以進一步減少在混凝土攪拌的過程當(dāng)中對于水泥的需求。同時粗集料中的石塊也可以較好地吸收熱量，降低溫度裂縫出現(xiàn)的概率。

表2 混凝土外加劑檢測配比計算

最后，在混凝土攪拌的過程中，減水劑的選擇也十分重要。減水劑本身具有減水和塑形的效果，添加適當(dāng)?shù)臏p水劑可以減少在混凝土攪拌過程中對水的需求量，同時確保混凝土的強度并且有效減緩混凝土放熱峰值的時間，相關(guān)施工單位需要引起關(guān)注和重視，通過材料的有效控制來減少混凝土裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土施工的質(zhì)量。

2.2 收縮裂縫的控制

收縮裂縫主要包括塑形收縮造成的混凝土裂縫和干縮造成的混凝土裂縫，因此在裂縫處理和控制上所采用的控制手段也會有所不同，需要根據(jù)不同的情況做出針對性的分析。

首先，對于塑形收縮所形成的混凝土裂縫，相關(guān)施工團隊需要加強對施工工藝的管理，引入動態(tài)監(jiān)控機制，保障施工工作人員所采用的施工方法和施工技術(shù)符合實踐施工需求。其次，需要引入硅酸鹽水泥作為材料，并且在混凝土攪拌的過程中有效控制混凝土的水灰比例，加入高性能減水劑，保障混凝土的和易性和坍落度符合施工標(biāo)準(zhǔn)，并且在混凝土攪拌的過程中注意水和水泥的用量控制。最后，在混凝土澆筑之前需要引入濕潤模板和基層，保障濕潤性和均勻性。在混凝土施工結(jié)束之后需要覆蓋塑料膜，確保混凝土的濕潤性，然后展開養(yǎng)護工作，定期灑水，根據(jù)不同天氣情況控制灑水的頻率和用量。

對于干縮裂縫的問題，其一，相應(yīng)的施工團隊同樣需要注意施工材料的有效管控，保障施工材料的質(zhì)量，落實檢查和管控機制，保障材料符合實踐施工需求，同樣引入熱度低的水泥，對骨料的粒徑作出有效控制和分析。其二，在施工工作落實的過程中協(xié)調(diào)好材料、環(huán)境和工藝之間的關(guān)系，有效預(yù)留伸縮縫，以此為中心落實混凝土施工，減少混凝土裂縫的出現(xiàn)。

2.3 溫度裂縫的管控方法

在溫度裂縫的問題處理上，需要注意的問題有以下幾點。

首先，相應(yīng)的施工隊伍應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工的實際情況對施工過程中所需要應(yīng)用的材料進行合理的分析和篩選，尤其是水泥和減水劑，并且對粗集料的粒徑大小做出合理分析，確定最大粒徑。在混凝土攪拌的過程中需要明確不同材料之間的配合比，為混凝土攪拌奠定基礎(chǔ)和保障。

其次，相關(guān)施工工作人員需注意混凝土運輸方式和混凝土攪拌時間，確保攪拌均勻，避免耗時過長導(dǎo)致水分流失，進而無法保障混凝土的坍落度，造成混凝土裂縫問題的出現(xiàn)。

最后，相應(yīng)的施工團隊?wèi)?yīng)當(dāng)明確混凝土施工的程序和混凝土施工的方法，保障混凝土施工有序落實。一般情況下，混凝土澆筑的過程當(dāng)中多會采用分層澆筑的方式，有效提高混凝土的散熱速度，降低混凝土內(nèi)外的溫差。為了進一步減少溫度裂縫問題的出現(xiàn)，可以在混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管，降低混凝土內(nèi)部溫度，進一步降低混凝土內(nèi)外溫差。除此之外，相關(guān)施工工作人員還應(yīng)當(dāng)合理地設(shè)計溫度監(jiān)測點，對混凝土內(nèi)外溫度進行動態(tài)監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)內(nèi)外溫差過大，應(yīng)及時采用相應(yīng)的溫度調(diào)控措施予以解決，防止混凝土裂縫問題的出現(xiàn)。例如通過覆蓋麻片或者是塑料薄膜的方式降低混凝土內(nèi)外溫差。

2.4 沉降裂縫的處理方案

為有效解決沉降裂縫的問題，相關(guān)工作人員可以將沉降點設(shè)置在路基上，對沉降點的沉降情況進行動態(tài)監(jiān)測，保障回填施工有效落實。其他有效措施如保障模板的剛度和穩(wěn)定性，確保地基受力均勻；落實排水系統(tǒng)優(yōu)化，強化排水能力；保障設(shè)計方案的合理性和科學(xué)性，通過對多方面要素的有效分析來合理判斷容易出現(xiàn)裂縫的地方；通過架設(shè)鋼筋的方式進行有效結(jié)論，并且優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。需要引起重視的是，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程當(dāng)中，如果設(shè)置鋼筋保護層則很容易會導(dǎo)致混凝土裂縫問題的加劇。

在施工工作落實的過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員還需要對施工方式和施工工藝做出有效優(yōu)化，確保施工工藝的科學(xué)、合理、有效以及嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)展開施工，保障施工的科學(xué)性和規(guī)范性，有效約束工作方法和工作技巧。此外，混凝土出機口溫度的調(diào)節(jié)以及混凝土攪拌過程中溫度的調(diào)節(jié)應(yīng)引起注意，可在攪拌混凝土的過程當(dāng)中適當(dāng)加冰，并向混凝土出機口輸送冷風(fēng)，可有效降低混凝土出機口的溫度。相關(guān)工作人員還需要有效控制振搗的時間，保障混凝土振搗均勻，引入先進科學(xué)的振搗技術(shù)。在澆筑結(jié)束后也需要注意后續(xù)抹平、壓實工作的落實，盡可能避免混凝土裂縫的出現(xiàn)。

3 結(jié)語

混凝土裂縫的有效處理對于道路橋梁施工質(zhì)量的提升可以起到很好的幫助作用，是混凝土施工過程當(dāng)中需要引起關(guān)注和重視的內(nèi)容，相關(guān)施工團隊需要結(jié)合實際情況以及不同裂縫種類科學(xué)合理地選擇施工方案，防止裂縫的出現(xiàn)。