混凝土裂縫控制技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用探討

三門峽市昌通路橋建設(shè)有限責(zé)任公司

摘要：近年來，城市發(fā)展過程中對交通基礎(chǔ)建設(shè)非常重視，在數(shù)量和質(zhì)量方面得到了很大的提升，在施工技術(shù)方面也取得了很大的進(jìn)步。在各種形式的施工中，混凝土的應(yīng)用都非常的廣泛，特別是在路橋施工建設(shè)中，混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)揮著非常大的作用。但是，其在促進(jìn)我國路橋施工得到提高的同時，也出現(xiàn)了很多的問題，混凝土在原材料選取和施工技術(shù)方面還存在著很多的不足，裂縫和蜂窩問題比較常見，在施工中出現(xiàn)問題對人們的生活將產(chǎn)生很大的影響。本文從混凝土裂縫的產(chǎn)生原因和混凝土裂縫的控制技術(shù)兩方面進(jìn)行探討，來研究控制混凝土裂縫技術(shù)的應(yīng)用，以達(dá)到裂縫的預(yù)防和補(bǔ)救。

關(guān)鍵詞：混凝土；路橋施工；裂縫控制

建筑材料從簡單的天然材料如石頭、泥土逐漸發(fā)展到鋁合金、玻璃、泡沫和混凝土等人工材料，極大的促進(jìn)了社會的建筑文明進(jìn)程。其中混凝土在路橋等建筑設(shè)施上的應(yīng)用最廣泛，人們也已經(jīng)基本掌握了混凝土的使用工藝，但是其裂縫問題仍舊是困擾施工單位的一個主要難點，這既嚴(yán)重影響工程的表面美觀度，又造成資源的浪費，嚴(yán)重影響建筑工程的可靠性和人的安全性，為事故的發(fā)生埋下隱患。

1 混凝土裂縫產(chǎn)生原因

1. 1 組成成分

混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有很多，但究其根本原因，混凝土材料的組成成分最關(guān)鍵，混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加添加劑材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。首先保證混凝土中水泥的質(zhì)量，其作為混凝土的膠黏劑，如果起不到良好的粘結(jié)作用，其他材料猶如一般散沙，無法承擔(dān)大的載荷；其次，混凝土的主要組分多為沙子和石子，體積大約占到混凝土總體積的百分之七十以上，所以骨料中雜質(zhì)的多少、石子的體積百分?jǐn)?shù)、沙子的大小及來源等都對混凝土的承載力和質(zhì)量等有重要影響；再次，添加劑材料要合理，控制好含量，不能引起副反應(yīng)，防止混凝土失效；最后，各組分配比的影響，混凝土在使用的時候一般需要較好的流動性，水灰比是影響流動性的關(guān)鍵因素，若水灰比過大，混凝土在干燥過程中體積收縮厲害，最終容易形成裂紋。

1. 2 混凝土收縮

混凝土的干燥即為水分的蒸發(fā)和化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的過程，水分在蒸發(fā)過程中，由于空間減少，會使混凝土的體積縮小，從而產(chǎn)生向里的收縮力，混凝土周圍的擋板則產(chǎn)生阻礙其縮小的力，當(dāng)水分繼續(xù)蒸發(fā)，這兩種力不再平衡時，就會產(chǎn)生微小的裂紋，微小裂紋即為應(yīng)力集中點，如果變形應(yīng)力繼續(xù)增大，超過混凝土的承受范圍，微小裂紋就會變成大的裂紋。若混凝土振壓不嚴(yán)密，內(nèi)部的水分蒸發(fā)后還會殘留部分空洞，也容易導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。

1. 3 水化熱

在混凝土的澆筑過程中，水泥和水會產(chǎn)生大量水化熱，由于混凝土不是熱的良導(dǎo)體，熱量不能快速得到擴(kuò)散，這部分熱量由于產(chǎn)生迅速會積聚在混凝土內(nèi)部，與之相反的是混凝土表面熱量散發(fā)快，溫度低，造成了混凝土內(nèi)部和外部的溫度差非常大。熱量的存在和轉(zhuǎn)移會使混凝土內(nèi)部形成一定的壓應(yīng)力，表面形成一定的拉應(yīng)力，兩個力足夠大時則會導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。如九江長江公路大橋即九江長江二橋的分層澆筑實驗的測試結(jié)果顯示，第二澆筑層內(nèi)部最大溫差為27. 6°C，超過標(biāo)準(zhǔn)25°C，這就是水泥的水化熱造成的。

1. 4 外界環(huán)境

在施工中，外界環(huán)境對混凝土裂縫的出現(xiàn)有很大影響。如溫度，若外界環(huán)境溫度太低，則會放大水泥的水化熱作用，裂紋產(chǎn)生的速度會加倍。除此，環(huán)境的濕度也有一定的作用，濕度太大，則混凝土干燥緩慢，濕度太小，混凝土表面干燥太快，容易產(chǎn)生表面拉應(yīng)力造成裂隙。

1. 5 施工工藝質(zhì)量

施工工藝不嚴(yán)格，也會產(chǎn)生各種裂縫，如施工操作時，澆搗不規(guī)范，振搗不達(dá)標(biāo)，振搗時間過長或過短，混凝土達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的密實狀態(tài)。施工完成之后，對混凝土養(yǎng)護(hù)疏忽或者不合理，有壓痕裂紋等，都會導(dǎo)致施工質(zhì)量問題。

2 混凝土裂縫控制技術(shù)

2. 1 選擇合適混凝土原料

在設(shè)計方案時，應(yīng)該根據(jù)路橋的通行量、使用年限和承載力等，選擇與之相匹配的水泥，并按照規(guī)章制度和規(guī)范，控制好水灰比，在達(dá)到施工各項要求的同時，盡量選用水泥用量少以及水灰比小的配合比，以弱化水泥水化熱的影響。選擇好的級配碎石，控制砂顆粒的大小和含量，適當(dāng)降低孔隙以減小混凝土收縮抗裂性能，從而加強(qiáng)原料的抗裂強(qiáng)度，一般選取吸收率比較大的骨料，粗骨料最好選用自然連續(xù)級配石，細(xì)骨料最好選用中粗砂，現(xiàn)場所用的砂石原材料的質(zhì)量情況需要嚴(yán)格控制。根據(jù)經(jīng)驗，適量粉煤灰可以有效抑制混凝土產(chǎn)生裂紋，所以在建筑施工過程中，嚴(yán)格控制粉煤灰的加入量。

2. 2 合理設(shè)計混凝土的結(jié)構(gòu)

據(jù)經(jīng)驗，結(jié)構(gòu)長度影響收縮應(yīng)力，所以為避免由于收縮應(yīng)力引起的結(jié)構(gòu)開裂，可以采取永久式伸縮的方法，適當(dāng)增加構(gòu)造配筋，提高結(jié)構(gòu)整體性。在建筑工程施工的過程中，對于混凝土的設(shè)計盡量采用中低強(qiáng)度的混凝土進(jìn)行施工，減少采用高強(qiáng)度的混凝土施工，這樣可以有效控制混凝土的表面出現(xiàn)收縮和裂縫。如深圳地鐵羅湖站的修建過程中，對其主體結(jié)構(gòu)合理分塊，減少了溫差，有效控制溫度應(yīng)力，減少混凝土的收縮，利用混凝土裂縫控制技術(shù)，使九萬多立方米的混凝土得到很好的施工。

2. 3 優(yōu)化施工工藝

混凝土在澆筑過程中，要加強(qiáng)對混凝土振搗的監(jiān)督，要適度振搗，做到不過量不欠缺，一般情況下，每點振搗大約25 秒，但因水灰比不同等原因，更應(yīng)實際問題實際分析，混凝土達(dá)到密實即可，表面泌水不易過多，若水灰比太大，應(yīng)及時排出混凝土的泌水，并對混凝土做好壓光等后續(xù)處理。對于大體積的混凝土澆筑時可按自然坡度、水平分層、斜向分段、連續(xù)逐層推移、一次到頂?shù)姆椒ㄟM(jìn)行，控制好澆筑的時間和各層厚度，選擇合適的溫度以減小水化熱效應(yīng)，全天24 小時監(jiān)測混凝土的溫度，并做好記錄，遇到反常情況，及時有效處理，確保工程的質(zhì)量?；炷凉橇舷鲁梁兔谒砸矔a(chǎn)生縮裂縫問題，骨料下沉過程和水泌出過程都會造成一定的塑性變形，針對這個問題，可以用木抹子和細(xì)光鐵抹子等在初凝之后進(jìn)行壓實操作，在終凝之前進(jìn)行抹光操作。所有混凝土均采用輸送泵輸送直接到位，提高施工效率，嚴(yán)格控制好混凝土的施工過程，并按照施工工序和操作規(guī)程進(jìn)行，避免此過程中出現(xiàn)失誤，為現(xiàn)場文明施工創(chuàng)造了條件。

2. 4 強(qiáng)化混凝土養(yǎng)護(hù)

有始必有終，做好混凝土的養(yǎng)護(hù)管理，才能使混凝土的裂縫控制工作事半功倍?；炷猎跐仓曛螅瑸榱朔乐顾终舭l(fā)過快造成表面干裂，一定時間后，可以在其表面覆蓋草席、樹枝、麻袋片或塑料薄膜，待表面濕度下降后，及時灑水養(yǎng)護(hù)，水流不能太大太急，避免沖壞混凝土。一般情況下，養(yǎng)護(hù)時間越長，混凝土越牢固，養(yǎng)護(hù)過程不僅減少了溫度裂縫，也利于混凝土應(yīng)力松弛，減少應(yīng)力裂縫。在混凝土的澆灌過程中，若碰到風(fēng)雨等惡劣天氣，就要做好相應(yīng)的保護(hù)措施，如用塑料薄膜或者氈子遮蓋，避免積水，做好相應(yīng)的排水措施。對于建筑施工完成后混凝土的溫度和濕度的測量，一天不能少于四次，并且要做好記錄。

3 結(jié)語

綜上所述，混凝土材料的組成成分、干燥收縮、水化熱、外界環(huán)境和施工工藝是裂縫產(chǎn)生的主要影響因素，所以防止裂紋產(chǎn)生必須從這幾方面入手，針對每一個施工現(xiàn)場的特點，抓住重點，制定詳細(xì)的裂紋預(yù)防計劃。若有裂紋產(chǎn)生，需要馬上查清裂隙產(chǎn)生的原因，確定裂縫的位置和發(fā)展速度等，及時采用化學(xué)灌漿等處理方法進(jìn)行修補(bǔ)，以保證混凝土的質(zhì)量，做出優(yōu)良的工程。

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