試析路橋施工中混凝土裂縫出現(xiàn)的問題及控制應用

【摘要】改革開放以來，我國社會主義經(jīng)濟得到了飛速的發(fā)展，這也為市政路橋的發(fā)展提供了舞臺。道路橋梁工程的建設(shè)不斷增多，且在這些工程的建設(shè)過程中，也越來越多的應用混凝土材料?；炷两Y(jié)構(gòu)的橋梁具有成本低、施工方便、承載能力強的特點，并且混凝土工程還有著可塑性、可裝飾性強的優(yōu)勢，所以路橋工程建設(shè)中混凝土的大量使用已成為必然趨勢。但是，在實際的混凝土施工過程中，施工人員對混凝土本身的特性認識往往不夠，以致于工程竣工投入使用后經(jīng)常會產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)裂縫或其它各種問題，雖然在施工時已盡可能采取科學的工藝來避免裂縫，但卻無法從根本上消除，有些嚴重的問題甚至還會對社會帶來巨大的經(jīng)濟損失。路橋工程的專業(yè)人員也對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因進行了大量的深入研究，也針對此提出了許多解決方案，這對混凝土裂縫的控制有一定的積極意義，有助于減少混凝土裂縫。

【關(guān)鍵詞】路橋；施工；混凝土

1、路橋施工中混凝土出現(xiàn)的問題

最近幾年，我國的交通基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展飛速，在數(shù)量和規(guī)模上都呈不斷擴大的趨勢。但這些橋梁的施工和使用期間，常常會因為混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生而使工程質(zhì)量無法保證，嚴重者還會導致橋體坍塌。路橋工程中混凝土結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的問題主要有下面幾點：首先，抗拉力過小。混凝土的組成成分一般包括碎石、卵石、水泥和水，將這些物質(zhì)充分拌勻再經(jīng)過硬化產(chǎn)生的人造材料便是混凝土。這些材料中砂石、卵石等起到的是骨架作用，還能防止水泥的過渡收縮；水泥和水組成的水泥漿則負責填充骨料間隙，保證骨料表面的平整。硬化之前的水泥漿具有潤滑性，可以使混凝土拌合物具有良好的工作性能，硬化之后則有助于骨料凝結(jié)，使混凝土整體更加堅固?？墒?，混凝土原材料中除了水都為易碎材料，抗拉力差，如果混凝土受到外力發(fā)生形變，即使力量較小，也會使混凝土結(jié)構(gòu)受力斷裂。其次，混凝土的彈性過小。抗壓強度高是混凝土材料的獨有特性，可是混凝土結(jié)構(gòu)的彈性卻比較小，如果路橋表面所承受的負載太大或是受到的荷載力不均勻，則路面結(jié)構(gòu)就無法將負載力進行驅(qū)散和均勻分攤，最終將會使路橋結(jié)構(gòu)的某個零件不堪重負而出現(xiàn)裂縫。再次，混凝土結(jié)構(gòu)易發(fā)生形變。混凝土結(jié)構(gòu)同其他材料一樣，也有著熱脹冷縮的特性，如果外界環(huán)境或內(nèi)部的溫度產(chǎn)生突變，則混凝土本身也會發(fā)生改變。并且這種形變也會使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)應力，如果這種應力遠遠超過混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強度便會產(chǎn)生裂縫。特別是進行實際施工時，混凝土很快就會凝結(jié)硬化，硬化過程中水分子會被慢慢蒸發(fā)，溫度降低的同時體積也會減少，這是產(chǎn)生變形的一方面原因。另一方面，混凝土表層水分損失速度快，但內(nèi)部卻慢，這便會使混凝土表面和內(nèi)部的收縮比例不均勻，內(nèi)部結(jié)構(gòu)限制了混凝土的表面形變，使混凝土表面承受的拉力大于其可承受的極限，最終導致裂縫出現(xiàn)。最后，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性較差?；炷两Y(jié)構(gòu)的最大優(yōu)勢一直是耐久性較好，但路橋工程的飛速發(fā)展，混凝土的廣泛使用，人們發(fā)現(xiàn)混凝土的耐久性越來越無法滿足人們的需求?？?jié)B性、抗凍性、抗腐蝕性是耐久性的主要表現(xiàn)，經(jīng)過科學研究得出，混凝土的抗?jié)B能力是非常好的，但是抗凍性和抗侵蝕性卻比較差。在環(huán)境環(huán)境中承受了數(shù)次的冰凍和融化仍能恢復其本身強度和完整性的能力稱為混凝土抗凍性。可一般的混環(huán)境溫度凝土在環(huán)境溫度小于零度時便會使膨脹力增加，使自身強度減小的同時導致裂縫產(chǎn)生。在酸堿鹽等惡劣條件的腐蝕下表現(xiàn)出較好的抵抗力稱為混凝土的抗侵蝕性。不過現(xiàn)今環(huán)境質(zhì)量的不斷下降、混凝土質(zhì)量的偏差或是保護層厚度過小等因素的影響，都使混凝土嚴重的受到了二氧化碳的侵蝕，這不但會使混凝土強度降低還會使混凝土的耐久性變差。

2、混凝土出現(xiàn)裂縫的原因

導致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的因素有很多，但其中有許多因素都是因為各種力的相互作用而產(chǎn)生混凝土裂縫。因此，我們經(jīng)過研究總結(jié)，把現(xiàn)今已有的各種混凝土問題分為下面五點：①路面承受的荷載過大而使混凝土產(chǎn)生裂縫。混凝土在長期的動靜荷載和次應力作用下便會形成裂縫。這種情況下產(chǎn)生的裂縫包括直應力裂縫和次應力裂縫兩種。直應力裂縫是在外力荷載的壓力下直接出現(xiàn)的混凝土裂縫，但外部荷載在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的反映，如擠壓、變形等，這種情況下出現(xiàn)的裂縫稱為次應力裂縫。②不可控的外界溫度變化產(chǎn)生的裂縫?；炷僚c水一樣具有熱脹冷縮的特性，所以外界環(huán)境或混凝土結(jié)構(gòu)的變化都會使混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，如果這種變形再受到制約，便會在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生較大的應力，如果這種應力超過了混凝土自身所能承受的最大抗拉強度，則會直接導致溫度裂縫的出現(xiàn)。溫度裂縫有別于其他種類裂縫的最大特征就是這種裂縫會隨著溫度的變化而產(chǎn)生變化。第三，收縮導致的裂縫，在橋梁施工建設(shè)的過程中，由于混凝土收縮而導致混凝土裂縫的現(xiàn)象是最為普遍的，混凝土收縮的種類可以分為塑性收縮、縮水收縮、自生收縮和碳化收縮四種情況。第四，施工材料質(zhì)量不合標準而導致的混凝土裂縫，混凝土是由碎石或卵石、砂、水泥和水拌合再加上外加劑所組成，而如果材料質(zhì)量不過關(guān)，那么就會導致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。第五，施工質(zhì)量導致的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，在公路橋梁施工建設(shè)的過程中，混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、預制構(gòu)件的制作、起模、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)一旦出現(xiàn)施工工藝不合理、施工工藝質(zhì)量不合格等情況同樣也會引起混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫。

3、保證混凝土質(zhì)量和控制裂縫的措施

導致混凝土出現(xiàn)裂縫的影響因素主要有溫度、收縮和抗拉能力三個部分，因此，在施工過程中嚴把質(zhì)量關(guān)的同時也不能忽略對收縮性、抗拉強度的把握。首先，科學合理的選用水泥能較好的保證工程質(zhì)量，最好使用標號較高的水泥，并要掌握好水泥的用量，嚴格把握骨料配比和含泥量，并要結(jié)合實際選用適宜的外加劑，還可進行預埋件施工以更好的保證工程質(zhì)量。其次，在混凝土的拌合過程中要用水降低澆筑溫度，使?jié)仓穸茸儽〉耐瑫r利用澆筑面來散熱，還可以通過鋪設(shè)冷水管道對內(nèi)部結(jié)構(gòu)降溫或是控制入模溫度等方式。最后，長期的施工實際表明，混凝土的裂縫大多為具有深度差的面層裂縫。而這種裂縫的成因主要為溫度的突變，尤其是我國的東北地區(qū)，冬夏溫差極大更易出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫。所以，為避免混凝土表面裂縫的出現(xiàn)，必須做好混凝土表面的保溫措施，以防止溫度突變或是內(nèi)外溫差過高而產(chǎn)生裂縫。

結(jié)束語

綜合本文論述，我們知道路橋工程中的混凝土澆筑技術(shù)還存在著許多缺陷。不過我們有理由相信，科學技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，施工人員技術(shù)水平和職業(yè)責任感的不斷增強，更加標準化的技術(shù)手段和行為規(guī)范，混凝土施工中存在的種種缺陷一定會被得到高效的解決，并能促進我國公路橋梁工程的長遠可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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