道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防措施

邱上誌

摘要：在道路橋梁施工過(guò)程中出現(xiàn)裂縫是比較常見(jiàn)的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著道路橋梁工程的質(zhì)量。多年來(lái)，混凝土施工裂縫問(wèn)題一直困擾著橋梁施工人員?；诖?，文章分析了橋梁工程施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，并總結(jié)歸納了橋梁工程混凝土裂縫的控制對(duì)策，以期為預(yù)防和控制道路橋梁裂縫提供一些經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；施工；混凝土裂縫

引言

混凝土混合物制備較方便，強(qiáng)度高、抗壓性強(qiáng)，而且持久性良好，加上價(jià)格低廉，在當(dāng)前路橋工程中頗受重視。實(shí)際施工中，從材料的選擇，到混合物的配置，再到運(yùn)輸直至投入使用，受自然環(huán)境以及人為因素的影響，混凝土極易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，不但影響路橋外型美觀，而且對(duì)其質(zhì)量及使用壽命非常不利。因此，必須熟悉掌握混凝土的裂縫控制技術(shù)。

1道路橋梁施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1.1干縮裂縫。干縮裂縫?；炷恋呐渲票取⒂昧蠘?gòu)成、添加劑等方面也會(huì)影響混凝土裂縫的出現(xiàn)，混凝土的干縮現(xiàn)象主要是混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)過(guò)程導(dǎo)致不同形態(tài)的變化?；炷?xí)艿酵獠織l件變化的影響導(dǎo)致表面水分蒸發(fā)過(guò)快，變形較大。同時(shí)內(nèi)部濕度變化較小，產(chǎn)生的變形也較小。混凝土干縮變形主要是受到混凝土內(nèi)部條件的制約，產(chǎn)生的拉應(yīng)力較大時(shí)更容易出現(xiàn)混凝土裂縫。

1.2塑性收縮導(dǎo)致裂縫。塑性收縮裂縫主要是受到外部天氣變化的影響產(chǎn)生的，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)、長(zhǎng)短不一、互不連貫狀態(tài)。主要發(fā)生的部位在混凝土板上，裂縫表面呈現(xiàn)無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)狀，深度一般為3cm～10cm，通常延伸不到混凝土板的邊緣。

1.3沉降裂縫。橋臺(tái)和路基連接的部位或路基混凝土路面，在所填的土質(zhì)和溫度不均勻的作用下，就有可能造成路基支承不均勻的現(xiàn)象產(chǎn)生。這樣的橋梁上，倘若路基發(fā)生下沉，車(chē)輛行駛的壓力和板塊自重將共同作用在橋梁之上，縱向裂縫就此發(fā)生。一旦出現(xiàn)，裂縫將在雨水的侵蝕下，愈演愈烈。

1.4溫度裂縫。熱脹冷縮是所有材料都具有的固有屬性，水泥混凝土也都具備。之所以橋面鋪裝層會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮，很大程度上是因?yàn)橄噜彶糠只蛘w性的限制，混凝土的抗折強(qiáng)度要小于抗壓強(qiáng)度，因此鋪裝層一旦有拉伸變形，裂縫在所難免。一般情況下，溫度下降就容易造成溫度裂縫。

1.5鋼筋銹蝕引發(fā)裂縫?；炷临|(zhì)量差無(wú)法對(duì)包裹的鋼筋進(jìn)行保護(hù)，鋼筋就會(huì)受到二氧化碳等的侵蝕在鋼筋表面形成銹蝕，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來(lái)增長(zhǎng)約 2 倍 ～4 倍，從而對(duì)周?chē)炷廉a(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開(kāi)裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫。

1.6凍脹引起的裂縫。大氣氣溫低于零度時(shí)，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力；同時(shí)混凝土凝膠孔中的過(guò)冷水在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴(yán)重，成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)30%-50%。冬季施工時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。

1.7接縫碎裂。水泥混凝土路面板接縫兩側(cè)的剪切擠碎情況就是接縫碎裂的理論內(nèi)涵。脹縫寬度在不同的溫度下會(huì)產(chǎn)生不同的效果。氣溫高時(shí)，縫中的填縫料會(huì)被擠出；氣溫低時(shí)，性能比較差的填料很難予以恢復(fù)，縫中極有可能出現(xiàn)縫隙，成為板塊伸張的阻力，造成接縫處損壞。

2道路橋梁施工中混凝土裂縫控制措施

2.1控制材料質(zhì)量

在同樣的條件下，要想避免混凝土干燥收縮產(chǎn)生的裂縫必須要通過(guò)相對(duì)合理選擇混凝土組成材料和優(yōu)化配合比，來(lái)提高材料的抗裂性。第一，在水泥、鋼筋、石子和沙子等材料選擇中，要根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體要求來(lái)進(jìn)行材料的選擇。第二，合理的控制摻合劑與外加劑的使用，只要選擇合理，就能夠?qū)⒒炷恋墓ぷ餍阅芴岣?，降低水化熱。第三，做好補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)的應(yīng)用。將一定量的膨脹劑添加到混凝土中來(lái)對(duì)混凝土的收縮加以補(bǔ)償，就能夠解決因?yàn)槭湛s而產(chǎn)生的裂縫。

2.2做好對(duì)于混凝土材料的配比工作

混凝土的配比對(duì)于混凝土的可靠性有著很大的影響，在對(duì)混凝土配比過(guò)程中，如果有吸收率比較大的施工骨料，而且骨料中的含泥量、干縮量也比較大，那么混凝土干縮性會(huì)增加。為增強(qiáng)混凝土材料的和易性、抗?jié)B性、可泵性以及抗離析能力，可在混凝土材料中摻一些粉煤灰或高效的減水劑，以減少滲水現(xiàn)象，進(jìn)而減少混凝土裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。

2.3控制混凝土澆筑

在混凝土澆筑前，現(xiàn)場(chǎng)的管理人員應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的形式、環(huán)境因素等制訂合理的澆筑順序或分層厚度，檢查模板的剛度和強(qiáng)度，并清除模板內(nèi)的雜物等。在澆筑混凝土?xí)r，要保證其不產(chǎn)生離析，嚴(yán)格控制自由傾落高度。同時(shí)，混凝土振搗要適度，不欠振，也不過(guò)振，以混凝土不再往上冒氣泡為準(zhǔn)，適時(shí)抹壓，注意二次收面。此外，在進(jìn)行混凝土澆筑的時(shí)候，混凝土層的厚度要根據(jù)倉(cāng)面的大小、混凝土的拌和能力、澆筑速度、以及振搗器的性能、氣溫條件等因素來(lái)確定。再者，要根據(jù)市政路橋具體的施工要求，有次序地進(jìn)行分層振搗。在混凝土振搗的過(guò)程中要嚴(yán)格的控制振搗時(shí)間，并應(yīng)隨時(shí)檢查鋼筋保護(hù)層和預(yù)留孔洞、預(yù)埋件及外露鋼筋位置，確保預(yù)埋件和預(yù)應(yīng)力筋承壓板底部混凝土密實(shí)，外露面層平整。

2.4做好道路振蕩壓實(shí)工作

首先做好道路縱接縫的振蕩壓實(shí)工作。在對(duì)縱接縫進(jìn)行振蕩碾壓施工的時(shí)候，需要用兩臺(tái)攤鋪機(jī)同時(shí)的攤鋪，以此同時(shí)，還要確保這兩臺(tái)機(jī)器之間保持有一定的距離。首先壓路機(jī)要沿著縱接縫線進(jìn)行第一遍的往返預(yù)壓，之后再在外側(cè)的路肩處進(jìn)行初壓，如果相鄰的攤鋪帶鋪好了，要以碾壓好的內(nèi)側(cè)作為起點(diǎn)，進(jìn)行錯(cuò)輪碾壓，這樣往返的碾壓過(guò)后，碾壓的效果就會(huì)很好，縱接縫的壓實(shí)工作就會(huì)很好的完成。其次，做好橫接縫的振蕩壓實(shí)工作。在路面壓實(shí)工作的攤鋪前要做好路面接縫處的技術(shù)處理。在碾壓橫接縫的時(shí)候，要運(yùn)用剛性的光輪壓路機(jī)，首先要順著橫接縫方向進(jìn)行碾壓，然后再依次碾壓，一直到新攤鋪的路段完全越過(guò)橫接縫。但是如果還沒(méi)有攤鋪相鄰車(chē)道，在對(duì)橫接縫進(jìn)行碾壓時(shí)要將供壓路機(jī)駛出的材料墊在尚沒(méi)有攤鋪的橫接縫一側(cè)，用來(lái)保護(hù)攤鋪帶邊緣，以免受到壓路機(jī)的擠壓。

2.5混凝土的養(yǎng)護(hù)管理

混凝土在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，產(chǎn)生裂縫的一個(gè)重要因素是混凝土水化過(guò)程中產(chǎn)生大量的水化熱，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部急劇升溫，混凝土內(nèi)外產(chǎn)生溫差，當(dāng)溫差達(dá)到一定程度，混凝土表面就會(huì)開(kāi)裂，大體積混凝土的開(kāi)裂尤其嚴(yán)重?；炷琉B(yǎng)護(hù)過(guò)程中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)就是降低內(nèi)外溫差，冬季施工的混凝土外部保溫非常重要，對(duì)于大體積混凝土，冬季養(yǎng)護(hù)可以采取外部保溫，內(nèi)部用管道循環(huán)水降溫的辦法。夏季還要注意灑水養(yǎng)護(hù)，防止混凝土失去水分后的干裂。遇到雨雪天氣混凝土又不能停工時(shí)，澆筑完畢及時(shí)用塑料薄膜和草墊覆蓋。對(duì)未澆筑的地方做好防排水，以免影響后續(xù)的澆筑質(zhì)量。

3結(jié)語(yǔ)

總而言之，影響道路橋梁混凝土裂縫的因素很多，而且不同環(huán)境、施工、使用等條件下，各種影響因素的影響程度是不同的。在實(shí)際施工中，要最大限度上減少由于裂縫給道路橋梁帶來(lái)的傷害，也是提高駕駛員行駛的舒適度，盡量減少交通事故和人員財(cái)產(chǎn)損失的有效措施。

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