市政路橋裂縫原因分析及防控措施

鄧建民

市政路橋裂縫原因分析及防控措施

鄧建民

摘要：混凝土作為市政路橋施工過(guò)程中非常重要的材料，它具備不易被破壞以及耐壓程度高等優(yōu)點(diǎn)，因此被大量的用于市政路橋的施工中。本文就市政路橋施工過(guò)程中混凝土施工裂縫的形成原因進(jìn)行了大致分析，并就此提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，以期為我國(guó)市政路橋的施工提供可供參考的意見(jiàn)和建議。

關(guān)鍵詞：市政路橋；混凝土裂縫；原因分析；預(yù)防措施

一、市政路橋非結(jié)構(gòu)裂縫形成原因

在進(jìn)行混凝土澆灌時(shí)，由于自身并非出于密閉真空里，所以伴隨時(shí)間的流逝，其會(huì)隨著環(huán)境的變化而相應(yīng)產(chǎn)生改變，進(jìn)而對(duì)外在質(zhì)性完整產(chǎn)生硬性，從而導(dǎo)致市政路橋裂縫產(chǎn)生，然而造成上述情況的主要原因包括如下幾點(diǎn)：

（一）在混凝土構(gòu)建初始的24h之內(nèi)，水泥會(huì)在水化熱作用之下形成大量熱。然而由于澆筑程序性的設(shè)計(jì)使得隔板等異化成隔熱體，進(jìn)而造成傳熱不通暢，使得大量能量不能及時(shí)擴(kuò)散到空氣里，造成混凝土溫度突然升高。但隨著時(shí)間的流逝，空氣對(duì)流加速，先前聚集而來(lái)的熱量開(kāi)始散發(fā)出去，使內(nèi)外溫度大致相當(dāng)，于是混凝土便逐漸冷卻下來(lái)，這時(shí)混凝土便會(huì)產(chǎn)生收縮作用，而此種收縮將會(huì)對(duì)材質(zhì)起到拉緊作用，尤其是外部模板和鋼筋，致使其彈性降低，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂情況。此外，這種狀況在施工條件較差的冬季，會(huì)由于內(nèi)外溫差在空間和時(shí)間上的放大，使得表面收縮率比內(nèi)部收縮率遠(yuǎn)大，從而形成裂縫。

（二）在澆灌混凝土?xí)r，會(huì)借助大量水，進(jìn)而使各材質(zhì)彼此間的契合得以完成，但由于外在空氣結(jié)構(gòu)原因，導(dǎo)致空氣含水與混凝土含水出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)的情況，從而形成濕度差，致使混凝土的內(nèi)部出現(xiàn)大量脫水情況。與此同時(shí)，由于混凝土的表層失水相對(duì)于內(nèi)部要慢一些，于是便出現(xiàn)內(nèi)部收縮小而外部收縮大的不均勻變形。然后在內(nèi)部混凝土約束作用下，造成表面混凝土受到一定的拉力作用，從而導(dǎo)致裂縫的形成。

（三）在澆筑混凝土?xí)r，由于水泥水化的反應(yīng)非常激烈，使得泌水水分蒸發(fā)非常明顯。并且由于骨料在自重作用下開(kāi)始下沉，使得混凝土出現(xiàn)失水收縮的情況，在鋼筋對(duì)骨料下沉的阻擋作用下，導(dǎo)致沿鋼筋力的方向出現(xiàn)裂縫。

二、市政路橋結(jié)構(gòu)裂縫形成原因

（一）市政路橋混凝土骨料里的活性硅同地下水里的堿、外加劑以及水泥產(chǎn)生膨化反應(yīng)，水泥水化熱過(guò)程中所形成的鋁酸鈣與硫酸發(fā)生反應(yīng)，在體積膨脹的情況下，使得局部拉力增高，同時(shí)在有害化學(xué)反應(yīng)、模板滲透性低、鋼筋生銹以及水泥用量過(guò)多的情況下，使得眾多侵害性的效應(yīng)開(kāi)始凝聚，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生質(zhì)的變化，于是裂縫也就產(chǎn)生。

（二）在進(jìn)行施工之時(shí)，因?yàn)殄^墊板位置并未按照設(shè)計(jì)位置進(jìn)行布置，也未將鋪墊板和錨墊板栓頂牢，致使預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)出現(xiàn)張拉裂縫。

（三）由于不能在瞬間將聯(lián)箱梁落架的任務(wù)完成，而是從簡(jiǎn)支梁到連續(xù)梁受力體系以接近設(shè)計(jì)受力體系力式進(jìn)行緩慢轉(zhuǎn)換，如此一來(lái)，在簡(jiǎn)支的過(guò)程中連續(xù)梁負(fù)彎矩區(qū)便會(huì)由于落架時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或落架的順序不當(dāng)而不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度的要求，從而形成橫向裂縫。

（四）盡管在施工過(guò)程中針對(duì)非預(yù)應(yīng)力預(yù)制板梁和非預(yù)應(yīng)力的現(xiàn)澆連續(xù)箱梁進(jìn)行了預(yù)拱的設(shè)置，然而在荷載的作用之下便會(huì)形成設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)裂縫。此外，非預(yù)應(yīng)力的現(xiàn)澆連續(xù)箱梁也會(huì)在梁頂?shù)呢?fù)彎知區(qū)形成裂縫，并且此種裂縫通常都在0.2mm以?xún)?nèi)又或者滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)定范圍，那么此種裂縫便是安全正常的，不然就必須采取相應(yīng)的對(duì)策來(lái)進(jìn)行加固處理。

三、市政路橋裂縫控制對(duì)策

由于形成市政路橋混凝土裂縫的原因很多，因此必須有針對(duì)性的采取相應(yīng)對(duì)策來(lái)對(duì)其加以處理。

（一）不斷提升施工質(zhì)量，在澆筑混凝土結(jié)構(gòu)以及構(gòu)建拼裝、運(yùn)輸、起模、吊裝、制作的過(guò)程中，一定要對(duì)崗位責(zé)任建設(shè)予以加強(qiáng)，使施工全流程操作得以完善，從而使施工中各種不規(guī)范的操作得以減少。主要表現(xiàn)在如下幾方面：在施工之前，操作人員需抽樣檢查原材料，并對(duì)施工配合比予以及時(shí)調(diào)整，并且將剛度合格的支架予以壓實(shí)充分，同時(shí)還要確?；炷恋牧鲃?dòng)性以及振搗要?jiǎng)蛩龠M(jìn)行，避免出現(xiàn)混凝土沉實(shí)過(guò)大的情況發(fā)生。此外，還需按照混凝土的配合比來(lái)進(jìn)行計(jì)量投料，保證拌合的時(shí)間超過(guò)1～2分鐘，確保其不析水、不離析、和易性好并且運(yùn)輸時(shí)間短，采用分層澆筑的方式，保證分層厚度在30cm以?xún)?nèi)，在振搗之前需將振搗棒插進(jìn)前層的5～10cm位置，控制振搗時(shí)間在1分鐘左右，直到將氣泡排出為止。在完成混凝土的制作之后，使用的運(yùn)輸工具不能出現(xiàn)析水和滲漏的情況，在運(yùn)輸時(shí)還要避免混凝土受到日曬雨淋，運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間要在30分鐘以?xún)?nèi)，假如是在高溫下進(jìn)行運(yùn)輸則必須對(duì)混凝土的坍落度加以檢測(cè)，從而確保由于蒸發(fā)而喪失的水分在規(guī)定范圍之內(nèi)，并且也便于對(duì)坍落度加以調(diào)整。此外，還需確保施工模板的剛度以及混凝土的保護(hù)層適度，由于混凝土的強(qiáng)度不足，因此還要對(duì)拆模時(shí)間規(guī)范性加以保證，進(jìn)而避免由于受力鋼筋保護(hù)層的厚度過(guò)大，而造成構(gòu)件有效高度降低，并由此形成沿受力鋼筋垂直方向的裂縫。

（二）對(duì)溫度進(jìn)行有效控制，最住要表現(xiàn)在對(duì)骨料級(jí)配的調(diào)整上，通過(guò)對(duì)外添加劑、干硬性混凝土等加以使用，進(jìn)而使混凝土里面的水泥比例得以降低。此外需注意的是要冷卻碎石，從而使混凝土在攪拌過(guò)程中所產(chǎn)生的澆筑溫度得以降低，在夏季進(jìn)行混凝土的澆筑之時(shí)需適當(dāng)減少澆筑的厚度，并運(yùn)用澆筑層面進(jìn)行及時(shí)散熱；將水管埋設(shè)在混凝土中，通過(guò)冷水來(lái)達(dá)到降溫的目的；對(duì)拆模時(shí)間予以合理規(guī)定，在溫度急劇下降之時(shí)采取表面保溫處理，從而避免由于混凝土表面產(chǎn)生急劇溫差變化，在冬季進(jìn)行混凝土施工之時(shí)要采取必要的保溫對(duì)策，并且還要對(duì)混凝土性能加以改善，進(jìn)而使混凝土的抗裂能力得到提升，避免混凝土表面出現(xiàn)干縮，從而形成貫穿裂縫。

總而言之，在進(jìn)行市政路橋混凝土施工之時(shí)，形成市政路橋混凝土產(chǎn)生裂縫的原因非常多。所以，一定要嚴(yán)格遵循國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來(lái)進(jìn)行施工、設(shè)計(jì)以及監(jiān)理，從而確保結(jié)構(gòu)的耐性滿(mǎn)足要求。此外，在進(jìn)行運(yùn)營(yíng)管理之時(shí)，一定要對(duì)管理和巡查予以加強(qiáng)，并將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題予以及時(shí)處理。

結(jié)語(yǔ)

事實(shí)表明，在對(duì)市政路橋進(jìn)行施工之時(shí)采取恰當(dāng)?shù)呐e措是能夠使市政路橋混凝土的裂縫情況得到控制和克服的，只有對(duì)市政路橋混凝土裂縫的產(chǎn)生原因及其種類(lèi)進(jìn)行細(xì)致全面的總結(jié)和分析，才能使市政路橋混凝土裂縫得到控制和避免，從而達(dá)到防范未然的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]賈彬.路橋施工過(guò)程中裂縫的產(chǎn)生與應(yīng)對(duì)技術(shù)分析[J].山西建筑，2012，38 （21）：193-195.

[2]金龍?jiān)?，李浩?路橋施工中防治裂縫的技術(shù)措施分析[J].商品與質(zhì)量·科學(xué)理論，2011（01）：99.

中圖分類(lèi)號(hào)：U445

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A