道橋工程混凝土裂縫原因及修復(fù)方法研究

郝亭貴

[摘 要]隨著我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，道路工程行業(yè)也取得了飛速的發(fā)展，當(dāng)前我國正大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，道橋數(shù)量急劇增加，不但使我國的道路交通建設(shè)得到了完善，同時還促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展。近年來道橋施工質(zhì)量問題逐漸得到了社會的廣泛關(guān)注，道橋工程施工混凝土裂縫是工程施工中的一項主要問題，嚴(yán)重影響了道橋工程的質(zhì)量，給道路交通安全造成了嚴(yán)重威脅。本文主要對道橋工程施工過程中混凝土裂縫的產(chǎn)生原因進行了具體分析，并提出了具體的修復(fù)措施，希望可以給當(dāng)前的道橋工程施工工作帶來參考。

[關(guān)鍵詞]道橋工程；混凝土裂縫；修復(fù)方法

中圖分類號：U445.57 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）02-0219-01

混凝土裂縫是道橋工程的一個常見問題，對工程質(zhì)量造成了嚴(yán)重的影響，有些裂縫雖然小，不會對工程的安全性造成嚴(yán)重的影響，但卻會使工程的性能降低，比如抗拉能力減弱，容易出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重影響了工程的使用年限，嚴(yán)重了還會引發(fā)安全事故。因此工程師要對混凝土裂縫問題引起高度重視。

1、混凝土的主要特點

道橋混凝土裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，與混凝土自身存在著不可分割的關(guān)系。所以為了能夠深入的研究道橋混凝土裂縫的成因，就必須做好混凝土特點的研究。在道橋施工中，混凝土是不可缺少的施工材料。

1.1 經(jīng)濟實惠?；炷敛牧洗媪看?、獲取方便、價格低廉、操作簡便，在養(yǎng)護中花費的資金也相對較低，所以得到了建筑施工領(lǐng)域的廣泛使用。

1.2 其次混凝土抗壓性和可塑性強。混凝土抗壓性強，同時擁有可以澆筑為各種各樣形狀的可塑性。

1.3 抗拉能力較弱。在經(jīng)過眾多的理論與實踐相結(jié)合的研究分析后不難發(fā)現(xiàn)，日常所用的混凝土的結(jié)構(gòu)件均是具有裂縫的，區(qū)別只是裂縫有大有小而已，甚至有的裂縫細(xì)小大幾乎用肉眼看不到的程度。雖然都具有裂縫，但是非常細(xì)小的裂縫是不足以影響混凝土的使用和安全性能。需要注意的是，部分混凝土裂縫在外力的持續(xù)作用下會在裂痕的周邊產(chǎn)生分支細(xì)小的裂縫或者不斷的擴大裂縫的寬度，從而使得混凝土整體強度減小，降低混凝土構(gòu)建性能，影響道橋整體質(zhì)量。

2、道橋工程產(chǎn)生裂縫的主要原因分析

2.1 由荷載而引起的混凝土出現(xiàn)裂縫

混凝土裂縫因外荷載的原因而導(dǎo)致的混凝土裂縫主要有兩種情況，即直接應(yīng)力裂縫以及次應(yīng)力裂縫兩種。其產(chǎn)生的主要原因表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1.1 導(dǎo)致產(chǎn)生直接應(yīng)力裂縫的原因主要為：

設(shè)計階段因設(shè)計員而導(dǎo)致裂縫。在計算階段，因為設(shè)計員在進行結(jié)構(gòu)計算、計算模型等時發(fā)生漏算或者計算不合理，使得荷載漏算，造成最后使用的結(jié)構(gòu)因尺寸不當(dāng)而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

在道橋施工階段，因為施工人員忽略了預(yù)制結(jié)構(gòu)的受力狀況，沒有合理的安放施工設(shè)備，在施工時也脫離了施工設(shè)計圖而致使裂縫的產(chǎn)生。

在道橋正式進入使用時，產(chǎn)生裂縫的原因多樣化，比如，通過的車輛載荷超出來道橋設(shè)計時所預(yù)期的載荷、天氣條件的惡劣、自然災(zāi)害等都是道橋產(chǎn)生直接應(yīng)力裂縫的原因。

2.1.2 次應(yīng)力裂縫產(chǎn)生的原因主要為：

當(dāng)實際的結(jié)構(gòu)物工作的狀態(tài)公式計算得出的常規(guī)結(jié)構(gòu)有些許出入時，由于外載荷的作用下導(dǎo)致了一些結(jié)構(gòu)的開裂。

當(dāng)?shù)罉蚬こ痰慕Y(jié)構(gòu)體需要進行諸如開洞、牛腿設(shè)計等時，其實際的受力狀況與圖紙中模擬出的計算結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的出入時，常常導(dǎo)致混凝土次應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生。交通建設(shè)

2.2 由水分收縮而引起混凝土出現(xiàn)裂縫

混凝土裂縫在當(dāng)今現(xiàn)實生活中，大多數(shù)的混凝土裂縫都是因為混凝土中水分子的蒸發(fā)或其保濕方法不合適而導(dǎo)致的裂縫產(chǎn)生。主要包括以下四種情況：①塑性收縮。塑性收縮主要是指混凝土在澆筑的過程所需要花費時間為4h，在這期間水泥水產(chǎn)生了激烈的化學(xué)反應(yīng)，使得水分子快速的蒸發(fā)產(chǎn)生失水收縮現(xiàn)象，這種情況就形成了混凝土的塑性收縮[1]。②縮水收縮。當(dāng)混凝土變硬后，表面的水分會慢慢蒸發(fā)，混凝土內(nèi)部的水分濕度也逐漸降低，致使混凝土的體積變小，產(chǎn)生收縮。③自生收縮。自主收縮主要是由于混凝土在結(jié)硬時，其內(nèi)部發(fā)生的水泥同水之間的化學(xué)反應(yīng)而形成的。④炭化收縮。炭化收縮產(chǎn)生量較小，一般出現(xiàn)在濕度為50%的情況下，這主要是應(yīng)為炭化收縮是因為需要空氣中的二氧化碳同混凝土中的某些成分而發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致了混凝土的收縮。

2.3 溫度

引發(fā)的裂縫溫度變化因素有：年平均溫差引起的均勻溫差；日照引起的晝夜溫差；季節(jié)引起的溫差；蒸汽養(yǎng)護或施工時措施不當(dāng)引起的溫差；不可抗拒力引起的溫差。溫差會導(dǎo)致混凝土的強度發(fā)生變化，導(dǎo)致鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力下降，影響到道橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.4 施工工藝不當(dāng)引發(fā)的裂縫施工工藝

不當(dāng)導(dǎo)致的裂縫有以下原因：支架沒有達到預(yù)期壓實情況，或者其剛度不滿足建設(shè)條件，在澆筑混凝土后，支架不堪重負(fù)，發(fā)生下沉現(xiàn)象。模板剛度不達標(biāo)，澆筑混凝土的時候，也會引發(fā)模板變形?；炷吝\輸距離過長、運輸時間長，蒸發(fā)的水分量超過了預(yù)期，從而引發(fā)混凝土坍落度過低?；炷翝仓俣冗^快，會發(fā)生混凝土硬化前沉實不足，硬化后沉實過大的情況?？傊┕すに囐|(zhì)量低有多種多樣的原因。

3、混凝土裂縫修復(fù)措施

3.1 使用混凝土澆筑手段修復(fù)裂縫

混凝土澆筑手段是處理道橋混凝土裂縫的重要措施，在澆筑前夕，要做好澆筑時分塊、分層順序、澆筑的長寬高度、以及澆筑混凝土混合物流向的計算工作，然后基于計算的結(jié)果做好混凝土裂縫的澆筑修復(fù)。當(dāng)對混凝土進行振搗的時候，應(yīng)采用強于常規(guī)振搗標(biāo)準(zhǔn)的振搗強度進行振搗，在這個過程中要密切監(jiān)視混凝土溫度變化狀況，做好后澆混凝土混合物灌注到裂縫內(nèi)部的深度及距離的控制工作。從而確保修復(fù)裂縫的混凝土達到施工標(biāo)準(zhǔn)，在此期間要杜絕漏振與過振現(xiàn)象的出現(xiàn)，避免影響混凝土澆筑質(zhì)量。在混凝土裂縫澆筑施工完畢后，需要對澆筑過程中水泥漿澆筑厚度過厚的部位進行及時的處理。在澆筑后的三四個小時內(nèi)，需要用刮尺將其表面刮平，然后用鐵滾筒對其進行碾壓2遍，保證其表面的平整性和嚴(yán)實性。

3.2 使用通冷水方案處理裂縫

道橋混凝土施工過程一般都采用分層澆筑的方法，在分層澆筑階段需要使用薄壁鋼管協(xié)助澆筑，因為參與澆筑的鋼管中存在冷卻水管，所以可以對這些存在與混凝土內(nèi)部的冷卻水管進行通冷水處理，從而降低混凝土內(nèi)部的溫度，產(chǎn)生混凝土冷縮效應(yīng)，實現(xiàn)消除混凝土裂縫的目的[2]。

3.3 壓力灌漿水泥灌注法

此種方法的實施措施是：裂縫應(yīng)先進行檢測，實施灌漿前應(yīng)對需要修復(fù)的部位裂縫進行細(xì)致的檢測，以此確定裂縫的數(shù)量和范圍，設(shè)計鉆孔位置和灌漿的用量；然后進行鉆孔和清理，水泥漿液是通過砌筑體或者混凝土中不同的方法成孔，并從孔中灌入到裂縫中?？籽坫@好后，隨后就需要進行清理，用水從上到下的清理鉆孔。然后利用空氣壓縮機對其進行吹干。鉆孔清理應(yīng)從上至下逐層清理；灌注過程中灌入到砌體或者混凝土中就會通過大裂縫或者孔隙流到結(jié)構(gòu)表面，因此，將裂縫和孔隙封閉起來，防止灌漿外溢。

結(jié)語

隨著路橋工程施工的迅速發(fā)展，混凝土裂縫控制技術(shù)在我國的路橋工程施工過程中得到了廣泛的應(yīng)用，路橋施工人員要熟練的掌握混凝土裂縫控制技術(shù)，以不斷提升我國路橋工程的整體施工水平。

參考文獻

[1] 鄭秀杰.道橋工程混凝土裂縫原因及修復(fù)策略研究[J].民營科技，2015，（03）：113.

[2] 焦志山.道橋工程混凝土裂縫產(chǎn)生原因以及修復(fù)措施[J].科技展望，2014，（08）：99.