道橋工程混凝土裂縫發(fā)生原因及其應(yīng)對策略分析

張立宣

摘 要：近些年來，我國經(jīng)濟高速發(fā)展，道橋工程建設(shè)也越來越多。作為交通體系里的重要載體，道橋工程的穩(wěn)健發(fā)展也會帶動我國經(jīng)濟，為經(jīng)濟的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。但是在道橋工程建設(shè)中，不可避免的會出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，例如混凝土裂縫的發(fā)生。一旦出現(xiàn)混凝土裂縫，就會影響到道路、橋梁的正常使用，更有甚者還會危及到相關(guān)人員的生命，因此對混凝土裂縫的產(chǎn)生原因和應(yīng)對策略的分析刻不容緩。本文旨在剖析混凝土裂縫發(fā)生原因并在此基礎(chǔ)上給出具體的應(yīng)對策略以供參考，減少日后不必要的人員財產(chǎn)損失。

關(guān)鍵詞：道橋工程；混凝土裂縫；策略

前言：對于道橋工程建設(shè)來說，在施工過程中經(jīng)常會遇到各種各樣的質(zhì)量問題，其中混凝土裂縫問題的發(fā)生幾率最高。在施工的過程中，一旦出現(xiàn)混凝土裂縫的現(xiàn)象，不僅會影響到整個工程的質(zhì)量，同時也會造成非常嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，而且也不利于人們的日常交通出行，所以我們要分析混凝土裂縫產(chǎn)生的原因并加以解決，將風(fēng)險降到安全的范圍之內(nèi)，以保障人民的生命財產(chǎn)。

1.道橋工程混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

1.1由于溫度的變動而引起的裂縫

眾所周知，溫度的變化會帶來熱脹冷縮的效果，所以當(dāng)混凝土當(dāng)中的溫度出現(xiàn)變化時，混凝土內(nèi)部就會發(fā)生熱脹冷縮產(chǎn)生溫度應(yīng)力，而當(dāng)所產(chǎn)生的力達(dá)到一定強度，超越了混凝土材料的抗拉強度時，就會出現(xiàn)混凝土裂縫，而且裂縫的大小還會受到溫度的持續(xù)影響，受熱膨脹，遇冷緊縮。產(chǎn)生混凝土內(nèi)部溫度變化的原因也有很多，年平均溫差引起的均勻溫差。受到日照引起的晝夜溫差；季節(jié)交替引起的季節(jié)性溫差；蒸汽養(yǎng)護(hù)或施工時措施不當(dāng)引起的溫差；不可抗拒力引起的溫差等。當(dāng)外界的溫度低于零攝氏度時，已經(jīng)吸水飽和的混凝土就會被凍住，里面的水份也會轉(zhuǎn)化成冰，冰的體積將膨脹到水的體積的百分之九，因而混凝土內(nèi)部就會因為體積膨脹而出現(xiàn)裂縫。

1.2由于地基的變動而引起的裂縫

地基作為道橋工程施工中的重要部分，對道橋工程的建設(shè)起到重要的作用。我國的國土廣袤，地形多變，因此地基的設(shè)計應(yīng)該因地制宜而非千篇一律。在建設(shè)道路橋梁的過程中，地基的一部分有可能會產(chǎn)生縱向的不規(guī)則下沉，產(chǎn)生縫隙?；蛘哂械臅r候也會有地基的左右移動，使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生力的作用，產(chǎn)生混凝土裂縫。

1.3由于荷載和材料原因產(chǎn)生的裂縫

混凝土的主要原料是水、沙石和水泥等物質(zhì)，具有很強的脆性。對于道橋工程來說，使用的材料的比例不當(dāng)是非常容易導(dǎo)致混凝土裂縫的。如果混凝土里面加了過量的水，這些水就會使得混凝土內(nèi)部松弛，降低混凝土的強度，容易發(fā)生裂縫；如果混凝土里面摻入了過獎的沙石，整體結(jié)構(gòu)變得更加松散，容易產(chǎn)生洞孔。除了上述之外，假如使用的模具本身的質(zhì)量不過關(guān)的話，同樣會導(dǎo)致混凝土裂縫。對于橋梁、道路來說，他們上面行駛的車輛及其裝載的貨物就是其主要的壓力來源，一旦車輛超載，道路橋梁所承受的壓力就有可能超過正常的壓力值，對橋梁道路造成損傷。由于混凝土所處的荷載狀態(tài)分為動、靜兩種。荷載是產(chǎn)生混凝土裂縫的原因之一，由動荷載和靜荷載導(dǎo)致的縫隙被統(tǒng)稱為荷載縫隙。荷載縫隙又包括兩種：直接應(yīng)力裂縫與次應(yīng)力裂縫。直接應(yīng)力裂縫就是由外部的荷載產(chǎn)生的直接應(yīng)力而導(dǎo)致的裂縫；次應(yīng)力裂縫，它是由外在荷載導(dǎo)致的次級應(yīng)力而引發(fā)的裂縫。

2.避免產(chǎn)生混凝土裂縫的應(yīng)對策略

2.1降低溫度應(yīng)力，改善約束條件

高溫的天氣容易使路面或者是橋面產(chǎn)生裂縫，不利于路面的修整使用。因此在高溫天氣更應(yīng)該做好路面防止混凝土裂縫的處理，高溫天氣澆灌混凝土?xí)r，應(yīng)該降低澆筑的厚度，并且應(yīng)該對澆筑層面做降溫處理，降溫處理最簡單的方法就是在混凝土中埋入一根水管，并且持續(xù)的向里面注入冷水，進(jìn)行物理降溫。也可以在對混凝土諸多材料進(jìn)行攪拌時，通入冷水，降低混凝土的溫度，發(fā)到降溫的目的。還可以把碎石進(jìn)行冷卻降溫，從而降低對其澆筑的溫度，避免由于炎熱的天氣的質(zhì)量不過關(guān)。除了高溫天氣，拆模時的低溫天氣也會引起混凝土裂縫，因此當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時，拆模時要做好表面的保溫工作，防止止混凝土的表面出現(xiàn)溫度梯度的問題。除此之外，我們也可以用現(xiàn)代化的技術(shù)來將產(chǎn)生混凝土裂縫的風(fēng)險降到最低，例如在施工建設(shè)的過程中使用仿真模擬技術(shù)，對混凝土中的溫度進(jìn)行實時監(jiān)控，在整個工期里進(jìn)行季節(jié)調(diào)試，在適合的溫度下在施工，最大程度上降低溫度應(yīng)力，減少發(fā)生混凝土裂縫的風(fēng)險。也可以在混凝土中摻入一些纖維材料或者是配置少量的鋼筋將混凝土內(nèi)部的溫度裂縫控制在一定的安全范圍之內(nèi)。

2.2掌握地形特點，制定建筑方案

在建設(shè)路橋項目的過程中，地基的基礎(chǔ)部分會下沉，而下沉的原因主要有基礎(chǔ)部分被建造在不良的地質(zhì)構(gòu)造上面，比如滑坡體等?；蛘呤谴嬖诿黠@的凍脹問題。想要解決地基變形導(dǎo)致的混凝土裂縫問題，我們需要在建設(shè)道橋時精確地質(zhì)勘探的精度，給出精確的勘探報告，充分反映實際的地質(zhì)情況，以便建筑工程師能夠根據(jù)實際情況制定出符合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況的建設(shè)方案，減少地基變形導(dǎo)致的裂縫的發(fā)生。也可以盡量的減小基底標(biāo)高之間的差異，這樣即使地基沉降也會均勻下沉不產(chǎn)生混凝土裂縫，降低風(fēng)險。

2.3選對材料，預(yù)防和修補混凝土裂縫

根據(jù)地域結(jié)構(gòu)的要求和混凝土強度等級選擇合適的水泥品種、等級，在保證混凝土設(shè)計強度等級和保持混凝土良好工作性的前提下，適當(dāng)?shù)慕档退冶壤?，盡量減少水泥的使用量。在保證成本的情況下，盡量選用等級優(yōu)良的砂、石原材料，降低含泥量，將泥的含量保證在百分之一到百分之一點五之間。在施工當(dāng)中可以選用適合當(dāng)?shù)丶爱?dāng)時溫度情況的比例，從而保證混凝土的質(zhì)量，并且避免發(fā)生混凝土裂縫的問題，此外，也可以按照國家規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)，在混凝土當(dāng)中適量的摻入一些外加劑，外加劑的使用可以解決一部分質(zhì)量問題，從而避免裂縫的發(fā)生。也可以減少約束，澆筑混凝土前可以在基巖或者是以前的混凝土上鋪設(shè)一層五毫米左右的沙墊層或者是使用瀝青等填涂以起到保護(hù)的效果。加強對混凝土的養(yǎng)護(hù)，注意灑水養(yǎng)護(hù)，用草簾等進(jìn)行覆蓋，適當(dāng)?shù)难娱L養(yǎng)護(hù)的時間，保證混凝土有足夠的時間進(jìn)行冷卻定形。一旦已經(jīng)發(fā)生了混凝土裂縫，我們也要及時進(jìn)行補救，以免出現(xiàn)更大的損失。對于一些表面的細(xì)小裂紋，可以將裂縫的表面進(jìn)行清洗，干燥后用環(huán)氧漿液灌縫或者是進(jìn)行表面涂刷封閉。當(dāng)裂縫過大，不適宜用上述方法時，我們可以將裂縫鑿成八字形的凹槽，清洗后涂刷一層水泥漿，再用水泥和沙以一比二的比例分層壓實磨光，最后用環(huán)氧膠泥嵌補。當(dāng)一些特殊裂縫發(fā)生時，可以根據(jù)裂縫的寬度和深度進(jìn)行水泥壓力灌漿、化學(xué)灌漿等方法進(jìn)行修補。

結(jié)語：可能會引起道橋工程混凝土裂縫的因素有很多，稍有不慎，就會導(dǎo)致不可挽回的損失，因此，從最初的勘探地形，設(shè)計建筑方案到最后完工都要時刻考慮多方面的因素，從根本上防止混凝土裂縫的形成，同時也要加強施工過程中的監(jiān)督，將一切可能導(dǎo)致風(fēng)險的因素都降到最低。在設(shè)計方案時要嚴(yán)格按照國家的相關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，采取有效的措施防止裂縫的產(chǎn)生， 一定會延長水泥混凝土路面橋面的壽命， 降低養(yǎng)護(hù)成本， 獲得更佳的經(jīng)濟效益和社會效益。

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