道橋工程混凝土裂縫原因及修復(fù)策略研究

文/劉成 沈陽市政集團(tuán)有限公司 遼寧沈陽 110078

1、道橋裂縫的成因分析

1.1　溫度變化產(chǎn)生的裂縫

當(dāng)混凝土的結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度或外部環(huán)境發(fā)生變化時，受熱脹冷縮作用的影響，混凝土將發(fā)生變形，假使變形作用力受到制約，則會在結(jié)構(gòu)內(nèi)形成應(yīng)力，應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強度時就形成裂縫。這就是在一些大跨徑橋梁設(shè)計時，溫度應(yīng)力與活載應(yīng)力相當(dāng)甚至超出的原因。此類裂縫隨溫度變化擴(kuò)張、合攏，這是與其它裂縫相區(qū)別的一點。年溫差、日照、水化熱或施工時施工措施不當(dāng)都會使混凝土出現(xiàn)內(nèi)外溫度不均的情況，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；在安裝T梁之間的橫隔板以及調(diào)平鋼板焊接時，焊接措施的不當(dāng)，鐵件附近的混凝土容易因燒傷而開裂。

1.2　結(jié)構(gòu)裂縫

通過了解我們可以知道，假如道路工程的施工環(huán)境比較惡劣，不僅溫度會對施工造成影響，風(fēng)力、降水等因素都會對施工造成影響。因為混凝土的土質(zhì)比較疏松，因此非常容易受到自然因素的影響，假如遇到降水的時候，水力的沖擊就會對混凝土的土質(zhì)產(chǎn)生影響，還有可能出現(xiàn)水土流失的問題；并且混凝土的鋼筋還會和空氣中存在的二氧化碳產(chǎn)生反應(yīng)，會對保護(hù)層進(jìn)行腐蝕。保護(hù)層減弱的情況會給鋼筋的氧化膜造成破壞，因為鋼筋的氧化膜是用來保護(hù)鋼筋的，以免鋼筋生銹，因此氧化膜遭到破壞就會使鋼筋的生銹速度加快，還會是混凝土的膨脹速度加快，從而使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，從而產(chǎn)生裂縫問題。

圖1

1.3　冷脹熱縮造成的混凝土裂縫

混凝土作為道橋建設(shè)的主要材料，其具備有熱脹冷縮的特性，因此外部溫度或者內(nèi)部溫度發(fā)生了變化之后，就會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)一定程度的變形，在變形受到限制之后，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部會產(chǎn)生應(yīng)力，然后在超過了混凝土抗拉強度之后產(chǎn)生裂縫。在一些跨徑比較大的混凝土路橋建設(shè)過程中，其溫度應(yīng)力也就可能超過該混凝土結(jié)構(gòu)的荷載應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土裂縫這一病害的發(fā)生。

1.4　施工質(zhì)量差導(dǎo)致的混凝土裂縫

在進(jìn)行混凝土工程的施工過程中經(jīng)常性會出現(xiàn)變形情況，如果變形的混凝土達(dá)到了一定的規(guī)則，極容易導(dǎo)致混凝土裂縫的發(fā)生，并直接影響到該路橋工程的施工質(zhì)量。導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形的原因主要是施工工藝，在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作以及運輸?shù)跹b過程中，如果出現(xiàn)了施工工藝選擇合理性不足的問題，就會直接影響到其施工質(zhì)量，從而導(dǎo)致混凝土構(gòu)件出現(xiàn)各種形式的裂縫。

2、路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工過程中裂縫防控手段

2.1　充分完善路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的排水功能技術(shù)方案

在路橋工程設(shè)計環(huán)節(jié)中，需強化對路橋功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計，所選取的軟質(zhì)基層及調(diào)理過程需嚴(yán)謹(jǐn)有效。選取高規(guī)格碎石料來確保其內(nèi)含水分由其中全部流出。在工程結(jié)構(gòu)的銜接層中使用碎石料，可使其結(jié)成板狀體再依托無機型粘合料穩(wěn)固土層實施鋪筑作業(yè)，以確保水流體在經(jīng)過其中且在流到抗彎結(jié)構(gòu)部位前可由銜接層排出，從而讓其對路橋表面層減少磨損程度。有關(guān)瀝青表面層的厚度尺寸需實施仔細(xì)的設(shè)計過程，拓展可使水完全流出的渠道，從而讓水體對瀝青鋪設(shè)層所產(chǎn)生的不利程度降低，能顯著地預(yù)防水體長時間滯留路橋工程表觀層而引發(fā)裂縫問題出現(xiàn)。在通常條件下，路橋表體層結(jié)構(gòu)內(nèi)零散石料的體積相比于瀝青摻合料中塊體原料的總體積而言具備很大的比率，需選取完美的技術(shù)設(shè)計方案，從根本上把出現(xiàn)裂縫的原因消除。

2.2　對于溫度裂縫的應(yīng)對措施

由于混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因是因為應(yīng)力超過混凝土承受的范圍，因此想要有效的解決溫度裂縫問題就需要從混凝土的應(yīng)力控制力以及溫度發(fā)生的應(yīng)力變化兩方面出發(fā)。詳細(xì)的可以分為下面幾種：：第一，因為混凝土的疏松特點影響其穩(wěn)定性，因此需要采取有效措施，讓其變得更加堅固，例如可以在石骨料使用之前在表面進(jìn)行灑水，這樣可以使其粘性增加，還可以有效的使混凝土的溫度降低。第二，當(dāng)混凝土的溫度過高的時候，可以使用分層澆筑的方式，在混凝土澆筑的厚度減少的時候同時進(jìn)行分層次的工作，這樣可以使其散熱的速度加快，使溫度降低。第三，加大體積混凝土的溫度的測量。大體積混凝土的測溫可以使用圓盤式溫度來對混凝土的外部和內(nèi)部溫度進(jìn)行測量。把溫度計貼在模板外的保溫裝置來進(jìn)行混凝土的溫度測量。在混凝土澆筑施工前進(jìn)行預(yù)留測溫孔，等到混凝土澆筑完成之后把溫度計放在預(yù)留測溫孔當(dāng)中進(jìn)行混凝土內(nèi)部測溫，保證其溫度在規(guī)定的范圍當(dāng)中。

2.3　優(yōu)選路橋建造技術(shù)工藝

路橋工程建設(shè)中選取對路橋施工技術(shù)方案實施逐步完善的手段亦可防止路橋結(jié)構(gòu)體出現(xiàn)裂縫情況。在路橋工程建造環(huán)節(jié)中，選用高效的施工裝備、使用高品質(zhì)的瀝青結(jié)合料，尤其是對建筑原料的擇優(yōu)選配給予充分的關(guān)注，瀝青混合料顆粒及其性能必須滿足工程規(guī)范需求。在路橋工程建設(shè)中，其水泥混合料一定要徹底攪拌均勻。試驗環(huán)節(jié)依照恰當(dāng)比率配制瀝青水泥，在對其進(jìn)行工料混配、操作溫度和瀝青控制等內(nèi)容上須給出操作規(guī)范。等其路基基層鋪設(shè)的原料完全拌勻之后再對其中所含的雜物給予妥善處理，進(jìn)而防止其接觸到雨水及負(fù)載的強力摩擦過程。路橋工程建設(shè)環(huán)節(jié)中，對其工程原料選取精密碾壓手段，從而確保其碾壓過程滿足工程需求，在實際的路橋項目建造環(huán)節(jié)中，強化對工程建造技術(shù)工藝的關(guān)注程度是十分必要的，而且也是實現(xiàn)工程建設(shè)目標(biāo)的基本要求。

結(jié)論：

在道橋工程中產(chǎn)生裂縫是非常普遍的質(zhì)量問題，而裂縫的產(chǎn)生原因有很多，一個裂縫的產(chǎn)生有可能是幾個因素共同作用的結(jié)果。在實際工作中要科學(xué)分析、因地制宜從而制定出最佳控制措施，提高道橋工程的質(zhì)量使其為人們提供更優(yōu)質(zhì)、安全的服務(wù)。在進(jìn)行實際施工時，一定要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工，同時加強工程質(zhì)量工作，進(jìn)一步促進(jìn)社會與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊爾南.淺析道橋工程中的裂縫防治措施[J].民營科技，2014（5）：6.