生態(tài)柔性防護在高速公路邊坡工程中的應(yīng)用

王群英

摘 要：混凝土的裂縫問題是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題。本文從設(shè)計、材料、配合比、施工現(xiàn)場養(yǎng)護等方面對混凝土工程中常見的一些裂縫的成因進行了分析探討。針對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因提出了控制裂縫發(fā)展的措施。依據(jù)相關(guān)文獻，并總結(jié)了混凝土裂縫的處理方法。

關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；成因 ；控制

1 前言

混凝土結(jié)構(gòu)工程的裂縫，是一個工程界很為關(guān)注的問題。由于產(chǎn)生裂縫的微觀與宏觀機理的復(fù)雜性、動態(tài)變化性，它也是困擾工程技術(shù)人員一個技術(shù)難題。

2 裂縫的成因

裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多，但更多的是施工過程的各種因素組合產(chǎn)生的。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。裂縫是設(shè)計、施工、材料、環(huán)境及管理等相互影響的綜合性問題，解決裂縫控制問題應(yīng)當采取綜合方法。由五項主要因素組成的控制鏈。

工程結(jié)構(gòu)裂縫控制鏈

2.1 設(shè)計原因

設(shè)計中對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當（偏心、應(yīng)力過大等），構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等（如墻板、樓板）引起構(gòu)件裂縫；設(shè)計中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形；設(shè)計中采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。

2.2 材料原因

材料沒有嚴格按照設(shè)計要求驗收

2.3 混凝土配合比設(shè)計原因

配合比設(shè)計中砂率、水灰比選擇不當造成混凝土和易性偏差，混凝土離淅、泌水、保水性不良，增加收縮值；配合比設(shè)計中混凝土膨脹劑摻量選擇不當。

2.4 施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因

現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生；拌和不均勻，攪拌時間不足或過長，拌和后到澆筑時間間隔過長，易產(chǎn)生裂縫；現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。

2.5 使用原因（外界因素）

結(jié)構(gòu)構(gòu)件各區(qū)域溫度、濕度差異過大，構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降，野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，周圍環(huán)境影響，酸、堿、鹽等對構(gòu)筑物的侵蝕；意外事件，火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。

3 裂縫的控制措施

3.1 設(shè)計方面

（1）設(shè)計中的‘抗與‘放。在建筑設(shè)計中應(yīng)處理好構(gòu)件中‘抗與‘放的關(guān)系。所謂‘抗就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施，而所謂‘放就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時所采取的措施。（2）盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時，應(yīng)充分考慮采用加強措施。（3）采用補償收縮混凝土技術(shù)。在常見的混凝土裂縫中，有相當部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮。

3.2 材料選擇

（1）根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級，盡量避免采用早強高的水泥。（2）選用級配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。（3）積極采用摻合料和混凝土外加劑。

3.3 混凝土配合比設(shè)計

（1）混凝土配合比除應(yīng)按《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55的規(guī)定，其配制的混凝土還應(yīng)符合4.3.2-4.3.10的規(guī)定。（2）干縮率?；炷?0d的干縮率易小于0.06%。（3）坍落度。在滿足施工要求的條件下，盡量采用較小的混凝土坍落度。（4）用水量。不宜大于170kg/m3。（5）水泥用量。普通強度等級的混凝土宜為270kg/m3～450kg/m3，高強混凝土不宜大于550kg/m3。（6）水膠比。應(yīng)采用適當較小的水膠比。混凝土水膠比不宜大于0.60。（7）砂率。在滿足工作性要求的前提下，應(yīng)采用較小的砂率。

3.4 施工方面

（1）混凝土的制備。①應(yīng)優(yōu)先采用預(yù)拌混凝土，其質(zhì)量應(yīng)符合《預(yù)拌混凝土》GB/T14902的規(guī)定進行外，對品質(zhì)、種類相同的混凝土，原則上要在同一預(yù)拌混凝土廠訂貨。如在兩家或兩家以上的預(yù)拌混凝土廠訂貨時，應(yīng)保證各預(yù)拌混凝土廠所用主要材料及配合比相同，制備工藝條件基本相同。②施工者要事先制定好關(guān)于混凝土制備的技術(shù)操作規(guī)程和質(zhì)量控制措施。

（2）混凝土的澆筑。①為了獲得勻質(zhì)密實的混凝土，澆筑時要考慮結(jié)構(gòu)的澆筑區(qū)域、構(gòu)件類別、鋼筋配置狀況以及混凝土拌和物的品質(zhì)，選用適當機具與澆筑方法。②澆筑之前要檢查模板及其支架、鋼筋及保護層厚度、預(yù)埋件等的部位、尺寸，確認正確無誤后，方可進行澆筑。同時，還應(yīng)檢查對澆筑混凝土有無障礙，必要時予以修正。③制定施工方案時應(yīng)考慮工程情況和實際工作能力，使各環(huán)節(jié)的施工能力應(yīng)與混凝土的一次澆筑量相適應(yīng)，必要時混凝土的連續(xù)澆筑。④對現(xiàn)場澆筑的混凝土要進行監(jiān)控。在降雨雪時不宜在露天澆筑混凝土。⑤澆筑墻、柱等較高構(gòu)件時，一次澆筑高度以混凝土不離析為準，一般每層不超過500m，搗平后再澆筑上層，澆筑時要注意振搗到位時混凝土充滿端頭角落。

（3）混凝土的養(yǎng)護。①養(yǎng)護是防止混凝土產(chǎn)生裂縫的重要措施，必須充分重視，并制定養(yǎng)護方案，派專人養(yǎng)護工作。②混凝土澆注完畢，在混凝土凝結(jié)后即須進行妥善的保溫、保濕養(yǎng)護，盡量避免急劇變化、振動以及外力的擾動。③澆筑后采用覆蓋、曬水、噴霧或用薄膜保濕等養(yǎng)護措施；保溫、保濕養(yǎng)護時間，對硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得少于7d；對摻用緩凝型外加劑或抗?jié)B要求的混凝土，不得少于14d。

3.5 管理方面

應(yīng)當確定科學(xué)的控制裂縫標準，合理的選擇施工進度，避免在混凝土施工中過分搶修工期，監(jiān)督混凝土施工中制定的各項技術(shù)措施，必須嚴格執(zhí)行。施工過程中及驗收后發(fā)現(xiàn)有少量的裂縫，應(yīng)當采取化學(xué)灌漿方法和封閉方法加以處理，輕微的收縮裂縫不應(yīng)作為“事故”處理，不應(yīng)降低工程質(zhì)量標準，采取適當措施以確保結(jié)構(gòu)物的正常耐久使用，完全滿足設(shè)計要求。

3.6 環(huán)境方面

注意施工的季節(jié)，環(huán)境的溫濕度及氣象變化對混凝土變形性能的影響，嚴格控制現(xiàn)場坍落度、防風(fēng)、及時和氣象站保持緊密聯(lián)系，應(yīng)當盡可能在較低的溫度環(huán)境中開始澆灌混凝土。注意暴雨中不能澆灌混凝土。

4 混凝土裂縫的處理方法

4.1 混凝土裂縫的處理方法

（1）表面處理法。表面涂抹和表面貼補法。表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏（2）填充法。用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫，作業(yè)簡單，費用低。（3）灌漿法。此法應(yīng)用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。（4）結(jié)構(gòu)補強法。因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長時間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強度可采取結(jié)構(gòu)補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預(yù)應(yīng)力法等?；炷亮芽p處理效果的檢查包括修補材料試驗；鉆心取樣試驗；壓水試驗；壓氣試驗等。（5）仿生自愈合法。仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分（如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊），在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

5 結(jié)論

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

參考文獻：

[1] 朱格麟.激發(fā)團隊無限潛能出版社，2005.