論橋梁工程中混凝土裂縫成因及控制措施

汪建軍

(江蘇建星交通工程有限公司，江蘇 淮安 223200)

1 橋梁工程中混凝土裂縫成因分析

1.1 收縮原因

產(chǎn)生收縮的原因是混凝土硬化過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的凝結(jié)引縮和由于水分蒸發(fā)引起體積出現(xiàn)收縮。

在混凝土開(kāi)始凝固和硬化之前，在此期間出現(xiàn)表層水分快速流失，則很可能導(dǎo)致收縮，此階段下的混凝土具有較強(qiáng)的塑性，由于拉應(yīng)力等多方面因素的共同作用，產(chǎn)生大量細(xì)密的裂縫，而且因?yàn)榛炷恋臏囟绕撸渌冶认鄬?duì)較低，此情況下很容易加重開(kāi)裂的情況，如果未能及時(shí)處理和修復(fù)已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫，由于水分蒸發(fā)等相關(guān)因素的共同影響，會(huì)導(dǎo)致裂縫的深度和數(shù)量都不斷增加，影響更為嚴(yán)重。

1.2 溫差原因

在橋梁施工過(guò)程中，由于混凝土結(jié)構(gòu)有著較大的溫差，導(dǎo)致其內(nèi)外特性均發(fā)生了一些變化，如果內(nèi)部的溫度比較低，而外部的溫度比較高，那么就意味著混凝土表面的應(yīng)力將會(huì)更大，此時(shí)就會(huì)超出混凝土結(jié)構(gòu)本身的承載能力，導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫。整體來(lái)講，溫差太大會(huì)導(dǎo)致混凝土自身出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象，進(jìn)而造成橋梁裂縫。

1.3 施工原因

(1)保護(hù)層的厚度過(guò)大或過(guò)小，不符合設(shè)計(jì)方案的要求；

(2)混凝土入倉(cāng)后，沒(méi)有按照要求進(jìn)行振搗施工，或者振搗不合格；

(3)配合比參數(shù)不符合設(shè)計(jì)方案要求。

1.4 地基原因

橋梁工程項(xiàng)目施工所在區(qū)域的地質(zhì)條件往往比較差，所以在完成施工之后地基不均勻沉降所導(dǎo)致的裂縫的情況也比較多，這是因?yàn)榈鼗两档揭欢ǔ潭壬蠒?huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成損壞，一旦變形程度過(guò)大，那么變形壓力將會(huì)高于自身的承載力，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

2 橋梁工程中混凝土裂縫控制措施

2.1 收縮裂縫的應(yīng)對(duì)措施

施工過(guò)程中，選擇干縮值較小的普通硅酸鹽水泥，例如使用標(biāo)號(hào)為P·O42.5的硅酸鹽水泥，以滿(mǎn)足預(yù)防收縮裂縫的要求，達(dá)到提升大體積混凝土施工效果的目的。要嚴(yán)格控制水灰比，在對(duì)混合料進(jìn)行攪拌混合的時(shí)候，要適當(dāng)添加高效減水劑，從而提高混合料的坍落度與和易性，在滿(mǎn)足相關(guān)的配合比設(shè)計(jì)要求后，對(duì)水泥與水的實(shí)際用量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，切實(shí)提高混合料的施工效果。對(duì)于所澆筑的大體積混凝土構(gòu)件，完成澆筑后，要在其表面覆蓋潮濕的編織袋或塑料膜，為混凝土表面的濕潤(rùn)度提供有效保障，也可以在澆筑完成之后，立刻在其表面涂刷養(yǎng)護(hù)劑，從而可以有效控制收縮導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的概率。如果施工所處時(shí)間段溫度較高，就必須增設(shè)遮陽(yáng)設(shè)施，如果施工所處時(shí)間段風(fēng)速較高，則應(yīng)采取擋風(fēng)措施，此外還要進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，以避免出現(xiàn)施工問(wèn)題。

2.2 溫差裂縫控制措施

對(duì)于溫差所導(dǎo)致的裂縫，需要從材料入手，選擇優(yōu)質(zhì)的施工材料，盡量將水化熱降低，有利于減少橋梁工程混凝土裂縫。對(duì)于混凝土材料配合比來(lái)講，在施工之前一定要做好配合比試驗(yàn)，性能達(dá)到預(yù)期要求才能用于施工。具體需要根據(jù)橋梁工程的實(shí)際需求，例如，可在材料之中添加一定量的引氣劑，有利于提高混凝土的流動(dòng)性，而且還可以將水泥用量降低，從而將水化熱影響有效降低，進(jìn)而提升混凝土的結(jié)構(gòu)性能。

要對(duì)施工溫度進(jìn)行合理控制。在高溫天氣下，需要做好粗細(xì)集料的遮陽(yáng)工作，通過(guò)灑水等形式對(duì)其進(jìn)行降溫。拌和時(shí)可以通過(guò)吹冷風(fēng)的方式來(lái)降低混合料溫度，使得混合料的出料溫度得到有效控制。同時(shí)還需要盡可能回避中午高溫時(shí)段混凝土澆筑。

針對(duì)橋梁施工過(guò)程中所涉及的大體積混凝土構(gòu)件，可以應(yīng)用分段分層的形式進(jìn)行澆筑，澆筑時(shí)每層的厚度都不應(yīng)當(dāng)超過(guò)30 cm，以提高混凝土構(gòu)件的散熱效率。對(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)而言，應(yīng)該控制其表面溫度不得超過(guò)25 ℃，做完拆模工作后，要控制混凝土表面的溫度，避免由于溫度快速下降導(dǎo)致溫差過(guò)大的情況出現(xiàn)。一般常用的方法是采取雙層麻袋片澆水養(yǎng)護(hù)的形式，同時(shí)予以適當(dāng)保溫，澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14 d。如果環(huán)境溫度與混凝土構(gòu)件的中心溫度差距不大于10 ℃，則可以解除保溫措施，完成相關(guān)的養(yǎng)護(hù)施工工作。

2.3 做好施工全過(guò)程控制

(1)在施工之前需要做好必要的技術(shù)交底。要求施工人員必須按照施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行，例如，掌握施工技術(shù)、了解施工方案、明確技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制，這樣能夠有效解決因?yàn)槭┕すに嚩鴮?dǎo)致的裂縫問(wèn)題。

(2)施工原材料是工程質(zhì)量的基礎(chǔ)。原材料對(duì)于工程的質(zhì)量影響很大，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定施工材料。對(duì)于混凝土材料而言，砂石料是比較重要的工程材料，如果其配合比參數(shù)沒(méi)有按照要求來(lái)確定，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)混合料的性能受到影響，使工程極易出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題。

(3)施工工藝也是保證橋梁工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵。要保證其各個(gè)工序都能夠達(dá)到科學(xué)性與合理性，嚴(yán)格控制各個(gè)施工環(huán)節(jié)，確?；炷琳駬v密實(shí)，達(dá)到規(guī)定的要求，以混凝土不再沉落，不出現(xiàn)氣泡，表面呈現(xiàn)浮漿為標(biāo)準(zhǔn)。不能存在不正確的敲擊、振動(dòng)等操作而造成表面存在裂縫的問(wèn)題，以確保混凝土澆筑達(dá)到要求。

2.4 地基裂縫控制措施

(1)施工前對(duì)工程位置的地質(zhì)、水文資料進(jìn)行復(fù)核，如與建設(shè)單位提供的地質(zhì)、水文資料差異較大，及時(shí)向建設(shè)單位反映，可邀請(qǐng)第三方具有相應(yīng)勘探資質(zhì)的地質(zhì)勘探單位再次進(jìn)行復(fù)勘，根據(jù)復(fù)勘情況提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位進(jìn)行有關(guān)設(shè)計(jì)變更。

(2)對(duì)特殊地基，可采取換填墊層法、強(qiáng)夯法、水泥土攪拌樁等進(jìn)行處理。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，橋梁工程質(zhì)量關(guān)系到交通運(yùn)輸安全性、穩(wěn)定性。其中橋梁混凝土裂縫是影響工程質(zhì)量的主要因素，因此，需要掌握混凝土裂縫的基本成因，并提出一些有效的控制措施，這樣才能在施工中有效避免，進(jìn)而保障工程的質(zhì)量，為后續(xù)的使用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。