道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防對策

嚴(yán)洪巍

安徽省高等級公路工程監(jiān)理有限公司 安徽 合肥 240041

引言

如今我國基礎(chǔ)設(shè)施的投入力度持續(xù)增加，基礎(chǔ)設(shè)施屬于現(xiàn)代交通系統(tǒng)的重要組成部分，道路橋梁建設(shè)項目數(shù)量持續(xù)增多，雖然我國混凝土建設(shè)達(dá)到了較高的水平，不過在施工的時候，還是比較容易產(chǎn)生裂縫問題，進(jìn)而嚴(yán)重影響到了整體的工程質(zhì)量，甚至是出現(xiàn)安全事故。本文分析了道路橋梁施工時期產(chǎn)生裂縫問題的主要原因，對于存在的問題提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施。

1 裂縫問題對道路施工造成的危害

在道路橋梁工程施工的時候存在較多的影響因素，比較容易造成一些問題。施工裂縫問題在道路橋梁工程中是比較常見的，施工裂縫不僅會影響到工程的美觀，而且會嚴(yán)重嚴(yán)重影響到整體的施工質(zhì)量，要是產(chǎn)生安全隱患，比較容易造成更加嚴(yán)重的事故。其中水分會直接滲入到裂縫中，橋梁路面會受到一定的壓力，如此裂縫的面積也會不斷擴(kuò)大。對于相關(guān)的工作人員來說需要增強(qiáng)對于物質(zhì)質(zhì)量的重視，防止由于物質(zhì)質(zhì)量較差進(jìn)而產(chǎn)生更加嚴(yán)重的問題。其中空氣也會進(jìn)入到裂縫中，進(jìn)而產(chǎn)生碳化反應(yīng)，不僅會嚴(yán)重破壞工程質(zhì)量，而且會造成資源浪費(fèi)問題[1]。

2 道路橋梁施工中的裂縫成因

2.1 設(shè)計問題

通過綜合分析發(fā)現(xiàn)，本次設(shè)計問題主要集中在以下兩個方面：①設(shè)計階段對于竣工后性能問題考慮有限。在設(shè)計階段，部分設(shè)計人員將主要精力都放在了結(jié)構(gòu)剛度以及強(qiáng)度設(shè)計方面，會更加注重設(shè)計強(qiáng)度和設(shè)計規(guī)范之間的匹配度，對于項目竣工后性能考慮相對有限。由于道路橋梁投入使用之后，周邊環(huán)境條件以及交通流量等也會對工程正常使用以及性能等方面產(chǎn)生影響，所以需要在進(jìn)行設(shè)計時將各種問題考慮到其中，如果考慮不到，容易引發(fā)鋼筋規(guī)格和實際要求不匹配等問題，會對道路橋梁使用安全性產(chǎn)生直接影響。②設(shè)計方案和道路橋梁發(fā)展?fàn)顩r存在出入。在設(shè)計時可能會出于對經(jīng)濟(jì)利益的考慮，對工程工期進(jìn)行壓縮，加之對道路橋梁發(fā)展?fàn)顩r考慮不足的情況，致使設(shè)計出現(xiàn)了對各種因素協(xié)調(diào)不當(dāng)?shù)那闆r，在設(shè)計技術(shù)以及設(shè)計理念方面還是存在著有待改進(jìn)之處。在此種設(shè)計之下，工程實用性以及耐久性會受到直接干擾，并不利于工程建設(shè)與發(fā)展。

2.2 施工質(zhì)量裂縫成因

在道路橋梁施工中，因混凝土施工工藝質(zhì)量不合格，易產(chǎn)生橫向裂縫、縱向裂縫、水平裂縫、貫穿裂縫、表面裂縫等不同走向、部位、嚴(yán)重程度的裂縫。具體的混凝土裂縫成因如下：①混凝土振搗施工中振搗不密實，出現(xiàn)大量麻面、蜂窩、空洞問題，埋下混凝土裂縫隱患；混凝土本身的流動性較低，同時澆筑速度過快，使得混凝土硬化前后的沉降差異較大，易產(chǎn)生裂縫。②混凝土運(yùn)輸距離和時間較長，水分流失嚴(yán)重，降低混凝土坍落度，易在大體積混凝土施工中引發(fā)裂縫；在泵送混凝土?xí)r，為促使混凝土流動性達(dá)到設(shè)計要求，隨意增加水泥或水的用量，導(dǎo)致混凝土增加收縮量，出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。③混凝土在分層澆筑時未能控制好間隔澆筑時間，在上層澆筑混凝土發(fā)生初凝之后進(jìn)行下層混凝土澆筑，造成層面混凝土無法充分結(jié)合，出現(xiàn)水平裂縫；混凝土在分段澆筑過程中，未能處理好新舊混凝土之間的接觸面，降低了接觸面的黏結(jié)力，易引發(fā)裂縫。④在模板安裝時選用剛度不足的模板，或模板結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，當(dāng)澆筑混凝土?xí)r會使模板發(fā)生變形，產(chǎn)生變形裂縫；在澆筑混凝土后，提前拆除模板，使混凝土強(qiáng)度未能達(dá)到設(shè)計要求，受施工荷載、混凝土自重的作用易產(chǎn)生裂縫。

2.3 問題應(yīng)對策略

①設(shè)置科學(xué)設(shè)計規(guī)劃理論系統(tǒng)。為妥善解決工程設(shè)計所存在的各項問題，需要設(shè)置完善理論系統(tǒng)，確保設(shè)計人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等內(nèi)容研究時，能夠更加深入、全面，從而達(dá)到有效提高設(shè)計精準(zhǔn)性以及可靠性的目標(biāo)，有效降低受力不平等問題發(fā)生概率。設(shè)計人員需要對各項設(shè)計要素予以高度關(guān)注，應(yīng)加大對實際情況以及道路今后發(fā)展等各項因素的研究，注重細(xì)節(jié)設(shè)計，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量以及合理性，進(jìn)而達(dá)到有效提高設(shè)計方案適用性與實用性的目標(biāo)。②注重工程耐久性設(shè)計。為有效延長工程使用壽命，保證各部分結(jié)構(gòu)應(yīng)用質(zhì)量，設(shè)計人員需要加大對耐久性設(shè)計工作的關(guān)注力度，應(yīng)對道路投入使用后的負(fù)載問題以及自然環(huán)境等方面問題展開全面性分析，并按照分析結(jié)果，在設(shè)計階段做好各項規(guī)劃，保證工程耐久性設(shè)計質(zhì)量，做好結(jié)構(gòu)核算，確保細(xì)節(jié)設(shè)計以及整體結(jié)構(gòu)設(shè)計都能夠滿足相應(yīng)使用要求。同時需要加大對先進(jìn)設(shè)計技術(shù)以及方案的學(xué)習(xí)力度，樹立起終身學(xué)習(xí)理念，保證設(shè)計人員能夠主動對新型設(shè)計方式以及設(shè)計技術(shù)展開學(xué)習(xí)，并能夠結(jié)合工程實際情況，將各項新技術(shù)應(yīng)用到工程項目設(shè)計之中，進(jìn)而實現(xiàn)理想化工程設(shè)計模式，保證工程項目整體設(shè)計水平能夠得到切實提高[2]。

3 道路橋梁施工中的裂縫預(yù)防對策

3.1 進(jìn)一步規(guī)范施工工藝，科學(xué)展開施工工作

在道路橋梁工程施工中，施工企業(yè)需要對施工工藝進(jìn)行有效控制，具體來說需要在施工技術(shù)、施工材料以及溫度控制等方面進(jìn)行管理，合理采取措施。首先，針對工程施工原材料，需要對其質(zhì)量進(jìn)行有效控制，具體涉及水泥、骨料以及沙子等，同時還需要嚴(yán)格控制混凝土的攪拌程序、強(qiáng)度以及抗壓性能，使裂縫產(chǎn)生的可能性得到減少。其次，在溫度變化上，施工人員需要嚴(yán)格按照工藝要求，嚴(yán)格把控混凝土攪拌、運(yùn)輸以及澆筑等操作，使溫度產(chǎn)生的波動得到減少，使混凝土施工質(zhì)量得到有效提升，增強(qiáng)其抗裂性。此外，為了對其內(nèi)外溫差進(jìn)行控制，需要對合適的外加劑進(jìn)行選擇，降低水化熱。再次，為了使氣候因素對混凝土產(chǎn)生的影響得到減少，施工人員需要有效開展養(yǎng)護(hù)工作，如在夏季進(jìn)行散熱工作，可以通過灑水進(jìn)行降溫。而在冬季則需要做好保暖工作，使用養(yǎng)護(hù)膜以及草墊等對混凝土進(jìn)行保護(hù)。最后，在施工技術(shù)方面，施工人員需要對工藝技術(shù)加大研究力度，使工程的施工技術(shù)水平得到有效提升。而相關(guān)施工企業(yè)需要對工程的質(zhì)量技術(shù)關(guān)進(jìn)行嚴(yán)格把控，從而防止出現(xiàn)沉降或質(zhì)量等問題。

3.2 正確控制荷載問題

在開展道路橋梁工程施工的時候，設(shè)計方案和整體的施工質(zhì)量有著緊密的聯(lián)系，工程設(shè)計人員需要按照道路橋梁工程的等級和用途等掌握最合理的荷載量。不過在確定荷載量的時候，設(shè)計人員需要仔細(xì)地分析施工現(xiàn)場的實際情況，持續(xù)地改進(jìn)工程設(shè)計方案，充分地研究道路橋梁工程區(qū)域重點(diǎn)實際情況，開展綜合的分析，實現(xiàn)科學(xué)合理的控制工程荷載量。在這個時期道路橋梁工程的荷載和多個影響因素有著緊密的聯(lián)系，因此設(shè)計人員需要從多個方面進(jìn)行分析，增強(qiáng)對于荷載量的控制，防止道路橋梁工程荷載量超出工程荷載量的極限值，其中要仔細(xì)地研究荷載裂縫產(chǎn)生的因素，按照得到的結(jié)果來選擇合理的方法進(jìn)行應(yīng)對。不僅如此，在道路橋梁施工時期，能夠選擇預(yù)應(yīng)力法和錨固補(bǔ)充法等措施來進(jìn)行固定，有助于提升道路橋梁工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)道路橋梁的承載力，防止產(chǎn)生裂縫的情況。

3.3 做好溫度的控制工作，使混凝土溫度應(yīng)力得以控制

在道路與橋梁工程施工中，施工企業(yè)需要對混凝土溫度進(jìn)行有效控制。具體來說，施工人員需要合理調(diào)整骨料配比，并在混凝土當(dāng)中對煤灰和添加劑等進(jìn)行加入，從而使水泥用量得到減少，使混凝土內(nèi)部澆筑水化熱得到降低。在實際攪拌混凝土?xí)r，應(yīng)該冷卻碎石，使混凝土澆筑過程的溫度得到降低。在天氣炎熱的情況下，施工人員需要向混凝土添加緩凝劑，使其流動性得到提升。在開展?jié)仓ぷ鲿r，需要對澆筑次數(shù)進(jìn)行增加，將其厚度減少，合理進(jìn)行散熱，具體可以采取灑水等方式，降低區(qū)域溫度，避免溫度差異過大而出現(xiàn)裂縫問題。除此之外，施工人員需要有效開展區(qū)域性澆筑施工操作，當(dāng)澆筑結(jié)構(gòu)相對較大時，需要合理進(jìn)行分塊澆筑，并對澆筑時間進(jìn)行安排[3]。

3.4 增強(qiáng)對于施工材料的控制和管理

在開展道路橋梁施工的時候，需要高度重視原材料質(zhì)量，其中會給裂縫質(zhì)量和工程質(zhì)量造成較大的影響，對于施工人員來說在開展施工的時候，需要嚴(yán)格地控制施工材料，工作人員要增強(qiáng)對于工程施工原材料質(zhì)量的控制，項目采購人員需要聯(lián)系項目的實際情況和市場材料的情況，按照道路橋梁的設(shè)計圖紙需求，選擇性能良好，質(zhì)量達(dá)標(biāo)的原材料，確保原材料的價格可以控制到規(guī)定的范圍中，如此可以在源頭上實現(xiàn)對于道路橋梁工程質(zhì)量的控制。施工時期水泥水化熱較大會比較容易產(chǎn)生裂縫問題，水化熱程度和混合料的摻量有著一定的聯(lián)系，通過控制水泥的用量，可以減小混合料水化熱，所以施工人員在開展施工的時候，首先需要仔細(xì)地檢測水泥水化熱，等到達(dá)標(biāo)之后再進(jìn)行使用。其中也需要重視對于骨料的選擇，質(zhì)量良好的骨料含泥量較小，熱膨脹系數(shù)較低，幾乎不會產(chǎn)生裂縫問題。在這個時期，施工人員需要增強(qiáng)對于骨料級配的控制，確保骨料的級配可以滿足標(biāo)準(zhǔn)需求。因為混凝土中存在多種材料，因此要嚴(yán)格地控制混凝土材料的配比，施工前要先開展混凝土試驗工作，保障混凝土配比能夠滿足設(shè)計方案的需求，避免影響到整體的施工質(zhì)量。

3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土初凝與完成凝結(jié)之間存在著較長的時間間隔，如果不能夠科學(xué)養(yǎng)護(hù)，將會降低混凝土質(zhì)量，甚至還需要返工處理。在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，首先要對混凝土施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題進(jìn)行修復(fù)，如振搗環(huán)節(jié)內(nèi)沒有及時消滅氣泡，或泌水率與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不相適應(yīng)等。模板拆除掉后，作業(yè)人員要對混凝土仔細(xì)檢查，保證混凝土質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)所符合。如有問題出現(xiàn)，則需結(jié)合實際情況，采取針對性的修整修復(fù)措施。如有開裂問題出現(xiàn)于混凝土部分位置，作業(yè)人員可在開裂位置粘貼纖維布，對開裂部位進(jìn)行填充和修復(fù)。其次，作業(yè)人員要將現(xiàn)場環(huán)境條件納入考慮范圍，采取澆水、覆蓋、涂抹養(yǎng)護(hù)劑等養(yǎng)護(hù)措施，養(yǎng)護(hù)工作要在拆除模板后的12個小時內(nèi)進(jìn)行。如果于冬季開展混凝土施工活動，更是要養(yǎng)護(hù)管理混凝土。若環(huán)境溫度在-10℃以下，需將暖棚法運(yùn)用過來，科學(xué)處理25mm以上直徑的鋼筋。且對混凝土灌注溫度嚴(yán)格控制，盡量不要低于5℃。細(xì)薄截面灌注時，則要保持10℃以上的溫度。施工過程中，要分層持續(xù)開展混凝土灌注工作，按照20mm以上標(biāo)準(zhǔn)控制混凝土厚度[4]。

4 結(jié)束語

由于裂縫問題的存在與出現(xiàn)會對道路橋梁工程正常使用產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，也會對施工單位施工能力以及行業(yè)口碑產(chǎn)生一定負(fù)面影響，所以各施工單位需要進(jìn)一步加大對裂縫問題以及結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的關(guān)注力度。道路橋梁工程要嚴(yán)格把控混凝土施工質(zhì)量，在深入分析混凝土裂縫成因的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實際情況，制定混凝土裂縫應(yīng)對方案，強(qiáng)化對混凝土拌和、澆筑、振搗以及養(yǎng)護(hù)等各個關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控，有效預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生，保證混凝土施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求。