高速公路橋梁施工中出現(xiàn)混凝土裂縫的原因及處理研究

文/謝勁松、謝盛陽

1 前言

混凝土具有價格低廉、抗沖擊能力強、應(yīng)用領(lǐng)域廣等優(yōu)勢，是我國建筑行業(yè)當下最受歡迎的材料之一。然而，在高速公路橋梁施工中，混凝土裂縫的問題極大影響了橋梁的質(zhì)量。由此可見，對高速公路橋梁施工中出現(xiàn)混凝土裂縫的原因及處理方法進行探究是十分必要的，具體策略綜述如下。

2 橋梁混凝土裂縫成因分析

2.1 干縮裂縫

在混凝土的攪拌過程中，水是各種材料相互融合的關(guān)鍵。施工單位大多會在混凝土的攪拌過程中放入大量的水，以達到各種材料在攪拌過程中有效混合的目的。這一舉措雖然能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土制作過程中多種材料混合的要求，但也因此產(chǎn)生了新的問題。放入了大量的水后，混凝土中的含水量會大幅度提升，其與空氣的含水量之間會出現(xiàn)較大落差，進而產(chǎn)生吸熱放熱現(xiàn)象，造成混凝土本身與自然溫度上的差異性，使混凝土凝結(jié)，在施工團隊還未進行養(yǎng)護工作時內(nèi)部就會產(chǎn)生劇烈的水化熱反應(yīng)，混凝土水分蒸發(fā)過快、離析等問題接連出現(xiàn)，在實際的高速公路橋梁施工中出現(xiàn)混凝土干縮裂縫的情況，極大降低高速公路橋梁的穩(wěn)固性，這不利于我國橋梁事業(yè)的長久發(fā)展[1]。

2.2 施工因素

骨料是混凝土配料表中的一種材料，含有活性炭的成分，極容易與混凝土混合材料中的水泥、外加劑等材料相互反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)過度膨脹的情況，影響混凝土質(zhì)量。另外，在這一過程中還會出現(xiàn)有害物質(zhì)，讓混凝土發(fā)生器質(zhì)性的反應(yīng)，給后期高速公路橋梁施工中出現(xiàn)混凝土裂縫的現(xiàn)象埋下隱患。針對骨料的這一特殊性，施工單位大多會選擇在混凝土中加入減水劑進行攪拌，以降低骨料與其他材料發(fā)生反應(yīng)的概率。但這一措施對混凝土攪拌技術(shù)具有較高的要求，攪拌技術(shù)人員必須準確掌控攪拌時間，如果技術(shù)人員的經(jīng)驗較少、能力較弱，將極容易導(dǎo)致攪拌的時間過短或過長，大大降低減水劑在混凝土攪拌過程中的作用，最終不僅無法抑制骨料的負面作用，還會導(dǎo)致混凝土的離析、膨脹等問題愈發(fā)嚴重，加劇高速公路橋梁施工中混凝土裂縫問題的出現(xiàn)。

2.3 水泥水化熱

在高速公路橋梁施工中，混凝土澆筑工序結(jié)束后，出現(xiàn)水化熱情況的概率較大。以混凝土自身的特性來看，其無法將水化熱下出現(xiàn)的大量熱能導(dǎo)出，進而導(dǎo)致混凝土中的大量熱量隨著時間堆積的越來越多，產(chǎn)生溫差并引發(fā)溫度應(yīng)力作用，最終使混凝土因內(nèi)外壓力過大而出現(xiàn)裂縫。經(jīng)過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，如果混凝土出現(xiàn)裂縫的內(nèi)外溫差值為25℃，那么在混凝土攪拌過程中使用的水泥為較細的水泥時，會致使高速公路橋梁施工中出現(xiàn)混凝土裂縫的時間被縮短，并且出現(xiàn)裂縫的面積還會拓展，對高速公路橋梁工程的質(zhì)量造成較大影響[2]。

2.4 不均勻沉降

在高速公路橋梁施工中一旦出現(xiàn)不均勻沉降就會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，并且牽連出一系列的反應(yīng)，進而影響高速公路橋梁工程的質(zhì)量。一方面，在高速公路橋梁工程施工過程中，澆筑是一項十分重要的工序。在這一環(huán)節(jié)如果技術(shù)人員的經(jīng)驗較少，沒有將混凝土澆筑位置搗密實，進而使材料中的空隙較多，就會導(dǎo)致混凝土中的骨料吸收大量的水，若得不到及時的養(yǎng)護，高速公路橋梁在后期使用中就會出現(xiàn)大面積的受凍裂縫，致使高速公路橋梁出現(xiàn)不均勻沉降。另一方面，在混凝土的配料中氯化物使用過多，會導(dǎo)致高速公路橋梁中的鋼筋附近的氯化物逐漸聚集，最終超過鋼筋材料表面的承受能力，對其內(nèi)部構(gòu)成極大破壞，出現(xiàn)生銹等問題，致使高速公路橋梁的部分位置出現(xiàn)不均勻沉降，并使橋梁的表面出現(xiàn)裂縫，如果得不到有效的養(yǎng)護與修繕，這些問題會變得越來越嚴重，對橋梁的安全性與穩(wěn)定性造成傷害。

2.5 外界氣溫變化

高速公路橋梁工程對施工環(huán)境有一定的要求，當施工單位在高溫環(huán)境下作業(yè)時，建筑材料中的混凝土會出現(xiàn)一系列反應(yīng)。在澆筑工作結(jié)束后的極長一段時間內(nèi)無法實現(xiàn)有效散熱；而此時如果溫度驟然下降，就會導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部溫度與外界環(huán)境的溫度差距過大，使兩者間形成梯度差，進而出現(xiàn)混凝土裂縫問題，對高速公路橋梁工程施工的質(zhì)量造成極大影響，給后期的養(yǎng)護工作帶來了極大壓力，同時也無法提升建筑企業(yè)在行業(yè)中的核心競爭力。另外，在裂縫問題的持續(xù)加劇下，高速公路橋梁的安全性會大大降低，極大威脅了車輛的行駛安全，給高速公路橋梁工程的社會形象帶來極大的負面影響。

3 高速公路橋梁施工中混凝土裂縫的防治措施

3.1 嚴格控制混凝土原料

混凝土的本質(zhì)是一種混合型的材料，其制作過程中使用的原材料是影響混凝土的質(zhì)量最為顯著的因素，因此對高速公路橋梁施工中混凝土裂縫的防治必須從嚴格控制混凝土原料的角度入手。建筑企業(yè)首先需要認識到混凝土裂縫問題與其原材料之間的必然關(guān)系，同時還要認識嚴格控制混凝土原材料的重要性；其次，建筑企業(yè)需要確立嚴格控制混凝土原料的目標，使防治工作更具方向性與效率性；最后，在實際的混凝土原材料的選擇中，工作人員需要以混凝土的原料控制目標為中心依據(jù)，檢測材料質(zhì)量，引入符合國家固定質(zhì)量要求以及滿足高速公路橋梁施工中混凝土混合的實際要求的材料，進而有效防治裂縫問題。

3.2 加強對水的測試，合理選擇外加劑與骨料

水與外加劑在混凝土的攪拌過程中是必不可少的，要想有效控制高速公路橋梁施工中出現(xiàn)的混凝土裂縫問題，就必須從水、外加劑以及骨料方面入手。首先，就水的控制來看，在實際的混凝土攪拌工作中，施工人員需要先檢測用于混凝土攪拌的水，在確定水質(zhì)符合混凝土的攪拌要求后，再投入使用，有效規(guī)避因水質(zhì)不達標而導(dǎo)致混凝土整體質(zhì)量下降的情況；其次，就外加劑的選擇來看，施工工作人員需要充分考慮混凝土的種類、功能性、高速公路橋梁施工的具體條件等，并以這些信息作為依據(jù)，選擇合適的外加劑，控制外加劑的用量，規(guī)避外加劑用量過多或過少的問題，保障外加劑能夠在混凝土攪拌過程中發(fā)揮其真正價值，提升混凝土質(zhì)量，降低高速公路橋梁施工混凝土裂縫的問題出現(xiàn)的概率；最后，就骨料的選擇而言，工作人員應(yīng)當將收縮性低、級配良好作為骨料的選擇標準，并在施工現(xiàn)場中選擇合理的混凝土攪拌技術(shù)，規(guī)范技術(shù)人員的操作流程與操作手法，降低人為因素對混凝土質(zhì)量的影響，進而保障骨料的質(zhì)量符合高速公路橋梁施工中混凝土的混合要求，以達到減少高速公路橋梁施工中出現(xiàn)混凝土裂縫現(xiàn)象的目的[3]。

3.3 加強混凝土養(yǎng)護控制力度

養(yǎng)護工作在提升高速公路橋梁施工質(zhì)量、降低混凝土裂縫問題出現(xiàn)概率中占據(jù)了極為重要的位置；反之，如果工作人員對高速公路橋梁工程后期的養(yǎng)護工作做得不到位，就會導(dǎo)致混凝土裂縫問題出現(xiàn)。因此，相關(guān)部門或單位應(yīng)加強對混凝土養(yǎng)護控制的重視程度，在高速公路橋梁工程建模結(jié)束后，充分考慮混凝土失水等問題，定期在混凝土施工表面灑水，使混凝土表面的水分一直處于充足狀態(tài)，進而有效規(guī)避因失水而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。此外，在混凝土養(yǎng)護工作中，養(yǎng)護人員還需對溫度這一重要影響因素進行控制，將物理手段以及現(xiàn)代科技作為依托，讓混凝土施工能夠一直處于相對穩(wěn)定的溫度環(huán)境中，有效降低因內(nèi)外溫差過大而導(dǎo)致高速公路橋梁工程中混凝土出現(xiàn)裂縫的情況，為高速公路橋梁工程的質(zhì)量提供保障。

3.4 裂縫修復(fù)措施

受多種因素影響，高速公路橋梁施工中出現(xiàn)混凝土裂縫問題的頻率相對較高。要想保障高速公路橋梁的正常使用，使其滿足國家規(guī)定的高速公路橋梁安全性與穩(wěn)定性的標準，施工單位就必須及時落實裂縫修復(fù)措施。隨著時代的進步，人們對高速公路橋梁建設(shè)與應(yīng)用的重視程度越來越高。目前我國建筑行業(yè)中針對橋梁裂縫修復(fù)的措施相對較多，施工單位在選擇裂縫修復(fù)方法時應(yīng)充分考慮橋梁上實際的裂縫程度，找到具有針對性的修復(fù)方法，最大限度降低裂縫對高速公路橋梁工程質(zhì)量的影響。例如，在面對寬度較小的裂縫問題時，施工單位可以應(yīng)用表面封閉法，先清理裂縫位置的殘土、垃圾等，保障裂縫表面的清潔度，然后利用環(huán)氧樹脂等修復(fù)材料涂抹于裂縫的兩側(cè)，將外部空氣與化學物質(zhì)阻隔開，緩解裂縫問題，最后使用膠泥將裂縫填平，進一步提升修復(fù)位置的密封性，從而降低其對高速公路橋梁使用壽命的影響，保障高速公路橋梁正常使用。

4 結(jié)語

綜上所述，裂縫問題對我國高速公路橋梁工程的施工效率以及后期使用都造成了一定的負面影響，因此相關(guān)單位與部門必須重視起來，明確目前我國高速公路橋梁施工中出現(xiàn)混凝土裂縫的原因，對這些原因進行針對性研究，對癥下藥，逐一攻克，為提升我國高速公路橋梁工程施工質(zhì)量奠定堅實基礎(chǔ)，使其能夠更好地滿足人們的生活需求。