道路橋梁混凝土施工及裂縫控制技術(shù)

*通訊作者：李楊，1988年1月，男，漢族，內(nèi)蒙古興安盟科爾沁右翼前旗人，就職于興安盟鼎誠路橋工程有限公司，中級(jí)工程師，本科。研究方向：公路施工。

摘要：在目前道路橋梁建設(shè)中，混凝土作為工程的主要材料，占據(jù)著重要地位，混凝土的施工工藝是否精湛直接決定著工程的質(zhì)量。但是在實(shí)際施工過程中，混凝土通常存在不恰當(dāng)使用和制作過程中各材料配合比例失調(diào)及后期養(yǎng)護(hù)不到位等問題，導(dǎo)致了混凝土裂縫的產(chǎn)生，并對(duì)道路橋梁建設(shè)造成了一定影響。鑒于此，文章針對(duì)裂縫形成因素及對(duì)控制技術(shù)的研討等問題展開論述，為后期同等工程提供有利方案，旨在為類似項(xiàng)目提供參考。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;混凝土施工;裂縫控制技術(shù)

一、引言

混凝土施工過程中，需運(yùn)用到較多的材料，具有繁雜的施工工序，很容易有裂縫等問題出現(xiàn)。混凝土裂縫不僅會(huì)降低道路橋梁工程的整體性能，還會(huì)在較大程度上縮短道路橋梁使用壽命，甚至導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

二、道路橋梁混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）施工準(zhǔn)備

為促使道路橋梁混凝土施工作業(yè)活動(dòng)得到順利實(shí)施，需提前做好準(zhǔn)備工作。首先，要對(duì)施工設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格審核。設(shè)計(jì)方案直接指導(dǎo)著后續(xù)的施工活動(dòng)，一旦設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)問題，不僅施工進(jìn)度受到影響，還容易導(dǎo)致施工質(zhì)量問題的出現(xiàn)。因此，業(yè)主單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位需加強(qiáng)聯(lián)系，對(duì)混凝土施工的設(shè)計(jì)圖紙嚴(yán)格審查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、整改圖紙中存在的問題，保證圖紙內(nèi)容與工程實(shí)際情況所適應(yīng)。其次，要對(duì)施工內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化?；炷凉こ痰淖鳂I(yè)工序眾多，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)對(duì)混凝土施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此，要結(jié)合各個(gè)施工環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，對(duì)其施工標(biāo)準(zhǔn)、要求等進(jìn)行細(xì)化，如明確鋼筋布設(shè)要求、施工防水標(biāo)準(zhǔn)等。細(xì)化施工內(nèi)容后，開展技術(shù)交底工作，保證各個(gè)崗位的作業(yè)人員都能夠充分了解施工流程和相應(yīng)作業(yè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容、要求。要通過培訓(xùn)、教育等活動(dòng)的開展，增強(qiáng)作業(yè)人員的規(guī)范意識(shí)和質(zhì)量意識(shí)，督促其嚴(yán)格依據(jù)施工流程、施工標(biāo)準(zhǔn)開展施工活動(dòng)，避免出現(xiàn)質(zhì)量不過關(guān)等情況。最后，要對(duì)材料質(zhì)量嚴(yán)格控制。道路橋梁混凝土施工過程中，需將豐富的原料運(yùn)用過來，原料質(zhì)量直接決定到混凝土施工質(zhì)量。因此，要構(gòu)建完善的材料管理體系，嚴(yán)格驗(yàn)收入場(chǎng)的材料，清退不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料，避免將不合格材料運(yùn)用于施工當(dāng)中[1]。

（二）混凝土配合比例的控制

為了把控好混凝土的質(zhì)量，將混凝土中的原材料依照配比方案進(jìn)行科學(xué)配制?？紤]到混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、和易性、耐久性需要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，依據(jù)道路橋梁工程的施工工藝和要求，為保障混凝土坍落度、水灰比在一定范圍內(nèi)，不可隨意加水，確保了拌和物優(yōu)良的各向同性體，使得混凝土不分離，體積固定但未凝結(jié)的混凝土表面不產(chǎn)生水分，有利于混凝土的澆筑和抹面。依據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，正確掌握配置強(qiáng)度，骨料含泥量<1%，不含雜質(zhì)，顆粒的大小為5～30mm，混凝土初凝控制時(shí)間以8h為準(zhǔn)。

（三）模板施工

模板施工是混凝土工程的重要組成，為保證模板施工質(zhì)量，需將方便拆卸、牢固安裝原則貫徹于模板設(shè)計(jì)過程中，且將模板剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)固性等要求充分納入考慮范圍，避免有變形、漿液流失等問題出現(xiàn)于模板施工中。要合理選擇模板材料，依據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制模板材料的吸水性、耐腐蝕性等。在模板材料選擇時(shí)，還要將構(gòu)件形狀、規(guī)格差異納入考慮范圍。如針對(duì)圓形構(gòu)件，可將鋼模板運(yùn)用過來。針對(duì)E形或T形構(gòu)件，則可將竹膠板運(yùn)用過來。在模板施工之前，要前處理模板。針對(duì)鋼模板可對(duì)其內(nèi)表面進(jìn)行拋光處理，促使其光潔度得到提升。且重視處理細(xì)節(jié)，如要穩(wěn)定、牢固固定模板螺栓，避免有開裂問題出現(xiàn)于混凝土表面。

三、道路橋梁混凝土裂縫的出現(xiàn)原因

（一）荷載因素

受過大荷載或頻繁荷載的影響，導(dǎo)致道路橋梁耐受力達(dá)到頂峰，將容易導(dǎo)致裂縫問題的出現(xiàn)。其中，直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫是荷載造成裂縫問題的主要類型。一方面，沒有合理設(shè)計(jì)道路橋梁結(jié)構(gòu)，在較大荷載作用下，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。另一方面，道路橋梁施工過程中，作業(yè)人員將施工器械、施工材料等隨意放置上去，在應(yīng)力作用下導(dǎo)致裂縫產(chǎn)[2]。

（二）溫度變化引發(fā)的裂縫

一旦混凝土內(nèi)外部存在較大的溫度變化就會(huì)引發(fā)混凝土的變形，會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生較大應(yīng)力。造成溫度裂縫的主要原因包括日照、溫度驟降、水化熱等等。日照主要就是指橋體主梁和面板等受到陽光強(qiáng)烈照射之后溫度遠(yuǎn)超其他位置，造成局部應(yīng)力較大而引發(fā)裂縫;溫度驟降就是指混凝土施工完成后受到冷空氣或者雨雪影響而造成橋體外表面溫度突然下降，內(nèi)外溫差較大而引發(fā)的裂縫;水化熱就是指完成較大體積混凝土澆筑后，水泥水化釋放出大量的熱量，造成混凝土內(nèi)部溫度較高，內(nèi)外溫差較大引發(fā)的裂縫。

（三）塑性的裂縫

塑性收縮發(fā)生在建設(shè)的時(shí)候，大約4～5小時(shí)后，混凝土開始下降，和它的反應(yīng)非常強(qiáng)烈水泥的碳水化合物，分子鏈逐漸形成，混凝土水分蒸發(fā)，水收縮。此外，骨料下沉的重量，因此混凝土的硬化，這叫做塑性收縮。塑性收縮的范圍很大，約為1%。在下沉的時(shí)候，如果鋼筋堵塞了骨料，會(huì)沿著鋼筋的方向形成裂縫。在箱梁腹板、t梁以及上下板的垂直截面上，腹板方向的表面裂縫是因?yàn)橛不皦簩?shí)不均勻造成的。為可以減少到混凝土的塑性收縮，在施工過程里面應(yīng)該要控制好水灰比，避免拌和時(shí)間沖切、過長(zhǎng)、壓實(shí)和振動(dòng)過快，豎向變截面應(yīng)分層進(jìn)行澆筑[3]。

（四）養(yǎng)護(hù)不當(dāng)引發(fā)的裂縫

橋梁工程都是在室外進(jìn)行的，剛剛完成的混凝土始終處在外部環(huán)境影響下。若是受到天氣影響在混凝土沒有達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度情況下水份已經(jīng)流失，就會(huì)造成混凝土的硬化，從而造成較嚴(yán)重的收縮，影響到混凝土質(zhì)量。此種情況下需要對(duì)混凝土實(shí)施必要的養(yǎng)護(hù)，可以利用澆水的方式來減少混凝土水份的流失，確保混凝土達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度時(shí)保持相應(yīng)濕度。另外，在養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)那闆r下混凝土的很多位置存在受力不均的情況，從而產(chǎn)生不規(guī)則的裂縫。

四、道路橋梁混凝土裂縫控制技術(shù)

（一）合理設(shè)計(jì)荷載

實(shí)施設(shè)計(jì)工序之前，工作人員要深入開展實(shí)地考察工作，對(duì)工程周圍環(huán)境、地段情況等全面了解，之后合理設(shè)計(jì)荷載。在道路橋梁施工過程中，施工人員要將機(jī)械、材料所造成的荷載影響納入考慮范圍，避免放置的材料、機(jī)械等荷載超出混凝土承受范圍，降低混凝土裂縫的出現(xiàn)幾率。同時(shí)，要對(duì)鋼筋質(zhì)量嚴(yán)格控制，科學(xué)檢測(cè)投入施工中的鋼筋材料，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、清退質(zhì)量不過關(guān)的鋼筋。一旦有裂縫出現(xiàn)于混凝土工程中，要及時(shí)開展修復(fù)工作，避免腐蝕到混凝土內(nèi)部鋼筋。

（二）加強(qiáng)施工過程中的溫度監(jiān)測(cè)

加強(qiáng)溫度控制聚乙烯等級(jí)提高，使用干燥的混凝土的僵硬性，鋸末合材料水泥混凝土等措施中的含量減少了。因?yàn)闃蛎驿佈b和夏季高空氣，施工人員在拌和混凝土的時(shí)候，需用水來冷卻砂礫，降低到混凝土澆筑的溫度。在澆筑混凝土的時(shí)候，降低到混凝土的硬度，逐層散熱?；炷晾渌鋮s工作;適當(dāng)?shù)脑O(shè)置時(shí)間，拆遷的冷卻表面溫度，避免混凝土表面溫度變化快，混凝土澆筑體或薄壁結(jié)構(gòu)的表面在施工的時(shí)候長(zhǎng)期暴露，其他建筑在寒冷的季節(jié)也可以保暖。合理的接縫和砌塊，避免基礎(chǔ)的過度波動(dòng);合理地布置好施工的工藝，避免過高差和長(zhǎng)邊暴露時(shí)間。另外，還要提高到混凝土的性能，提高抗裂性，防止表面干燥收縮。

（三）嚴(yán)格控制施工材料的質(zhì)量

施工前對(duì)砂子、石子、水泥等相關(guān)材料按設(shè)計(jì)配比進(jìn)行嚴(yán)格配制，控制砂、石子的含水率，確保混凝土質(zhì)量符合施工的基本要求，避免后期裂縫的出現(xiàn)。

（四）防止施工工藝質(zhì)量低劣引發(fā)的裂縫

在混凝土結(jié)構(gòu)鑄造中，如果工程的質(zhì)量差，很容易產(chǎn)生各種裂縫。究其原因包括以下幾點(diǎn)。第一，混凝土的流動(dòng)性較低的振動(dòng)，混凝土的硬化不夠堅(jiān)強(qiáng)，硬化后混凝土過重，澆筑幾個(gè)小時(shí)之后易開裂，即塑性收縮裂縫。第二，混凝土應(yīng)該要嚴(yán)格地按照配合比計(jì)量使用，拌和時(shí)間不可以小于1～2min，這樣才可以保證到施工質(zhì)量和無水分析?；炷翝仓臅r(shí)候應(yīng)該要分層來澆筑，分層的厚度不可以超過30cm。振搗的時(shí)候，把振搗器插入前層5～10cm，振搗的時(shí)間大概一分鐘，直到氣泡排出。第三，在混凝土保護(hù)層過厚或上部鋼筋被壓碎變形的時(shí)候，保護(hù)層負(fù)彎矩鋼筋會(huì)被加強(qiáng)，導(dǎo)致了構(gòu)件有效高度的降低，并在受力鋼筋的垂直方向上形成了裂縫[4]。

（五）重視養(yǎng)護(hù)作業(yè)

就現(xiàn)階段而言，灑水養(yǎng)護(hù)是混凝土養(yǎng)護(hù)的主要技術(shù)類型。本種養(yǎng)護(hù)方法將物理降溫原理利用起來，通過在高溫天氣下向混凝土灑水，可促使混凝土表面溫度得到控制，裂縫出現(xiàn)幾率得到降低。通常情況下，灑水間隔需保持在三小時(shí)以內(nèi)，且控制灑水的均勻性，保證能夠完全浸潤(rùn)混凝土。如果外界溫度較高，需適當(dāng)縮短灑水間隔?？傊?，在養(yǎng)護(hù)作業(yè)中，工作人員要綜合考慮環(huán)境條件因素，制定科學(xué)的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，提升養(yǎng)護(hù)作業(yè)效果。

五、結(jié)束語

道路橋梁的安全和耐用性對(duì)我國交通事業(yè)發(fā)展具有決定性作用。為此，混凝土在道路橋梁建設(shè)中作為基礎(chǔ)材料，不僅影響道路橋梁建筑的抗?jié)B能力，也影響道路橋梁的使用功能。裂縫的產(chǎn)生直接影響工程的整體質(zhì)量，本文以裂縫形成因素及處理工藝展開論述，并采取合理的施工工藝對(duì)裂縫進(jìn)行控制處理，嚴(yán)格按施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的施工，為確保道路橋梁能安全運(yùn)行，提供良好方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳峰.道路橋梁混凝土施工及裂縫控制技術(shù)[J].四川水泥，2021（5）：29-30.

[2]孫偉華.混凝土工程裂縫的成因及控制措施[J].綠色環(huán)保建材，2021（3）：11-12.

[3]孟德文.道路橋梁建設(shè)中混凝土裂縫控制技術(shù)淺析[J].建筑與裝飾，2020（01）：102-102.

[4]溫亞娟.道路橋梁施工中混凝土裂縫及控制措施[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（09）：110-111.