市政橋梁施工混凝土裂縫及其防治措施分析

周穎

1.混凝土裂縫及其防治實(shí)施的必要性

1.1 混凝土裂縫的概述

混凝土是一種非均質(zhì)脆性材料，由砂石骨料、水泥、水及其他輔助材料按照一定比例混合、攪拌而成，廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)之中。它的本質(zhì)是一種非均勻的多孔材料，在硬化成型的過(guò)程中容易受到某些因素影響，導(dǎo)致其出現(xiàn)細(xì)微裂縫，隨著工程使用時(shí)間的延長(zhǎng)，混凝土微裂縫會(huì)逐漸加大，會(huì)形成威脅工程質(zhì)量的裂縫問(wèn)題。從以往混凝土材料使用情況來(lái)看，外部承載作用、化學(xué)作用、變形作用及保護(hù)不當(dāng)均會(huì)造成混凝土裂縫。

1.2 混凝土裂縫防治實(shí)施的必要性

城市化進(jìn)程不斷加快的今天，城市居民數(shù)量不斷攀升，相應(yīng)的居民出行需求增加，這使得市政橋梁建設(shè)變得越來(lái)越重要?？偨Y(jié)以往市政橋梁工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，即市政橋梁工程建設(shè)之中需要運(yùn)用到大量混凝土材料，而混凝土施工容易受到自然環(huán)境、施工工藝、原材料、施工設(shè)計(jì)等諸多原因的影響，致使混凝土施工質(zhì)量不佳，會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。針對(duì)這一情況，加強(qiáng)混凝土裂縫防治是非常必要的，一方面是及時(shí)解決和處理混凝土裂縫，可以保證市政橋梁工程的安全性，以便城市居民可以放心地使用橋梁工程；另一方面是及時(shí)且有效地處理混凝土裂縫，可以延長(zhǎng)橋梁工程的使用壽命，節(jié)約工程建設(shè)資金[1]。所以，正確認(rèn)識(shí)混凝土裂縫的危害性，采取行之有效措施加強(qiáng)市政橋梁工程混凝土裂縫防治是非常必要的。

2.市政橋梁施工混凝土裂縫分析

客觀分析市政橋梁混凝土施工實(shí)際情況，混凝土裂縫問(wèn)題容易出現(xiàn)。而造成混凝土裂縫的主要原因有：

2.1 荷載引起的裂縫

作為最常見的、最常用的建筑材料，混凝土具有一定的耐久性，但在具體應(yīng)用的過(guò)程中也可能受到某些外力的作用，而出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。市政橋梁工程建設(shè)的目的是滿足交通運(yùn)輸需求，這就意味著橋梁工程需要承擔(dān)的荷載較大，又因外力作用下的荷載會(huì)直接作用在混凝土上，使混凝土需要承受直接應(yīng)力和次應(yīng)力，這很可能造成混凝土變形，而一旦超出混凝土受力極限，那么就會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，比如彎曲裂縫、剪切裂縫或局部應(yīng)力裂縫等[2]。

2.2 溫度變化引起的裂縫

從物理學(xué)角度來(lái)講，混凝土施工的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象，而一旦混凝土本身的抗壓力低于溫度變化所產(chǎn)生的應(yīng)力，那么混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。具體來(lái)說(shuō)，市政橋梁工程建設(shè)中混凝土施工受溫度變化而引起裂縫，主要表現(xiàn)在以下兩方面：（1）混凝土澆筑施工中水泥與水會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，釋放大量的熱，直接作用在混凝土上，使其內(nèi)部溫度升高，而外部溫度較低，這就使得混凝土內(nèi)外部形成溫度差，進(jìn)而造成混凝土裂縫；（2）對(duì)混凝土予以蒸汽養(yǎng)護(hù)一般是在冬季進(jìn)行，這就使得蒸汽作用下混凝土溫度與室外溫度產(chǎn)生溫度差，這同樣會(huì)造成混凝土裂縫。一般情況下，溫度變化所造成的混凝土裂縫形式為表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫等。

2.3 鋼筋銹蝕引起的裂縫

市政橋梁工程施工的過(guò)程中如若鋼筋被銹蝕也可能引起混凝土裂縫?？偨Y(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，鋼筋銹蝕所引起的混凝土裂縫主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）施工人員在進(jìn)行混凝土施工的過(guò)程中未能嚴(yán)格按照相關(guān)施工要求來(lái)設(shè)置混凝土保護(hù)層厚度，造成空氣進(jìn)入混凝土內(nèi)部，降低混凝土的堿度，誘發(fā)鋼筋銹蝕，體積增大，相應(yīng)的混凝土?xí)驗(yàn)槭艿捷^大的膨脹力而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象；（2）因某些因素影響，導(dǎo)致混凝土施工中滲入氯化物，使混凝土表面氯離子含量增多，破壞混凝土保護(hù)層，空氣中的水分和氧氣進(jìn)入混凝土內(nèi)部，鋼筋銹蝕，同樣會(huì)造成混凝土裂縫[3]?？傮w來(lái)說(shuō)，鋼筋銹蝕程度直接決定鋼筋與混凝土之間的應(yīng)力，進(jìn)而決定混凝土裂縫程度。

2.4 凍脹引起的裂縫

凍脹引起的混凝土裂縫通常都發(fā)生在冬天。這是因?yàn)榛炷潦┕ず笃浣Y(jié)構(gòu)并沒有完全干燥，含有一定的水分，在寒冷的冬天水分會(huì)受到低溫狀態(tài)的影響而出現(xiàn)凝固現(xiàn)象，相應(yīng)的混凝土?xí)霈F(xiàn)膨脹現(xiàn)象，當(dāng)膨脹力超出混凝土最大承受能力，那么勢(shì)必造成混凝土裂縫。由此可以看出，凍脹作用會(huì)使混凝土內(nèi)部發(fā)生變化，造成嚴(yán)重的裂縫現(xiàn)象。

3.市政橋梁混凝土裂縫的防治措施

面對(duì)當(dāng)前市政橋梁工程建設(shè)容易受到多種原因影響而出現(xiàn)混凝土裂縫問(wèn)題，致使工程質(zhì)量有所降低的情況，應(yīng)當(dāng)探究行之有效的防治措施加以處理和防范，盡可能地規(guī)避混凝土裂縫問(wèn)題，保證市政橋梁工程高質(zhì)高效地建成。

3.1 優(yōu)化市政橋梁工程施工設(shè)計(jì)

出于規(guī)避混凝土裂縫問(wèn)題的考慮，應(yīng)從施工設(shè)計(jì)階段就加以控制，如此不僅能夠有效控制造成混凝土裂縫的原因，還能最大限度地做好預(yù)防。為此，優(yōu)化市政橋梁工程施工設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)施工要求合理計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)，盡可能避免漏算、計(jì)算模型選用不合理等現(xiàn)象發(fā)生，以便依據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)來(lái)具體設(shè)計(jì)混凝土施工工序、施工流程等方面，盡可能地保證混凝土施工合理的、規(guī)范的、標(biāo)準(zhǔn)化的展開，規(guī)避引起混凝土裂縫的原因；根據(jù)橋梁工程建設(shè)相關(guān)規(guī)范要求及需要承受的最大荷載，進(jìn)而合理設(shè)計(jì)橋梁內(nèi)部鋼筋的布局，以此來(lái)保證所設(shè)計(jì)荷載的安全系數(shù)能夠滿足市政橋梁工程使用狀態(tài)下承受的最大荷載，避免混凝土結(jié)構(gòu)承受力小于實(shí)際荷載而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

3.2 嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量

所選原材料質(zhì)量高低會(huì)直接影響混凝土應(yīng)用效果。為了防止混凝土裂縫問(wèn)題，加強(qiáng)對(duì)混凝土原材料質(zhì)量的把控是非常必要的。為此，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)施工要求來(lái)采購(gòu)原材料，保證所選用的砂石骨料、水泥等原材料質(zhì)量滿足混凝土施工要求，使混凝土施工質(zhì)量不會(huì)受到原材料的影響。需要特別注意的是水泥熱化反應(yīng)容易造成混凝土裂縫，所以在采購(gòu)水泥之際，應(yīng)當(dāng)了解不同品種、用量下水泥水化反應(yīng)程度以及釋放熱量情況，進(jìn)而選擇水化反應(yīng)程度較低的水泥。采購(gòu)骨料時(shí)則是出于保證泵送連續(xù)進(jìn)行的考慮，選擇適合粒徑的配級(jí)骨料；出于降低水泥水化反應(yīng)的考慮，選擇以中砂為主的細(xì)骨料；出于避免混凝土收縮變形，選擇含泥量較少的骨料。采購(gòu)粉煤灰則是以提高混凝土質(zhì)量為準(zhǔn)，以便粉煤灰的摻入，可以將其作用充分發(fā)揮出來(lái)，即提高混凝土的抗?jié)B性能；減少水泥用量，避免混凝土因水泥水化反應(yīng)的作用而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。另外，為了避免劣質(zhì)原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，在原材料運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，還需要檢測(cè)人員對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格的抽樣檢查，如若檢查結(jié)果不合格，那么禁止原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，以此來(lái)保證混凝土質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足工程施工要求[4]。

3.3 加強(qiáng)溫度控制

有效控制溫度，保證混凝土施工良好進(jìn)行，防止裂縫問(wèn)題，需要從以下兩方面著手。

（1）控制混凝土澆筑溫度。也就是在混凝土攪拌作業(yè)過(guò)程中，用水對(duì)碎石予以冷卻處理，以此來(lái)調(diào)整混凝土內(nèi)外部溫度，避免混凝土因溫度差作用而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象?；炷翝仓鳂I(yè)應(yīng)重視室外溫度影響情況，如若是在炎熱的夏季進(jìn)行施工，那么最好在夜晚進(jìn)行混凝土澆筑，并且合理控制澆筑厚度，盡量保證混凝土澆筑內(nèi)外溫度基本一致，避免混凝土因溫度過(guò)高或溫度過(guò)低而誘發(fā)裂縫問(wèn)題。

（2）合理選用施工工藝。混凝土澆筑后其表面非常脆弱，如若不對(duì)表面予以二次壓光處理，那么很可能出現(xiàn)混凝土表面裂縫。所以施工人員要根據(jù)施工要求，規(guī)范化、合理化地進(jìn)行混凝土表面二次壓光施工作業(yè)，以此來(lái)保證混凝土施工質(zhì)量良好。另外，大面積混凝土澆筑施工，還可能出現(xiàn)混凝土表面高度相差甚多，進(jìn)而誘發(fā)混凝土裂縫。所以施工人員要采取適合的保護(hù)措施對(duì)澆筑后的混凝土表面予以保護(hù)，避免其長(zhǎng)期暴曬。

3.4 做好混凝土結(jié)構(gòu)早期維護(hù)

為了有效防治混凝土裂縫，還要做好混凝土結(jié)構(gòu)早期維護(hù)。具體的做法是了解混凝土施工環(huán)境，進(jìn)而采取針對(duì)性維護(hù)措施。如若混凝土施工是在高溫下進(jìn)行，那么對(duì)混凝土表面予以澆水養(yǎng)護(hù)，之后采取適合的保護(hù)措施覆蓋在混凝土表面，避免其長(zhǎng)時(shí)間遭受暴曬，出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象；如若混凝土施工在低溫環(huán)境下進(jìn)行，那么應(yīng)采取適合的保溫措施，避免混凝土內(nèi)外部溫度差較大，使混凝土內(nèi)部受到溫度應(yīng)力作用而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象；避免混凝土內(nèi)部水分出現(xiàn)凝固，使其內(nèi)部受到膨脹力的作用而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象[5]。

4.結(jié)束語(yǔ)

總結(jié)市政橋梁工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，混凝土是工程施工所需的基本材料之一。按照施工要求，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙，合理地進(jìn)行混凝土施工，有利于提高市政橋梁工程的安全性、穩(wěn)固性、耐用性。但市政橋梁工程建設(shè)中混凝土施工容易受到溫度變化、荷載作用、鋼筋銹蝕等諸多原因的影響而出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，這將影響工程質(zhì)量。對(duì)此，在市政橋梁工程建設(shè)中，應(yīng)注意規(guī)劃施工設(shè)計(jì)、加強(qiáng)對(duì)混凝土原材料質(zhì)量的控制、規(guī)范混凝土施工作業(yè)、注意做好混凝土結(jié)構(gòu)早期維護(hù)等，盡可能地防止混凝土裂縫，為高質(zhì)高效建成市政橋梁創(chuàng)造條件。