市政橋梁施工混凝土裂縫分析及其防治

曲軍濤

摘要：隨著人們對(duì)城市交通建設(shè)提出的新要求，各種規(guī)模的市政橋梁工程項(xiàng)目日漸實(shí)施，但混凝土施工作為此類工程項(xiàng)目中的重點(diǎn)性施工環(huán)節(jié)，其施工效果關(guān)乎市政橋梁的結(jié)構(gòu)功能、使用性能和壽命。當(dāng)下的混凝土施工工藝雖日漸成熟，但部分市政橋梁中卻依舊存在著混凝土裂縫問題，難以發(fā)揮市政橋梁工程在城市交通網(wǎng)絡(luò)完善、經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益創(chuàng)造方面的作用?；诖?，本文針對(duì)市政橋梁工程中的混凝土裂縫原因展開了詳細(xì)的分析，提出了針對(duì)混凝土裂縫的防治對(duì)策。

關(guān)鍵詞：市政橋梁工程;混凝土裂縫;防治

就我國(guó)的市政橋梁工程項(xiàng)目而言，其在施工建設(shè)中的混凝土用量多，且為達(dá)到市政橋梁的質(zhì)量目標(biāo)，往往對(duì)于混凝土施工有著極為嚴(yán)苛的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但因?yàn)榛炷潦┕さ奶厥庑?，在一系列施工工序的?shí)施中，往往會(huì)受到結(jié)構(gòu)受力、環(huán)境因素、工藝因素等的影響，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的幾率非常高，增大了市政橋梁的結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，為有效實(shí)現(xiàn)市政橋梁中的混凝土裂縫防治，工程企業(yè)要結(jié)合市政橋梁中的混凝土裂縫類型、原因，采取有針對(duì)性的防治策略。

1 砼裂縫形成原因

1.1荷載因素

市政橋梁混凝土裂縫中，一些裂縫是因?yàn)楹奢d因素所導(dǎo)致，具體表現(xiàn)在：在開展橋梁結(jié)構(gòu)施工的過程中，施工人員在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，所選擇的計(jì)算模型與橋梁結(jié)構(gòu)情況不相符，存在褐藻的少算，橋梁受力分析不到位，使得橋梁實(shí)際受力遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)受力;在對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)受力、鋼筋數(shù)量計(jì)算時(shí)，存在著一定的錯(cuò)誤，使得橋梁結(jié)構(gòu)存在著一定的安全隱患;缺乏對(duì)設(shè)計(jì)過程中技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等的可行性研究，橋梁剛度與設(shè)計(jì)要求不一致。當(dāng)然，荷載裂縫在一些時(shí)候也是由外部因素所導(dǎo)致，比如，在橋梁未正式交付使用的情況下，存在隨意的機(jī)械、工具和材料等堆放;在未充分了解橋梁結(jié)構(gòu)受力的前提下，起吊、安裝、機(jī)械運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的施工隨意性過大。

1.2溫度因素

市政橋梁的混凝土施工中，溫度因素對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)性能的影響非常大，當(dāng)在混凝土施工的過程中缺乏對(duì)溫度參數(shù)的控制時(shí)，溫度的劇烈變化也同樣會(huì)增大混凝土裂縫的出現(xiàn)幾率。根據(jù)溫度變化所導(dǎo)致的裂縫，一般有表面裂縫、深層裂縫和貫穿性裂縫幾種，表面裂縫的走向沒有規(guī)律性，而深層和貫穿性裂縫的走向呈現(xiàn)出規(guī)律性的變化特點(diǎn)，多與主筋方向相平行或者接近平行。根據(jù)混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生原因，主要有兩種：溫差變化過大，比如在水泥水化過程中的放熱現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度急劇升高，內(nèi)外部的溫差值偏大，這種溫差值會(huì)引起表層裂縫，在冬季更為常見;溫差值過大的情況下，外界給予了過度的約束，易引起深層裂縫或者貫穿性裂縫。

1.3地基因素

地基的嚴(yán)重變形也可能會(huì)導(dǎo)致市政橋梁中的混凝土裂縫，這一類型的裂縫更多地出現(xiàn)在混凝土澆筑的10min～3h時(shí)間段內(nèi)，在鋼筋上方更容易出現(xiàn)。地基變形是因?yàn)榈鼗牟痪鶆虺两邓鶎?dǎo)致，市政橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)中，一些地段的地基條件相對(duì)復(fù)雜，如果在施工過程中缺乏科學(xué)有效的處理，就會(huì)加劇地基變形的出現(xiàn)。

1.4鋼筋生銹

鋼筋銹蝕情況的出現(xiàn)，也會(huì)加劇混凝土裂縫的產(chǎn)生，根據(jù)鋼筋銹蝕的出現(xiàn)幾率，一般是引起鋼筋表面碳化所導(dǎo)致，在混凝土堿度改變的情況下，也就同步增大了鋼筋表面碳化現(xiàn)象的出現(xiàn)幾率，主要是因?yàn)槁然餄B入、鋼筋周圍氯離子濃度偏高、鋼筋外表氧化膜被破壞等引起的銹蝕，在鋼筋出現(xiàn)了銹蝕現(xiàn)象以后，混凝土外表面的張力同步增大，保護(hù)層的開裂也就使得在混凝土中產(chǎn)生了縱向貫穿裂縫，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成了巨大的危害。

2 市政橋梁工程的砼裂縫預(yù)防治理措施

2.1合理落實(shí)配合比工作

混凝土的配合比設(shè)計(jì)是否合理，直接影響的是混凝土的各方面性能，因此，當(dāng)在前期的施工準(zhǔn)備工作中，除了要對(duì)混凝土的各種原材料加以嚴(yán)格的質(zhì)量管理和控制，更需要結(jié)合市政橋梁中的混凝土施工要求，來通過試配工作來確定最佳的配合比，控制每種材料的用量。在混凝土的配制過程中，如果骨料的吸收率和含泥量都比較大，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致混凝土的干縮性有所增強(qiáng)，為優(yōu)化混凝土性能，減少混凝土裂縫的出現(xiàn)，可在混凝土混合料中添加一定量的粉煤灰或者高效減水劑。

2.2施工作業(yè)中的裂縫控制

2.2.1溫度調(diào)節(jié)

因?yàn)闇囟葪l件對(duì)混凝土施工效果的影響，在開展混凝土裂縫的防治中，同樣也要加強(qiáng)對(duì)溫度參數(shù)的科學(xué)控制，因?yàn)橐坏┦┕囟冗^高，可能會(huì)因?yàn)闊崦浝淇s而加大裂縫的產(chǎn)生，在混凝土材料的拌和階段，就要注意進(jìn)行溫度的控制，拌合時(shí)首先用水來冷卻碎石，以通過這一方式來降低澆筑時(shí)的混凝土溫度，如果混凝土施工處于夏季，最好在夜晚溫度偏低的情況下開展?jié)仓鳂I(yè)，且每次的澆筑工作進(jìn)行時(shí)，都要注重對(duì)澆筑厚度的控制，避免厚度過大導(dǎo)致熱量散發(fā)不及時(shí)的情況。

2.2.2澆筑與振搗

澆筑和振搗是混凝土施工作業(yè)中的重要環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)的工藝要求較高，如果在施工過程中存在工藝應(yīng)用不當(dāng)?shù)那闆r，就可能會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的形成。具體的施工作業(yè)進(jìn)行中，為提高混凝土施工質(zhì)量，應(yīng)保持澆筑階段澆筑與振搗的同步性，且注意對(duì)振搗速度的科學(xué)控制，避免振搗速率過快所導(dǎo)致的混凝土密實(shí)度不夠。如果在工程現(xiàn)場(chǎng)面臨的是分段分層的澆筑作業(yè)，施工人員要注意接頭部位的處理，以避免新舊混凝土接頭處理不當(dāng)所導(dǎo)致的混凝土裂縫。澆筑施工作業(yè)環(huán)節(jié)也需要提高模板剛度，因?yàn)楫?dāng)模板剛度不夠時(shí)，模板變形也會(huì)誘發(fā)混凝土裂縫，因此，正式的模板施工作業(yè)之前，施工企業(yè)要安排專人來負(fù)責(zé)模板的質(zhì)量檢查。澆筑作業(yè)實(shí)施之前，要安排專人來負(fù)責(zé)進(jìn)行橋梁構(gòu)件形式、周圍環(huán)境等的全面分析，在這些因素分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行分層澆筑厚度、工藝流程當(dāng)確定。為避免在混凝土澆筑時(shí)出現(xiàn)離析問題，澆筑施工時(shí)也需要進(jìn)行坍落度的控制，保持澆筑與振搗的同步性，提高混凝土振搗密實(shí)度，當(dāng)混凝土停止冒泡的情況下停止振搗，并立即開展抹壓和二次收面。混凝土澆筑遵循分層分段的原則，但每層的澆筑厚度則要根據(jù)倉面大小、拌和能力、澆筑速度、澆筑溫度等各種因素來確定，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，每層的澆筑厚度一般都保持在30cm左右。

2.2.3分塊澆筑

市政橋梁工程項(xiàng)目的實(shí)施中，一些為大體積混凝土施工作業(yè)，在開展?jié)仓鳂I(yè)的過程中，為保持混凝土結(jié)構(gòu)的完整性，往往要采用分塊分層的澆筑方式，但分塊施工包含了水平澆筑和分層澆筑的方式，為使得分層澆筑施工可以取得良好的施工效果，分層澆筑要多次實(shí)施，且每個(gè)分層部分的施工縫都要做好有效的處理，控制每層混凝土澆筑時(shí)的間隔時(shí)間。

2.3完善養(yǎng)護(hù)處理

混凝土施工作業(yè)結(jié)束以后也需要進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)施工效果也會(huì)影響到混凝土裂縫的產(chǎn)生，通過科學(xué)養(yǎng)護(hù)，也可以有效減少裂縫的出現(xiàn)，使得混凝土能夠正常固化。根據(jù)混凝土養(yǎng)護(hù)中的混凝土裂縫形成原因調(diào)查，往往是因?yàn)樗磻?yīng)時(shí)的熱量釋放，導(dǎo)致混凝土中的水分急劇蒸發(fā)，內(nèi)外部溫差過大。因此，養(yǎng)護(hù)階段的工作開展時(shí)，關(guān)鍵是要進(jìn)行混凝土的溫度控制，在冬季，做好混凝土的外保溫養(yǎng)護(hù)，內(nèi)部采用循環(huán)水降溫的方式;在夏季，做好灑水養(yǎng)護(hù)，保持混凝土濕度。

結(jié)束語：

市政橋梁工程的混凝土施工中，裂縫是最為常見的問題，為有效發(fā)揮混凝土結(jié)構(gòu)在橋梁工程中的作用，施工作業(yè)進(jìn)行中要注意裂縫防治，針對(duì)裂縫類型和形成原因，采取有針對(duì)性的裂縫防治對(duì)策。

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