道橋工程混凝土裂縫成因與修復(fù)技術(shù)探討

李秦

江西廣新建筑產(chǎn)業(yè)有限公司 江西 新余 338000

引言

道橋工程的建設(shè)與我國社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)，特別是在近幾年，隨著人們?nèi)粘３鲂械念l率越來越高，生活質(zhì)量得到了提升，道橋工程也成為市政工程中十分常見的工程之一?；炷涟l(fā)生裂縫更是道橋工程中十分常見的問題，這是由于道橋內(nèi)部存在裂縫，加之外來空氣會(huì)導(dǎo)致道橋內(nèi)部的鋼筋等受到腐蝕，道橋的整體受壓能力不斷下降，直接縮短了道橋工程在使用時(shí)的壽命期限。

1 混凝土材料的使用特點(diǎn)

在道橋工程中之所以選擇混凝土這種材料，不僅僅是由于混凝土這種材料的應(yīng)用范圍十分廣泛，同時(shí)也是基于混凝土材料本身屬于一種基礎(chǔ)材料。從經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行分析，混凝土這種材料其選擇的范圍十分廣泛，并且整體成本相對(duì)較低，對(duì)道橋工程建設(shè)而言，是一種既經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠的材料。而基于道路橋梁工程在后續(xù)養(yǎng)護(hù)角度進(jìn)行分析，選擇混凝土材料養(yǎng)護(hù)所需消耗的成本同樣較低?；炷敛牧媳旧硭邆涞目箟耗芰σ约翱伤苄阅芟鄬?duì)較小，在混凝土澆筑過程中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種不同形狀的轉(zhuǎn)換，最終達(dá)到使用需求。不僅如此，在混凝土使用過程中，混凝土本身的抗拉能力較弱，這也是道橋工程混凝土?xí)霈F(xiàn)裂縫的原因之一。通過大量的理論分析以及實(shí)踐工作能夠發(fā)現(xiàn)，在混凝土結(jié)構(gòu)中存在裂縫是一種必不可免的問題，有的裂縫較大，有的裂縫甚至用肉眼都無法進(jìn)行觀察。為此，一旦混凝土中出現(xiàn)較為明顯的裂縫，需要在第一時(shí)間內(nèi)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防和處理。在混凝土材料施工時(shí)，也需要做好裂縫的預(yù)防，增加道路橋梁使用的安全性和耐久性[1]。

2 道橋工程混凝土裂縫原因

在分析道路道橋工程混凝土產(chǎn)生裂縫的原因時(shí)，能發(fā)現(xiàn)其主要包括了以下三點(diǎn)。

2.1 熱脹冷縮造成的混凝土裂縫

在道橋工程建設(shè)過程中，混凝土材料的應(yīng)用數(shù)量可謂是十分巨大?；诨炷磷陨淼奶攸c(diǎn)進(jìn)行分析，能發(fā)現(xiàn)混凝土具有熱脹冷縮這一物理特性，即如果外界的溫度或是外界的環(huán)境發(fā)生較大差異，就會(huì)導(dǎo)致混凝土無論是內(nèi)部或是外部發(fā)生一定形態(tài)的變化，直接造成混凝土的應(yīng)力增加，使得使混凝土發(fā)生形變這一情況。如果混凝土材料在使用的過程中受到外力影響較大，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極為明顯的變化，特別是隨著內(nèi)部應(yīng)力不斷增加，抗拉強(qiáng)度也會(huì)出現(xiàn)變化。在情節(jié)嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫，溫度裂縫隨著溫度升高會(huì)漸漸縮小，而溫度降低裂縫也會(huì)不斷增大，最終導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)極為明顯的變化。由于不同地區(qū)的溫度變化有著一定的區(qū)別，一旦出現(xiàn)了年溫差或者是降溫等一系列情況，其造成混凝土出現(xiàn)裂縫的頻率也相對(duì)較高。由此可見，熱脹冷縮這一混凝土自身的特征，導(dǎo)致混凝土在面對(duì)不同溫度下會(huì)產(chǎn)生裂縫[2]。

2.2 由于地基而引發(fā)的道橋工程混凝土裂縫

道橋工程在施工過程中，地基是整個(gè)工程最重要的組成部分，如果地基建設(shè)過程中存在問題，在后續(xù)建設(shè)時(shí)，其建設(shè)質(zhì)量會(huì)不斷下降。為此，基于這一點(diǎn)對(duì)道橋工程的建設(shè)和施工進(jìn)行分析的發(fā)現(xiàn)，如果地基產(chǎn)生了沉降或者是水平方向上產(chǎn)生了移動(dòng)情況，就會(huì)對(duì)混凝土整體結(jié)構(gòu)的抗拉力產(chǎn)生負(fù)面影響，這樣會(huì)導(dǎo)致地基的承受能力、壓力值等出現(xiàn)變化，致使混凝土出現(xiàn)裂縫。在進(jìn)行地基的建造中，引發(fā)地基形變的情況主要包括兩個(gè)不同的方面：第一，道橋工程在前期的勘察階段，由于在這一階段并沒有對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行仔細(xì)且認(rèn)真的了解，導(dǎo)致在后續(xù)勘查的開展施工中勘察結(jié)果不準(zhǔn)確，因而無法對(duì)該地區(qū)的實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行第一時(shí)間的掌握、分析和理解。在后續(xù)進(jìn)行地基施工過程中，也沒有辦法根據(jù)地基的實(shí)際情況進(jìn)行分析和掌握，導(dǎo)致地基形變的概率在不斷地增加。第二，由于道橋工程在施工過程中，其不僅僅會(huì)在溫暖的地方進(jìn)行施工，還會(huì)在北方一些嚴(yán)寒地區(qū)進(jìn)行施工。但是在嚴(yán)寒地區(qū)會(huì)存在凍土的情況，也會(huì)導(dǎo)致地基出現(xiàn)沉降或者是位移等不同情況。基于此，道橋在使用時(shí)一定要考慮到外部荷載的壓力，會(huì)對(duì)地基產(chǎn)生的不同影響[3]。

2.3 由水分收縮而引起的道橋工程混凝土裂縫

在進(jìn)行道橋工程建設(shè)過程中，混凝土問題的產(chǎn)生還有可能是因?yàn)閮?nèi)部水分子的蒸發(fā)，或者是后期在養(yǎng)護(hù)過程中并沒有及時(shí)做好保濕工作而帶來的負(fù)面影響，其中主要包括了以下四種不同的情況：第一，從塑形收縮這一角度進(jìn)行分析?；炷翝仓こ淘陂_展過程中僅需要在四小時(shí)之內(nèi)就可以完成，而中間材料會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致水分子產(chǎn)生蒸汽，水分不斷收縮，進(jìn)而呈現(xiàn)的就是混凝土的屬性收縮。第二，混凝土具有收水性收縮這一特點(diǎn)，這是指混凝土在施工后表面的水分會(huì)隨著時(shí)間的不斷發(fā)展?jié)u漸蒸發(fā)掉，而混凝土內(nèi)部的水分濕潤度也會(huì)在這一階段降低，出現(xiàn)混凝土體積產(chǎn)生縮小的情況，進(jìn)而形成了收縮。第三，混凝土自身也會(huì)存在著一定的收縮狀況，這種情況之所以會(huì)出現(xiàn)的原因是混凝土內(nèi)部的水泥與水之間會(huì)產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)了收縮現(xiàn)象。第四，則是空氣收縮?；炷敛牧显跍?zhǔn)備完成后，其濕度在50%時(shí)，會(huì)與空氣中存在的二氧化碳產(chǎn)生反應(yīng)，直接導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮的現(xiàn)象[4]。

3 道橋工程混凝土裂縫的修復(fù)技術(shù)

3.1 混凝土裂縫的修復(fù)技術(shù)

3.1.1 嚴(yán)格計(jì)算澆筑過程中的數(shù)據(jù)內(nèi)容。在進(jìn)行混凝土澆筑之前，需要對(duì)本次混凝土澆筑環(huán)節(jié)所涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，一定要確保整個(gè)計(jì)算環(huán)節(jié)過程中的嚴(yán)格性與精準(zhǔn)性，根據(jù)計(jì)算結(jié)果所顯示的內(nèi)容，對(duì)可能出現(xiàn)裂縫的情況進(jìn)行分析和探討，需要采用相應(yīng)的措施對(duì)裂縫進(jìn)行修復(fù)。在混凝土施工過程中也需要加強(qiáng)監(jiān)督管理工作，針對(duì)混凝土中存在的裂縫問題進(jìn)行第一時(shí)間的監(jiān)督和控制，而對(duì)于混凝土振搗的插入速度和方式則需要在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行分析，要求混凝土裂縫修復(fù)完成之后，應(yīng)制定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方案以及養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，提高混凝土施工的整體質(zhì)量。除此之外，在采用混凝土澆筑技術(shù)時(shí)，也需要注意細(xì)節(jié)問題。要求在澆筑前期不僅僅要做好計(jì)算工作，還需要明確凝土澆筑應(yīng)講究層次，不能一次性進(jìn)行澆筑[5]。

3.1.2 做好振搗以及后續(xù)管理工作。在開展混凝土澆筑過程中，也需要精準(zhǔn)的把握好混凝土的溫度變化以及距離變化，防止由于在混凝土振搗時(shí)產(chǎn)生的時(shí)間段延遲帶來的混凝土裂縫問題，需要對(duì)所有的細(xì)節(jié)進(jìn)行把控，有效地避免出現(xiàn)漏洞或者是由于振搗中的過振影響而導(dǎo)致修復(fù)的結(jié)果下降。在完成混凝土澆筑工作之后也不能馬上收工，而是需要做好后續(xù)處理工作，即在混凝土澆筑完成的三次3～4小時(shí)內(nèi)對(duì)混凝土表面用刮尺進(jìn)行刮平，再利用滾筒或者是刮片對(duì)混凝土表面進(jìn)行二次刮平，提高混凝土刮平的整體質(zhì)量和效果，滿足混凝土施工的實(shí)際需求。這種方式還能對(duì)混凝土起到良好的封閉保護(hù)作用，在每一次修復(fù)完成后，都需要對(duì)道橋做好養(yǎng)護(hù)工作，有效地延長(zhǎng)道橋在使用時(shí)的使用期限。

3.1.3 應(yīng)用通水冷卻方式。應(yīng)用通水冷卻處理手段，使得混凝土澆筑技術(shù)在使用時(shí)質(zhì)量得到提升。大面積地使用混凝土澆筑技術(shù)時(shí)，也可以采取一些額外的技術(shù)手段，例如，采用薄壁鋼管，由于其內(nèi)部含有一些小的冷卻管，在澆筑前可以利用其進(jìn)行試水，而試水的目的是為了了解管道本身是否存在一定的阻塞或者是存在漏水現(xiàn)象的出現(xiàn)，其能夠起到良好的預(yù)防作用。在使用混凝土技術(shù)時(shí)，還需要在開展混凝土施工時(shí)，通過通水冷卻的方式，在溫度控制方面起到正面影響，其本身具有極強(qiáng)的實(shí)用性，能夠滿足當(dāng)前的建設(shè)發(fā)展需求。

3.1.4 壓力灌漿水泥灌注法。在混凝土進(jìn)行控制之前還可以利用壓力灌漿水泥灌注法開展相應(yīng)的施工。在使用灌漿之前，需要對(duì)混凝土的裂縫位置進(jìn)行修復(fù)，嚴(yán)格地將其中存在的一系列裂縫進(jìn)行掌握，針對(duì)發(fā)生裂縫的地方需要做好裂縫范圍、裂縫數(shù)量的確定，然后找到相應(yīng)的位置進(jìn)行鉆孔，需要明確混凝土的孔洞位置，并且準(zhǔn)確地將水泥灌入到裂縫中，然后做好清理工作，可以通過空氣壓縮機(jī)對(duì)灌入的水泥進(jìn)行吹干，將裂縫和孔隙封閉起來，其目的是為了防止灌漿外溢這一現(xiàn)象，同時(shí)也能夠提高整體的管理質(zhì)量，避免混凝土再一次出現(xiàn)裂縫。而針對(duì)所有的混凝土裂縫修復(fù)在完成之后都需要進(jìn)行在都需要進(jìn)行復(fù)查，確?；炷亮芽p修復(fù)工作能夠滿足實(shí)際需求[6]。

3.2 檢測(cè)材料的質(zhì)量

在開展道橋工程時(shí)，首先要明確施工材料質(zhì)量的重要性，應(yīng)做好施工材料的監(jiān)督和檢測(cè)工作，制定相應(yīng)的質(zhì)量管理評(píng)價(jià)系統(tǒng)。需要將道橋工程中所用到的全部材料進(jìn)行及時(shí)的質(zhì)量監(jiān)管，只有在確保材料質(zhì)量與國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范相互協(xié)調(diào)的情況下，才能夠?qū)⑦@些通過材料質(zhì)量檢測(cè)的材料放投入實(shí)際的工程中，而對(duì)材料的質(zhì)量控制制度應(yīng)不斷完善，采用更加先進(jìn)的材料檢測(cè)的方式，提高材料檢測(cè)的整體質(zhì)量，并且確保使用質(zhì)量得到提升。要求在實(shí)際工程開展之前完成對(duì)所有材料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，保證本次道橋施工質(zhì)量能夠滿足實(shí)際檢測(cè)的要求。而針對(duì)由于溫度導(dǎo)致的裂縫進(jìn)行保護(hù)的過程中，檢測(cè)材料這一種保護(hù)方式更多是預(yù)防為主，還需要構(gòu)建相應(yīng)的科學(xué)目標(biāo)及準(zhǔn)則。道路橋梁工程在建設(shè)過程中需要利用更多現(xiàn)代化、科學(xué)化的方式。比如，利用仿真模擬技術(shù)對(duì)道橋工程混凝土的實(shí)際溫度進(jìn)行第一時(shí)間的監(jiān)控，還需要根據(jù)道路橋梁施工構(gòu)建的地理環(huán)境以及實(shí)際氣溫進(jìn)行研究。在施工過程中，道橋工程混凝土的選用需要結(jié)合該地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的溫度設(shè)立，進(jìn)而建立有針對(duì)性的維修養(yǎng)護(hù)方案，能夠盡可能地減少由于溫度而帶來的混凝土裂縫問題[7]。

3.3 定期材料的水分進(jìn)行測(cè)驗(yàn)

混凝土材料在施工過程中如果缺少水分，很容易呈現(xiàn)破裂的現(xiàn)象。為此，在任何一次施工過程中，都需要安排專業(yè)的試驗(yàn)人員對(duì)混凝土中所蘊(yùn)含的水分進(jìn)行試驗(yàn)，并且根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果及時(shí)調(diào)整施工中配合比。在混凝土制作過程中還需要在第一時(shí)間內(nèi)嚴(yán)格地做好一系列攪拌工作，其目的不僅僅可以保證本次混凝土施工過程中的整體施工質(zhì)量，同時(shí)還能夠增強(qiáng)道橋工程建設(shè)的整體效果。在混凝土施工過程中需要控制好一系列的自然環(huán)境，明確該地區(qū)的晝夜溫差變化，并且結(jié)合風(fēng)力，日照等一系列自然因素，盡可能營造出最佳的施工環(huán)境，有效地避免混凝土材料在施工過程中受到溫度影響而造成的塌落現(xiàn)象較為嚴(yán)重這一問題。還需要合理地控制好施工工期，盡可能地避免拖延工期導(dǎo)致的施工只能在嚴(yán)峻的環(huán)境下開展。例如，夏季高溫時(shí)或者是冬季嚴(yán)寒時(shí)，均需要停掉施工工作溫度過高或者是溫度過低都不利于混凝土施工，其中溫度過高不僅僅會(huì)導(dǎo)致混凝土施工質(zhì)量較差，還有可能會(huì)出現(xiàn)工作人員中暑，這一現(xiàn)象不利于混凝土的自然形成[8]。

4 結(jié)束語

綜上所述，道橋工程的建設(shè)與人們?nèi)粘Ｉ羁芍^密切相關(guān)，需要高度重視道橋工程的發(fā)展質(zhì)量，一旦出現(xiàn)問題在情節(jié)嚴(yán)重時(shí)會(huì)帶來交通事故，當(dāng)前需要針對(duì)道橋工程中常見的混凝土裂縫這一問題找出原因，并對(duì)混凝土裂縫的修復(fù)技術(shù)進(jìn)行分析，做好施工前的預(yù)防、施工后的修復(fù)，保證道橋工程發(fā)展質(zhì)量得到有效的提升。