道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及预防对策

道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及预防对策

郎坤

中铁九局集团第七工程有限公司

摘要：当下桥梁结构中使用最为广泛的是钢筋混凝土结构，但这种结构在使用过程中经常会出现耐久性问题，影响桥梁的使用寿命。裂缝问题在道路桥梁建设中屡见不鲜，容易引发安全事故，相关工作人员要全面了解道路桥梁施工中混凝土裂缝的成因，并做好裂缝预防，因此，对于道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及预防对策的探析具有重要意义。

关键词：道路桥梁；混凝土裂缝；预防对策

引言

混凝土是道路桥梁施工中应用最为广泛的材料,具有易获取、成本低、强度高等显著优势。但混凝土材料本身具有较大收缩性,在温度变化下混凝土结构体积会发生明显变化,很容易因内外部应力不同产生裂缝。同时,施工工艺水平、温度控制、原材料质量、材料配合比等也会影响混凝土施工质量,如果质量把控不到位、外界环境温度变化幅度较大、混凝土养护不及时,便会诱发混凝土结构性及非结构性裂缝,轻则降低混凝土表面美观性,重则影响整体结构的稳固性、降低混凝土使用寿命。因此,在道路桥梁施工中应对混凝土裂缝防治及处理予以高度重视,结合裂缝表现及成因采取针对性处理措施。

1道路桥梁施工中混凝土裂缝危害

受外界环境因素及施工质量因素的共同影响,道路桥梁施工中混凝土裂缝现象频繁发生,虽然部分裂缝宽度及深度不足以导致道路桥梁主体结构坍塌、损坏,但随着时间的推移,在行车荷载、道路桥梁自重的作用下混凝土裂缝会有所延伸,当空气与水体由裂缝渗透至混凝土内部时会对金属构件、钢筋造成腐蚀,不仅会影响道路桥梁外观,而且很容易引发混凝土碳化等严重问题,威胁道路桥梁通行的安全性。不仅如此,部分混凝土裂缝由地基沉降引发,出现裂缝表明地基沉降量较大且沉降不均匀,地基强度难以承受行车荷载,很容易导致跳车等事故,危害人们的生命安全,阻碍我国交通事业的可持续发展。由此可见,道路桥梁施工中混凝土裂缝问题不容忽视,需探明成因并采取针对性技术措施解决裂缝病害。

2道路桥梁施工中混凝土裂缝成因

2.1表面裂缝

混和料构造物当接触到外界水化作用或热度、温度变化干扰时，其构造物内外部温度会出现不均衡温差现象，内部温度高外部温度低，温差会产生温度应力。当温度应力到达或超出混凝土构件抗变影响极限时，混凝土成品构件就会出现表面开裂或缝隙。对体积越大的混凝土，表面裂缝的危害性越小，表面裂缝不会深度渗入，但是直接影响工程美观性和寿命。

2.2温度造成的混凝土裂缝

温度裂缝形成的主要原因为温度出现急剧变化的情况，在施工开展的初始阶段，需做好温度测试工作，降低外部因素产生的影响。但是施工中无法避免昼夜温差影响与四季温差影响，温度混凝土裂缝主要出现在施工完成后，因此需要通过施工维护的方法进行解决。对于一些工期较长的施工项目而言，需注意建筑物的热胀冷缩特点，匹配完善的养护措施，降低混凝土裂缝发生概率。

2.3材料问题造成的混凝土裂缝

在材料配比工作中，由于粗骨料中含有过多杂质，受环境和温度等因素限制，易出现混凝土裂缝问题。在混凝土施工中需采用不同品种的集料，不同的集料类型收缩能力有所差异，若是使用相同的材料管理方法，则会造成混凝土裂缝问题。在选择水泥材料过程中，需关注水泥的水灰比，若是材料配比出现问题，则无法保证材料使用质量。在混凝土应用过程中会出现渗水现象，从而造成混凝土材料搅拌不均匀，增加了建筑物出现裂缝的概率。

3道路桥梁施工中混凝土裂缝应对措施

3.1强化材料质量控制

水泥水化热反应放热是诱发混凝土裂缝的主要原因,因而在道路桥梁施工中应严格把握混凝土材料质量。①采用水化热反应程度较低的水泥,适度添加粉煤灰代替部分水泥,可以降低水泥用量,避免温度及收缩裂缝的产生;②提高集料级配的连续性与稳定性,对集料进行水洗筛分,保证集料的清洁、干燥、粒径适中、无风化、无杂质;③对进场材料进行抽样检测,重点检验粗细骨料粒径、集料含水量、外加剂及掺入剂性能、水泥是否结块等,检验合格的材料才能进场使用。

3.2优化材料配比

在道路桥梁施工中,除了通过控制材料质量有效应对混凝土裂缝之外,还可以通过材料配合比的优化降低材料收缩变形对混凝土结构的负面影响。首先,控制水泥的种类与掺量,选择初凝时间大于4h,终凝时间大于6h的低水化热水泥可以降低水泥用量,同时,选择SO3含量不超过3%的粉煤灰,按照水泥设计用量的15%~20%掺入检验合格的粉煤灰,可以延缓水泥强度形成时间,有效控制收缩裂缝;其次,选料后需按照设计标准进行混合料拌和,限制细料、粉料的用量,可以有效防止混凝土裂缝的出现;最后,适当加入缓水型外加剂,可以缩小混凝土表面及内部水分流失速度差异,进而控制收缩裂缝。

3.3温度控制

在施工开展的测试阶段，需对施工温度进行测试，若想达到施工控制的工作目标，可在施工环境内部覆盖草料，草料的厚度在0.2mm左右。针对环境温度进行测试时，了解施工环境内部条件，在施工土地中埋入水管，通过水体循环流动，达到施工环境降温的效果。在施工中，严格按照标准规范进行操作，若是出现温度下降情况，及时做好保温工作。

3.4改进施工技术方法

道路桥梁施工中混凝土施工包括材料拌和、模板拼装、混凝土浇筑及振捣。通过材料质量控制及配比优化可以解决因混凝土自身问题诱发的裂缝病害。因此,在实际施工中应加大对模板拼装、混凝土浇筑施工的质量控制。首先,在模板拼装前检查模板表面有无划痕、杂质,做好模板位置放线,用石灰清晰标出模板位置;其次,在模板拼装时需要对阳角进行处理,通过粘贴胶条防止模板漏浆;此外,严格按照施工图及放线进行模板安装,保证模板之间拼接紧密、位置精准;最后,在混凝土浇筑施工中一般采用分层浇筑方法,每层浇筑厚度控制在30cm之内,每层浇筑完成后利用振捣设备沿统一方向对不同振捣点进行振捣,将振捣设备插入下层混凝土材料一定深度,保证上下层材料混合均匀,从而避免施工质量裂缝。

3.5注重混凝土养护

外界环境温度、湿度会对混凝土质量产生影响,在干燥环境下混凝土内外部湿空气交换频发,可能诱发裂缝问题。因此,需结合混凝土凝结情况确定拆模时间,按照合理顺序进行拆模,避免拉应力造成混凝土裂缝。同时,混凝土硬化过程中如果出现坍缩等质量病害,现场施工人员需探明病害成因并采取补救措施,避免混凝土裂缝扩大。此外,根据混凝土等级确定养护周期、养护起始时间,拆模后在混凝土表面喷洒适量的水并铺设防水材料,使混凝土处于温湿度适宜的环境下。同时在混凝土表面及四周铺设防晒布、防水布等,避免局部温度过高造成混凝土裂缝。

结束语

道路桥梁施工中混凝土裂缝主要包括收缩裂缝、温度裂缝、沉降裂缝及施工质量裂缝,不同类型的裂缝其成因有所差异,与混凝土材料自缩性、水泥水化热反应、外界环境温湿度及混凝土施工工艺相关。为有效解决混凝土裂缝问题,在道路桥梁施工中应把控好材料质量、优化材料配比、控制施工温度、注重混凝土养护,进而在解决裂缝问题的同时促进道路桥梁施工朝向高质量、高水平的方向发展。

参考文献

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