道路桥梁混凝土裂缝问题及处理措施研究

道路桥梁混凝土裂缝问题及处理措施研究

杨帅

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北京西门交通设施工程有限公司

摘要：目前，随着科学技术的进步，混凝土施工在道路桥梁建设过程中占有较大的比例，容易受到多方影响出现裂缝问题，因此，国内外学者以及从业人员对于混凝土裂缝控制的研究从未停止，极大地推动了道路桥梁建设工程的发展。

关键词：道路桥梁；混凝土；裂缝问题；处理措施

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道路桥梁混凝土裂缝问题

2.1原材料质量问题

原材料质量直接影响到混凝土使用效果，如果施工单位没有合理选择混凝土的原材料，将会影响到混凝土施工质量。例如在搅拌混凝土的过程中，施工单位没有严格控制砂石含量，导致混凝土的抗拉强度因此受到影响，而且混凝土的收缩性将会因此增大，产生混凝土裂缝问题。在混凝土拌制阶段，施工单位需要合理使用掺加剂和外加剂，因此保障混凝土的质量，但是施工单位没有严格控制剂量，混凝土的性能将会被影响，从而引发混凝土裂缝问题。

2.2温度裂缝

混凝土浇筑的最佳温度在10-15℃，而南方夏季气温较高，若混凝土原料温度较高，或者在运输过程中出现升温情况，会影响混凝入模温度，进而造成假凝，产生裂缝；或者在养护过程中，环境温度较高，导致混凝土升温，也会产生裂缝。因此，在南方夏季施工的过程中，应适当采取相应的降温、控温措施。对于北方冬季而言，环境温度较低，会导致混凝土入模温度较低，或者混凝土表面散热较快，而内部由于水化热反应温度较高，混凝土表面与内部形成温差，进而造成温度裂缝。因此，应结合实际情况采取相应的保温以及升温措施。此外，在进行施工的过程中，若混凝土结构局部受到暴晒，导致受热不均匀而产生较大的拉应力，也会引发温度裂缝。

2.3施工工艺不够优良

混凝土施工工艺直接影响到道路桥梁质量，如果因为生产加工的影响，延长混凝土运输时间，将会影响到混凝土的性能。混凝土搅拌浇筑也直接影响到工程质量，在实际施工过程中，如果施工人员施工水平较低，将会降低混凝土自身性能，最终演变为混凝土裂缝。在混凝土振捣阶段，如果施工人员缺乏工作责任心，将会影响到混凝土振捣的密实性和均匀度，从而引发裂缝问题。在完成浇筑工作之后施工单位没有及时养护混凝土，将会影响到混凝土内部水化反应，降低了整体混凝土结构的强度，也会因此产生裂缝问题。

2.4养护管理工作不合理

施工中出现的混凝土结构裂缝，很大一部分原因是施工中的养护和管理不善造成的。针对混凝土结构，应加强养护管理，一旦发现有小裂缝，应立即进行修复，防止其发展为大深度裂缝。在具体的养护管理中，要注意喷水和覆盖。但有些施工项目在混凝土施工结束后没有进行喷水养护，导致裂缝难以得到有效地控制。此外，在道路桥梁混凝土结构的养护管理中，现代养护管理技术无法得到较好的应用，一些养护管理人员的技术能力较差，致使工程建设管理工作的执行出现了偏差，导致混凝土出现裂缝。

3道路桥梁混凝土裂缝问题的处理措施

3.1控制混凝土原材料

在混凝土施工过程中，施工单位需要控制原材料的质量，通过合理使用材料，避免因为材料问题引发裂缝问题，保障混凝土工程质量，合理减少工程施工成本，保障道路桥梁工程的综合效益。在原材料质量控制过程中，施工单位需要安排专业人员采购材料，制定科学的材料采购计划，采购人员需要全面分析建筑市场，确定当前材料价格的变化。施工材料供应商需要出具材料合格证，确定采购之后需要根据规定签订合同，为日后解决矛盾提供参考。施工单位还需要加强管控施工材料运输过程，全程监督材料运输过程，避免发生材料损坏和材料丢失等问题。向施工现场运输原材料之后，施工单位需要安排专人检测原材料性能，可以利用抽样检测方式，如果发现不合格的材料需要立即联系材料生产商，及时更换完好的材料。

3.2控制施工温度

温度是影响混凝土裂缝的关键性因素之一,包括外界环境温度、混凝土材料初始温度及因水泥水化热反应引发的温升。在道路桥梁施工中,首先需确定每日最佳施工时间,通过对全天温度的监测找准温度适宜且变化幅度最小的时间段,尽量在该时间范围内进行混凝土施工,可以避免外界环境温度变化诱发混凝土裂缝;其次,将集料温度控制在50℃以内,在材料拌和中可以通过洒水将材料温度控制在合理范围内,或者借助冷风机对集料进行降温,可以避免混凝土内部温度过高;最后,根据温度变化控制混凝土浇筑厚度、浇筑速度,使水泥水化热反应产生的热能可以在短时间内消散,进而降低混凝土裂缝产生概率。

3.3重视施工工艺控制

在施工过程的管理上应该做好以下工作:（1）严格控制拌和过程,保障拌和按照有关要求执行,并保证拌和匀称,例如在沥青、石料拌和期间,应当对投入比例实行严格控制,且必须遵照一边拌和一边加热的原则,严格地控制拌和的温度,避免因气温而影响拌和,使物料本身性能处于最佳状态;（2）在搅拌之前应检查物料的干净程度,确定是否存在污垢并及时进行处置,以免污染物质对物料的质量造成不良的影响;（3）严格控制水分渗透和负载,在初始物料条件下应该进行碾压,以利用合理的碾压方式来达到提高混凝土强度的目的;（4）因为碾压与裂缝的产生有着紧密联系,所以为了降低裂缝对结构的不良效应,应该在实践中做好碾压作业,保障碾压一次就能完成;（5）对道路桥体的融合面进行合理的加工,以保证各关键点符合有关规定,并使融合区的密实性符合设计的需要,避免产生裂缝。另外,针对市政道路还需要强化相应的沥青路面预防性养护工作,其中比较常见的技术是改性乳化沥青稀浆封层技术。该技术的实施主要体现为道路微表处,并对沥青路面形成较为理想的养护效果。针对市政道路上出现的裂缝,若表面的病害较小,则可以直接通过改性乳化沥青稀浆封层处理,进而提升道路表面的抵抗能力,对于裂缝缺陷起到较强的预防作用。

3.4加强混凝土施工的后期养护

处理混凝土裂缝的另一个重要步骤是改进后处理。应严格按照混凝土构筑物养护的相关标准进行后期养护。对于一般环境下普通水泥品种的养护，应在混凝土浇筑后的12-18h后开始养护。养护时间要持续21-28d。混凝土养护一般采用洒水自然养护、喷涂薄膜养护及塑料薄膜包裹养护等几种方法。这几种混凝土养护的目的都是保持混凝土湿润，避免失水以达到养护标准。养护方法分为蒸汽法、自然养护、养生液法、满水法、养护膜法等。要根据现场施工生产实际情况选用合适的养护方法，避免混凝土构筑物在养护期间产生裂缝。

3.5混凝土结构优化设计

在设计时，宜选择中、低强度的混凝土，而不应使用高强度的混凝土。通过采取适当的措施，提高承台面配筋的强度，可以有效地抑制混凝土表面的收缩开裂。增大配筋数量对预防裂缝起到一定的作用，可以提高结构的整体性能，减少裂缝宽度。对于混凝土工程，如果允许横向施工，则按照温度裂缝的要求进行分割，并设置必要的连接。另外，还应强化平面布局的优化。在道路桥梁设计中，浇筑结构的布置是关键，其布置方案直接影响到施工的质量。由于建筑物的平面凹陷，需要在结构上适当地添加横梁，以适应工程的需要。采用膨胀加固带可以最大限度地弥补收缩，防止结构开裂。目前，可将膨胀加固带分成连续式、间歇式和后浇式三种类型，并根据具体情况选用相应的控制措施。在混凝土浇筑前，设计人员应加强分析混凝土施工过程中出现的问题，根据实际情况制定相应的防治措施，降低混凝土结构裂缝发生的概率。混凝土浇筑前，工作人员要分析各种影响因素，落实全过程浇筑控制手段，降低混凝土质量隐患。浇筑前要正确装配预埋件，确保预埋件位置合理，混凝土浇筑、振捣均按施工要求进行。

结语

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、改进施工方法、控制施工温度、注重混凝土养护、及时修复处理裂缝,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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