关于路桥施工混凝土裂缝问题及其控制的探析

2017-03-10张丽

绿色环保建材 2017年9期

关键词：荷载裂缝混凝土

张丽

新蔡县交通工程质量监督所河南省 463500

关于路桥施工混凝土裂缝问题及其控制的探析

张丽

新蔡县交通工程质量监督所河南省 463500

日前，随着经济飞速发展，道路桥梁的施工建设也越来越频繁。因为道路的修整及铺设是地区加快发展的重要途径，所以道桥的建设在推动我国发展进步的计划中扮演着重要的角色，所以我们必须重视道路工程的施工和监督，延长道路桥梁等重要交通线路的使用寿命。在道桥建设中，影响工程质量的关键部分就是混凝土施工。在混凝土施工上可知，道路桥梁等工程的建设是我国社会主义经济建设的重中之重，而在大部分道桥工程中，混凝土裂缝是普遍存在的问题，它不但会影响到工程的质量，还会对道路投入使用时产生影响。

路桥施工；混凝土裂缝；质量控制分析

1 引言

在进行道路施工建设时通常采用的路基铺设材料都是混凝土，因为相比其他种类的材料来说，混凝土的价格会较便宜一点，而且使用时也比较好凝固，有成本较低使用方便的优点。所以会广泛应用于道桥工程建设。但混凝土也有一定的弊端，在施工过程中容易因外力因素产生裂缝。裂缝不仅会对混凝土的稳固产生影响，还会对道路的使用造成不便。所以要保证工程的质量，我们就应该注重对裂缝问题的深入研究与解决。

2 普遍出现的裂缝种类

2.1 温度裂缝

由于道桥建设工程是室外作业，所以在施工期间会不同程度地受到天气、气温等不同因素的影响。虽然工程建设的材料大多是比较坚硬的固体或粉末状的东西，但它们的状态也会随着温度的变化而有所改变，会发生“热胀冷缩”的物理现象。如果温度的变化幅度较大，施工材料也会产生明显的变化，尤其是在混凝土施工阶段，混凝土在使用时一经凝固就形成了固定的结构，而混凝土结构的施工中会有水泥的成分存在，水泥又容易与空气、水等因素发生水化放热反应，再加上温度的波动会导致混凝土随着温度变化时涨时缩，假如混凝土的变化幅度过大就会大于混凝土结构的承受能力，于是就会出现裂缝现象。这就是温度裂缝产生的具体过程。

2.2 结构裂缝

由上文我们了解到道路工程的施工环境比较恶劣，不仅是温度影响施工，还有风力、降水、阳光等各种因素会对施工造成困难，也会不同程度地对道桥工程产生负面影响。因为混凝土的土质比较疏松，所以很容易受到自然因素的破坏，比如遇强降水时，水力的冲击就会对混凝土的土质造成影响，甚至还会出现周围水土流失的情况；而且混凝土的钢筋还会与空气中的二氧化碳发生化学反应，对其保护层起腐蚀的作用。保护层作用减弱就容易使其他有破坏性的化学分子对钢筋的氧化膜造成破坏，由于钢筋的氧化膜是保护钢筋不生锈的，所以氧化膜的破坏就加快了钢筋的生锈速度，继而会加大混凝土的膨胀程度，就会从内部使混凝土结构毁坏，发生裂缝现象。这就是结构裂缝的形成过程。

2.3 荷载裂缝

由于道桥的修建是供行人车辆通行的，而且不同车辆也会对道路有不同大小的压力，所以在道桥建设时应考虑其承重能力，也叫应力。混凝土结构是道桥承受压力的主要部分，其承受压力的能力就称为荷载。在特殊情况下当车辆的重量超过混凝土结构的荷载时，由于承受不住重压混凝土结构就会出现裂缝，即荷载裂缝。我们根据荷载裂缝产生的原因不同可以把裂缝分为两类，一种是直接裂缝，它大部分是因为施工时工作不规范造成的；另一种是次应力裂缝，它的产生则是由于在施工时受到外力的影响。

3 浅析导致混凝土结构出现裂缝的因素

3.1 荷载因素导致的混凝土裂缝

由上文所述可知，荷载与应力不同时就会使混凝土产生荷载裂缝。而荷载又可以划分为静荷载、动荷载。以上两种及其在应力的影响下产生的裂缝都可以归结为荷载裂缝。在应力的作用下，由于造成裂缝的外力原因不同，又可以分为直接应力和次应力裂缝。两者的不同在于前者是由外荷载产生的应力导致的；而后者则是由外荷载产生的次应力导致的。

3.2 温度变化因素导致的混凝土裂缝

因为混凝土会随着温度的高低出现膨胀或冷缩的情况，当混凝土的变化比较大时其结构内部会产生一种力，就是所谓的应力，如果应力的大小大于混凝土结构本身可以承受的最大变化程度，就会使其出现由温度变化引起的温度裂缝。这种类型的裂缝大多会出现在跨度比较大的道桥混凝土结构中。

3.3 混凝土本身变化因素导致的裂缝

由于混凝土的土质疏松，又不容易塑性，所以在某种条件下混凝土结构自身会出现变动。其中容易导致结构变形最普遍的原因就是混凝土收缩。根据引起收缩的因素不同，可以大致分为主要的两大类，一类是塑性收缩，还有一类是缩水收缩。除此之外还有碳化和自身收缩。诸如此类的裂缝就被叫做混凝土收缩裂缝。

3.4 混凝土材料质量因素导致的裂缝

在道桥的施工建设时会用到各种类型的材料，比如水泥、砂、各种试剂等。材料的质量是工程质量的基础，只有材料质量有保证才会对工程质量有保证。大多数工程因使用材料不当或者材料用量不对的原因会使混凝土出现裂缝，影响质量。

3.5 因混凝土施工不规范而导致的裂缝

因为混凝土结构建设是一项复杂又严密的工作。它包括各类材料的搭配使用、各种因素的相互制约、各个部门的工作分工、各类工作人员的协调配合，所以对混凝土的施工要求也较高。从材料的选择到施工完成都需要遵循规范的建设方式，受正确地指导和严格地监督。任何一项步骤不到位就会导致混凝土出现裂缝。例如混凝土的拌制工艺，如果在调拌时用的各类材料的比例不规范或搅拌方式、工具等不正确都会影响到混凝土结构的稳固性和坚实性。所以为了保证施工质量，施工工艺是重要的环节。

4 探究对混凝土裂缝问题的应对措施

在整个道桥建设工程中，混凝土结构的建设是最关键的部分之一。混凝土的质量决定了道桥工程的质量。所以为了保证工程的质量，我们应对混凝土的裂缝问题作出必要有效的措施。下文我们将对应方法作出分析。

4.1 严格把控使用水泥的种类及数量

在混凝土结构施工建设时所用到的较多的材料之一就是水泥。根据施工条件的不同对水泥的类型、用量等也有不同的要求。比如在普通情况下采用的都是标号比较大的水泥材料，因为大型号的水泥比较节省用量，从而降低成本。在石骨料和砂的选用上也应按照规定的标准来，无论是在粗细骨料的配置上还是砂泥之间的用量上都应严格规范，它们任何一个因素的变动都会对混凝土的质量产生不好的影响。在水和外加剂的用量上也应符合标准，如果水量使用不准确将会影响混凝土的搅拌质量，所以应时刻注意水泵的出水情况；在外加剂的选用上也应规范，这样可以对混凝土的搅拌质量做出保障。

4.2 对于温度裂缝的应对措施

因为温度裂缝出现的主要因素是温度变化导致的应力超过了混凝土承受的范围，所以若想解决温度裂缝问题就应该从混凝土的应力控制力和温度变化引起的应力两方面来入手。具体可以概括为以下几点：(1)由于混凝土的疏松特质不利于其稳固性，所以就要采取措施，使其更坚实，比如可以在石骨料使用前在它表面洒水，这样对增强它与水泥等材料的粘黏性有很大的作用，还可以有效降低混凝土的温度。(2)当施工时温度过高时，可以采用分层浇筑的方法，在减少混凝土需要浇筑的厚度的同时把其进行分层次作业，可以有效加快其散热的速度，达到降低温度的效果。(3)加强对大体积混凝土的温度的测量。对于大体积混凝土的测温可采用圆盘式温度计分别对混凝土的内部和外部温度进行测量。将温度计贴于模板外的保温装置来测量混凝土表面温度。在混凝土浇筑施工前在模板身上预留测温孔，待混凝土浇筑完成后将温度计放入预留测温孔中测量混凝土内部温度。根据记录数据计算混凝土内外温差是否在规定范围内。

4.3 路桥工程施工中混凝土施工工艺质量的控制对策

在路桥工程墩身、托盘以及顶帽等部位的混凝土施工时，应先对墩身及托盘位置进行混凝土浇筑施工，然后钢筋构件吊装到顶帽位置，再进行混凝土浇筑。混凝土浇筑采用泵送方式先将混凝土输送至墩顶，在泵管出口连接软管将混凝土送至各浇筑部位。混凝土浇筑采用分层浇筑分层振捣方式。混凝土浇筑顺序为从墩身的一侧向墩身的另一侧往复移动浇筑和振捣。混凝土每层建筑厚度应控制在30cm内，振捣时间不宜过长或过短，通常检验混凝土振捣质量的标准是看混凝土表面是否泛浆;振捣棒不能插入混凝土过深，避免对混凝土内部的钢筋构件造成损坏或移位。