道路桥梁沉降施工中混凝土裂缝成因分析及应对措施

2022-08-18史继成

运输经理世界 2022年17期

关键词：集料水泥裂缝

史继成

（贵州雷榕高速公路投资管理有限公司，贵州黔东南 557100）

0 引言

在道路桥梁建设的过程当中，混凝土施工对于道路桥梁施工质量会产生至关重要的影响，而受混凝土本身的特性混凝土裂缝问题并不少见，需要对混凝土裂缝问题作出有效的解决和控制，为明确混凝土裂缝的控制策略，需要明确混凝土裂缝的成因。

1 道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析

1.1 材料裂缝

施工材料作为建筑施工的重要物质基础，其性能和质量会影响建筑工程的整体质量。为进一步提高混凝土施工的质量，应从材料角度做出分析和研究，保障材料的性能符合于实践施工标准才能有效解决混凝土裂缝问题。混凝土并不是单一的材料构成，而由多种材料共同搅拌融合而成。因此，混凝土在搅拌过程中和材料选择中都受到各方面因素的影响，导致了材料并不符合施工需求，而出现混凝土裂缝。例如混凝土搅拌时相关工作人员并没有严格按照相应的施工标准和施工规范进行拌和工作，在材料与材料之间的比例分配上不够合理。水泥是混凝土搅拌过程当中十分重要的一个原材料，而在水化之后，会产生大量的水化热，如果热量无法得到及时的释放，则会导致混凝土内部与外部之间的温度差过大，进而导致混凝土裂缝的出现，影响混凝土的施工质量，进而影响道路桥梁施工的质量。

1.2 收缩裂缝

一般情况下，在混凝土施工的过程中因为收缩导致混凝土裂缝产生的情况主要可以从两个角度来展开分析：塑形收缩和干缩。塑形收缩导致混凝土裂缝大多数出现的时间段是在水泥凝结之前。混凝土因为失水进而出现收缩，混凝土内部的拉应力超过了混凝土本身的抗拉强度，进而导致混凝土内部外部出现不同程度的横向裂缝和纵向裂缝，这种裂缝的出现往往是不均匀的。干缩产生的混凝土裂缝大多数是在混凝土浇筑施工之后产生，也就是在养护工作落实的过程中。因为养护工作落实不到位，导致了混凝土湿度不足，出现宽度和深度不同的裂缝，影响了混凝土结构，降低了混凝土施工的质量。

1.3 温度裂缝

温度问题导致混凝土裂缝较为常见，会降低混凝土本身的抗拉性，使稳定性受到影响，对混凝土的质量产生了一定的冲击和破坏。例如，在混凝土施工的过程中，混凝土绝热性相对较强，在内部水化热影响下温度较高，外部由于裸露面积较大，加速了自然散热，如此内外部温差过大，受热胀冷缩和拉应力的影响，内部温度无法及时释放，造成混凝土裂缝。

1.4 沉降裂缝

沉降裂缝也较为常见，大多集中在局部位置。地基土质如果较为松软且不均匀，如果相关工作人员在回填工作落实的过程中方法不够科学，操作不够规范，回填不够密，则会导致混凝土裂缝的出现。除此之外，模板设计不科学也会导致底部松动，出现混凝土裂缝。沉降裂缝大多数为贯穿裂缝，会严重影响混凝土的结构质量。

2 混凝土裂缝的处理措施分析

2.1 材料裂缝的处理方案

材料裂缝在混凝土施工过程中最为基础也最为根本。解决混凝土裂缝问题，首先，需要对材料做出有效控制和分析。相关工作人员需要明确混凝土搅拌过程当中各种材料的配合比，了解理论配合比的同时还需要落实勘测工作，掌握混凝土搅拌现场的温度和湿度，如表1 所示，相关工作人员需要结合实际情况对混凝土材料的配合比进行科学的调控和分析，为后续施工提供科学的数据。

表1 混凝土水灰比

其次，在材料选择的过程当中需要结合实际情况对材料的种类做出有效调配，明确材料的类型，尤其是水泥材料的选择，水泥在选择的过程当中应当尽可能地选取水化热相对较低的材料，在保障混凝土强度同时尽可能减少和降低混凝土内外的温度差。在材料比例分析的过程当中，相关工作人员需要着重考虑的也是水泥的用量和水泥的质量，同时引入科学量的掺和料。例如在混凝土搅拌的过程当中引入粉煤灰，可以有效减少对水泥的需求，同时也可以减慢水化热的速度，进一步有效的降低混凝土内外的温度差。

此外，在粗集料选择的过程当中也应当作出科学的分析。如表2 所示，相关工作人员需要结合实际确定粗集料的选择标准，一般情况下粗集料的选择标准以粒径为主要的选择标准，需要保障粗集料的粒径在40mm 以内，这种粒径的粗集料也可以进一步减少在混凝土搅拌的过程当中对于水泥的需求。同时粗集料中的石块也可以较好地吸收热量，降低温度裂缝出现的概率。

表2 混凝土外加剂检测配比计算

最后，在混凝土搅拌的过程中，减水剂的选择也十分重要。减水剂本身具有减水和塑形的效果，添加适当的减水剂可以减少在混凝土搅拌过程中对水的需求量，同时确保混凝土的强度并且有效减缓混凝土放热峰值的时间，相关施工单位需要引起关注和重视，通过材料的有效控制来减少混凝土裂缝的出现，提高混凝土施工的质量。

2.2 收缩裂缝的控制

收缩裂缝主要包括塑形收缩造成的混凝土裂缝和干缩造成的混凝土裂缝，因此在裂缝处理和控制上所采用的控制手段也会有所不同，需要根据不同的情况做出针对性的分析。

首先，对于塑形收缩所形成的混凝土裂缝，相关施工团队需要加强对施工工艺的管理，引入动态监控机制，保障施工工作人员所采用的施工方法和施工技术符合实践施工需求。其次，需要引入硅酸盐水泥作为材料，并且在混凝土搅拌的过程中有效控制混凝土的水灰比例，加入高性能减水剂，保障混凝土的和易性和坍落度符合施工标准，并且在混凝土搅拌的过程中注意水和水泥的用量控制。最后，在混凝土浇筑之前需要引入湿润模板和基层，保障湿润性和均匀性。在混凝土施工结束之后需要覆盖塑料膜，确保混凝土的湿润性，然后展开养护工作，定期洒水，根据不同天气情况控制洒水的频率和用量。

对于干缩裂缝的问题，其一，相应的施工团队同样需要注意施工材料的有效管控，保障施工材料的质量，落实检查和管控机制，保障材料符合实践施工需求，同样引入热度低的水泥，对骨料的粒径作出有效控制和分析。其二，在施工工作落实的过程中协调好材料、环境和工艺之间的关系，有效预留伸缩缝，以此为中心落实混凝土施工，减少混凝土裂缝的出现。

2.3 温度裂缝的管控方法

在温度裂缝的问题处理上，需要注意的问题有以下几点。

首先，相应的施工队伍应当结合施工的实际情况对施工过程中所需要应用的材料进行合理的分析和筛选，尤其是水泥和减水剂，并且对粗集料的粒径大小做出合理分析，确定最大粒径。在混凝土搅拌的过程中需要明确不同材料之间的配合比，为混凝土搅拌奠定基础和保障。

其次，相关施工工作人员需注意混凝土运输方式和混凝土搅拌时间，确保搅拌均匀，避免耗时过长导致水分流失，进而无法保障混凝土的坍落度，造成混凝土裂缝问题的出现。

最后，相应的施工团队应当明确混凝土施工的程序和混凝土施工的方法，保障混凝土施工有序落实。一般情况下，混凝土浇筑的过程当中多会采用分层浇筑的方式，有效提高混凝土的散热速度，降低混凝土内外的温差。为了进一步减少温度裂缝问题的出现，可以在混凝土内部设置冷却管，降低混凝土内部温度，进一步降低混凝土内外温差。除此之外，相关施工工作人员还应当合理地设计温度监测点，对混凝土内外温度进行动态监测，一旦发现内外温差过大，应及时采用相应的温度调控措施予以解决，防止混凝土裂缝问题的出现。例如通过覆盖麻片或者是塑料薄膜的方式降低混凝土内外温差。

2.4 沉降裂缝的处理方案

为有效解决沉降裂缝的问题，相关工作人员可以将沉降点设置在路基上，对沉降点的沉降情况进行动态监测，保障回填施工有效落实。其他有效措施如保障模板的刚度和稳定性，确保地基受力均匀；落实排水系统优化，强化排水能力；保障设计方案的合理性和科学性，通过对多方面要素的有效分析来合理判断容易出现裂缝的地方；通过架设钢筋的方式进行有效结论，并且优化结构设计。需要引起重视的是，在结构优化的过程当中，如果设置钢筋保护层则很容易会导致混凝土裂缝问题的加剧。

在施工工作落实的过程当中，相关工作人员还需要对施工方式和施工工艺做出有效优化，确保施工工艺的科学、合理、有效以及严格按照施工标准展开施工，保障施工的科学性和规范性，有效约束工作方法和工作技巧。此外，混凝土出机口温度的调节以及混凝土搅拌过程中温度的调节应引起注意，可在搅拌混凝土的过程当中适当加冰，并向混凝土出机口输送冷风，可有效降低混凝土出机口的温度。相关工作人员还需要有效控制振捣的时间，保障混凝土振捣均匀，引入先进科学的振捣技术。在浇筑结束后也需要注意后续抹平、压实工作的落实，尽可能避免混凝土裂缝的出现。