道桥工程混凝土裂缝成因与修复技术探讨

2023-01-12李秦

建筑与装饰 2022年13期

李秦

江西广新建筑产业有限公司江西新余 338000

引言

道桥工程的建设与我国社会发展密切相关，特别是在近几年，随着人们日常出行的频率越来越高，生活质量得到了提升，道桥工程也成为市政工程中十分常见的工程之一。混凝土发生裂缝更是道桥工程中十分常见的问题，这是由于道桥内部存在裂缝，加之外来空气会导致道桥内部的钢筋等受到腐蚀，道桥的整体受压能力不断下降，直接缩短了道桥工程在使用时的寿命期限。

1 混凝土材料的使用特点

在道桥工程中之所以选择混凝土这种材料，不仅仅是由于混凝土这种材料的应用范围十分广泛，同时也是基于混凝土材料本身属于一种基础材料。从经济角度进行分析，混凝土这种材料其选择的范围十分广泛，并且整体成本相对较低，对道桥工程建设而言，是一种既经济又实惠的材料。而基于道路桥梁工程在后续养护角度进行分析，选择混凝土材料养护所需消耗的成本同样较低。混凝土材料本身所具备的抗压能力以及可塑性能相对较小，在混凝土浇筑过程中可以实现对各种不同形状的转换，最终达到使用需求。不仅如此，在混凝土使用过程中，混凝土本身的抗拉能力较弱，这也是道桥工程混凝土会出现裂缝的原因之一。通过大量的理论分析以及实践工作能够发现，在混凝土结构中存在裂缝是一种必不可免的问题，有的裂缝较大，有的裂缝甚至用肉眼都无法进行观察。为此，一旦混凝土中出现较为明显的裂缝，需要在第一时间内采取相应的措施进行预防和处理。在混凝土材料施工时，也需要做好裂缝的预防，增加道路桥梁使用的安全性和耐久性[1]。

2 道桥工程混凝土裂缝原因

在分析道路道桥工程混凝土产生裂缝的原因时，能发现其主要包括了以下三点。

2.1 热胀冷缩造成的混凝土裂缝

在道桥工程建设过程中，混凝土材料的应用数量可谓是十分巨大。基于混凝土自身的特点进行分析，能发现混凝土具有热胀冷缩这一物理特性，即如果外界的温度或是外界的环境发生较大差异，就会导致混凝土无论是内部或是外部发生一定形态的变化，直接造成混凝土的应力增加，使得使混凝土发生形变这一情况。如果混凝土材料在使用的过程中受到外力影响较大，其内部会产生极为明显的变化，特别是随着内部应力不断增加，抗拉强度也会出现变化。在情节严重时会出现温度裂缝，温度裂缝随着温度升高会渐渐缩小，而温度降低裂缝也会不断增大，最终导致裂缝出现极为明显的变化。由于不同地区的温度变化有着一定的区别，一旦出现了年温差或者是降温等一系列情况，其造成混凝土出现裂缝的频率也相对较高。由此可见，热胀冷缩这一混凝土自身的特征，导致混凝土在面对不同温度下会产生裂缝[2]。

2.2 由于地基而引发的道桥工程混凝土裂缝

道桥工程在施工过程中，地基是整个工程最重要的组成部分，如果地基建设过程中存在问题，在后续建设时，其建设质量会不断下降。为此，基于这一点对道桥工程的建设和施工进行分析的发现，如果地基产生了沉降或者是水平方向上产生了移动情况，就会对混凝土整体结构的抗拉力产生负面影响，这样会导致地基的承受能力、压力值等出现变化，致使混凝土出现裂缝。在进行地基的建造中，引发地基形变的情况主要包括两个不同的方面：第一，道桥工程在前期的勘察阶段，由于在这一阶段并没有对地质情况进行仔细且认真的了解，导致在后续勘查的开展施工中勘察结果不准确，因而无法对该地区的实际地质情况进行第一时间的掌握、分析和理解。在后续进行地基施工过程中，也没有办法根据地基的实际情况进行分析和掌握，导致地基形变的概率在不断地增加。第二，由于道桥工程在施工过程中，其不仅仅会在温暖的地方进行施工，还会在北方一些严寒地区进行施工。但是在严寒地区会存在冻土的情况，也会导致地基出现沉降或者是位移等不同情况。基于此，道桥在使用时一定要考虑到外部荷载的压力，会对地基产生的不同影响[3]。

2.3 由水分收缩而引起的道桥工程混凝土裂缝

在进行道桥工程建设过程中，混凝土问题的产生还有可能是因为内部水分子的蒸发，或者是后期在养护过程中并没有及时做好保湿工作而带来的负面影响，其中主要包括了以下四种不同的情况：第一，从塑形收缩这一角度进行分析。混凝土浇筑工程在开展过程中仅需要在四小时之内就可以完成，而中间材料会发生一系列的化学反应，导致水分子产生蒸汽，水分不断收缩，进而呈现的就是混凝土的属性收缩。第二，混凝土具有收水性收缩这一特点，这是指混凝土在施工后表面的水分会随着时间的不断发展渐渐蒸发掉，而混凝土内部的水分湿润度也会在这一阶段降低，出现混凝土体积产生缩小的情况，进而形成了收缩。第三，混凝土自身也会存在着一定的收缩状况，这种情况之所以会出现的原因是混凝土内部的水泥与水之间会产生一定的化学反应，进而导致混凝土内部出现了收缩现象。第四，则是空气收缩。混凝土材料在准备完成后，其湿度在50%时，会与空气中存在的二氧化碳产生反应，直接导致混凝土出现收缩的现象[4]。

3 道桥工程混凝土裂缝的修复技术

3.1 混凝土裂缝的修复技术

3.1.1 严格计算浇筑过程中的数据内容。在进行混凝土浇筑之前，需要对本次混凝土浇筑环节所涉及的相关数据进行计算，一定要确保整个计算环节过程中的严格性与精准性，根据计算结果所显示的内容，对可能出现裂缝的情况进行分析和探讨，需要采用相应的措施对裂缝进行修复。在混凝土施工过程中也需要加强监督管理工作，针对混凝土中存在的裂缝问题进行第一时间的监督和控制，而对于混凝土振捣的插入速度和方式则需要在第一时间内进行分析，要求混凝土裂缝修复完成之后，应制定相应的养护方案以及养护计划，提高混凝土施工的整体质量。除此之外，在采用混凝土浇筑技术时，也需要注意细节问题。要求在浇筑前期不仅仅要做好计算工作，还需要明确凝土浇筑应讲究层次，不能一次性进行浇筑[5]。

3.1.2 做好振捣以及后续管理工作。在开展混凝土浇筑过程中，也需要精准的把握好混凝土的温度变化以及距离变化，防止由于在混凝土振捣时产生的时间段延迟带来的混凝土裂缝问题，需要对所有的细节进行把控，有效地避免出现漏洞或者是由于振捣中的过振影响而导致修复的结果下降。在完成混凝土浇筑工作之后也不能马上收工，而是需要做好后续处理工作，即在混凝土浇筑完成的三次3～4小时内对混凝土表面用刮尺进行刮平，再利用滚筒或者是刮片对混凝土表面进行二次刮平，提高混凝土刮平的整体质量和效果，满足混凝土施工的实际需求。这种方式还能对混凝土起到良好的封闭保护作用，在每一次修复完成后，都需要对道桥做好养护工作，有效地延长道桥在使用时的使用期限。

3.1.3 应用通水冷却方式。应用通水冷却处理手段，使得混凝土浇筑技术在使用时质量得到提升。大面积地使用混凝土浇筑技术时，也可以采取一些额外的技术手段，例如，采用薄壁钢管，由于其内部含有一些小的冷却管，在浇筑前可以利用其进行试水，而试水的目的是为了了解管道本身是否存在一定的阻塞或者是存在漏水现象的出现，其能够起到良好的预防作用。在使用混凝土技术时，还需要在开展混凝土施工时，通过通水冷却的方式，在温度控制方面起到正面影响，其本身具有极强的实用性，能够满足当前的建设发展需求。

3.1.4 压力灌浆水泥灌注法。在混凝土进行控制之前还可以利用压力灌浆水泥灌注法开展相应的施工。在使用灌浆之前，需要对混凝土的裂缝位置进行修复，严格地将其中存在的一系列裂缝进行掌握，针对发生裂缝的地方需要做好裂缝范围、裂缝数量的确定，然后找到相应的位置进行钻孔，需要明确混凝土的孔洞位置，并且准确地将水泥灌入到裂缝中，然后做好清理工作，可以通过空气压缩机对灌入的水泥进行吹干，将裂缝和孔隙封闭起来，其目的是为了防止灌浆外溢这一现象，同时也能够提高整体的管理质量，避免混凝土再一次出现裂缝。而针对所有的混凝土裂缝修复在完成之后都需要进行在都需要进行复查，确保混凝土裂缝修复工作能够满足实际需求[6]。

3.2 检测材料的质量

在开展道桥工程时，首先要明确施工材料质量的重要性，应做好施工材料的监督和检测工作，制定相应的质量管理评价系统。需要将道桥工程中所用到的全部材料进行及时的质量监管，只有在确保材料质量与国家相关标准和规范相互协调的情况下，才能够将这些通过材料质量检测的材料放投入实际的工程中，而对材料的质量控制制度应不断完善，采用更加先进的材料检测的方式，提高材料检测的整体质量，并且确保使用质量得到提升。要求在实际工程开展之前完成对所有材料进行质量检测，保证本次道桥施工质量能够满足实际检测的要求。而针对由于温度导致的裂缝进行保护的过程中，检测材料这一种保护方式更多是预防为主，还需要构建相应的科学目标及准则。道路桥梁工程在建设过程中需要利用更多现代化、科学化的方式。比如，利用仿真模拟技术对道桥工程混凝土的实际温度进行第一时间的监控，还需要根据道路桥梁施工构建的地理环境以及实际气温进行研究。在施工过程中，道桥工程混凝土的选用需要结合该地区的实际情况进行科学的温度设立，进而建立有针对性的维修养护方案，能够尽可能地减少由于温度而带来的混凝土裂缝问题[7]。

3.3 定期材料的水分进行测验

混凝土材料在施工过程中如果缺少水分，很容易呈现破裂的现象。为此，在任何一次施工过程中，都需要安排专业的试验人员对混凝土中所蕴含的水分进行试验，并且根据本次实验结果及时调整施工中配合比。在混凝土制作过程中还需要在第一时间内严格地做好一系列搅拌工作，其目的不仅仅可以保证本次混凝土施工过程中的整体施工质量，同时还能够增强道桥工程建设的整体效果。在混凝土施工过程中需要控制好一系列的自然环境，明确该地区的昼夜温差变化，并且结合风力，日照等一系列自然因素，尽可能营造出最佳的施工环境，有效地避免混凝土材料在施工过程中受到温度影响而造成的塌落现象较为严重这一问题。还需要合理地控制好施工工期，尽可能地避免拖延工期导致的施工只能在严峻的环境下开展。例如，夏季高温时或者是冬季严寒时，均需要停掉施工工作温度过高或者是温度过低都不利于混凝土施工，其中温度过高不仅仅会导致混凝土施工质量较差，还有可能会出现工作人员中暑，这一现象不利于混凝土的自然形成[8]。