道路桥梁建设中混凝土裂缝控制研究

道路桥梁建设中混凝土裂缝控制研究

刘洋1于泳,2

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摘要：随着我经济的持续发展，在道路道路施工过程中混凝土裂缝时非常重要的，混凝土裂缝不仅严重影响道路桥梁的施工效果，还会降低道路桥梁的使用寿命。对此，文章主要分析了道路桥梁施工中混凝土裂缝的成因，提出了解决道路桥梁混凝土裂缝的主要措施，以供相关工作人员参考。

关键词：道理桥梁施工;混凝土裂缝;应对措施

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。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收缩裂缝

收缩裂缝是混凝土施工过程中的常见裂缝类型之一，主要包括塑性裂缝以及干缩裂缝两种。其中，塑性裂缝指的是混凝土浇筑之后，水化反应放热，导致水分蒸发，出现失水收缩情况，同时混凝土硬化前，骨料下沉，若遇到结构内部钢筋，就会在混凝土失水情况下，沿着钢筋方向形成裂缝。干缩裂缝主要指的是混凝土硬化过程中，当表面失水与内部失水速度存在一定差异，就会引发结构内部不均匀收缩，进而形成收缩裂缝。此外，在混凝土硬化之后，由于失水，整体体积会有所下降，在配筋率较高的情况下，钢筋结构会影响混凝土正常收缩，进而产生裂缝。因此，影响此类裂缝的因素主要包括水泥材质、骨料粒径、水灰比等。

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沉降裂缝

道路桥梁施工中混凝土沉降裂缝是指因基础竖向沉降不均匀、横向位移等引发的裂缝。当道路桥梁地基为软土地基,或天然基础承载力不满足设计要求时,便会导致地基失稳、沉降量过大,在混凝土结构上产生附加应力,当附加应力超过混凝土抗拉极限时便会诱发混凝土沉降裂缝。从施工层面来看,混凝土沉降裂缝产生的主要原因为:①地质勘察工作不到位,未能全面掌握各个路段地质条件、土质特征等,尤其是地质变化较大的路段,若采用统一的施工技术、地基处理方法则会导致不同地质条件下路基土体压缩性不一,很容易造成地基不均匀沉降、引发混凝土沉降裂缝;②软土地基处理不当,原有土层变形压缩会导致主体结构位移或沉降。

3混凝土裂缝控制措施

3.1控制原材料质量

混凝土材料质量是影响裂缝产生的主要因素之一。对此，在实际进行道桥建设的过程中，应加强对原材料质量的控制。首先，应加强对粗骨料的选择。粗骨料在阻碍混凝土收缩方面有着较好的效果，同时骨料级配也会影响混凝土结构的抗拉强度，因此，为预防收缩裂缝，应结合实际情况合理选择粗骨料。其次，合理控制粉煤灰等掺和料的用量。为强化混凝土性能，需要加强对粉煤灰、矿渣粉的选择，并结合实际需求适当添加纤维，以此增加混凝土的抗拉性能。再次，适当加入膨胀剂。通过膨胀剂使混凝土自身压应力和拉应力互相抵消，以此提升结构抗裂性能。最后，合理添加减水剂，降低毛细孔表面张力，实现对混凝土收缩变形的控制，强化早期养护。

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。

3.4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。

结束语

综上所述，在实际进行道桥施工的过程中，为保障混凝土质量，降低裂缝出现的概率，应先明确混凝土裂缝出现的主要原因，可能是材料质量、配比以及环境和材料温度导致的，也可能是施工过程控制不到位引起的。

参考文献

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