葉爾豐

(江蘇交科交通設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 淮安223005)

1 引言

我國道路橋梁工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)材料是混凝土材料，在開展工程建設(shè)施工的過程中，經(jīng)常會(huì)由于環(huán)境因素、技術(shù)因素等產(chǎn)生混凝土裂縫，造成施工安全隱患。在實(shí)際施工的過程中，部分施工管理人員責(zé)任心不強(qiáng)，對(duì)于裂縫的產(chǎn)生沒有及時(shí)采取有效的應(yīng)對(duì)措施，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)性能降低。為了更好地提高工程建設(shè)施工質(zhì)量，就需要加強(qiáng)對(duì)道路橋梁混凝土裂縫成因的分析，明確問題要點(diǎn)，找到解決方法【1】。

2 道路橋梁施工中混凝土裂縫的危害性

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，建筑行業(yè)的發(fā)展逐漸加快，為社會(huì)效益的產(chǎn)生提供了一定的契機(jī)。建筑企業(yè)之間的競爭愈發(fā)激烈，其要占據(jù)更高的市場份額就需要做好質(zhì)量保障，減少施工管理中的問題，樹立企業(yè)質(zhì)量品牌。然而，道路橋梁施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生會(huì)促使建筑企業(yè)及施工單位的整體聲譽(yù)受損，導(dǎo)致人們對(duì)企業(yè)的信任度降低。在道路橋梁施工的過程中產(chǎn)生混凝土裂縫會(huì)損壞主體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其性能降低。部分裂縫產(chǎn)生在結(jié)構(gòu)表面，而在滲透作用下，裂縫會(huì)逐漸往內(nèi)部發(fā)展，難以保證道路橋梁工程建設(shè)施工質(zhì)量。在道路橋梁產(chǎn)生裂縫之后，部分結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋會(huì)暴露在表面，受到天氣環(huán)境的影響就會(huì)引發(fā)腐蝕問題，降低鋼筋的強(qiáng)度與工程整體的壽命?；炷亮芽p的產(chǎn)生會(huì)使車輛通行受到較大的影響，難以保證行車中的安全性及舒適性。在我國交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的過程中，需要以道路橋梁的暢通性作為基礎(chǔ)保障?；炷亮芽p的產(chǎn)生會(huì)在一定程度上引發(fā)交通堵塞，難以疏通車流，影響公路交通運(yùn)輸【2】。

3 道路橋梁工程中混凝土裂縫的成因

3.1 溫度問題

溫度的變化容易引發(fā)混凝土裂縫，主要是由于混凝土具有熱脹冷縮的特點(diǎn)，在外部環(huán)境或者溫度驟變的過程中，就容易產(chǎn)生混凝土變形進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。在開展道路橋梁工程建設(shè)施工的過程中，施工人員沒有做好施工場地的勘察工作，對(duì)于周圍的環(huán)境及溫度變化等不明確。在施工中會(huì)突然產(chǎn)生溫差，混凝土就容易發(fā)生形變，并且這種形變會(huì)受到約束。在約束力超過標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，混凝土需要對(duì)這部分應(yīng)力做出一定的抵抗，在這個(gè)過程中就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。雖然部分施工單位會(huì)讓施工人員針對(duì)混凝土裂縫的產(chǎn)生做好預(yù)防措施，但施工人員在施工中對(duì)溫度的控制力度不足，在原本已經(jīng)產(chǎn)生裂縫的基礎(chǔ)上，一旦存在溫度的反復(fù)變化，就會(huì)促使裂縫問題逐漸加大，影響綜合施工效用。

3.2 荷載問題

荷載問題的產(chǎn)生主要與道路橋梁混凝土路基結(jié)構(gòu)有關(guān)，在施工的過程中，需要利用不同類型的大型設(shè)備。部分路基的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱，在受到大型設(shè)備的碾壓下，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題，裂縫的產(chǎn)生最為明顯。道路橋梁混凝土裂縫的產(chǎn)生還與路面通行的車輛荷載有關(guān)，路面需要承載多種多樣的車輛，給其提供支撐力。當(dāng)大型貨車在承載重物時(shí)，通常會(huì)給路面施加較大的壓力，導(dǎo)致路面難以起到承載作用，甚至路面結(jié)構(gòu)還會(huì)受到其影響產(chǎn)生裂縫。在對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，部分設(shè)計(jì)人員沒有考慮現(xiàn)場混凝土結(jié)構(gòu)的受力情況，在其受到應(yīng)力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的受力差距，部分區(qū)域就會(huì)產(chǎn)生混凝土裂縫。

3.3 收縮問題

混凝土具有較強(qiáng)的收縮性能，因此，在道路橋梁施工中需要重視混凝土收縮裂縫的產(chǎn)生。這種性質(zhì)的裂縫在道路橋梁中比較常見，對(duì)于工程整體施工會(huì)產(chǎn)生較大的質(zhì)量危害，甚至還會(huì)影響其他結(jié)構(gòu)施工。混凝土的收縮及塑性收縮都會(huì)引發(fā)混凝土形變，最終發(fā)展成裂縫問題。施工人員在完成混凝土澆筑施工之后，通常需要等待一定的時(shí)間才能夠開展后續(xù)工作。在澆筑之后的4～5h，混凝土?xí)a(chǎn)生強(qiáng)烈的水泥水化熱反應(yīng)，其中的水分蒸發(fā)速度較快，會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生失水收縮。但是這時(shí)混凝土還沒有完全硬化，容易產(chǎn)生塑性收縮。在混凝土充分硬化之后，結(jié)構(gòu)表層的水分會(huì)持續(xù)蒸發(fā)，導(dǎo)致表面的濕度降低，難以滿足工程建設(shè)施工要求?；炷恋捏w積會(huì)逐漸縮小，進(jìn)而產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象，表現(xiàn)為混凝土裂縫問題。

3.4 材料質(zhì)量問題

材料質(zhì)量的問題對(duì)于道路橋梁工程建設(shè)施工有較大的影響，不僅混凝土?xí)a(chǎn)生裂縫，結(jié)構(gòu)及性能等也會(huì)出現(xiàn)問題。在進(jìn)行道路與橋梁工程建設(shè)施工時(shí)，混凝土施工的原材料主要包括水泥、骨料等，還要添加外加劑與摻和劑讓混凝土性能達(dá)到要求。在施工之前，施工管理人員沒有做好材料的質(zhì)量檢查工作，甚至部分施工管理人員為了謀取私利以次充好，導(dǎo)致材料質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，影響綜合施工質(zhì)量，導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫問題。在利用骨料時(shí)，如果不能保證其質(zhì)量，就會(huì)導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度受到直接的影響。在對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌的過程中，需要控制加入的水分含量，一旦水分過多，就會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。施工人員在選擇外加劑及摻和劑時(shí)沒有考慮到工程建設(shè)施工特點(diǎn)，在添加這些輔料后，可能會(huì)與骨料或者水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，引發(fā)裂縫。

4 道路橋梁施工中混凝土裂縫問題的應(yīng)對(duì)措施

4.1 合理布局

在解決道路橋梁施工中的混凝土裂縫問題時(shí)，首先需要做好工程設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)人員需要合理布局，根據(jù)工程建設(shè)施工的實(shí)際情況做好科學(xué)的規(guī)劃。施工人員需要參與其中，對(duì)施工中需要利用的鋼筋進(jìn)行分布，結(jié)合施工過程中的機(jī)械荷載提高結(jié)構(gòu)的支撐力，保證結(jié)構(gòu)荷載在混凝土的強(qiáng)度范圍之內(nèi)，防止在施工中產(chǎn)生混凝土裂縫。在開展布局工作時(shí)，工作人員要考慮道路橋梁投入使用之后的通車情況，結(jié)合路段情況對(duì)其最大荷載進(jìn)行分析。設(shè)計(jì)人員還需要考慮施工中可能受到的環(huán)境、天氣等影響，提出合理的解決預(yù)案及預(yù)防措施，避免在施工中產(chǎn)生混凝土裂縫【3】。

4.2 控制原材料質(zhì)量

對(duì)原材料的質(zhì)量進(jìn)行控制需要將工程建設(shè)施工要點(diǎn)放在施工準(zhǔn)備階段，在開展這項(xiàng)工作時(shí)，工作人員要對(duì)施工中需要利用的材料種類、規(guī)格及型號(hào)等進(jìn)行了解?；炷两Y(jié)構(gòu)施工需要利用較多的骨料，還需要對(duì)各種材料進(jìn)行配合使用，工作人員就需要確定材料的最佳配比，保證施工材料質(zhì)量符合要求，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。部分施工單位在使用水泥時(shí)，沒有對(duì)其等級(jí)進(jìn)行檢查，在使用低等級(jí)的水泥時(shí)，就容易降低混凝土的強(qiáng)度，導(dǎo)致道路橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不高，增加了產(chǎn)生混凝土裂縫的可能性。在水泥等級(jí)過高時(shí)，也會(huì)使得混凝土在固結(jié)的同時(shí)產(chǎn)生裂縫，因此需要對(duì)施工原材料進(jìn)行合理的選擇。特別需要注意的是，在選擇砂石及水泥等原材料時(shí)，要滿足各項(xiàng)施工標(biāo)準(zhǔn)。在配置混凝土的過程中需要對(duì)外加劑進(jìn)行有效的選擇，達(dá)到減水劑增塑的作用，提高混凝土的強(qiáng)度及抗裂性。

4.3 控制施工溫度

做好施工溫度的控制可以防止混凝土受到溫度的影響產(chǎn)生形變進(jìn)而形成裂縫，對(duì)于解決施工中的問題有較大的作用。在開展道路橋梁工程建設(shè)施工的過程中，施工人員需要對(duì)現(xiàn)場施工工藝流程進(jìn)行有效的控制，特別是要提前檢測施工現(xiàn)場的溫度，明確溫度變化情況。在炎熱的天氣下進(jìn)行混凝土的澆筑施工時(shí)，需要對(duì)澆筑的厚度進(jìn)行控制，讓混凝土的水化熱可以在短時(shí)間內(nèi)散去，還需要控制澆筑速度，達(dá)到混凝土的初凝條件，降低產(chǎn)生裂縫的概率。施工人員在施工中可以布置測溫管，做好施工中溫度的實(shí)時(shí)控制。在根據(jù)測溫管得到溫度數(shù)據(jù)之后，需要對(duì)其進(jìn)行記錄與檢查，盡量將溫度控制在25℃之內(nèi)。在開展拆模工作時(shí)，需要嚴(yán)格控制混凝土的表面溫度，防止其表面溫度驟變產(chǎn)生拉應(yīng)力。在完成澆筑施工之后，需要做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，在上部覆蓋塑料保護(hù)膜，防止水分過快蒸發(fā)產(chǎn)生裂縫。

4.4 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)混凝土的施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化可以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證施工質(zhì)量，防止混凝土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)問題。施工人員要利用混凝土的耐久性增加混凝土保護(hù)層的厚度，防止混凝土被侵蝕。在配筋的過程中，施工人員需要盡量使用小直徑與小間距的方式，提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能。工作人員在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場的勘察，做好模板的檢查，保證其剛度與牢固性達(dá)到施工要求。工作人員要做好混凝土的攪拌、澆筑及振搗等工作，還需要對(duì)養(yǎng)護(hù)工作的開展進(jìn)行合理控制，在各個(gè)環(huán)節(jié)做好裂縫控制工作，防止結(jié)構(gòu)性能受損。

4.5 加強(qiáng)裂縫修補(bǔ)

需要施工人員在施工中發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的裂縫，為了降低施工裂縫對(duì)工程整體建設(shè)施工的影響，就需要加強(qiáng)裂縫修補(bǔ)。施工人員可以利用表面修補(bǔ)法、灌漿修補(bǔ)法、嵌縫法及加固法對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。在利用表面修補(bǔ)法時(shí)，主要是對(duì)混凝土表面的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，施工人員要利用水泥漿進(jìn)行涂抹，防止混凝土的承載力受到影響，這種方法在道路橋梁施工中的應(yīng)用比較廣泛。灌漿修補(bǔ)法主要是降低裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)性能的損壞，施工人員需要在裂縫中添加灌漿材料，使得漿液硬化填補(bǔ)裂縫。在利用這種方法時(shí)，最常用的灌漿材料是水泥漿或者環(huán)氧聚合物，如果需要修補(bǔ)比較嚴(yán)重的裂縫，就需要利用甲基丙烯酸酯或者聚氨酯。嵌縫法的利用是在裂縫處開槽，施工人員要在裂縫中填充封堵材料，這種修補(bǔ)方式不僅可以呈現(xiàn)較好的效果，在修補(bǔ)之后還能夠保證外觀的整潔性。結(jié)構(gòu)加固法可以有效提高混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，延長道路橋梁的使用壽命。在加固施工時(shí)，施工人員可以增加混凝土結(jié)構(gòu)的橫截面積達(dá)到修補(bǔ)目的，還可以利用預(yù)應(yīng)力加固或者支點(diǎn)加固的方式增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，降低裂縫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的損害【4】。

5 結(jié)語

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生對(duì)于道路橋梁工程質(zhì)量有較大的損害，還會(huì)影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及綜合性能。在解決裂縫問題時(shí)，首先需要明確裂縫成因，對(duì)癥下藥，提高裂縫的處理效用。工作人員要對(duì)裂縫的處理方法進(jìn)行有效利用，提高技術(shù)水平，提高道路橋梁的施工質(zhì)量。