王天江

摘要：在路橋工程項目中，混凝土質(zhì)量問題也是非常嚴(yán)重的，通常情況下工程會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，在很長一段時間內(nèi)這個難題困擾著很多技術(shù)人員。文章對路橋施工中發(fā)生的有關(guān)混凝土問題進行探討，主要分析了引起混凝土發(fā)生結(jié)構(gòu)裂縫的因素，并探討了一些相應(yīng)的解決辦法。

關(guān)鍵詞：混凝土技術(shù)；路橋施工過程；結(jié)構(gòu)裂縫

中圖分類號：U445 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）12-0071-02

在交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中，各種形式的橋梁建筑是出現(xiàn)最多的，它們的建筑材料主要是混凝土，它的優(yōu)點雖然不少但如果在施工中沒有對混凝土性能做深入的分析，工程在短時間內(nèi)就會發(fā)生各種問題，結(jié)構(gòu)裂縫就是很常見的一種，使人們在使用時總是擔(dān)心會發(fā)生事故，在以往的施工中也采取過一些措施，但裂縫問題一直無法得到解決，給施工單位造成很大的損失。

1 有關(guān)混凝土在路橋工程中的各種問題

路橋的裂縫問題很嚴(yán)重，有時會造成路橋垮塌給使用者的安全造成威脅，路橋建造過程中混凝土既是建造材料又是問題的根源，所以路橋工程的技術(shù)人員要解決這個問題就得先從混凝土本身如性能入手。首先來看問題表現(xiàn)在哪些方面。

抗拉力性能，路橋工程中使用的混凝土是普通混凝土，它的原材料有水泥、碎石、砂、水，把它們加水?dāng)嚢韬缶涂梢宰龉嘧⒂昧死鐦蛄夯蛘呤菢蛎?。砂、石在混凝土?nèi)部起著支撐整個混凝土結(jié)構(gòu)和阻止其收縮的作用，水泥漿填充在它們與骨料之間并包裹著骨料。水泥漿能潤滑砂、石與骨料三者之間的結(jié)合并使它們具有較好的工作性能，這種混凝土混合物經(jīng)過較短的一段時間就會硬化，形成堅硬的整體有像天然石頭那樣的承載力，但是水泥、碎石它們性能比較脆，沒有多大的抗拉力當(dāng)混凝土受到很小的拉力或其他作用力時就會產(chǎn)生裂縫。這是混凝土原材料自身的性能問題。

彈性性能，普通混凝土抗壓性能非常好，抗壓能力在7.5-60MPa范圍內(nèi)，如果在攪拌時加入減水劑與礦物摻合料，抗壓能力將提高到超過100MPa。但是該混凝土彈性不好，如果加在路橋面的壓力非常大而且不均勻，這就使路橋工程的某一部位壓力過大而抗壓性能下降，久之就會產(chǎn)生裂縫。

熱脹冷縮也是普通混凝土的一個特性，受到外部環(huán)境和內(nèi)部溫度變化的共同作用，混凝土將會收縮，也就是發(fā)生變形當(dāng)它受到阻止時則會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生一個方向向外的應(yīng)力，前面說過混凝土的抗拉性能較差，應(yīng)力過大時混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。實際情況中普通混凝土容易發(fā)生結(jié)硬現(xiàn)象，混凝土表面的水分慢慢的被蒸發(fā)出來導(dǎo)致表面部位濕度降低，體積減小變形增大，但是混凝土內(nèi)部的水分損失很小，這樣就造成了內(nèi)外不均勻收縮，混凝土內(nèi)部阻止了外部的的收縮變形使混凝土表面部位受到較大的拉力，而且這種拉力很容易超過混凝土的抗拉強度，這就是混凝土表面產(chǎn)生裂縫的原因了。

通常情況下混凝土結(jié)構(gòu)施工完后，有關(guān)技術(shù)人員會對它的承重能力做一下評估，并計算出它詳細(xì)的承重范圍然后記錄在交底方案里面，最終路橋工程的質(zhì)量如果符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，就能夠投入使用了。這時有關(guān)部門會對混凝土的承重能力作出規(guī)定，把交底方案中測量與計算出來的有關(guān)數(shù)據(jù)作為承重限制，必要時采取強制性措施確保使用安全。所以，精確地測量與計算承重能力對路橋工程的使用是非常重要的，因為路橋在使用過程中它的稱重范圍是以交底方案中所記錄的數(shù)據(jù)為參考的，后期對混凝土的養(yǎng)護與維護是以結(jié)構(gòu)的承重范圍為對象的。所以對承重范圍的計算一定要準(zhǔn)確，如果少算或漏算問題是很嚴(yán)重的，路橋使用過程中就會發(fā)生通行車輛的總重量超過路橋的承重能力，這就使路橋極易發(fā)生開裂嚴(yán)重時會倒塌。另外，如果混凝土中的鋼筋骨架捆綁誤差很大，就會減小混凝土的表層厚度，從而降低對混凝土結(jié)構(gòu)的保護；混凝土攪拌時的密度差異和不同部位澆筑速率的不同都會引起裂縫問題的產(chǎn)生。

2 混凝土在橋梁工程中的裂縫問題

橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因有很多，并且大都是多條因素共同作用的結(jié)果，對于這些因素大體上可以分為以下幾種。

在平時的靜、動兩種荷載和對外應(yīng)力引起的裂縫就是荷載裂縫，應(yīng)力有兩種一個是直接的一個是次應(yīng)力，直接裂縫是由外荷載造成直接應(yīng)力的結(jié)果，次裂縫就是針對于次應(yīng)力來說的。

由于混凝土的熱脹冷縮性，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)、外部溫度發(fā)生變化，如果這種變化過大就會使混凝土表面產(chǎn)生裂縫，有些橋梁的跨度較大溫度應(yīng)力遠遠超過橋梁的抗拉強度。溫度裂縫跟其它裂縫不同，裂縫大小會根據(jù)溫度的不同而改變。

大多數(shù)橋梁工程中，混凝土的收縮裂縫是最常見的，在收縮形變中塑性和縮水是引起混凝土發(fā)生體積改變的主要因素。混凝土澆筑完大概4-5個小時后，混凝土中的水泥會發(fā)生水化反應(yīng)，經(jīng)過泌水與蒸發(fā)混凝土發(fā)生收縮，但這時還沒有完全硬化，這個時候的收縮就稱為塑性收縮，這種收縮給混凝土結(jié)構(gòu)造成很大的損壞，骨料下沉至鋼筋位置就會形成一條沿著鋼筋方向的裂縫；此外在構(gòu)建的截面處混凝土沉實有別，表面也會產(chǎn)生裂縫順著腹板方向。再來說說縮水現(xiàn)象，它跟前面所說收縮裂縫的形成原因、過程是一樣的，縮水收縮多是在硬化后才發(fā)生的；尤其是有的構(gòu)建中鋼筋配置較多，縮水情況更加常見。至于別的收縮種類還有自生和碳化兩種。

混凝土的施工工藝也是一個重要方面，在澆筑、構(gòu)件制作、起模等其他各個過程中，施工的工藝與質(zhì)量問題很容易引起縱向、橫向等其它種類的裂縫，尤其是那種薄壁型的裂縫。

橋梁地基問題如沉降不平或發(fā)生位移，使結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生附加應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫。地質(zhì)問題、基礎(chǔ)種類問題和荷載差異等其他問題都有可能使地基發(fā)生變形、裂縫。

3 防止混凝土發(fā)生裂縫所采取的措施

對于橋梁混凝土發(fā)生的裂縫問題，原因可以總結(jié)為三個溫度變化、收縮形變與抗拉強度，施工時可以從下面的措施入手來減少和阻止裂縫的發(fā)生。

從施工質(zhì)量的角度來說，水泥種類的選擇和用量的控制是很重要的。一般情況下最好選用525R、425R這兩種高標(biāo)號的普通水泥，對于水泥的用量要適當(dāng)減少；對骨料的級別配置要做到正確和嚴(yán)格控制，還有骨料的含泥量；選擇合適的減水劑并把它和混凝土混合物做出合適的配比；對于預(yù)埋件要增加數(shù)量和施工前的準(zhǔn)備。

施工時對于溫度的控制，要減小溫度變化所產(chǎn)生的應(yīng)力可以從兩個方面開始，一個是控制溫度，一個是改善限制條件。可以采取的措施有這幾種：攪拌混凝土過程中用水沖刷碎石，這在一定程度上降低了澆筑時混凝土的溫度；夏天施工時降低澆筑的厚度，這樣在混凝土硬化之前可以利用混凝土表面散熱；還可以在澆筑時鋪設(shè)水管，當(dāng)冷水流過水管時對混凝土內(nèi)部就起到降溫作用；在對混凝土進行灌注時要控制好溫度。

做好橋梁工程的養(yǎng)護與維護工作。由以往的經(jīng)驗可知，混凝土表面的裂縫最常見的特點是深度不同，主要是由于溫度在不同范圍內(nèi)的變化引起的，溫度的驟然變化也很容易使混凝土發(fā)生裂縫，所以嚴(yán)格控制溫度對防止混凝土早期的裂縫非常有用。對于溫度變化引起的應(yīng)力，控制好溫度要做到以下幾個方面：采取措施減小內(nèi)外部的溫度差異和混凝土表層的溫度梯度變化；采取措施使混凝土的溫度不至于太低，在施工時要使它的最低溫度接近在施工周期內(nèi)的穩(wěn)定溫度。

4 結(jié)語

這些年來混凝土路橋在交通基礎(chǔ)建設(shè)中的運用越來越多，推動了交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展?，F(xiàn)在橋梁工程的施工中混凝土結(jié)構(gòu)是一種非常重要的應(yīng)用，它的建造和施工成本較低、有一定的觀賞性、能承受較大的載荷，方便進行各種裝飾。隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與發(fā)展，混凝土技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。

參考文獻

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