辛德鵬
(中交一公局第二工程有限公司,江蘇 蘇州 215000)
混凝土材料是我國(guó)在進(jìn)行道路橋梁建設(shè)工程中最常采用的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)材料,而這種材料常常容易被環(huán)境因素和外界因素所影響,在工程施工的過(guò)程中產(chǎn)生裂縫,形成對(duì)施工過(guò)程和橋梁工程的安全風(fēng)險(xiǎn)和質(zhì)量隱患。在實(shí)際的路橋工程建設(shè)施工過(guò)程中,當(dāng)裂縫出現(xiàn)后,如果施工人員沒(méi)有加以重視,相關(guān)管理人員不負(fù)責(zé)任,沒(méi)有及時(shí)針對(duì)裂縫進(jìn)行有效的處理和應(yīng)對(duì),將導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和性能下降。因此,要結(jié)合具體情況分析出混凝土裂縫產(chǎn)生的根本原因,并針對(duì)裂縫病害進(jìn)行有效的應(yīng)對(duì),保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量。
我國(guó)建筑行業(yè)在隨著科技的進(jìn)步不斷發(fā)展,社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展也對(duì)我國(guó)道路橋梁的建設(shè)和交通運(yùn)輸提出了更高的要求,道路橋梁的設(shè)計(jì)和施工在社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程中也扮演者越來(lái)越重要的角色,干系著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步。基于此,建筑企業(yè)之間也存在著越來(lái)越激烈的競(jìng)爭(zhēng),為了擁有更多的市場(chǎng)份額,就要有更好的施工質(zhì)量、口碑和企業(yè)形象,就意味著施工過(guò)程中要盡量避免問(wèn)題的出現(xiàn),保證較高的工程質(zhì)量。然而在道路橋梁的設(shè)計(jì)和施工建設(shè)過(guò)程中,施工管理問(wèn)題常常會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的出現(xiàn),這一病害不僅會(huì)嚴(yán)重影響施工質(zhì)量,還會(huì)對(duì)施工單位的聲譽(yù)造成負(fù)面影響。裂縫的出現(xiàn)會(huì)降低路橋工程的安全性和穩(wěn)定性,這是由于裂縫使混凝土的主體結(jié)構(gòu)發(fā)生破損和改變,并且表面的混凝土裂縫常常會(huì)因?yàn)闈B透作用而向混凝土的內(nèi)部進(jìn)一步深化和發(fā)展,對(duì)道路橋梁整體施工工程質(zhì)量造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。裂縫出現(xiàn)后,混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋將會(huì)暴露出來(lái),與空氣充分接觸,僅僅是天氣原因就會(huì)造成鋼筋的生銹和腐蝕,造成強(qiáng)度的降低和工程穩(wěn)定性的降低,影響工程的使用壽命。如果道路橋梁工程的質(zhì)量較差,過(guò)往車(chē)輛和行人的安全將無(wú)法得到保證,該路段上的交通運(yùn)輸情況也將因?yàn)榻煌ǘ氯徒煌ㄊ鹿实某霈F(xiàn)受到較大程度的影響。
混凝土具有熱脹冷縮的特質(zhì),會(huì)因?yàn)闇囟鹊捏E然變化發(fā)生形狀和結(jié)構(gòu)的改變,當(dāng)出現(xiàn)較大的溫差和溫度的驟變,混凝土極易因熱脹冷縮發(fā)生變形,進(jìn)而導(dǎo)致了裂痕的產(chǎn)生。在對(duì)道路橋梁工程進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工之前,應(yīng)該對(duì)施工場(chǎng)地和區(qū)域做好全面的勘查工作,不僅要考察施工地形,更要考慮到施工場(chǎng)地周?chē)臏囟?,?duì)溫度的變化加以明確。如果在施工過(guò)程中產(chǎn)生較大溫差,混凝土將極易發(fā)生變形,并且這種熱脹冷縮的變形會(huì)受到一定程度上的約束和限制。當(dāng)這種約束力達(dá)到一定數(shù)值時(shí),應(yīng)力將會(huì)產(chǎn)生并存在混凝土的結(jié)構(gòu)中,這種應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致道路橋梁工程中混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化,混凝土在對(duì)這種應(yīng)力做出平衡的過(guò)程中就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。道路橋梁工程的施工建設(shè)單位常常會(huì)讓施工人員提前做好防護(hù)措施以防混凝土裂縫的產(chǎn)生,但是在實(shí)際的施工過(guò)程中,工作人員常常難以對(duì)溫度進(jìn)行有力地把握和控制,很容易在原本裂縫的基礎(chǔ)上因溫度的變化使裂痕病害更加嚴(yán)重,影響到施工的效果。
荷載問(wèn)題也是產(chǎn)生混凝土裂縫的一大主要原因,荷載問(wèn)題的產(chǎn)生主要與道路橋梁工程的路基結(jié)構(gòu)建造有關(guān)。在混凝土路基的建造過(guò)程中需要使用多種不同的設(shè)備進(jìn)行施工。部分路基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不高,當(dāng)大型設(shè)備對(duì)其進(jìn)行施工碾壓時(shí),會(huì)造成十分嚴(yán)重的裂縫問(wèn)題,導(dǎo)致路基的質(zhì)量大打折扣。此外,當(dāng)?shù)缆窐蛄汗こ淌┕ね瓿珊?,過(guò)往通行的車(chē)輛荷載也會(huì)對(duì)橋梁路面的結(jié)構(gòu)造成影響,當(dāng)壓力過(guò)大超出路面的承載能力時(shí),就會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)受損產(chǎn)生裂縫[1]。對(duì)道路橋梁工程進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工時(shí),應(yīng)該對(duì)混凝土的受力進(jìn)行全面的分析,充分考慮到混凝土因應(yīng)力作用而產(chǎn)生的受力差距,一定程度上規(guī)避混凝土裂縫的產(chǎn)生。
收縮裂縫是由于混凝土具有收縮性能而產(chǎn)生的一種裂縫類(lèi)型,且在道路橋梁工程中較為常見(jiàn)。在施工的過(guò)程中,需要考慮到混凝土的收縮性并對(duì)這一性能加以重視,收縮裂縫的產(chǎn)生不僅會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成影響,更會(huì)影響到施工工程中的其他結(jié)構(gòu)?;炷恋氖湛s性會(huì)導(dǎo)致混凝土在受到環(huán)境因素后發(fā)生形狀變化,產(chǎn)生裂縫病害。施工人員在對(duì)道路橋梁工程中的混凝土進(jìn)行澆筑后需要進(jìn)行一段時(shí)間的等待才能繼續(xù)后續(xù)施工。在完成混凝土澆筑后的一段時(shí)間內(nèi),混凝土結(jié)構(gòu)中的水泥將會(huì)產(chǎn)生水化熱反應(yīng),這種反應(yīng)會(huì)快速蒸發(fā)掉混凝土結(jié)構(gòu)中的水分,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的收縮。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),塑性收縮問(wèn)題也會(huì)發(fā)生在未硬化的混凝土中。當(dāng)混凝土發(fā)生硬化,混凝土的水分蒸發(fā),導(dǎo)致表面濕度降低,不能達(dá)到工程施工的標(biāo)準(zhǔn)和要求,而后混凝土將會(huì)收縮,體積變小,產(chǎn)生較為嚴(yán)重的龜裂和裂縫病害。
材料的質(zhì)量是進(jìn)行工程施工過(guò)程中最為重要的基礎(chǔ),如果建筑中使用的材料不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和存在質(zhì)量問(wèn)題,將會(huì)導(dǎo)致混凝土的質(zhì)量難以保證,整體道路橋梁工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性也會(huì)受到影響?;炷恋闹圃煸牧现饕兴嗪推渌橇系龋酥?,還需要通過(guò)摻和劑等額外的添加劑提高混凝土的性能。在進(jìn)行工程施工前,需要嚴(yán)格檢查混凝土制造過(guò)程中需要使用的各種原材料,杜絕因貪圖短時(shí)效益而降低材料要求,使用廉價(jià)但粗制濫造的材料。在進(jìn)行混凝土的制造時(shí),還要注意到水分的影響,如果水分過(guò)大,也容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的裂縫。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該考慮到材料間的相互作用問(wèn)題,注意添加劑的合理使用,否則部分材料間的化學(xué)反應(yīng)也會(huì)造成裂縫病害。
在進(jìn)行道路橋梁工程建設(shè)施工前,應(yīng)該勘測(cè)和了解實(shí)際的施工場(chǎng)地情況,然后要對(duì)施工工程進(jìn)行整體設(shè)計(jì),需要結(jié)合實(shí)際場(chǎng)地情況對(duì)施工工程進(jìn)行合理布局。施工人員需要結(jié)合工程設(shè)計(jì)充分考慮具體的施工情況,科學(xué)、合理地對(duì)鋼筋、混凝土等施工結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行安排,使工程的荷載力和穩(wěn)定性符合施工要求和標(biāo)準(zhǔn),防止在施工中出現(xiàn)裂縫[2]。在對(duì)布局問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)和探討時(shí),應(yīng)該充分考慮到道路橋梁在施工結(jié)束后付諸使用的過(guò)程中的交通運(yùn)輸情況,具體路段具體分析,不能一概而論,要尤其注意交通繁忙的路段的最大荷載。此外,還要充分考慮到施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的環(huán)境變化和天氣變化等影響,并對(duì)此做好解決預(yù)案,防止施工過(guò)程中裂縫的產(chǎn)生。
在施工開(kāi)始前,管理人員應(yīng)該對(duì)施工將使用的各種原材料及其配比進(jìn)行嚴(yán)格的審查,不僅要保證種類(lèi)充分,還要保證規(guī)格規(guī)范和質(zhì)量達(dá)標(biāo)。在道路橋梁施工過(guò)程中混凝土的制造環(huán)節(jié)里,要嚴(yán)格把控各種材料的配比,要注意材料配比對(duì)于混凝土質(zhì)量和強(qiáng)度的影響。如果不對(duì)材料配比加以重視,很有可能導(dǎo)致水泥的等級(jí)不夠,進(jìn)而混凝土的穩(wěn)定性也難以符合工程要求。水泥決定著混凝土的整體性能,如果水泥出現(xiàn)較為嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題,將導(dǎo)致混凝土易出現(xiàn)裂縫。對(duì)于在進(jìn)行材料混合的過(guò)程中需要使用的添加劑也要進(jìn)行謹(jǐn)慎選擇,達(dá)到外加劑應(yīng)該達(dá)到的效用,使混凝土的穩(wěn)定性提升,較少出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。
溫度的變化是混凝土出現(xiàn)裂縫較為常見(jiàn)的原因之一,因此在進(jìn)行道路橋梁施工的過(guò)程中應(yīng)該對(duì)溫度嚴(yán)加控制,防止混凝土結(jié)構(gòu)因溫度的變化而發(fā)生形狀變化,導(dǎo)致裂痕的產(chǎn)生。在實(shí)際的施工過(guò)程中,工作人員應(yīng)該在施工前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度進(jìn)行測(cè)量,并對(duì)天氣的變化進(jìn)行預(yù)測(cè)和明確。在這樣的基礎(chǔ)上,要對(duì)施工的工藝和技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,當(dāng)天氣炎熱時(shí),要注意控制混凝土澆筑時(shí)混凝土的厚度,防止其內(nèi)部產(chǎn)生的水化熱長(zhǎng)時(shí)間難以消散,還要控制好混凝土澆筑的速度。在施工過(guò)程中,可以在需要的地方布置一些測(cè)溫裝置,時(shí)刻對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工溫度加以顯示,方便施工人員對(duì)溫度進(jìn)行控制。在溫度得到測(cè)量之后,應(yīng)該及時(shí)地加以記錄,如果溫度過(guò)高,應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行控制,盡量保持在25攝氏度以內(nèi)?;炷恋酿B(yǎng)護(hù)工作同樣不可缺少,合理、有效的養(yǎng)護(hù)可以避免混凝土產(chǎn)生裂縫。
通過(guò)對(duì)過(guò)往施工工程的總結(jié)可以對(duì)現(xiàn)有的施工過(guò)程和結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化的目的是使工程的施工過(guò)程更加合理,一定程度上提高工程的施工質(zhì)量,并保證工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全,防止結(jié)構(gòu)問(wèn)題的產(chǎn)生。施工人員要在混凝土表面加一層保護(hù)膜,防止混凝土發(fā)生腐蝕問(wèn)題。除此之外,工作人員還應(yīng)該注意到鋼筋在結(jié)構(gòu)中的重要性,可以通過(guò)縮小間距和使用小直徑鋼筋的方式來(lái)使混凝土結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固,降低產(chǎn)生裂縫的可能性。在進(jìn)行道路橋梁的施工設(shè)計(jì)時(shí),還要檢查好施工模板,對(duì)其剛度和穩(wěn)固性做出檢測(cè),保證其滿足施工的標(biāo)準(zhǔn)和要求[3]。在各個(gè)施工環(huán)節(jié)的實(shí)施和進(jìn)行過(guò)程中,也要注意養(yǎng)護(hù)工作的重要性,使工程的使用壽命得以延長(zhǎng)。
如果在施工過(guò)程中產(chǎn)生裂縫,施工人員要對(duì)裂縫及時(shí)進(jìn)行處理,減少裂縫對(duì)與整體工程帶來(lái)的不利影響,對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。常用的裂縫修補(bǔ)方式有灌漿法和表面修補(bǔ)法等。在進(jìn)行灌漿法修補(bǔ)裂縫時(shí),需要先將裂縫清理,然后注入特殊的材料進(jìn)行修補(bǔ)。常用的修補(bǔ)材料是環(huán)氧聚合物或水泥漿,如果裂縫較為嚴(yán)重,還需要使用甲基丙烯酸酯等材料。如果采用表面修補(bǔ)法,主要是將水泥漿涂抹在裂縫表面,實(shí)現(xiàn)修補(bǔ)的效果。這種方式是最常使用的修補(bǔ)方式,可以一定程度上減輕裂縫對(duì)混凝土造成的不利影響。除此之外,還可以采用嵌縫法。這種方法下,需要對(duì)裂縫進(jìn)行開(kāi)槽和材料的填充,這種方式進(jìn)行的修補(bǔ)結(jié)果較為整潔,不會(huì)對(duì)工程外觀造成較大影響。還可以通過(guò)對(duì)工程結(jié)構(gòu)的加固來(lái)實(shí)現(xiàn)混凝土橫截面積的增加,達(dá)成修補(bǔ)裂縫的目的。
裂縫是道路橋梁建設(shè)過(guò)程中極易產(chǎn)生的病害,不僅會(huì)對(duì)工程外觀造成影響,更會(huì)影響工程的質(zhì)量問(wèn)題,形成安全隱患。導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的較為常見(jiàn)的原因有溫度的變化、收縮問(wèn)題、原材料問(wèn)題等。因此需要注意導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的種種原因,并針對(duì)具體情況采取合適措施進(jìn)行補(bǔ)救,注意對(duì)溫度的控制、施工設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)的調(diào)整并對(duì)裂縫及時(shí)加以修復(fù)和養(yǎng)護(hù),保證工程的施工質(zhì)量和安全穩(wěn)定性。