桂常松
(合肥市公路橋梁工程有限責(zé)任公司,安徽合肥 230051)
為了保證裂縫能夠盡量少地出現(xiàn),保證工程質(zhì)量,為路橋順利投入使用提供一定支持,需要對(duì)出現(xiàn)裂縫的原因進(jìn)行深入研究,并且按照成因制定對(duì)應(yīng)的解決方法。這樣不僅能夠降低裂縫造成的安全問(wèn)題出現(xiàn)概率,同時(shí)也可以從根本上避免裂縫出現(xiàn)。
溫度裂縫顧名思義就是因?yàn)闇囟鹊淖兓鸬牧芽p,這種現(xiàn)象在施工時(shí)是十分常見(jiàn)的,當(dāng)施工的外界環(huán)境發(fā)生變化引起溫度變化,會(huì)造成混凝土內(nèi)部水化反應(yīng),導(dǎo)致混凝土的硬化,這一過(guò)程會(huì)散發(fā)大量的熱量,熱量在混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中不能散發(fā)出來(lái),混凝土內(nèi)外的溫差越來(lái)越大,溫差的變大會(huì)產(chǎn)生一定的拉力。當(dāng)外界的溫度發(fā)生大幅度的變化時(shí),內(nèi)部熱量無(wú)法散發(fā),由于內(nèi)外溫差過(guò)大產(chǎn)生拉力。發(fā)生這兩種情況時(shí),所產(chǎn)生的壓力過(guò)大,混凝土無(wú)法承受這種拉應(yīng)力,從而產(chǎn)生溫度裂縫。
結(jié)構(gòu)性裂縫是由于超出道路所能承受壓力所產(chǎn)生的裂縫。道路和橋梁建設(shè)時(shí)所需要的主要材料就是混凝土和鋼筋,建造好的道路和橋梁在使用時(shí),會(huì)受到人和車輛等產(chǎn)生的壓力,道路和橋梁也具有一定的抵抗力來(lái)承受這種壓力,但是其抵抗力并不是無(wú)限度的,根據(jù)建設(shè)時(shí)的設(shè)計(jì)、材料質(zhì)量、施工技術(shù)等情況來(lái)決定道路和橋梁的抵抗力。如果外界壓力過(guò)大且超過(guò)道路和橋梁的抵抗力水平,會(huì)使道路等內(nèi)部材料的結(jié)構(gòu)遭到破壞,導(dǎo)致內(nèi)部受力不均衡,從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫。這種裂縫一旦產(chǎn)生,就說(shuō)明道路內(nèi)部材料的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的問(wèn)題,具有突發(fā)性的特征。
地基沉降而產(chǎn)生裂縫主要發(fā)生在施工過(guò)程中,由于地基的沉降導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。這種情況發(fā)生的主要原因是施工人員進(jìn)行施工時(shí)操作不到位或者沒(méi)有對(duì)地基的土質(zhì)情況進(jìn)行檢測(cè),導(dǎo)致地基土壤不均勻產(chǎn)生沉降,從而造成道路表面的裂縫。在地基建設(shè)完成后,要對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)工作,如果壓實(shí)工作沒(méi)有做到位,會(huì)使地基土壤密度不均勻,會(huì)產(chǎn)生局部凹陷下沉,從而使表面產(chǎn)生裂縫。
對(duì)道路建設(shè)完成后,相關(guān)工作人員的養(yǎng)護(hù)工作沒(méi)有做到位,會(huì)使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱量而散發(fā)不出去,使混凝土硬化,內(nèi)部會(huì)慢慢收縮。此外運(yùn)用混凝土澆筑技術(shù)也有可能造成體積收縮的現(xiàn)象,內(nèi)外溫差的大小對(duì)收縮有一定的影響,溫差過(guò)大時(shí)內(nèi)部收縮大于外部收縮,從而產(chǎn)生裂縫。
混凝土有很多基礎(chǔ)材料構(gòu)成:水泥、摻合料、骨料和其他添加劑等等,混凝土的構(gòu)成十分復(fù)雜,如果用于施工的混凝土中任何一種構(gòu)成材料的質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)使混凝土的質(zhì)量不達(dá)標(biāo),有可能會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫等,嚴(yán)重的還會(huì)影響道路整體的施工情況。舉個(gè)例子,構(gòu)成混凝土的骨料如果質(zhì)量不合格,會(huì)降低混凝土的收縮能力,混凝土收縮小于外界的收縮,因此產(chǎn)生了混凝土裂縫。
由于內(nèi)部收縮情況從而產(chǎn)生混凝土裂縫的情況很普遍,收縮會(huì)使混凝土內(nèi)部的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,使混凝土的體積變小,這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)后縮裂縫的現(xiàn)象。在進(jìn)行道路和橋梁的建設(shè)時(shí),混凝土內(nèi)部的水分會(huì)慢慢蒸發(fā),但是由于深度的不同,水分蒸發(fā)的速度也不同,深層水分蒸發(fā)的速度小于混凝土表層水分蒸發(fā)速度,從而導(dǎo)致深層水分多,與表層的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不一致的情況,在此基礎(chǔ)上,如果混凝土表面有了壓力時(shí),混凝土內(nèi)外結(jié)構(gòu)不均衡從而就會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫。如果外界環(huán)境溫度過(guò)低,就會(huì)使混凝土出現(xiàn)凍脹情況從而產(chǎn)生裂縫。一般在北方或者高地會(huì)出現(xiàn)這種情況,當(dāng)外界溫度小于0℃時(shí),混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)不出來(lái)就會(huì)容易結(jié)冰,結(jié)冰就會(huì)使混凝土內(nèi)部的體積變大,容易使混凝土內(nèi)部體積不均衡,從而影響混凝土的強(qiáng)度,在使用時(shí)就會(huì)出現(xiàn)裂縫。
溫度裂縫是進(jìn)行道路和橋梁的建設(shè)過(guò)程中最常見(jiàn)的一種現(xiàn)象,顧名思義,這種裂縫就是由于溫度原因所產(chǎn)生的,進(jìn)行施工時(shí),外界的溫度很難控制,也就很容易產(chǎn)生混凝土裂縫。此外,溫度不僅會(huì)產(chǎn)生裂縫,還會(huì)對(duì)裂縫的寬度有所影響,在進(jìn)行施工時(shí),由于混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大,從而使混凝土內(nèi)部和外部的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生差異,且內(nèi)部的土壤密度不均勻,從而極易產(chǎn)生裂縫。通過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),混凝土的溫差和溫度之間有很大的聯(lián)系,且兩者是正相關(guān)的關(guān)系,當(dāng)溫差過(guò)大時(shí),就會(huì)使溫度應(yīng)力變大,從而產(chǎn)生裂縫。
在施工進(jìn)行的過(guò)程中會(huì)用到很多的材料,這些材料的質(zhì)量都必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè),確保質(zhì)量符合要求,任何一種材料出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,都有可能使混凝土出現(xiàn)裂縫,因此,在進(jìn)行建設(shè)材料的選購(gòu)過(guò)程中,相關(guān)工作人員要對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),對(duì)于不符合標(biāo)準(zhǔn)的材料,堅(jiān)決不能使用,只有確保材料的質(zhì)量之后,才能進(jìn)行施工,只有這樣才能夠使道路的質(zhì)量過(guò)關(guān)。材料選購(gòu)結(jié)束之后要對(duì)材料及進(jìn)行處理,處理過(guò)程一定要按照規(guī)定進(jìn)行配料和攪拌,這個(gè)過(guò)程需要特別注意,根據(jù)混凝土的質(zhì)量要求對(duì)所購(gòu)材料進(jìn)行處理,每種材料的比列都要符合要求,這樣才能保證混凝土的質(zhì)量,避免混凝土變形。
溫度的控制也是十分重要的,施工時(shí)外界溫度的變化會(huì)對(duì)混凝土的建設(shè)有一定的影響。所以,在建設(shè)道路的過(guò)程中,要特別注意混凝土內(nèi)部的溫度情況,盡可能保持溫度內(nèi)外相同,減少產(chǎn)生裂縫的可能。工作人員要注意施工過(guò)程中的高溫情況,同時(shí)設(shè)計(jì)墻體時(shí)要根據(jù)溫差來(lái)設(shè)計(jì)其厚度,從而縮小內(nèi)外溫差。在進(jìn)行混凝土的澆筑工作時(shí),可以降低澆筑時(shí)的溫度,導(dǎo)致混凝土能夠很快形成結(jié)構(gòu),可以更快、更便利地進(jìn)行施工。當(dāng)溫度太高時(shí),可以通過(guò)遮光、噴涂等方式來(lái)減少材料的溫度,之后再進(jìn)行澆筑工作,澆筑時(shí)要用到冷凝管。根據(jù)時(shí)間的不同,溫度的變化程度如果過(guò)大,應(yīng)該采取一定的措施,減少溫差變化對(duì)混凝土硬度等的影響。
混凝土經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)高低不平的現(xiàn)象,為了減少這種現(xiàn)象的發(fā)生,應(yīng)該對(duì)混凝土進(jìn)行合理劃分,并且要在施工前合理安排施工進(jìn)程,保證施工能夠按計(jì)劃完成,保證混凝土的高度相同。另外,要保證混凝土整體的穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)整體性的裂縫。進(jìn)行混凝土的施工最重要的一點(diǎn)就是不能浪費(fèi)資源,根據(jù)計(jì)劃采購(gòu)一定數(shù)量的材料,并將材料安置好,減少成本,要在保證質(zhì)量的前提下提高工作效率。已經(jīng)施工完成的混凝土,要及時(shí)拆模,提高周轉(zhuǎn)效率。如果出現(xiàn)內(nèi)外溫差較大的情況,相關(guān)人員要合理分析并及時(shí)做出處理,避免出現(xiàn)混凝土裂縫。在進(jìn)行混凝土的澆筑工作時(shí),混凝土內(nèi)部經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)水化的情況,導(dǎo)致內(nèi)部熱量高,使混凝土表面拉力十分高,在拆除模板之后,混凝土表面的溫度會(huì)迅速下降,表面會(huì)產(chǎn)生極高的溫度差,混凝土隨之會(huì)發(fā)生收縮,最終產(chǎn)生裂縫。所以,在進(jìn)行模板拆除工作之后,要及時(shí)對(duì)混凝土表面施行保溫措施,這樣能夠有效避免混凝土出現(xiàn)裂縫。
混凝土中一般都會(huì)加入一些添加劑來(lái)補(bǔ)償混凝土的收縮性,通常是采用UEA 或者CSA 等,這些添加劑能夠有效減少混凝土出現(xiàn)裂縫的可能。進(jìn)行施工時(shí),如果要用到膨脹混凝土,就要用到質(zhì)量更高的混凝土,膨脹混凝土具體的使用位置為建筑的混凝土收縮能力最強(qiáng)的部位,從而提高混凝土的密度和硬度,防水性能也有所提高。進(jìn)行膨脹混凝土的施工時(shí),可以設(shè)置一個(gè)加強(qiáng)帶,對(duì)加強(qiáng)帶內(nèi)外的施工都要符號(hào)要求,膨脹混凝土的加入能夠有效控制混凝土膨脹所帶來(lái)的影響。對(duì)加強(qiáng)帶內(nèi)外進(jìn)行澆筑時(shí),也要控制好壓力情況。
由以上論述可知,在道路橋梁工程施工過(guò)程中,出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的影響非常嚴(yán)重,不僅影響道路橋梁質(zhì)量,更會(huì)降低工程的整體性能,影響工程的長(zhǎng)期效益。在根據(jù)裂縫實(shí)際情況進(jìn)行探究、具體分析的過(guò)程中可以了解到出現(xiàn)裂縫的因素種類有很多,任何情況的出現(xiàn),都需要立足實(shí)際,根據(jù)具體的情況探索出有效的措施來(lái)解決,進(jìn)而保障道路橋梁工程的整體施工質(zhì)量,延長(zhǎng)道路橋梁工程的使用壽命,促進(jìn)我國(guó)的交通事業(yè)向良好、可持續(xù)性方向發(fā)展。