節能設計與計算在市政工程防控措施中的應用

魏國臣

(通遼市交通工程局 內蒙古通遼 028006)

在公路建設中常用的材料之一有混凝土，具有價格低、取材廣、強度高等優點。在應用混凝土材料進行公路工程建設中，經常會出現裂縫現象，已成為影響工程質量重要因素之一。下面結合本文工作經驗，進行分析歸納。

1 產生原因

1.1 溫度影響

在施工期間，由于受外界氣溫變化的影響，混凝土的結構隨溫度變化而變化，比如外界氣溫有所降低，混凝土的溫度降低的會更快，尤其是當外界氣溫驟降時，混凝土的里外的溫差就進一步擴大。在混凝土灌注的開始時間，水泥在遇水的情況下會產生大量的熱量，混凝土的溫度會上升，因為表面散熱快，溫度上升較慢，而內部散熱條件差，熱量散慢，溫度上升較快。當氣溫低于零度時，游離水轉化成冰，產生膨脹應力，而使膨脹力加大，混凝土強度會進一步變小，從而導致裂縫出現。

1.2 施工方法以及材質的影響

施工方法不合理、質量低容易產生裂縫。首先沒有對材料進場進行有效的管理，并且并未有效的對碎石進行分級，施工單位石子混堆、混放，導致拌合物性能變差，因此產生裂縫現象。其次，施工支架支撐力弱，澆筑后支架下沉才產生不均勻的現象。施工時模板硬度較小，易產生變形。同時，鋼筋銹蝕保護層厚度不足，膨脹應力導致保護層開裂，沿鋼筋產生裂縫，伴有銹跡出。

1.3 收縮變形和地基沉降的影響

因混凝土中含有大量空隙、孔隙中會儲存大量的水分，從而影響混凝土的性質，引起裂縫現象的產生。由于地基地質條件不同、基礎類型差別大、凍脹等原因，都會引起構件不同程度的變形，結構內部拉應力發生相應的變化，薄弱部位產生沉降而產生裂縫。

2 預防措施

2.1 合理設計

采取合理的設計方案，構件設計時，要避免結構突變或斷面突變，難以避免時，應在局部做好處理，如轉角或圓角處，加強構造配筋，轉角處增配要斜向鋼筋，對于較大的孔洞，必要時在周邊設置護邊角鋼。

2.2 優選材料

根據施工要求選擇水泥品種、等級，保證混凝土設計強度等級，保持混凝土良好工作性，優化混凝土配合比，使混凝土具有較大的抗裂能力。在大體積混凝土施工時，拌合時可摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，使混凝土得到補償收縮，減少混凝土的溫度應力。

2.3 強化基底

基底要盡可能以樁柱式基礎，避免下部沉陷不均。首先需要對基底進行技術處理，并要求在修復的過程中盡力減少不均勻沉陷現象的產生。同時要求我們對基礎的橫向連接進行進一步的加工處理，從而大大減少沉降對接縫處的影響。

2.4 完善方案

采用合適的澆筑方案。其中主要包括分層澆筑法和分段跳倉澆筑法。然后采用二次振搗技術，改善混凝土強度，用以提高對裂縫現象的有效預防。第三，降低混凝土澆筑溫度，使混凝土產生的溫差變小，從而避免開裂。

3 處理方法

3.1 加強溫度控制

充分改良骨料的配置，適當增加添加劑，采用干硬性混凝土。在拌和過程中，充分冷卻碎石，達到降低混凝土澆筑溫度。在溫度較高的天氣狀況下施工，必須減少澆筑厚度，擴大澆筑層面積，提高散熱水平。同時要注意澆筑時間與混凝土溫度的變化。例如，在夏季，需要對材料進行噴水降溫處理，而在冬季，一般對材料進行保溫處理，像是覆蓋保溫材料等。

3.2 加強施工控制

最主要的是嚴把質量關，選擇好的石子，控制砂的粒徑及含量，減少空隙率和收縮量，增強混凝土抗裂強度。增強養護，及時補充水分，盡最大能力提高混凝土的強度，避免產生裂縫。在高溫施工下，要經常澆水，降低溫度和混凝土的收縮而產生的約束應力，有效控制裂縫。

3.3 完善修補方法

3.3.1 表面修補

做法是在裂縫的縫隙處涂抹具有一定濃度的水泥漿，對于其他部分則進行環氧膠泥的涂抹。為防止裂縫的進一步出現或者是現存的裂縫繼續開裂，這就要求在裂縫之中粘附玻璃纖維布，用以保障裂縫的安全。

3.3.2 灌漿法

當表面修補已不能滿足相關要求，就需要采用灌漿法。即采用相關設備將漿質料壓入裂縫中，當漿質料冷卻變硬的時候，硬化后漿質料與混凝土形成整體，并且具有很強的密封性能。對于一般裂縫，漿質材料是水泥等一般性的物質，然而對于比較嚴重的裂縫，主要采取相對來講此乃功能較為穩定的物質。

3.3.3 嵌縫法

即在裂縫處進行修補分槽，并且在槽內灌筑填充物，從而將裂縫填充起來。

3.3.4 結構加固法

當裂縫對橋梁的使用年限和質量產生重大影響的時候，就必須對結構進行加固。這種方法主要是指：增加混凝土結構的面積并且加強對預應力的加固、支點的加固等。

4 結語

混凝土橋梁裂縫的產生原因十分多樣，保證不出現裂縫很難，工程中也允許產生微小裂縫，本文通過對橋梁混凝土裂縫的類型、產生原因及預防措施做了分析僅供借鑒,以便有效控制裂縫的產生，提高工程質量，延長使用壽命。

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