高速公路橋梁施工中出現混凝土裂縫的原因及處理研究

文/謝勁松、謝盛陽

1 前言

混凝土具有價格低廉、抗沖擊能力強、應用領域廣等優勢，是我國建筑行業當下最受歡迎的材料之一。然而，在高速公路橋梁施工中，混凝土裂縫的問題極大影響了橋梁的質量。由此可見，對高速公路橋梁施工中出現混凝土裂縫的原因及處理方法進行探究是十分必要的，具體策略綜述如下。

2 橋梁混凝土裂縫成因分析

2.1 干縮裂縫

在混凝土的攪拌過程中，水是各種材料相互融合的關鍵。施工單位大多會在混凝土的攪拌過程中放入大量的水，以達到各種材料在攪拌過程中有效混合的目的。這一舉措雖然能夠實現混凝土制作過程中多種材料混合的要求，但也因此產生了新的問題。放入了大量的水后，混凝土中的含水量會大幅度提升，其與空氣的含水量之間會出現較大落差，進而產生吸熱放熱現象，造成混凝土本身與自然溫度上的差異性，使混凝土凝結，在施工團隊還未進行養護工作時內部就會產生劇烈的水化熱反應，混凝土水分蒸發過快、離析等問題接連出現，在實際的高速公路橋梁施工中出現混凝土干縮裂縫的情況，極大降低高速公路橋梁的穩固性，這不利于我國橋梁事業的長久發展[1]。

2.2 施工因素

骨料是混凝土配料表中的一種材料，含有活性炭的成分，極容易與混凝土混合材料中的水泥、外加劑等材料相互反應，導致混凝土出現過度膨脹的情況，影響混凝土質量。另外，在這一過程中還會出現有害物質，讓混凝土發生器質性的反應，給后期高速公路橋梁施工中出現混凝土裂縫的現象埋下隱患。針對骨料的這一特殊性，施工單位大多會選擇在混凝土中加入減水劑進行攪拌，以降低骨料與其他材料發生反應的概率。但這一措施對混凝土攪拌技術具有較高的要求，攪拌技術人員必須準確掌控攪拌時間，如果技術人員的經驗較少、能力較弱，將極容易導致攪拌的時間過短或過長，大大降低減水劑在混凝土攪拌過程中的作用，最終不僅無法抑制骨料的負面作用，還會導致混凝土的離析、膨脹等問題愈發嚴重，加劇高速公路橋梁施工中混凝土裂縫問題的出現。

2.3 水泥水化熱

在高速公路橋梁施工中，混凝土澆筑工序結束后，出現水化熱情況的概率較大。以混凝土自身的特性來看，其無法將水化熱下出現的大量熱能導出，進而導致混凝土中的大量熱量隨著時間堆積的越來越多，產生溫差并引發溫度應力作用，最終使混凝土因內外壓力過大而出現裂縫。經過調查分析發現，如果混凝土出現裂縫的內外溫差值為25℃，那么在混凝土攪拌過程中使用的水泥為較細的水泥時，會致使高速公路橋梁施工中出現混凝土裂縫的時間被縮短，并且出現裂縫的面積還會拓展，對高速公路橋梁工程的質量造成較大影響[2]。

2.4 不均勻沉降

在高速公路橋梁施工中一旦出現不均勻沉降就會出現裂縫現象，并且牽連出一系列的反應，進而影響高速公路橋梁工程的質量。一方面，在高速公路橋梁工程施工過程中，澆筑是一項十分重要的工序。在這一環節如果技術人員的經驗較少，沒有將混凝土澆筑位置搗密實，進而使材料中的空隙較多，就會導致混凝土中的骨料吸收大量的水，若得不到及時的養護，高速公路橋梁在后期使用中就會出現大面積的受凍裂縫，致使高速公路橋梁出現不均勻沉降。另一方面，在混凝土的配料中氯化物使用過多，會導致高速公路橋梁中的鋼筋附近的氯化物逐漸聚集，最終超過鋼筋材料表面的承受能力，對其內部構成極大破壞，出現生銹等問題，致使高速公路橋梁的部分位置出現不均勻沉降，并使橋梁的表面出現裂縫，如果得不到有效的養護與修繕，這些問題會變得越來越嚴重，對橋梁的安全性與穩定性造成傷害。

2.5 外界氣溫變化

高速公路橋梁工程對施工環境有一定的要求，當施工單位在高溫環境下作業時，建筑材料中的混凝土會出現一系列反應。在澆筑工作結束后的極長一段時間內無法實現有效散熱；而此時如果溫度驟然下降，就會導致混凝土的內部溫度與外界環境的溫度差距過大，使兩者間形成梯度差，進而出現混凝土裂縫問題，對高速公路橋梁工程施工的質量造成極大影響，給后期的養護工作帶來了極大壓力，同時也無法提升建筑企業在行業中的核心競爭力。另外，在裂縫問題的持續加劇下，高速公路橋梁的安全性會大大降低，極大威脅了車輛的行駛安全，給高速公路橋梁工程的社會形象帶來極大的負面影響。

3 高速公路橋梁施工中混凝土裂縫的防治措施

3.1 嚴格控制混凝土原料

混凝土的本質是一種混合型的材料，其制作過程中使用的原材料是影響混凝土的質量最為顯著的因素，因此對高速公路橋梁施工中混凝土裂縫的防治必須從嚴格控制混凝土原料的角度入手。建筑企業首先需要認識到混凝土裂縫問題與其原材料之間的必然關系，同時還要認識嚴格控制混凝土原材料的重要性；其次，建筑企業需要確立嚴格控制混凝土原料的目標，使防治工作更具方向性與效率性；最后，在實際的混凝土原材料的選擇中，工作人員需要以混凝土的原料控制目標為中心依據，檢測材料質量，引入符合國家固定質量要求以及滿足高速公路橋梁施工中混凝土混合的實際要求的材料，進而有效防治裂縫問題。

3.2 加強對水的測試，合理選擇外加劑與骨料

水與外加劑在混凝土的攪拌過程中是必不可少的，要想有效控制高速公路橋梁施工中出現的混凝土裂縫問題，就必須從水、外加劑以及骨料方面入手。首先，就水的控制來看，在實際的混凝土攪拌工作中，施工人員需要先檢測用于混凝土攪拌的水，在確定水質符合混凝土的攪拌要求后，再投入使用，有效規避因水質不達標而導致混凝土整體質量下降的情況；其次，就外加劑的選擇來看，施工工作人員需要充分考慮混凝土的種類、功能性、高速公路橋梁施工的具體條件等，并以這些信息作為依據，選擇合適的外加劑，控制外加劑的用量，規避外加劑用量過多或過少的問題，保障外加劑能夠在混凝土攪拌過程中發揮其真正價值，提升混凝土質量，降低高速公路橋梁施工混凝土裂縫的問題出現的概率；最后，就骨料的選擇而言，工作人員應當將收縮性低、級配良好作為骨料的選擇標準，并在施工現場中選擇合理的混凝土攪拌技術，規范技術人員的操作流程與操作手法，降低人為因素對混凝土質量的影響，進而保障骨料的質量符合高速公路橋梁施工中混凝土的混合要求，以達到減少高速公路橋梁施工中出現混凝土裂縫現象的目的[3]。

3.3 加強混凝土養護控制力度

養護工作在提升高速公路橋梁施工質量、降低混凝土裂縫問題出現概率中占據了極為重要的位置；反之，如果工作人員對高速公路橋梁工程后期的養護工作做得不到位，就會導致混凝土裂縫問題出現。因此，相關部門或單位應加強對混凝土養護控制的重視程度，在高速公路橋梁工程建模結束后，充分考慮混凝土失水等問題，定期在混凝土施工表面灑水，使混凝土表面的水分一直處于充足狀態，進而有效規避因失水而導致混凝土出現裂縫。此外，在混凝土養護工作中，養護人員還需對溫度這一重要影響因素進行控制，將物理手段以及現代科技作為依托，讓混凝土施工能夠一直處于相對穩定的溫度環境中，有效降低因內外溫差過大而導致高速公路橋梁工程中混凝土出現裂縫的情況，為高速公路橋梁工程的質量提供保障。

3.4 裂縫修復措施

受多種因素影響，高速公路橋梁施工中出現混凝土裂縫問題的頻率相對較高。要想保障高速公路橋梁的正常使用，使其滿足國家規定的高速公路橋梁安全性與穩定性的標準，施工單位就必須及時落實裂縫修復措施。隨著時代的進步，人們對高速公路橋梁建設與應用的重視程度越來越高。目前我國建筑行業中針對橋梁裂縫修復的措施相對較多，施工單位在選擇裂縫修復方法時應充分考慮橋梁上實際的裂縫程度，找到具有針對性的修復方法，最大限度降低裂縫對高速公路橋梁工程質量的影響。例如，在面對寬度較小的裂縫問題時，施工單位可以應用表面封閉法，先清理裂縫位置的殘土、垃圾等，保障裂縫表面的清潔度，然后利用環氧樹脂等修復材料涂抹于裂縫的兩側，將外部空氣與化學物質阻隔開，緩解裂縫問題，最后使用膠泥將裂縫填平，進一步提升修復位置的密封性，從而降低其對高速公路橋梁使用壽命的影響，保障高速公路橋梁正常使用。

4 結語

綜上所述，裂縫問題對我國高速公路橋梁工程的施工效率以及后期使用都造成了一定的負面影響，因此相關單位與部門必須重視起來，明確目前我國高速公路橋梁施工中出現混凝土裂縫的原因，對這些原因進行針對性研究，對癥下藥，逐一攻克，為提升我國高速公路橋梁工程施工質量奠定堅實基礎，使其能夠更好地滿足人們的生活需求。