道橋工程混凝土裂縫成因與修復技術探討

李秦

江西廣新建筑產(chǎn)業(yè)有限公司 江西 新余 338000

引言

道橋工程的建設與我國社會發(fā)展密切相關，特別是在近幾年，隨著人們?nèi)粘３鲂械念l率越來越高，生活質量得到了提升，道橋工程也成為市政工程中十分常見的工程之一。混凝土發(fā)生裂縫更是道橋工程中十分常見的問題，這是由于道橋內(nèi)部存在裂縫，加之外來空氣會導致道橋內(nèi)部的鋼筋等受到腐蝕，道橋的整體受壓能力不斷下降，直接縮短了道橋工程在使用時的壽命期限。

1 混凝土材料的使用特點

在道橋工程中之所以選擇混凝土這種材料，不僅僅是由于混凝土這種材料的應用范圍十分廣泛，同時也是基于混凝土材料本身屬于一種基礎材料。從經(jīng)濟角度進行分析，混凝土這種材料其選擇的范圍十分廣泛，并且整體成本相對較低，對道橋工程建設而言，是一種既經(jīng)濟又實惠的材料。而基于道路橋梁工程在后續(xù)養(yǎng)護角度進行分析，選擇混凝土材料養(yǎng)護所需消耗的成本同樣較低。混凝土材料本身所具備的抗壓能力以及可塑性能相對較小，在混凝土澆筑過程中可以實現(xiàn)對各種不同形狀的轉換，最終達到使用需求。不僅如此，在混凝土使用過程中，混凝土本身的抗拉能力較弱，這也是道橋工程混凝土會出現(xiàn)裂縫的原因之一。通過大量的理論分析以及實踐工作能夠發(fā)現(xiàn)，在混凝土結構中存在裂縫是一種必不可免的問題，有的裂縫較大，有的裂縫甚至用肉眼都無法進行觀察。為此，一旦混凝土中出現(xiàn)較為明顯的裂縫，需要在第一時間內(nèi)采取相應的措施進行預防和處理。在混凝土材料施工時，也需要做好裂縫的預防，增加道路橋梁使用的安全性和耐久性[1]。

2 道橋工程混凝土裂縫原因

在分析道路道橋工程混凝土產(chǎn)生裂縫的原因時，能發(fā)現(xiàn)其主要包括了以下三點。

2.1 熱脹冷縮造成的混凝土裂縫

在道橋工程建設過程中，混凝土材料的應用數(shù)量可謂是十分巨大。基于混凝土自身的特點進行分析，能發(fā)現(xiàn)混凝土具有熱脹冷縮這一物理特性，即如果外界的溫度或是外界的環(huán)境發(fā)生較大差異，就會導致混凝土無論是內(nèi)部或是外部發(fā)生一定形態(tài)的變化，直接造成混凝土的應力增加，使得使混凝土發(fā)生形變這一情況。如果混凝土材料在使用的過程中受到外力影響較大，其內(nèi)部會產(chǎn)生極為明顯的變化，特別是隨著內(nèi)部應力不斷增加，抗拉強度也會出現(xiàn)變化。在情節(jié)嚴重時會出現(xiàn)溫度裂縫，溫度裂縫隨著溫度升高會漸漸縮小，而溫度降低裂縫也會不斷增大，最終導致裂縫出現(xiàn)極為明顯的變化。由于不同地區(qū)的溫度變化有著一定的區(qū)別，一旦出現(xiàn)了年溫差或者是降溫等一系列情況，其造成混凝土出現(xiàn)裂縫的頻率也相對較高。由此可見，熱脹冷縮這一混凝土自身的特征，導致混凝土在面對不同溫度下會產(chǎn)生裂縫[2]。

2.2 由于地基而引發(fā)的道橋工程混凝土裂縫

道橋工程在施工過程中，地基是整個工程最重要的組成部分，如果地基建設過程中存在問題，在后續(xù)建設時，其建設質量會不斷下降。為此，基于這一點對道橋工程的建設和施工進行分析的發(fā)現(xiàn)，如果地基產(chǎn)生了沉降或者是水平方向上產(chǎn)生了移動情況，就會對混凝土整體結構的抗拉力產(chǎn)生負面影響，這樣會導致地基的承受能力、壓力值等出現(xiàn)變化，致使混凝土出現(xiàn)裂縫。在進行地基的建造中，引發(fā)地基形變的情況主要包括兩個不同的方面：第一，道橋工程在前期的勘察階段，由于在這一階段并沒有對地質情況進行仔細且認真的了解，導致在后續(xù)勘查的開展施工中勘察結果不準確，因而無法對該地區(qū)的實際地質情況進行第一時間的掌握、分析和理解。在后續(xù)進行地基施工過程中，也沒有辦法根據(jù)地基的實際情況進行分析和掌握，導致地基形變的概率在不斷地增加。第二，由于道橋工程在施工過程中，其不僅僅會在溫暖的地方進行施工，還會在北方一些嚴寒地區(qū)進行施工。但是在嚴寒地區(qū)會存在凍土的情況，也會導致地基出現(xiàn)沉降或者是位移等不同情況。基于此，道橋在使用時一定要考慮到外部荷載的壓力，會對地基產(chǎn)生的不同影響[3]。

2.3 由水分收縮而引起的道橋工程混凝土裂縫

在進行道橋工程建設過程中，混凝土問題的產(chǎn)生還有可能是因為內(nèi)部水分子的蒸發(fā)，或者是后期在養(yǎng)護過程中并沒有及時做好保濕工作而帶來的負面影響，其中主要包括了以下四種不同的情況：第一，從塑形收縮這一角度進行分析。混凝土澆筑工程在開展過程中僅需要在四小時之內(nèi)就可以完成，而中間材料會發(fā)生一系列的化學反應，導致水分子產(chǎn)生蒸汽，水分不斷收縮，進而呈現(xiàn)的就是混凝土的屬性收縮。第二，混凝土具有收水性收縮這一特點，這是指混凝土在施工后表面的水分會隨著時間的不斷發(fā)展?jié)u漸蒸發(fā)掉，而混凝土內(nèi)部的水分濕潤度也會在這一階段降低，出現(xiàn)混凝土體積產(chǎn)生縮小的情況，進而形成了收縮。第三，混凝土自身也會存在著一定的收縮狀況，這種情況之所以會出現(xiàn)的原因是混凝土內(nèi)部的水泥與水之間會產(chǎn)生一定的化學反應，進而導致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)了收縮現(xiàn)象。第四，則是空氣收縮。混凝土材料在準備完成后，其濕度在50%時，會與空氣中存在的二氧化碳產(chǎn)生反應，直接導致混凝土出現(xiàn)收縮的現(xiàn)象[4]。

3 道橋工程混凝土裂縫的修復技術

3.1 混凝土裂縫的修復技術

3.1.1 嚴格計算澆筑過程中的數(shù)據(jù)內(nèi)容。在進行混凝土澆筑之前，需要對本次混凝土澆筑環(huán)節(jié)所涉及的相關數(shù)據(jù)進行計算，一定要確保整個計算環(huán)節(jié)過程中的嚴格性與精準性，根據(jù)計算結果所顯示的內(nèi)容，對可能出現(xiàn)裂縫的情況進行分析和探討，需要采用相應的措施對裂縫進行修復。在混凝土施工過程中也需要加強監(jiān)督管理工作，針對混凝土中存在的裂縫問題進行第一時間的監(jiān)督和控制，而對于混凝土振搗的插入速度和方式則需要在第一時間內(nèi)進行分析，要求混凝土裂縫修復完成之后，應制定相應的養(yǎng)護方案以及養(yǎng)護計劃，提高混凝土施工的整體質量。除此之外，在采用混凝土澆筑技術時，也需要注意細節(jié)問題。要求在澆筑前期不僅僅要做好計算工作，還需要明確凝土澆筑應講究層次，不能一次性進行澆筑[5]。

3.1.2 做好振搗以及后續(xù)管理工作。在開展混凝土澆筑過程中，也需要精準的把握好混凝土的溫度變化以及距離變化，防止由于在混凝土振搗時產(chǎn)生的時間段延遲帶來的混凝土裂縫問題，需要對所有的細節(jié)進行把控，有效地避免出現(xiàn)漏洞或者是由于振搗中的過振影響而導致修復的結果下降。在完成混凝土澆筑工作之后也不能馬上收工，而是需要做好后續(xù)處理工作，即在混凝土澆筑完成的三次3～4小時內(nèi)對混凝土表面用刮尺進行刮平，再利用滾筒或者是刮片對混凝土表面進行二次刮平，提高混凝土刮平的整體質量和效果，滿足混凝土施工的實際需求。這種方式還能對混凝土起到良好的封閉保護作用，在每一次修復完成后，都需要對道橋做好養(yǎng)護工作，有效地延長道橋在使用時的使用期限。

3.1.3 應用通水冷卻方式。應用通水冷卻處理手段，使得混凝土澆筑技術在使用時質量得到提升。大面積地使用混凝土澆筑技術時，也可以采取一些額外的技術手段，例如，采用薄壁鋼管，由于其內(nèi)部含有一些小的冷卻管，在澆筑前可以利用其進行試水，而試水的目的是為了了解管道本身是否存在一定的阻塞或者是存在漏水現(xiàn)象的出現(xiàn)，其能夠起到良好的預防作用。在使用混凝土技術時，還需要在開展混凝土施工時，通過通水冷卻的方式，在溫度控制方面起到正面影響，其本身具有極強的實用性，能夠滿足當前的建設發(fā)展需求。

3.1.4 壓力灌漿水泥灌注法。在混凝土進行控制之前還可以利用壓力灌漿水泥灌注法開展相應的施工。在使用灌漿之前，需要對混凝土的裂縫位置進行修復，嚴格地將其中存在的一系列裂縫進行掌握，針對發(fā)生裂縫的地方需要做好裂縫范圍、裂縫數(shù)量的確定，然后找到相應的位置進行鉆孔，需要明確混凝土的孔洞位置，并且準確地將水泥灌入到裂縫中，然后做好清理工作，可以通過空氣壓縮機對灌入的水泥進行吹干，將裂縫和孔隙封閉起來，其目的是為了防止灌漿外溢這一現(xiàn)象，同時也能夠提高整體的管理質量，避免混凝土再一次出現(xiàn)裂縫。而針對所有的混凝土裂縫修復在完成之后都需要進行在都需要進行復查，確保混凝土裂縫修復工作能夠滿足實際需求[6]。

3.2 檢測材料的質量

在開展道橋工程時，首先要明確施工材料質量的重要性，應做好施工材料的監(jiān)督和檢測工作，制定相應的質量管理評價系統(tǒng)。需要將道橋工程中所用到的全部材料進行及時的質量監(jiān)管，只有在確保材料質量與國家相關標準和規(guī)范相互協(xié)調的情況下，才能夠將這些通過材料質量檢測的材料放投入實際的工程中，而對材料的質量控制制度應不斷完善，采用更加先進的材料檢測的方式，提高材料檢測的整體質量，并且確保使用質量得到提升。要求在實際工程開展之前完成對所有材料進行質量檢測，保證本次道橋施工質量能夠滿足實際檢測的要求。而針對由于溫度導致的裂縫進行保護的過程中，檢測材料這一種保護方式更多是預防為主，還需要構建相應的科學目標及準則。道路橋梁工程在建設過程中需要利用更多現(xiàn)代化、科學化的方式。比如，利用仿真模擬技術對道橋工程混凝土的實際溫度進行第一時間的監(jiān)控，還需要根據(jù)道路橋梁施工構建的地理環(huán)境以及實際氣溫進行研究。在施工過程中，道橋工程混凝土的選用需要結合該地區(qū)的實際情況進行科學的溫度設立，進而建立有針對性的維修養(yǎng)護方案，能夠盡可能地減少由于溫度而帶來的混凝土裂縫問題[7]。

3.3 定期材料的水分進行測驗

混凝土材料在施工過程中如果缺少水分，很容易呈現(xiàn)破裂的現(xiàn)象。為此，在任何一次施工過程中，都需要安排專業(yè)的試驗人員對混凝土中所蘊含的水分進行試驗，并且根據(jù)本次實驗結果及時調整施工中配合比。在混凝土制作過程中還需要在第一時間內(nèi)嚴格地做好一系列攪拌工作，其目的不僅僅可以保證本次混凝土施工過程中的整體施工質量，同時還能夠增強道橋工程建設的整體效果。在混凝土施工過程中需要控制好一系列的自然環(huán)境，明確該地區(qū)的晝夜溫差變化，并且結合風力，日照等一系列自然因素，盡可能營造出最佳的施工環(huán)境，有效地避免混凝土材料在施工過程中受到溫度影響而造成的塌落現(xiàn)象較為嚴重這一問題。還需要合理地控制好施工工期，盡可能地避免拖延工期導致的施工只能在嚴峻的環(huán)境下開展。例如，夏季高溫時或者是冬季嚴寒時，均需要停掉施工工作溫度過高或者是溫度過低都不利于混凝土施工，其中溫度過高不僅僅會導致混凝土施工質量較差，還有可能會出現(xiàn)工作人員中暑，這一現(xiàn)象不利于混凝土的自然形成[8]。

4 結束語

綜上所述，道橋工程的建設與人們?nèi)粘Ｉ羁芍^密切相關，需要高度重視道橋工程的發(fā)展質量，一旦出現(xiàn)問題在情節(jié)嚴重時會帶來交通事故，當前需要針對道橋工程中常見的混凝土裂縫這一問題找出原因，并對混凝土裂縫的修復技術進行分析，做好施工前的預防、施工后的修復，保證道橋工程發(fā)展質量得到有效的提升。