混凝土裂缝的成因与控制.pdf

建筑技术开发 Bu i l d i n g T e c h n o l o g y De v e l o p me n t 建筑论坛 Ar c h i t e c t u r a l Fo r u m 第4 3 卷第1 期 2 0 1 6 年1 月 混凝土裂缝的成因与控制 张洪春 ( 中铁十六局集团第二工程有限公司，天津3 0 0 4 5 9 ) [ 摘要 ] 随着我国经济的蓬勃发展，公路桥梁的建设工作也得到了有效的开展。然而在这其中，公路桥梁的不合理构建以 及过度使用现象不断出现会造成施工裂缝的产生，不仅影响了施工质量还大大降低了公路桥梁施工的效率。针对以上问题不难 发现寻找公路桥梁施工裂缝的预防对策是 目前至关重要的问题。文章分析 了 公路桥梁的施工裂缝出现的原因，并提出了防治对 策 。 [ 关键词 ] 混凝土 ； 裂缝控制 ； 裂缝成因 [ 中图分类号 ]T U7 5 5 [ 文献标志码 ] A [ 文章编号 ]1 0 0 1 ～ 5 2 3 X ( 2 0 1 6 )0 1 - 0 1 6 5 ~ ) 2 Ca u s e s a nd Co n t r o l o f Co n c r e t e Cr a c k s Z h a n g Ho n g — c h u n [ Ab s t r a c t ] wi t h the r a p i d d e v e l o p me n t o f e c o n o my i n C h i n a ，the c o n s t r u c t i o n o f h i g h w a y b ri d g e h a s b e e n c a r r i e d o u t e ff e c t i v e l y ． Ho we v e r ，i n t h i s o n e ，t h e u n r e a s o n a b l e c o n s t r u c t i o n o f h i g h wa y b r i d g e a n d t h e p h e n o me n o n o f e x c e s s i v e u s e o f t h e p h e n o me n o n o f t h e c o n t i n u o u s e me r g e n c e o f t h i s c a u s e s t h e c o n s t ruc t i o n c r a c k s ，wh i c h n o t o n l y a ffe c t t h e c o n s t r u c t i o n q u a l i t y b u t a l s o g r e a t l y r e d u c e the e ffic i e n c y o f h i g h wa y b ri d g e c o n s t r u c tio n ． I n v i e w o f the a b o v e p r o b l e ms ， i t i s n o t d i ffic u l t t o fi n d a r o a d b rid g e c o n s t r u c t i o n c r a c k p r e v e n t i o n me a s u r e s a r e the i mp o r t a n t c o n t e n t o f the p r e s e n t ． Th i s p a p e r a n a l y z e s the c a u s e s o f the c r a c k s i n the r o a d a n d b rid g e c o n s t r u c t i o n ， and p u t s f o r ward the p r e v e n t i o n and c o n t r o l me a s u r e s ． [ K e y wo r d s] c o n c r e t e； c r a c k c o n t r o l ； c r a c k c a u s e 我国建筑行业有着悠久的历史，近些年来其发展非常快， 对施工技术也提出了更高的要求，建筑物的核心内容是实用 性和安全性，要注意每个施工工序的质量，对其实用性和美 观性都要充分考虑，然而我国建筑施工技术和西方一些国家 相比还有很大的差距，这就要求我国技术人员要根据我国当 下实际情况，对国外的先进技术进行借鉴，开创符合我国国 情的特色建筑。文章对道桥施工中的裂缝原因及防治措施进 行了探讨，以供参考。 1 公路桥梁施工裂缝的种类 1 ． 1 干缩裂缝 混凝土构件养护后的半个月 内经常会产生干缩裂缝，而 产生干缩裂缝最主要的原因就是养护工作不到位，另外外界 环境的突变也会导致混凝土发生失水干缩的问题。若干缩应 力大于混凝土内部的抗拉应力就会产生干缩裂缝 1 ． 2 塑性收缩裂缝 塑性收缩裂缝的成因和干缩裂缝是一样的，都是由于失 水，但是塑性收缩裂缝一般是在混凝土没有彻底凝固前产 生的 。 1 ． 3 沉陷裂缝 在实际施工中不可避免地会碰到软土地基，这时便要开 展地基加固工作，否则将会使水利工程地基发生不均匀沉降 的可能性大大增加，最终还可能导致沉陷裂缝。 1 ． 4 施 工裂缝 这种裂缝也属于水利工程施工中的多发裂缝，而产生这 种裂缝的主要原因通常都是施工者未完全按照规范施工要求， 这便会使混凝土施工期间或多或少地出现质量 问题，最终导 致混凝土裂缝问题。 1 ． 5 温差裂缝 这是由于混凝土内外温度存在差异而产生的一种混凝土 裂缝现象。温差裂缝一般发生在混凝土浇筑初期、 模板拆除时、 养护过程中。 2 公路桥梁施工裂缝的成因 收稿 日期 ： 2 0 1 5 — 1 2 1 作者简介 ： 张洪春 ( 1 9 8 3 一) ，男，吉林靖宇人，工程师，主要从事 方 向土木工程交通土建 方向的工作。 2 ． 1 温度的影响 路桥的施工质量由于温度变化会产生很大的影响。路桥 混凝土施工时通常是在白天进行，吸收热量，地表会达到很 高的温度，这就造成路桥路基下的温度和路桥地表的温度相 差很大，然而在夜间这种现象正好相反，在这样温差较大的 变化中，路桥混凝土很难适应。最终导致路桥在 白天中间位 置上翘，而两边位置在夜间翘起，这两种情况的反复作用下， 路桥混凝土就会有裂缝发生 [ 1 】 。 2 ． 2 荷载 因素 引起的裂缝 对于公路桥梁而言，通常会在静、动荷载或者次应力因 素影响下产生荷载裂缝，其中主要包括了剪切、弯曲及扭曲 等几种形式的裂缝，另外，当桥梁受到不同方向的应力影响 也会出现裂缝。由于荷载力的不同，因而荷载裂缝也具有不 同的特点。一般情况下，荷载裂缝都会在受剪区、受拉区及 桥体受震动较为严重的部分出现。如果桥梁受压区域呈现出 起皮状态，或是出现了长度较短的裂缝，这也是桥梁承载度 达到一定极限的标志，预不着桥体结构将会受到损坏。 2 ． 3 混凝土质量不合格 混凝土材料是桥梁工程质量的基础，如果混凝土材料不 合格，将会导致严重的质量问题。然而，当前很多桥梁工程 混凝土裂缝问题，就是材料质量不过关导致的，混凝土所使 用 的水泥、砂石及骨料、拌和水等，其中任何一个不合格， 都会对混凝土质量产生影响。 2 ． 4 施Z - ． Z -． 艺质量 首先，如果在混凝土的搅拌过程中出现了振捣不密实、不 均匀等问题，那么会在混凝土中出现蜂窝、空洞等现象，为 以后出现裂缝埋下了隐患。其次，混凝土的浇筑过程也会对 裂缝的形成产生影响。如果混凝土浇筑过快， 混凝土流动不够， 水泥硬化后混凝土就不够密实，在浇筑结束后的几个小时就 会出现塑性收缩裂缝。另外，混凝土的养护十分重要。如果 混凝土初期所处的环境过于干燥，混凝土与大气的接触就会 不充分，最终导致不规则的收缩裂缝。最后，混凝土的运输 也会对混凝土的质量产生影响。混凝土一般使用泵进行施工， 在硬化以前需要保证它具有一定的流动性。因此，在混凝土 的形成过程中需要保证混凝土流动的充分性。 3 施工裂缝防治措施 1 6 5 第4 卷第l 期 2 0 1 6 年1 月 建筑论坛 Ar c hi t e c t u r a l F o r u m 建筑技术开发 Bu i l d i n g T e c h n o l o g y De v e l o p me n t 3 ． 1 混凝土材料要严格把控 通过对温度裂缝发生的原因研究得出，混凝土的质量及 配 比时裂缝发生的关键因素。在工程建设中，施工单位为防 止产生裂缝，通常都选取收缩性能较低的水泥，在实际配 比 中所采用的水泥强度要比混凝士强度高一个级别，如要配置 C3 0 的混凝土通常采用4 2 ． 5 的水泥进行配比。在配比完成浇筑 过程后观察其施工裂缝数量有很多的程度较低。其次要做对 好骨料的选择，如粗骨料中要严格控制片石、针片石的数量， 细骨料不能采用海砂及细砂，且骨料的含泥量要少才能避免 含水量过大，骨料的收缩性能也要小 [3 1 。 3 ． 2 做好对温度的控制 进行公路桥梁建设过程中，对施工中的温度要掌控好。由 于混凝土中的水分在温度较高的情况下散失较快，因此要尽量 减少在阳光暴晒的时候作业，避免使混凝土的凝固受到影响。 如果不可避免地要进行施工，则需要对混凝土做好保湿工作， 多补充水分。运用水化热较低的水泥来缓解混凝土的水化热 情况。工程竣工以后， 也要提高警惕， 为确保路面的受力强度， 及时做好压入缝设置。 3 ． 3 采取针对性措施处理超荷载裂缝 不要将过多的设备和建筑材料放在刚建成 的桥梁上 ： 要 对施工人员进行定期的专业技能培训，使作业人员对结构框 架 以及受力点能够很好地掌握 ： 对路桥的设计阶段要提高重 视，路桥的设计施工要根据路桥的功能性和积累的设计经验 以及大量的数据运算进行施工，对施工流程不可以任意变更， 对每一道施工工序都要认真对待，不可错漏，对施工要求要 严格，从而防止路桥裂缝的发生。 3 ． 4 采用科学的施工技术和方法 科学的施工技术和方法是工程质量的保障。在对桥梁进 行大体积浇筑时，应当避免一次浇筑大量混凝土，要采用多 次浇筑的方式。对混凝土的使用量， 要根据工程所需进行搅拌， 不能搅拌过多或过少，在装罐车里也不能将混凝土留存太长时 间， 防止混凝土凝固等其他问题的出现。在炎热的夏季施工中， ( 上接第1 6 2 页) 筑具有极大的改造优势。 3 ． 1 ．3 一般工业建筑类 这一类工业遗产建筑及构筑物 由于价值不高，可以依据 具体建设要求予以拆除。但如果是位于规划公园绿地或保护 风貌地区之 中，可以对这些建筑或构筑物进行艺术处理，作 为景观亮点。 3 ． 2 规划创新促进地 区更新 在对造船厂地块内的工业建筑及构筑物进行分级之后， 运用 “ 景观先行”的理论，对造船厂地区内保护工业遗产和 保护工业遗产较为集中的区域进行范围划定，作为公园绿地 进行规划设计， 成为地块搬迁改造的启动源点。这种景观先行， 景观决定地产价值的策略将会成为发展潮流，给工业建筑遗 产的更新保护带来新的动力。长远来看，最终达到社会、经 济与环境三大效益的综合平衡。 3 ． 3 生态优先塑造宜人社 区 广义上讲，城市生态是一种城市的生活状态。这种老造船 厂的再开发建设，需要注意塑造原本不存在的生态及生活的多 样性，与现存历史环境相协调，产生必要的关联性，而不能仅 依靠一条滨水的宽阔绿带来解决所需的多样性。对于造船厂地 区分布较为分散的保护工业遗产和保留工业遗产，打通各工业 遗产之间的通廊，与海景资源相结合，突出造船厂片区最基本 最稳定的特征进行保留，加强各街区的空间及文化特征的可识 别性，维护原有的场所精神。对原有建筑及构筑物进行充分利 用，重塑新的建筑景观，重视新型生态技术的引用和建筑空间 1 6 6 应当注意对混凝土进行降温，相反，在冬季施工时要采取有 效的保温措施。在桥梁保护层混凝土施工时，要控制平板振 动器滑行的速度，保持两端平行滑动。另外，还要注意对混 凝土路面的保护，防止车辆对桥梁保护层混凝土进行碾压。 3 ． 5 合理的修补裂缝 及时在施工的过程中综合考虑各方面的因素，也不可避 免路面出现裂缝，因此需要采取有效的手段处理裂缝，保障 道路桥梁的安全性，首先是表面修补，这种方法是 目前普遍 使用的方法，利用水泥浆的特性，在混凝土的表面进行涂抹， 来修补裂缝，这种方法即能够修补不同程度 的裂缝，也不会 影响混凝土的结构和承载力，因此一直以来受到的相关工作 人员的追捧 ；其次，灌浆修补法，这种方法比较适合较深且 已经影响道路桥梁的承载力和完整性的裂缝，表面修补已经 不能够从根本上改善道路桥梁的结构强度，因此需要采用这 种方法，灌浆修补法采用的主要的修补材料是水泥浆和环氧 聚合物 ； 最后，嵌缝修补法，这种方法是要将裂缝进行开槽， 向槽内填补材料，经过压实来修补裂缝，这种修补方法的成 本较高，但是效果与其他的方法相 比更好，在外观上更加的 平整、美观，因此能够更好地保障道路桥梁的外观质量 [ 4 】 。 4 结束语 公路桥梁施工是我国公路建设项 目中的重要组成部分， 我们要对施工技术有高度重视。对于公路桥梁结构，混凝土 施工过程 中经常会出现裂缝问题，当公路桥梁出现裂缝 问题 以后，不仅影响桥体的美观程度，还会降低桥体整体结构的 稳定性，缩短使用寿命，严重情况下，还会造成坍塌等事故， 威胁到人们的行车与生命安全。为了对公路桥梁裂缝进行有 效控制，需要明确公路桥梁裂缝形成的原因及种类，进而采 取针对性的措施，对公路桥梁裂缝进行控制与处理。同时要 确保施工技术的规范性，减少公路桥梁裂缝的出现。 参考文献 [ 1 ] 王修华，王翔 ． 公路桥梁施工中裂缝的成因及防治对策 [ J ] ． 理论探 索 ，2 0 1 3 ( 5 ) ：6 8 — 7 2 ． 的经济性使用，同时加强工业建筑改造的实用性。 3 ． 4 低碳利用彰显3 - ,_ lk 景观特征 在造船厂地区尤其应突出工业景观的历史性及独特性， 将具有特色的船坞、仓库、吊车等综合考虑，提升工业建筑 物及构筑物的亲切感及开放度。运用绿植与保留的建筑遗产 进行有机结合设计，让原本冰冷的工业遗产温存宜人，留有 历史的印记。同时，可进行绿化的可循环设计，达到低碳环 保的效果。 4 结束 语 景观先行视角下的工业遗产保护与更新改造，目的是在 尊重文物本体与延续周边环境要素的基础上进行工业遗产地 区的开发模式，以带动整个搬迁改造地区更好的发展。上述 更新措施还需要进一步研究，以保证更加科学化，才能更好 地指导后续的控制性详细规划设计。本篇文章试图以理论分 析为前提，并结合实际项目，希望借此契机得到社会的关注， 开启保护工作的开端。滨海工业建筑遗产的更新必将带来港 口城市的再次振兴。 参考 文献 [ 1 ] 申玲 ． 港口工业建筑遗产保护与更新研究 [ D ] ． 长沙： 长沙理工大学， 2 0 0 8 ． 【 2 ] 严钧 ，申玲 ，李志军 ． 工业建筑遗 产保护 的英 国经验 [ J ] ． 世界建筑 ， 2 0 0 8 ，2 1 2 ( 0 2 ) ： 1 1 6 — 1 1 9 ， [ 3 ] 季宏， 徐苏斌， 青木信夫 ． 工业遗产科技价值认定与分类方法初探一 以天津近代工业遗产为例 [ J ] ． 新建筑，2 0 1 2 ( 2 ) ： 2 8 — 3 3 ． [ 4 ] 单霁翔 ． 关于保 护工业遗产 的思考 [ J ] ． 中华建设，2 0 1 0 ( 6 ) ： 1 4 ．