【摘 要】随着我国市政交通建设的迅猛发展，各类道路桥梁建筑层出不穷。而在各种形式的施工过程中，混凝土的应用越来越广泛，混凝土结构在现代路桥工程建设中已经占据了非常重要的地位。混凝土施工技术的应用与发展,是提高路桥质量的关键因素。
【关键词】市政路桥 混凝土 施工技术
在市政路桥的建设过程中最主要的材料就是混凝土，然而在混凝土施工使用的同时，混凝土结构容易出现裂缝或者其他的不良反应，给路桥质量安全带来隐患。由于混凝土自身特性及施工工艺的原因，出现不同程度的裂缝是不可避免的，但是通过专业的分析研究路桥梁混凝土的裂缝形成原因，可以提出了一系列针对解决不同类型裂缝的办法和意见，使混凝土桥梁的裂缝控制降低到行业标准范围之内。
一、混凝土在路桥施工中出现的问题
改革开放以来，我国交通基础建设得到迅猛发展，混凝土路桥替代了以往的沙石路桥。然而，在路桥建造和使用过程中，因出现裂缝而影响工程质量甚至导致路桥垮塌的事故屡见不鲜。普通混凝土在路桥施工中出现各种各样的问题，常常困扰着工程技术人员。主要有如下以下几个方面问题：
（1）抗拉力不强
普通混凝土是由用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（可含外加剂和掺和料）按一定比例配合，经搅拌而得。砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后将骨料胶结在一起，形成坚强的整体，但是水泥、石子和砂石是易脆性的材料，抗拉力不强，当混凝土受拉或受弯，在很小的拉应力下就会开裂。
（2）弹性不好
由于普通混凝土材料本身的特性，虽然抗压强度高，混凝土的抗压强度一般在7. 5~60MPa之间，当掺入高效减水剂和掺合料时，强度可达100MPa以上。但是它的弹性不好，没有能屈能伸的品性，好比一个大丈夫只能拔剑而起，却不能忍辱负重。所以，在路桥面的荷载量非常大且受力不均匀的情况下，荷载力不能驱散分匀，这样就导致某一个构件不堪重力，最终产生裂缝。
（3）收缩易开裂
混凝土凝结初期或硬化过程中出现的体积缩小现象。一般分为塑性变形 (又称沉缩)，化学收缩(又称自身收缩)，干燥收缩及碳化收缩，较大的收缩会引起混凝土开裂。混凝土成型后尚未凝结硬化时表面失水速率大于内部水向表面迁移的速率，造成毛细管内产生负压，使得浆体中的固体颗粒间产生一定的引力，当引力不均匀作用于混凝土表面，则会在表面产生塑性变形，而在硬化过程中，由于水泥水化生成物的体积比反应前物质的总体积小，从而引起化学收缩，当混凝土结硬后，由于毛细孔水的蒸发，是毛细孔中形成负压，产生收缩力，同时，凝胶体颗粒的吸附水也发生部分蒸发，凝胶体应为失水而产生干燥收缩。而混凝土碳化是环境中的二氧化碳与水泥中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙和水。碳化使混凝土的碱度降低，削弱混凝土对钢筋的保护作用，易导致钢筋锈蚀；碳化显著增加混凝土的收缩，使得混凝土产生细微裂缝，加速钢筋锈蚀；另外使得混凝土的抗压强度增大，但抗拉和抗折强度降低。
（4）耐久性较弱
首先因混凝土中存在大量孔隙和裂缝，气体、液体或者离子受压力、化学势或者电场作用,在混凝土中渗透、扩散或者迁移 ,直接影响着混凝土的碳化、侵蚀、钢筋锈蚀和抗冻融能力。其次混凝土原材料中的碱性物质与活性成分发生化学反应,生成膨胀物质而引起混凝土产生内部自膨胀应力而开裂。由于碱集料反应一般是在混凝土成型后的若干年后逐渐发生,其结果造成混凝土耐久性下降。最后自然界存在各种硫酸盐,并且硫酸盐在工业生产中也得到光反射采用。硫酸盐溶液会与混凝土结构接触或是进入到混凝土基体中,并与水泥水化产物反应,导致混凝土的膨胀、开裂、剥落等损坏,进而使混凝土结构失去完整性和稳定性。
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二、混凝土路桥裂缝产生的原因
混凝土桥梁结构裂缝的原因复杂多变，有多种因素的相互影响，每一条裂缝产生的一种原因不尽相同，大致可以分为如下几类：
（1）干缩引起的裂缝
在对混凝土养护结束的一段时间或是混凝土浇筑后一周左右，由于水泥灰和水及外加剂没有配比好用量，造成水泥浆中的水分蒸发而产生干缩裂缝，这种收缩是不可避免的，它的危害比较大，易导致钢筋裸露生锈从而影响混凝土的耐久性。
（2）温度变化引起的裂缝
当环境或结构内部温度发生变化时，混凝土由于热胀冷缩作用发生变形，导致结构内某些部位应力集中，一旦应力超过混凝土的抗拉强度就会产生温度裂缝。温度裂缝区别于其它裂缝的最主要特征是它会随着温度的变化而变化。
（3）塑性收缩引起的裂缝
混凝土在凝固前强度很小，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成混凝土结构内产生较大的负压而是混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩产生的龟裂。
（4）沉陷引起的裂缝
由于地基结构不牢，土质松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降，模版刚度不足，模版支撑间距过大，特别是冬季，模版支撑在冻土上，冻土解冻后产生不均匀沉降，这些情况都可能导致沉陷裂缝
（5）施工材料质量、施工工艺质量引起的裂缝
配置混凝土用的水泥、砂、石骨料、拌和水和外加剂等材料如果质量不合格，将会导致结构抗拉不够，继而产生裂缝。而在路桥施工过程中，如果施工工艺不合理、施工质量不达标，导致结构缺陷而产生各种形式的裂缝。
三、保证混凝土质量及控制裂缝的措施
针对混凝土产生裂缝的各种原因，在施工过程中可以通过以下措施控制混凝土裂缝的产生：
（1）预防混凝土干缩措施：首先要用质量合格或标号低的水泥，如低热水泥和粉煤灰水泥及降低水泥的用量。其次，严格控制好混凝土搅拌和市政施工中的水泥灰，水，添加材料的配料比，同时掺加合适的减水剂。最后，在混凝土完工后加强早期的养护，并且适当延长混凝土的保温养护时间
（2）混凝土施工的温度控制措施：选用低热和中热水泥，如矿渣水泥，粉煤灰水泥等。减少水泥的用量，并且降低水灰比，将水灰比控制在0.6以下。改善骨料级配，加入粉煤灰或者高效减水剂来减少水泥的用量，降低水化热，利用新技术新设备改进混凝土的搅拌工艺，同时在混凝土中加入一定比例的减水增塑缓凝作用的外加剂，改善混凝土搅拌物的流动性保水性，推迟热峰的出现时间。在施工时，应该分层，分块浇筑，在大体积混凝土内部设置冷却管道，通过冷水冷气冷却，减小混凝土的内外温差，浇筑成后，及时用草帘麻布覆盖，定时洒水养护，保证混凝土表面缓慢冷却。
（3）预防混凝土塑性收缩措施：选用干缩值较小，早期强度较高的硅酸盐水泥，严格控制混凝土的水灰比，在浇筑混凝土之前应将基层和模板浇水均匀湿透。
（4）预防混凝土沉陷措施:对结构不稳定的松软土，填土进行夯实加固。确保模板有足够强度和刚度，且支撑牢固并使地基受力均匀。防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。模板拆除时注意先后顺序。
（5）施工材料、施工工艺的质量控制措施：掌握材料信息，优选供货厂家。合理的组织材料供应，按质、按量、如期满足工程需要，加强材料的运输、仓库、保管工作，避免材料变质，减少材料损失，严格控制外加工、采购材料的质量，加强材料检查，验收，各类材料到场后必须组织人员进行抽样检查，发现问题立即与供货商联系，不合格者坚决退货。
四、结束语
总而言之，通过分析研究路桥梁混凝土的裂缝形成原因，提出了一系列针对解决不同类型裂缝的办法和意见，不断改进混凝土施工工艺，保证混凝土的质量，最终延长路桥安全使用，造福社会经济发展。
参考文献
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[2]张士强.混凝土施工技术在路桥施工中的应用[J].黑龙江科技信息，2014 .
[3]甄洪富，甄栋栋. 市政路桥混凝土施工技术探析[J].科技创新与应用，2014.
论文作者:曹君
论文发表刊物:《低碳地产》2016年12期
论文发表时间:2016/10/25
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 水泥论文; 材料论文; 骨料论文; 过程中论文; 质量论文; 《低碳地产》2016年12期论文;