防撞墙墙身裂缝产生原因分析及处理措施

防撞墙墙身裂缝产生原因分析及处理措施

林旭

中铁二十三局集团第二工程有限公司        161000

摘要：近年来，我国基建领域投资不断发展壮大，其工程数量和体量也具有一定规模。在桥梁工程建设中，混凝土浇筑和养生过程中也随之出现了一些常见问题。防撞墙钢筋混凝土施工工艺在现代工程施工中得到广泛应用和推广。影响混凝土墙身裂缝的原因有许多方面，我们着重从影响防撞墙干缩裂缝和塑性裂缝、环境温度的变化、混凝土原材料的选择、混凝土浇筑施工工艺方面去研究和探讨。在全国大土木工程项目日益增多的情况下，混凝土裂缝形式越来越多，裂缝出现不仅影响防撞墙实体外观观感度同时也会对防撞墙实体造成工程质量和安全隐患问题。因此，要引起高度重视，并采取有效的处理方法。基于此，本论文主要对鸡西市恒山区恒山线K11道口平改立上跨桥工程一期防撞墙混凝土裂缝的出现进行简要分析，并对其影响因素进行探究，最后提出合理有效处理方法，以促进桥梁施工持续发展。

关键词：桥梁工程；施工工艺；裂缝产生；

引言

原材料来源广泛、成本低、具有强度高、防水、耐久性好等特点。及配制过程简单、易操作便于运输的优点使混凝土成为重要的土木使用材料，广泛地应用在于建筑工程、市政桥梁及隧道工程、公路工程等多工程施工中。在混凝土应用过程中，因混凝土材料本身因素或者外部环境等因素影响，混凝土往往因为收缩而产生裂缝等缺陷，裂缝的出现大大降低了混凝土构筑物的强度和耐久性要求。为了减少因材料和环境等因素造成混凝土收缩裂缝，查明裂缝出现原因，并提出相应的解决措施，以利于混凝土材料的安全合理使用提供依据。

工程概况

恒山线K11+239道口工程位于鸡西市恒山区恒山线K11原铁路道口旁，一期工程新建27.5+35+27.5简支转连续小箱梁，在第11孔跨越恒山线、东货线及矿线。下部结构采用钻孔桩基础，墩柱及盖梁组成上部结构为箱梁及桥面铺装组成。箱梁两侧设置防撞墙对车辆行车安全进行防护。

1. 桥梁工程防撞墙混凝土裂缝分类

    当前，我国桥梁防撞墙混凝土裂缝的分类一般依据裂缝尺寸大小进行划分，可分为直观裂缝和微小裂缝。前者产生原因主要是由于水泥标号大小与原材料间结合所产生的裂缝，这样的裂缝会对其防撞墙混凝土强度及内部密实结构等方面都会产生一定的影响，但对桥梁防撞墙的整体结构造成影响不是很严重。对于原材料的影响，往往存在较的客观因素，由于原材料的原因造成的施工裂缝，就要进行及时处理和改正，要不然会对防撞墙整体稳定性造成很大影响。此类型防撞墙裂缝往往是由微观裂缝演变而成的，对防撞墙的使用和外观强度都会造成不利影响，同时也会对防撞墙工程质量和安全构成很大的威胁。

2.防撞墙混凝土裂缝产生原因分析

2.1干缩裂缝和塑性裂缝

  2.1.1桥梁防撞墙混凝土浇筑完成一定周期以后，可能会在防撞墙混凝土表面出现干缩裂缝。这是因为防撞墙混凝土原材料在拌合过程中与水结合过程中有部分水分存在由于温度变化出现蒸发的现象，从而使混凝土内部结构发生变化而导致在混凝土浇筑完成后出现干缩裂缝现象，在混凝土拌和过程中水分蒸发的越快，混凝土内部结构收缩到的拉用力就会变得越大，使得内部产生变化较小湿度，从而在防撞墙混凝土表面形成干缩裂缝。

2.1.2在防撞墙混凝土养生过程中，在受到现场混凝土入模温度与水化热双重作用下，使得混凝土内部体积产生不均匀收缩和扩张变化，若在过程中出现不均匀收缩和扩张，也会引起防撞墙裂缝产生。在防撞墙浇筑过程中，由于天气原因水分蒸发较快，导致表面水分收缩速度大于内部收缩速度，最后混凝土浇筑完成后出现了细小裂缝。防撞墙浇筑完成后洒水养生不及时，长期暴露在外部没有洒水覆盖，也会形成塑性裂缝。

2.2温度变化因素影响

温度的变化也是影响防撞墙裂缝出现的原因之一，由于天气温度的变化使得混凝土在运输和浇筑过程中水化热变化不均匀，混凝土表面温度和内部温度有温度差，如果温度差过于偏大，在混凝土初凝过程中会出现细小的裂缝。温度差越大裂缝的面积也会随之越多。浇筑的防撞墙混凝土体积越大裂缝出现的面积也会随之增多。在混凝土初凝过程中养生也至关重要，如若在浇筑防撞墙过程中对防撞墙进行覆盖养生，使防撞墙表面温度和内部温度差变化较小，也是可以防止裂缝的出现，在混凝土浇筑时间选择也是很重要的原因，一般在夏天混凝土浇筑尽量避免在中午高温时候进行混凝土浇筑，这样也是避免裂缝产生的方法之一，在大体积混凝土浇筑选择在早上7点或者下午6点温度湿度变化较小时间段去进行混凝土浇筑作业，浇筑完成后及时进行养生作业。在防撞墙混凝土浇筑时，气温和湿度的变化对防撞墙的实体质量也是有一定的影响的。

2.3原材料因素原因

2.3.1混凝土在拌合站搅拌时，骨料的选择也是至关重要的，粗细骨料的含水量含石量和杂质量的大小都会影响到混凝土的强度和外观质量，甚至影响到结构物的安全性能。含的杂质量越多骨料之间的粘合度越不好，空隙间距也会增大，若砂石材规格料的含水量大还会对混凝的凝结性造成影响。也会产生施工裂缝。                     

2.3.2在混凝土材料选择中，水泥的产地规格和产品型号选择也很重要，不同产地不同强度标号的水泥他们的水化热和凝结时间往往是不同的。通过实验证明在水泥选择品种的选择往往选那些普通硅酸盐水泥，或是那些水化热较低的水泥，不同类型水泥水灰比也是不同的，这些客观因素也都会造成裂缝的产生。

2.3.3外加剂的选择和配比量多少也是混凝土防撞墙裂缝产生的原因之一，不同厂家不同生产批次的外加剂在混凝土拌合添加都需要通过实验进行检测，达到合理的要求之后才能用于现场大体积混凝土的应用拌合上，外加剂在混凝土初凝时间和材料的粘合度起到至关重要的作用，也关系到混凝土的前期强度和后期的同条件养护强度，也是混凝土防撞墙裂缝出现的影响因素之一。

2.4施工工艺因素影响

混凝土在拌合站搅拌过程之前，操作手操作和拌合站实验人员对混凝土配合比的调配比例多少也是很重要的，通过对不同原料不同批次的原材料和外加剂通过反复实验得到一个最佳配合比应用于混凝土材料的拌合，使混凝土强度能够在最短时间达到最佳的强度和稳定性。在拌合过程中操作手对施工工艺流方法的掌握和理论知识和实践经验也是影响到混凝土强度的重要因素之一，在施工现场混凝土振捣时间和振捣方法也是是一项重要环节，振捣时间长了容易引起混凝土离析，振捣时间短了混凝土砂浆翻不上来，都会影响混凝土防撞墙的外观质量和初凝强度也是混凝土防撞墙裂缝产生的原因之一。

3.避免防撞墙裂缝的方法

3.1选择适宜的原材料

在对混凝土原材料选择过程中，首先对原材料进行取样后进行筛分实验并对粗骨料进行筛分实验，看是否满足施工要求，以及粗骨料杂质含量多少是否满足施工现场需要，在原材料选择时，对原材料进行合理优选，选择粗骨料时选择杂质含量少，从而避免混凝土在拌合过程中粘结性不好的问题。对于碎石材料的选择时，应尽量保证碎石大粒径大小相同，使其能与砂子和水泥较好的融合，并结合现场需要混凝土实际情况，对其粗骨料粒径进行有效合理筛分，以提升混凝土整体性能。在混凝土，还要降低混凝拌合过程中，要时刻检测混凝土内部含水量率的变化，可适当使用减水剂。在混凝土搅拌过程中要保证内部材料之间的和易性和粘结性，使混凝土在搅拌过程中散发出热量调控在合理范围之内。也会对裂缝的产生起到很好的你作用。

3.2混凝土配合比合理应用

混凝土理论和实验配合比之间的计算和转换也是一项重要的要素。结合现场不同施工要求，结合不同季节和原材料和外加剂的不同产地批次等材料的不同，其施工配合比也是不一样的，但无论配合如何都应变化都应该满足在规范要求的范围之内，都须确保证混凝土的强度和稳定性要求。在拌合站试验过程中，通过大量试验数据对比分析，确定适宜现场需要的混凝土配合比，同时严格选择混凝土原材料质量把控，确保原材料质量符合现场施工需要。在混凝土到达现场后进行同条件试块制作和混凝土塌落度实验检测，通过检测看混凝土现场塌落度能否满足施工要求和强度要求。同上还要对其硬度与强度进行有效把控，从而避免或减少裂缝现象的出现。

3.3合理控制入模温度

在防撞墙混凝土浇筑过程中，温度也是影响裂缝产生的原因之一。混凝土浇筑过程中对入模温度控制也是至关重要，这样可以避免对防撞墙外观质量造成影响，同时也能有效控制裂缝问题产生。在混凝土浇筑过程中，混凝土的流动性都比较大，而且混凝土的入模温度和水化热都比较高。所以混凝土防撞墙浇筑时间选择也是很重要的，尽量避免中午强光照射比较大时间点。夏天时候选择清晨或者下午落日以后进行大体积混凝土浇筑施工。从而避免由于温差的影响而造成裂缝现象出现。通过实验和现场实际情况对裂缝原因分析可知，混凝土含水量过多也会造成防撞墙裂缝产生，裂缝往往是由于水分过多造成的，因此，在混凝土浇筑时有效控制含水量，也是预防裂缝出现的方法之一，混凝土在原材料的选择时。选择含水量较少的硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥，以减低由水化热现象而引起的干湿裂缝；在混凝土浇筑入模过程中，也要控制好混凝土温度，在防撞墙混凝土浇筑过程中要分层分段浇筑，在模板内均匀浇筑混凝土，是水化热控制在合理温度范围内。在浇筑过程中要时刻检测混凝土入模温度。如果温度过高，就要暂停混凝土浇筑，待达到规范范围之内在继续浇筑混凝土。或者可以在罐内加入适量冰镇凉水，但这种施工方法对混凝土的体积有一定要求。不适用于大体积混凝土浇筑。

3.4振捣施工控制

在混凝土浇筑过程中，振捣也是必不可少的一个环节，也是裂缝产生的原因之一。施工时振捣工在进行防撞墙振捣作业时，应该分层分段进行振捣作业，振捣过程中应均匀地的在每一层往返振捣由里向外由前向后，同时还要遵循慢插慢拔原则，完成一层振捣任务后，还要将振捣棒缓慢拔出。对于防撞墙上层混凝土进行捣鼓作业时时，需要将振捣棒插入下层5cm左右深度，以提升整体混凝土整体粘结性和密实性，在进行振捣过程中应控制混凝土流动速度和粘稠度，减少混凝土外表面美观度。对于工作面狭窄无法使用振捣棒的振捣作业，采取使用钢筋做成临时振捣装置进行人工捣鼓，确保在拆模后不出现蜂窝麻面和裂缝的出现。

3.5科学养护

防撞墙养护过程应根据昼夜温差大小合理选择科学的养护方法，在夏天早晚温差相差不大情况下在混凝土防撞墙达到初凝后用土工布进行覆盖并定期进行洒水养护。对于春秋季节早晚温差大，在混凝土达到初凝后，用相对厚实的棉布进行覆盖养生。并定期观测混凝土表面温度适当调整养护措施，根据气温的变化，适当增加养护的温度和湿度，应确保混凝土表面达到设计强度和耐久性要求，避免产生收缩裂缝。混凝土在达到终凝以后，应根据外界温度和混凝土表面温度高低调整养护措施和方法，避免受到外界因素的变化而出现伸缩裂缝和不规则龟裂。

结语

综上所述，在当今大土木时代潮流中，混凝土裂缝的现象是一种常见的混凝土通病，通过有效的施工方法和施工措施对其裂缝产生进行深刻研究和分析，找出裂缝的成因和防治办法，使其在以后的防撞墙施工生产中减少裂缝出现。合理的养生和控制原材料的好坏对裂缝产生至关重要，尽量避免因人为错误而出现混凝土裂缝问题，科学控制各项施工环节。通过好的方法提升混凝土裂缝的处理水平，从影响裂缝因素入手，提升桥梁工程实体质量从而促进大基建市场的可持续发展。

参考文献：

[1]靳晓亮，蒋毅敏土木施工中混凝土裂缝成因及其防治措施分析。建筑技术开发，2018

[2]陈太洲。土木施工中混凝土裂缝成因及其防治措施防治措施思路构建，智能城市，2019.5

[3]张杰，张银芳。土木工程建筑中混凝土结构施工技术探析。建筑与装饰，2020