道橋工程中的裂縫防治措施分析探究

申玉濤

摘要：近年來，隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)建設(shè)的迅猛發(fā)展，混凝土橋梁已在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用，但是，由于地理環(huán)境的不同，在橋梁施工過程中，常會(huì)出現(xiàn)道橋裂縫的現(xiàn)象。加上自然因素和人為影響，一些橋梁在投入使用后，有的已出現(xiàn)了安全隱患，甚至已成為危橋。通過論述分析混凝土技術(shù)在橋梁施工中常見的問題及成因分析，提出了相關(guān)問題的解決措施。

關(guān)鍵詞：道橋工程；裂縫；防治措施

雖然混凝土的質(zhì)地十分堅(jiān)固，但在長(zhǎng)期使用過程中，經(jīng)過頻繁的磨損，會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞性，如果不及時(shí)進(jìn)行處理維修，很可能造成嚴(yán)重的路面事故。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，如果道橋工程產(chǎn)生的裂縫處于允許的范圍之內(nèi)，那么該裂縫并不會(huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，因此，我們只要將裂縫控制在可控的范圍即可?，F(xiàn)在就路橋發(fā)生的一些裂縫病害成因、危害以及防治情況做一研究。

一、道橋工程中裂縫的產(chǎn)生原因

1、施工材料質(zhì)量引起的裂縫

目前，在道路施工中多采用混凝土材料。這是因?yàn)榛炷辆哂性县S富，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，適合大面積的施工建設(shè)?；炷潦怯缮笆⑺炔牧线M(jìn)行均勻攪拌后的最終產(chǎn)物，有很強(qiáng)的耐久性和抗壓性。所以說配置材料的比例把握十分重要，如果砂石多了，那么混凝土的黏性就有所欠缺，所筑成的材料密度就不夠，從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

2、路基的破壞所引起的裂縫

建一所堅(jiān)固的房子必須要打好地基，那么修一段堅(jiān)固的路面自然也要重視路基的強(qiáng)度。每天都會(huì)有大量的車輛壓迫路面，如果在建造路基的過程中“偷工減料”，那么會(huì)造成相同路面的承受力不同，長(zhǎng)久下去，承受力低的路面會(huì)出現(xiàn)坍塌、下陷，從而形成裂縫。

3、氣候原因所造成的裂縫

如果是混凝土的工程，由于混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯(cuò)。梁板類長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊，深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長(zhǎng)邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一。受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯，此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化。降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。

4、荷載引起的裂縫

道路所承受的荷載，除了外部如車輛施加的荷載外，還包括道路自身的重量。外部施加的荷載直接應(yīng)力，自身所具有的的荷載則被稱為次應(yīng)力。如果構(gòu)件發(fā)生的抗拉應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

二、道橋裂縫的防治措施

近年來，國(guó)外開發(fā)了一種新的修復(fù)技術(shù)：在結(jié)構(gòu)表面涂上一層遷移型有機(jī)阻銹劑，它可以通過混凝土遷移到鋼筋表面，使鋼筋再鈍化。道路出現(xiàn)裂縫由于目前所采用的基層的結(jié)構(gòu)形式（強(qiáng)基薄面）和選用材料以及北方氣候的影響是不可避免的，但是出現(xiàn)裂縫就要及時(shí)有效的治理，并防止其發(fā)展到路面龜裂，出現(xiàn)坑槽以及碎裂等嚴(yán)重病害。其治理的目的主要是防止不讓雨雪水灌入縫內(nèi)，將裂縫封住，通常叫做灌縫。治理的方法過去一直延用 40～70 號(hào)熱瀝青灌縫，近年來也有不少單位用乳化瀝青灌縫，由于灌縫材料是液體材料，可灌至裂縫深處，乳化瀝青灌入后經(jīng)過破乳、水分蒸發(fā)后，原灌滿的裂縫又出現(xiàn)一定空隙，經(jīng)過6～10 次反復(fù)灌注直至灌滿。裂縫修補(bǔ)的目的在于恢復(fù)結(jié)構(gòu)物的防水性和耐久性，主要技術(shù)有：

1、設(shè)計(jì)中預(yù)防裂縫的措施

增配構(gòu)造鋼筋，增強(qiáng)其抗裂性能。應(yīng)該采用小間距、小直徑的配筋方式。全截面配筋率應(yīng)該控制在在0.3% ～ 0.5%之間。避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生的應(yīng)力集中，在容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的環(huán)節(jié)采取一些加強(qiáng)措施。在容易出現(xiàn)裂縫的邊緣位置設(shè)置暗梁，以提高這個(gè)部位的配筋率，增強(qiáng)道橋混凝土的極限抗拉強(qiáng)度。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)合理設(shè)置后澆帶，后澆帶的保留時(shí)間不應(yīng)少于60天。當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)置于巖石類地基上時(shí)，宜在道橋混凝土墊層上設(shè)置滑動(dòng)層，可采用一氈二油等，來減少基礎(chǔ)的約束。

2、對(duì)施工材料進(jìn)行控制

施工材料的好壞決定著施工的質(zhì)量，所以我們要對(duì)施工材料進(jìn)行控制，并在混凝土路面施工時(shí)，調(diào)兌好各種原料的比例，防治裂縫的產(chǎn)生，對(duì)于高強(qiáng)混凝土，應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥，摻超細(xì)礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑，通過試驗(yàn)滲入粉煤灰，滲量15～50以防止裂縫的產(chǎn)生。

3、對(duì)施工時(shí)候的溫度進(jìn)行控制

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)混凝土配合比和施工中的氣溫氣候情況及各種養(yǎng)護(hù)方案，采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)混凝土施工期溫度場(chǎng)和溫差進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，提供結(jié)構(gòu)沿厚度方向的溫度分布及隨混凝土齡期變化情況，制定混凝土在施工期內(nèi)不產(chǎn)生溫度裂縫的溫控標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)優(yōu)化選擇，并且對(duì)天氣進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，防止在施工過程中造成裂縫。設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)形式，可以減少工程數(shù)量，減低水化熱。如可根據(jù)懸索橋錨碇受力特點(diǎn)，設(shè)計(jì)挖空非關(guān)鍵受力部分混凝土體積，利用土方壓重方案，來減少混凝土結(jié)構(gòu)體積。要充分利用混凝土在基坑有限條件，在混凝土中摻加微膨脹劑，使其在基坑約束下形成一定的預(yù)壓力，補(bǔ)償混凝土內(nèi)部溫度，收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而有效的避免混凝土裂縫的產(chǎn)生，采用綜合措施，控制混凝土初始溫度、混凝土溫度和溫度變化。引起溫差裂縫澆筑時(shí)間盡量安排在夜間，最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時(shí)要求在沙、石堆場(chǎng)搭設(shè)簡(jiǎn)易遮陽裝置，或用濕麻袋覆蓋，必要時(shí)向骨料噴冷水?；炷帘盟蜁r(shí)，在水平及垂直泵管上加蓋草袋，并噴冷水。

4、施工控制措施

施工前編制道橋混凝土的澆筑方案，道橋混凝土澆筑時(shí)根據(jù)實(shí)際情況采用全面分層、分段分層、斜面分層的澆筑方式。嚴(yán)格控制道橋混凝土入模溫度，夏季施工時(shí)降低入模溫度，采取對(duì)碎石灑水降溫、水泥庫(kù)通風(fēng)良好、采用地下水等措施。施工過程中應(yīng)加強(qiáng)插筋位置的振搗、抹壓、養(yǎng)護(hù)，同時(shí)加強(qiáng)初凝前的抹壓，以消除初期裂縫。加強(qiáng)早期道橋混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，提高道橋混凝土的抗拉強(qiáng)度，道橋混凝土養(yǎng)護(hù)常采用保濕法和內(nèi)部降溫法。保溫法是在結(jié)構(gòu)物外露的道橋混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料（如草袋、鋸木、濕砂等），在緩慢的散熱過程中，使道橋混凝土獲得必要的強(qiáng)度，以控制道橋混凝土的內(nèi)外溫差小于20℃。內(nèi)部降溫法是在道橋混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管，通入冷卻水，降低道橋混凝土內(nèi)部最高溫度。

結(jié)語

道路裂縫算是道路工程中最常見的問題，在施工過程中，只有結(jié)合氣候、地理環(huán)境、建筑材料等多方面因素的限制，不斷增加路面的承載力，保持內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，針對(duì)結(jié)構(gòu)裂縫或毛細(xì)孔道的處理，提高原結(jié)構(gòu)的密實(shí)度和防水抗?jié)B性能，才能從根本上減少裂縫的出現(xiàn)。

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