市政橋梁施工混凝土裂縫分析及其防治措施淺談

朱文喜

（浙江省交通工程建設(shè)集團有限公司市政分公司 ，浙江 杭州 310051）

市政橋梁施工混凝土裂縫分析及其防治措施淺談

朱文喜

（浙江省交通工程建設(shè)集團有限公司市政分公司 ，浙江 杭州 310051）

橋梁工程投入使用后，往往會出現(xiàn)混凝土裂縫問題。裂縫的出現(xiàn)，不但影響橋梁的整體美觀，嚴(yán)重的會影響橋梁安全。對混凝土橋梁的裂縫成因進行分析，并提出一些針對性的防治措施。重點介紹橋梁路面混凝土裂縫控制施工技術(shù)。

市政橋梁；混凝土裂縫控制；路面施工；施工技術(shù)

0　引言

隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，越來越多的重型運輸車輛不斷出現(xiàn)，這對于市政橋梁的結(jié)構(gòu)性能和使用強度等都提出了更為嚴(yán)格的要求。水泥混凝土裂縫是一種經(jīng)常出現(xiàn)的工程病害，一旦出現(xiàn)裂縫，維修養(yǎng)護需要較長時間，而且難度較大、費用較高。經(jīng)過多年的施工管理實踐，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，隨著工程質(zhì)量要求的不斷提高，工藝流程的不斷復(fù)雜，市政橋梁混凝土裂縫控制技術(shù)有待進一步完善，還需要對新材料、新技術(shù)進一步應(yīng)用和研究。

1　市政橋梁混凝土裂縫形成原因

市政橋梁裂縫大致可以分為兩大類［1］，其一是結(jié)構(gòu)性裂縫，其二是非結(jié)構(gòu)性裂縫。結(jié)構(gòu)性裂縫包括設(shè)計性結(jié)構(gòu)裂縫和施工性結(jié)構(gòu)裂縫兩種，而非結(jié)構(gòu)性裂縫包括溫差性裂縫、塑性裂縫、龜裂縫、荷載裂縫等幾種。市政橋梁施工產(chǎn)生裂縫的原因主要有以下幾方面：

（1）混凝土溫度變化較大，引起內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致出現(xiàn)溫差性裂縫；

（2）混凝土濕度不均，引起表面干燥收縮，或者混凝土表面出現(xiàn)塑性收縮，導(dǎo)致出現(xiàn)收縮裂縫；

（3）混凝土中的添加劑發(fā)生堿骨料反應(yīng)，產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力導(dǎo)致出現(xiàn)膨脹裂縫；

（4）混凝土養(yǎng)護不當(dāng)，過早或過遲養(yǎng)護都會導(dǎo)致混凝土體積產(chǎn)生急劇變化，從而發(fā)生開裂；

（5）橋梁基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降或出現(xiàn)水平位移，出現(xiàn)附加應(yīng)力，從而產(chǎn)生裂縫。

2　市政橋梁混凝土裂縫的防治措施

（1）材料的控制。橋梁工程施工的質(zhì)量好壞關(guān)鍵在于施工工藝的嚴(yán)格控制，除了橋梁施工過程的控制之外，還需要對原材料進行嚴(yán)格把關(guān)，各種配合比、含水量等試驗要嚴(yán)格按照橋梁工程實際進行，及時調(diào)整試驗方案，確?；炷潦┕べ|(zhì)量。

（2）溫度的控制。選擇添加劑進行混凝土拌合時，要對加入的碎石進行降溫處理，這樣可以降低混凝土的澆筑溫度；在拆模時也要緩慢完成，避免敲擊等較大動作使其表面產(chǎn)生裂縫；混凝土后期養(yǎng)護時，要及時對表面進行覆蓋灑水，確?；炷恋臏囟群蜐穸?，避免因溫度應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

（3）橋梁荷載的控制。市政橋梁工程設(shè)計之初，相關(guān)技術(shù)人員要對橋梁的整體布局進行合理規(guī)劃，而且要對橋梁內(nèi)部鋼筋的布局進行合理分配，同時要確保設(shè)計荷載遠(yuǎn)大于實際荷載，從而使橋梁實際荷載在混凝土強度范圍之內(nèi)，避免因橋梁內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力差而產(chǎn)生裂縫。

（4）施工設(shè)計的控制［2］。設(shè)計計算階段，結(jié)構(gòu)計算時要避免出現(xiàn)漏算、計算模型不合理、結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實際受力不符、內(nèi)力與配筋計算錯誤、結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠等錯誤。結(jié)構(gòu)設(shè)計時要充分考慮施工可能遇到的各種問題，避免出現(xiàn)設(shè)計斷面不足、構(gòu)造處理不當(dāng)、設(shè)計圖紙交代不清等情況。施工階段，要合理堆放施工機具、材料，施工過程不能隨意翻身、起吊、運輸、安裝，更不能不按設(shè)計圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式。

下面重點介紹橋梁路面混凝土裂縫控制施工技術(shù)。

3　市政橋梁路面混凝土裂縫控制施工技術(shù)

3.1混合料的拌制

市政橋梁混凝土裂縫控制路面混合料拌和時［3］，主要控制其溫度、油石比及材料的級配。油石比的控制過程必須精準(zhǔn)，通過借助電子稱量器來對各配料的量級進行把控。在級配的控制方法上采取兩級布控，初始布控的位置設(shè)在各生料倉的出料斗門及皮帶之間，經(jīng)過混合后的各配料通過運料的皮帶裝置送進振動篩，在振動篩的篩選分層作用下，獲得合適的配料。另外，關(guān)于振動篩的尺寸選擇需要進行設(shè)置和規(guī)定，原則上要與規(guī)范中的篩孔尺寸大小保持一致。通常情況下，振動篩的尺寸可分為4個等級，選擇與規(guī)范的篩孔尺寸相近的級別進行分段。當(dāng)前處于信息數(shù)字化時代，各種攪拌設(shè)備的自動化程度均較高，相關(guān)數(shù)據(jù)隨時可以憑借計算機指令來進行收集和調(diào)整。

常見的缺陷是市政橋梁混凝土裂縫控制路面混合料油石比不準(zhǔn)確或溫度不一致。儲存溫度控制在155℃～160℃，使用前溫度要加熱到165℃～180℃為宜，易于泵送，切記不能超過180℃（超過180℃就會出現(xiàn)不同程度的老化，影響其性能）。如因天氣情況造成長時間不能施工，應(yīng)在24 h內(nèi)做適當(dāng)攪拌一次，一次50 min。電子監(jiān)控的溫度和電子溫度計設(shè)備等必須進行精確地校正，確保電子監(jiān)控溫度和溫度計檢測溫度兩者相互驗證，確保兩者間的示數(shù)的一致性，同時相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)時刻密切關(guān)注混合料的外觀現(xiàn)象，確?；旌狭蠝囟鹊倪m宜性。如若出現(xiàn)混合料冒青煙和黃煙，混合料溫度即為失常，必須進行及時調(diào)整處理。

混合料的拌和時間要根據(jù)混合料的拌和效果確定，如出現(xiàn)花料等情況，可適當(dāng)提高拌和時間［3］。

3.2路面的攤鋪

在進行攤鋪施工前［4］，首先進行一項全面系統(tǒng)的檢查，檢查的內(nèi)容涉及路面基層結(jié)構(gòu)和攤鋪機械。另外，攤鋪機械在使用前需要進行預(yù)熱處理，時間設(shè)定在1 h以上，并且實際溫度要在120℃以上。最關(guān)鍵的是攤鋪機械的檢查，確保攤鋪機的振搗裝置能夠處于有效工作狀態(tài)，以此確保實現(xiàn)設(shè)計要求下所應(yīng)達到的路面高度、平整度和密實度。在路面攤鋪時所用到的混凝土裂縫控制，必須具備滑?？蓴備佇?，不得出現(xiàn)大面積或整車料的麻面現(xiàn)象。如果不具備可攤鋪性，強制攤鋪會出現(xiàn)由于振動插頭在強重力的壓制下插入不到中間位置的情況，這將會給路面的施工質(zhì)量帶來嚴(yán)重影響。混合料宜采用全路幅機械攤鋪，攤鋪前檢查支撐桿和基準(zhǔn)鋼絲架設(shè)標(biāo)高，經(jīng)核對無誤后，方可進行攤鋪作業(yè)。

在施工作業(yè)過程中，現(xiàn)場應(yīng)設(shè)1～2人來回檢查，做好防范車輛、施工人員及其他機械碰撞支撐桿或鋼絲的措施。攤鋪施工工序開始前，先要對混合料的溫度進行詳細(xì)檢測，溫度需要在140℃以上。另外，在施工天氣上也有所要求，需要在晴朗干燥條件下，如果氣溫低于5℃，或者雨天以及夜間均不適宜。

在通過試驗段的攤鋪測定后，確認(rèn)了相應(yīng)的攤鋪系數(shù)和各項施工技術(shù)參數(shù)的情況下，才可以進行全線路段的攤鋪，確保工序上完全符合所設(shè)計的施工要求。根據(jù)工程路面幅寬、公路等級、機械配備情況、施工組織管理及施工習(xí)慣等多方面綜合考慮，對于比較寬的路面，每一幅最好采用一臺攤鋪機，在對交通進行封閉的條件下，按全幅寬度，實現(xiàn)一次攤鋪完成或兩次攤鋪完成。

3.3攤鋪層碾壓

當(dāng)攤鋪工序完畢，路面攤鋪成型后，要進行及時碾壓。碾壓前現(xiàn)場施工人員需要進行分段嚴(yán)格檢查，以便找出局部的離析或邊緣不規(guī)則情況實施相應(yīng)的修補措施。碾壓工序應(yīng)當(dāng)是先用輕型雙鋼輪壓路機穩(wěn)壓，穩(wěn)壓時對于起步及停車的速度需要加倍留意，力求速度均衡，路徑直行，且碾壓面的長度在50 m以下。穩(wěn)壓完成后即可進行復(fù)壓，復(fù)壓完畢后用輪胎壓路機進行終壓。現(xiàn)場配備相關(guān)技術(shù)工作人員，以便于對碾壓過程進行隨時勘測和檢查，若發(fā)現(xiàn)問題，需及時進行緊急處理。在碾壓過程中，碾壓機械保持均衡的速度，在每一道碾壓的起點或終點上，可以采取輕微的扭彎碾壓技術(shù)，便于碾平接頭處的碾壓輪壓痕。經(jīng)過碾壓的路面在冷卻前，路面禁止任何車輛機械通過，唯有當(dāng)溫度冷卻降低至50℃才可以恢復(fù)正常的交通行使。

3.4施工縫的處理

路面施工縫處理的好壞，對整個路面的平整度會產(chǎn)生影響。如果采取連續(xù)攤鋪，整個路段的平整度就較好，但接縫處則會較差［5］。處理好接縫的關(guān)鍵是切除接頭，通過4 m直尺來檢查路面端部平整度。將攤鋪層面與直尺的脫離點設(shè)定為平整度的界限，可使用切割機來進行切縫挖除修復(fù)平整度。新鋪接縫處采用斜向碾壓法，適當(dāng)結(jié)合人工找平，可消除接縫處的不平整，使前后兩路段平順銜接。

4　結(jié)　語

在我國的市政橋梁施工建設(shè)過程中，新出現(xiàn)的各種技術(shù)使橋梁混凝土施工更具安全性、舒適性，延緩了疲勞損傷壽命，大大提升了我國市政橋梁建設(shè)的技術(shù)水平。綜上所述，混凝土裂縫控制在我國市政橋梁建設(shè)中具有極大的實用性。

［1］胡惠林.混凝土橋梁施工裂縫產(chǎn)生的原因及防治［J］.山西建筑，2010（6）:152-154.

［2］李永生.現(xiàn)代高速公路混凝土施工裂縫的防治措施探索 ［J］.才智，2011（2）:38.

［3］王占峰.橋梁施工裂縫的原因和防治措施探析 ［J］.價值工程，2011（3）：97-98.

［4］楊永紅.淺談橋梁施工裂縫的形成原因及防治措施［J］.城市道橋與防洪，2011（4）:137-139.

［5］胡剛.淺談橋梁施工裂縫的產(chǎn)生原因及防治措施［J］.交通科技，2013（6）:31-33.

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1009-7716（2016）01-0127-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.01.037

2015-09-10

朱文喜（1973-），男，浙江金華人，工程師，從事市政工程建設(shè)工作。