公路橋梁混凝土裂縫原因及修補方式

王海剛

新疆北新路橋集團股份有限公司 新疆 烏魯木齊 830054

正文：

一、當前公路橋梁施工期間產(chǎn)生混凝土裂縫的原因分析

1.溫 度影響因素

與其它材料相比，混凝土具有一樣的熱脹冷縮性質(zhì)。會受外部環(huán)境、內(nèi)部溫度的改變影響而導(dǎo)致發(fā)生一定的形變，如果此類形變遇到約束就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)應(yīng)力，當應(yīng)力超出混凝土自身抗拉的極限強度就會導(dǎo)致裂縫問題的出現(xiàn)，這也是外部影響因素中溫度因素的主要誘因。受溫度影響導(dǎo)致的裂縫問題主要特征為：會隨著溫度改變而擴張、縮小。在施工期間對溫度裂縫應(yīng)力的直接影響是水泥水化熱、養(yǎng)護舉措的針對性制定，公路橋梁施工階段如需處理大體積混凝土?xí)r，即厚度超2米的混凝土結(jié)構(gòu)，在對其見澆筑后會受水化熱影響導(dǎo)致內(nèi)外出現(xiàn)較大溫差；如內(nèi)部與外度的溫差過大就會導(dǎo)致澆筑的混凝土表面出現(xiàn)裂縫問題，在混凝土澆筑過程中，出現(xiàn)水化熱問題的主要影響因素就是水泥的材質(zhì)。

2.材 料影響因素

所謂的材料影響因素是由混凝土材料、性質(zhì)決定，混凝土是一種混合物，其中主要包含水泥、沙子、石料、水、外部添加劑等，因此其內(nèi)部包含物理、化學(xué)兩種反應(yīng)形式。如在配比混凝土期間所應(yīng)用的材料出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量差異問題，就會導(dǎo)致輕微結(jié)構(gòu)性的裂縫問題；如果砂石的顆粒直徑較小、等級不過關(guān)就會出現(xiàn)混凝土之中空隙過大的問題，進而增加水泥、水的配比，導(dǎo)致配比失衡，影響混凝土的收縮率；或細砂的配置量過大也會產(chǎn)生通等問題。砂石中云母使用比例的合理可增加、減弱水泥的性能，起到有效降低混凝土強度的效果；砂石中泥沙含量較大時就會大量的用到水和水泥，進而降低混凝土強度，同時減弱抗凍、抗?jié)B透效益。由于砂石中含大量有機質(zhì)、輕質(zhì)，其會延緩水泥硬化率，降低混凝土強度，特別是會對早期強度的形成產(chǎn)生一定的阻礙影響，同時各摻料也會受混凝土溫度的影響導(dǎo)致應(yīng)力產(chǎn)生一定的改變。

在施工期間，材料因素所帶來的影響并不是單方面的，其會貫穿整個橋梁施工建設(shè)的過程。例如，某工程施工期間受混凝土材質(zhì)影響，導(dǎo)致混凝土的澆筑出現(xiàn)堵管問題，使得混凝土出現(xiàn)裂縫。實踐研究表明：混凝土在用水量不變的基礎(chǔ)下，單一混凝土的水泥用量增加10%時，收縮率會明顯提升5%；如水泥量不變只增加用水量，則會明顯降低混凝土強度、粘結(jié)度，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

3.荷 載力影響因素

通常國內(nèi)公路橋梁工程在實際施工期間，完成混凝土結(jié)構(gòu)的施工之后，處于已竣工、正施工的混凝土結(jié)構(gòu)會對周圍混凝土產(chǎn)生一定的影響，進而出現(xiàn)荷載力，這也是導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫的一個影響因素之一。例如彎曲性裂縫，即為當凝土梁上存在一個彎距時就會出現(xiàn)此類裂縫問題。對于受彎構(gòu)件、壓彎構(gòu)件而言，彎曲性裂縫會在彎距最大截面處的混凝土受力區(qū)出現(xiàn)。例如，某工程施行之中的梁板跨出現(xiàn)混凝土裂縫，這是由于受到正彎距的影響，并由下向上開裂，同時施工期間負彎矩會連續(xù)出現(xiàn)懸臂梁板的支座處。

再如扭曲性裂縫，其是構(gòu)件扭轉(zhuǎn)、彎曲期間導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，這種裂縫的開裂方向為傾斜式。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會受扭曲作用力的影響進而出現(xiàn)多條裂縫，裂縫出現(xiàn)后會影響混凝土的保護層，出現(xiàn)直接脫落的現(xiàn)象。收縮性裂縫是指混凝土材料自身具收縮性。通過實際施工發(fā)現(xiàn)，混凝土在澆筑完成的5小時之后會出現(xiàn)水化反應(yīng)，分子微觀結(jié)構(gòu)的改變會出現(xiàn)水分蒸發(fā)問題?；炷烈蚴ニ质湛s，同時骨料下沉，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塑性收縮問題。塑性收縮量級會高達2%，此時骨料下沉改變混凝土結(jié)構(gòu)，由此鋼筋裂縫形成。

干縮是混凝土施工期間常出現(xiàn)的問題，當混凝土硬結(jié)，隨水汽的蒸發(fā)使得周圍的溫度明顯下降，混凝土體積有所改變。此時混凝土結(jié)構(gòu)表面的水分流失較快，同時內(nèi)部水分流失慢，就會導(dǎo)致內(nèi)、外部出現(xiàn)一定差距，表面就會出現(xiàn)較強的抗干縮應(yīng)力，如應(yīng)力超出混凝土結(jié)構(gòu)自身的表面拉力，就會導(dǎo)致表面出現(xiàn)裂縫問題。

二、公路橋梁施工期間有效防治混凝土裂縫的策略

1.因溫度變化引起的裂縫防治策略

（1）通過用水冷卻砂子、石料的方式達到降低混凝土結(jié)構(gòu)澆注溫度的目的；（2）夏季天氣較干燥炎熱時，在進行公路橋梁混凝土施工期間減少每次的水泥澆筑厚度，利用澆筑層面實現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)散熱的施工目的；（3）在具體進行施工期間，工作人員一定要嚴格掌控混凝土結(jié)構(gòu)的入模溫度。由于公路橋梁工程在施工期間所用的混凝土體積較大，因此為了減少溫度因素所帶來的影響，最好選取在春季和秋季進行混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑施工操作。如果工期一定要在夏天完成工作，就要盡量避免混凝土結(jié)構(gòu)被太陽光暴曬，還要采取有效的措施降低混凝土的入模溫度，由此就可極大地降低因溫度變化而引起裂縫的可能性。

2.因載荷影響引起裂縫的有效防治策略

由于橋梁工程在建設(shè)期間會有許多不確定的荷載力，通?？刹扇「怕式y(tǒng)計方式統(tǒng)計靜荷載與動荷載，之后工作人員再用相應(yīng)科學(xué)的數(shù)值計算模型進行數(shù)據(jù)還原和模擬，找出載荷合理的上限與下限，在此期間還要防止施工使用的機械和設(shè)備亂堆亂放，以免造成載荷超標現(xiàn)象；禁止搭人載物車輛的通行，起到對橋梁保護、防止裂縫產(chǎn)生的作用。

3.重視混凝土結(jié)構(gòu)早期的維護

應(yīng)對混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫的早期有效措施就是對混凝土的結(jié)構(gòu)進行保溫，在對結(jié)構(gòu)表面進行保溫期間，要具體符合以下幾點要求：首先，防止混凝土結(jié)構(gòu)由于內(nèi)外溫差較大，在結(jié)構(gòu)方面產(chǎn)生溫度梯度。其次，要防止混凝土結(jié)構(gòu)過冷，保障混凝土在施工期間的溫度小于結(jié)構(gòu)正常使用期間的穩(wěn)定溫度。最后，防止混凝土內(nèi)部出現(xiàn)水變固態(tài)現(xiàn)象。

4.加大施工材料質(zhì)量的控制力度

為了有效防止因施工材料不合格或質(zhì)量不過關(guān)而引起的公路橋梁混凝土裂縫現(xiàn)象，施工單位管理人員要加大對橋梁建筑施工材料的管理和掌控力度，不但要明確澆筑混凝土使用材料的質(zhì)量要求，還要加大對混凝土內(nèi)部材料和鋼筋材料的質(zhì)量管控，防止在施工期間使用不合格的材料。

結(jié)束語

綜合上述所言，可以看出當今國內(nèi)橋梁工程在施工期間依舊存在許多不合理之處，很容易出現(xiàn)裂縫。對于此，在施工期間就要求橋梁建設(shè)管理人員和工作人員要重視裂縫的產(chǎn)生，據(jù)此采取針對性的防治措施。通過施工期間的嚴格控制，盡最大努力避免裂縫的出現(xiàn)，并減少裂縫的延伸程度。通過妥善處理裂縫是裂縫，降低對結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的危害，保障橋梁的正常使用。