道路橋梁裂縫的原因與防治對策

臧 冬 生

(朔州路橋建設(shè)有限責(zé)任公司，山西 朔州 036002)

0 引言

引發(fā)公路橋梁裂縫的形成有很多原因，比如施工現(xiàn)場的偷工減料，施工操作的失誤而引起裂縫的產(chǎn)生，或者因設(shè)計方面的科學(xué)性與合理性較低，從而存在一些隱患，形成道路橋梁裂縫。這些問題的產(chǎn)生對人們的安全出行帶來了極大的威脅，因此，做好預(yù)防裂縫工作和控制工作是關(guān)鍵,從整個道路橋梁施工的各個方面入手做好防護(hù)措施，特別是加強(qiáng)對混凝土施工中各環(huán)節(jié)的控制和管理。

1 道路橋梁裂縫的原因

荷載問題產(chǎn)生的裂縫分為兩種：一種是直接應(yīng)力裂縫，一種是二次應(yīng)力裂縫。直接應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生是由于在前期設(shè)計階段對荷載數(shù)據(jù)的計算、統(tǒng)計不準(zhǔn)確，比如對荷載數(shù)據(jù)漏算、少算；或者在施工過程中未按照標(biāo)準(zhǔn)施工方案進(jìn)行施工造成的。二次應(yīng)力裂縫產(chǎn)生的原因是：首先是在實際施工環(huán)境條件與前期設(shè)計有差異，不能一成不變的按照方案進(jìn)行施工，二就是橋梁中鑿子的影響。其中二次應(yīng)力是造成荷載裂縫的主要原因，二次應(yīng)力下的裂紋大多是由劈裂、拉伸和收縮引起的，由于混凝土具有熱膨脹和冷收縮的特性。當(dāng)外界環(huán)境溫度變化差異過大時，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生一定形變。當(dāng)所受力超過混凝土的抗拉承受范圍時，就會由于溫度的過高或過低產(chǎn)生裂縫。

公路橋梁中的混凝土結(jié)構(gòu)容易受外界溫度變化的影響，導(dǎo)致因為熱脹冷縮反應(yīng)出現(xiàn)裂縫。因此在施工時應(yīng)該在道路橋梁的表面留有一定間距設(shè)計合理的間隙來防止因混凝土熱脹冷縮導(dǎo)致的裂縫的產(chǎn)生。在受熱的情況下，混凝土本身的自由水分過度蒸發(fā)，會產(chǎn)生急劇收縮，從而導(dǎo)致道路、橋梁出現(xiàn)裂縫。所以在施工時應(yīng)采用良好的有質(zhì)量保證的建筑材料，如果橋梁使用的鋼材和其他建筑材料質(zhì)量太差，混凝土內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)又長期受到空氣和雨水的侵蝕而開始逐漸生銹甚至被腐蝕。最后，原有保護(hù)膜由于質(zhì)量原因完全被損壞，鋼筋銹蝕，銹蝕后便開始出現(xiàn)裂縫，混凝土的承載能力也開始下降，裂縫繼續(xù)增加，直到混凝土結(jié)構(gòu)被完全破壞。除了上述原因外，施工中的凍脹，建筑材料的質(zhì)量，施工人員的技術(shù)問題或工藝質(zhì)量問題也是公路橋梁裂縫的重要原因。

還有一些引起道路橋梁裂縫的重要原因，就是地基的不穩(wěn)定問題。地基是建造橋梁最基礎(chǔ)的部分，在施工時一定要把地基建造得非常牢固。如果地基基礎(chǔ)較差，就會使混凝土結(jié)構(gòu)開始產(chǎn)生附加應(yīng)力，當(dāng)所受應(yīng)力過大就會使混凝土結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)裂縫。由于地基不牢固問題產(chǎn)生的裂縫，主要原因是前期對地基勘測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性較低，而導(dǎo)致后期施工的不合理。

2 道路橋梁裂縫的防控措施

在道路和橋梁施工過程中，應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制工作，從而防止和控制裂縫問題的產(chǎn)生。在施工之前，項目負(fù)責(zé)人應(yīng)該深入到施工現(xiàn)場，對周圍環(huán)境進(jìn)行勘察，根據(jù)勘察結(jié)果制定科學(xué)合理且符合現(xiàn)場施工要求的設(shè)計計劃。現(xiàn)場勘察主要包括對施工環(huán)境中的水環(huán)境以及土壤地質(zhì)情況的考察，充分的前期勘察工作可以保障建筑工程的科學(xué)合理性，預(yù)防并控制裂縫的產(chǎn)生。其次，對道路橋梁的施工原材料進(jìn)行嚴(yán)格管理是非常重要的。施工原材料質(zhì)量的好壞直接影響了建筑物的安全性，所以在施工過程中必須加強(qiáng)對原材料質(zhì)量的控制，對混凝土質(zhì)量、水泥材料質(zhì)量、鋼材質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，保證混凝土穩(wěn)定性在道路施工的合格標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。對混凝土工程來說，準(zhǔn)確合理的材料配置比例是十分關(guān)鍵的，可以避免因為配置比例不當(dāng)造成裂縫的產(chǎn)生。最后，相關(guān)部門應(yīng)該設(shè)置后期督查小組，定期對道路橋梁進(jìn)行巡視檢查，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患或裂縫問題，及時采取相應(yīng)解決方案，避免問題擴(kuò)大，導(dǎo)致發(fā)生安全事故。

道路和橋梁結(jié)構(gòu)中最容易出現(xiàn)裂縫的是接縫和主要結(jié)構(gòu)的位置。主體鋼筋結(jié)構(gòu)為道路橋梁的穩(wěn)定性提供了大部分支撐，受力作用較大，很容易產(chǎn)生豎向裂縫。由于在整個道路橋梁施工過程中，存在著各方面的因素導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫問題，說明在具體的施工管理中需要把控的關(guān)鍵點是相對較多的，尤其針對細(xì)節(jié)方面更應(yīng)該謹(jǐn)慎。所以，應(yīng)該提高施工人員的綜合素質(zhì)，確保其施工技術(shù)的過關(guān)，并且具有一定的職業(yè)責(zé)任感。設(shè)置專門的管理小組，在施工過程中對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制管理，如果施工質(zhì)量不合理，立即組織施工人員進(jìn)行檢查重建，從而保障良好的施工質(zhì)量。

在施工期間，質(zhì)量監(jiān)督管理人員要做好現(xiàn)場施工管理，控制鋼筋混凝土裂縫寬度在0.25 mm以下。由于建筑砌體結(jié)構(gòu)和拱肋的高難度，道路和橋梁容易在砌體和混凝土拱結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫。拱形波浪肋骨節(jié)點和拱形位置的關(guān)節(jié)受到更大的力并且容易出現(xiàn)裂縫。把拱圈橫向裂縫的寬度控制在0.3 mm以下，縱向裂縫寬度控制于0.5 mm以內(nèi)，拱波與拱肋連接部分裂縫寬度必須低于0.2 mm。對檢測點采取聲波檢測方法進(jìn)行聲學(xué)參數(shù)的分析，確保橋梁拱波拱肋連接處聲速不低于最低值。其次對混凝土進(jìn)行多次攪拌搗實，提高混凝土的密度，加強(qiáng)混凝土的穩(wěn)定性，對混凝土預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)與整體構(gòu)架施工進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，避免裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3 后期修復(fù)措施

對于現(xiàn)有裂縫，施工人員應(yīng)及時采取一系列修復(fù)措施，避免裂縫繼續(xù)擴(kuò)大，從而對橋梁結(jié)構(gòu)造成不良影響，造成安全隱患。相關(guān)人員應(yīng)該針對裂縫產(chǎn)生原因相對采用一系列科學(xué)合理的修補(bǔ)方法。其中包括表面處理方式與裂縫充填方式等，不同的解決措施適用于不同的裂縫問題。比如，表面處理方法主要適用于裂縫不太深且對內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響的情況。首先用油灰或樹脂對混凝土表面的裂縫部分進(jìn)行填充，然后進(jìn)行表面涂層。表面處理主要包括表面涂層和表面補(bǔ)片，表面涂布法主要用于較薄、較淺裂紋的處理，表面填充法主要用于較深、較寬裂紋的處理。如果裂縫在8 cm寬度范圍以內(nèi)，首先對混凝土表面的各種雜物進(jìn)行刷洗，其次用鋼絲或其他建筑材料填補(bǔ)混凝土裂縫，最后加強(qiáng)橋面防水效果，防止鋼筋銹蝕和混凝土老化。對于道路橋梁施工中出現(xiàn)的裂縫，后期維修過程也十分關(guān)鍵。特別是對于混凝土施工技術(shù)，應(yīng)把握最終維修環(huán)節(jié)，確保養(yǎng)護(hù)工作的有效性。最后，后期加強(qiáng)對濕度和溫度的控制是防止出現(xiàn)裂縫問題的關(guān)鍵。

4 結(jié)語

眾所周知，公路、橋梁的建設(shè)在一定程度上促進(jìn)了社會進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，加強(qiáng)公路橋梁工程的管理控制，保障公路橋梁施工的質(zhì)量是非常有必要的。在施工過程中，尤其要提高對建筑物產(chǎn)生裂縫問題的重視程度，做到清楚裂縫產(chǎn)生原因并及時采取防治措施。嚴(yán)格控制混凝土中氯離子和堿含量，采用獨特的混凝土攪拌水，保障混凝土材料的綜合質(zhì)量，對道路、橋梁的施工環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確勘察，統(tǒng)計好相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計。保障人們的安全出行，為社會發(fā)展鋪好道路。