探究對(duì)公路橋梁裂縫病害成因及處理措施構(gòu)架

山西太長高速公路有限責(zé)任公司 山西晉中 030609

公路橋梁工程中鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫，會(huì)造成滲漏，影響公路橋梁工程的正常使用，會(huì)縮短橋梁使用壽命。公路橋梁工程的技術(shù)人員必須認(rèn)清根本問題，從根本上解決橋梁裂縫問題，公路橋梁工程中鋼筋混凝土的裂縫寬度必須要在可控范圍內(nèi)，公路橋梁中的一些重要部位則需要根除裂縫，對(duì)裂縫的原因要科學(xué)分析、研究，準(zhǔn)確把握裂縫的特點(diǎn)，公路橋梁施工人員才能在鋼筋混凝土設(shè)計(jì)、施工中采取對(duì)抗裂縫防止?jié)B漏的施工措施，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的目標(biāo)要求。從公路橋梁施工中的裂縫種類到公路橋梁施工裂縫形成的原因再到公路橋梁裂縫處理的措施完善公路橋梁施工技術(shù)。

1 公路橋梁裂縫病害種類及成因

1.1 溫度變化導(dǎo)致的裂縫

公路橋梁工程離不開混凝土工程，而混凝土的特性就是熱脹冷縮，如果混凝土所處的外部環(huán)境或者是它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度發(fā)生變化，混凝土就會(huì)產(chǎn)生變形的情況。但是變形情況再遇到外力的制約，這種力量超過混凝土抗拉的強(qiáng)度就會(huì)導(dǎo)致成形的混凝土產(chǎn)生裂縫。溫度變化導(dǎo)致的裂縫與其他裂縫的不同在于這種裂縫會(huì)跟隨溫度變化而擴(kuò)張或者合攏。有很多因素會(huì)導(dǎo)致溫度變化，比如：太陽光照射、年氣溫溫差大、日氣溫到夜里驟降等。公路橋梁的陽面長期受太陽光的照射，照射不均勻會(huì)導(dǎo)致橋面板、主梁的溫度比其他位置高，這樣同一個(gè)面上的應(yīng)力不均，出現(xiàn)裂縫；一年四個(gè)季節(jié)——春夏秋冬會(huì)不斷變化，會(huì)讓公路橋梁沿著縱向發(fā)生位移，不過這種影響并不是很大，這種位移變化也比較小幅度；冷空氣在夜里突襲會(huì)導(dǎo)致公路橋梁內(nèi)部和外部的溫度發(fā)生巨大反差，繼而產(chǎn)生裂縫；還有水化熱引起溫度變化導(dǎo)致的裂縫，而水化熱就是混凝土進(jìn)行澆筑后水泥水化放熱，混凝土內(nèi)部溫度就會(huì)很高，而外部溫度沒有內(nèi)部高，內(nèi)外形成一種溫差，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫[1]。

1.2 荷載變化導(dǎo)致的裂縫

荷載裂縫是指鋼筋混凝土橋梁在常規(guī)的靜、動(dòng)荷載還有次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫，荷載裂縫根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以分為不同種類。依據(jù)荷載裂縫的表現(xiàn)特征，荷載裂縫有彎曲裂縫、剪切裂縫、局部應(yīng)力裂縫、扭曲裂縫等的一些類型。根據(jù)荷載裂縫的產(chǎn)生原因可以分成直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫。而次應(yīng)力裂縫是指由于外荷載引起的次生應(yīng)力（次生應(yīng)力是指經(jīng)過應(yīng)力的重新分布形成的新的平衡應(yīng)力）而產(chǎn)生的裂縫。次應(yīng)力裂縫是荷載裂縫出現(xiàn)的主要原因。它的性質(zhì)特點(diǎn)是張拉、剪切、劈裂。直接應(yīng)力裂縫是外荷載直接引起的應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。直接應(yīng)力裂縫出現(xiàn)的原因有很多種：公路橋梁工程在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。預(yù)測的受力情況與實(shí)際中的受力情況不同，結(jié)構(gòu)內(nèi)部安全系數(shù)低，設(shè)計(jì)階段中缺乏實(shí)際施工出現(xiàn)問題的預(yù)想，鋼筋混凝土設(shè)置不合理；公路橋梁工程在施工階段中，現(xiàn)場的工具和材料放置混亂，施工情況與設(shè)計(jì)的圖紙不匹配，以實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)改動(dòng)設(shè)計(jì)者初衷，使得結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力不均；公路橋梁工程在真正地投入使用后，超負(fù)荷車輛通行影響橋梁的正常使用；自然災(zāi)害（地震、大暴雪）對(duì)公路橋梁工程施加外力，產(chǎn)生裂縫[2]。

1.3 鋼筋混凝土因收縮引起的裂縫

公路橋梁工程的實(shí)踐操作中因?yàn)殇摻罨炷潦湛s而引起裂縫的情況非常常見?；炷潦湛s的種類有縮水收縮（干縮）、碳化收縮、塑性收縮、自生收縮等等。這么多種類中以縮水收縮和塑性收縮為主。縮水收縮是鋼筋混凝土在養(yǎng)護(hù)結(jié)束或者鋼筋混凝土澆筑完成后的一段時(shí)間出現(xiàn)的裂縫原因。塑性裂縫是鋼筋混凝土凝固以前，表面的水分消失過快而產(chǎn)生的裂縫原因。不同種品牌的水泥、不同用量的水泥、還有水灰比例、鋼筋混凝土養(yǎng)護(hù)的方法等都會(huì)影響混凝土收縮裂縫。

1.4 鋼筋生銹腐蝕而產(chǎn)生的裂縫

公路橋梁工程中的鋼筋混凝土制成的橋梁結(jié)構(gòu)長期處在自然環(huán)境下，它的構(gòu)件保護(hù)層薄弱再加上后期養(yǎng)護(hù)措施不到位，這些鋼筋就會(huì)生銹再被腐蝕，然后鋼筋的體積會(huì)增加，混凝土就會(huì)順著鋼筋體積膨脹發(fā)生脹裂[3]。

1.5 施工質(zhì)量不佳引起的裂縫

施工人員高超的施工技藝是公路橋梁工程質(zhì)量的重要保障，在施工環(huán)節(jié)中，如稍有不慎沒有按標(biāo)準(zhǔn)要求施工，就可能引發(fā)橋梁工程發(fā)生裂縫。比如：鋼筋混凝土中振搗混凝土工作不細(xì)致，混凝土沒有振搗均勻、密實(shí)；混凝土在澆筑中一心求快，不求質(zhì)量；施工拆模太早，混凝土中水、水泥、砂石的配比沒有精確計(jì)量；還有很多施工不注意的環(huán)節(jié)都很容易誘發(fā)公路橋梁工程出現(xiàn)裂縫，影響公路橋梁正常、安全使用[4]。施工技藝會(huì)影響公路橋梁工程的質(zhì)量，施工材料也會(huì)影響公路橋梁工程的質(zhì)量。鋼筋混凝土的組成材料有水泥、水、砂、石還有一些別的材料。鋼筋混凝土的雜質(zhì)摻雜的多，組成材料質(zhì)量不過關(guān)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

2 公路橋梁裂縫病害處理措施

2.1 設(shè)計(jì)階段要科學(xué)合理設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)

公路橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)先要選擇合適的橋位，再要合理地選定橋梁的設(shè)計(jì)形狀和結(jié)構(gòu)。橋位一般要選擇在河道比較窄、河床地質(zhì)條件比較好的位置，一般情況下的橋梁設(shè)計(jì)要跟隨路線的走向，不過也有不同走向的選擇，地質(zhì)條件好、地基的承載能力強(qiáng)時(shí)能夠減少地質(zhì)條件引起的橋梁裂縫現(xiàn)象。選定橋梁設(shè)計(jì)形狀主要是根據(jù)客觀環(huán)境（河床的斷面、洪水位、橋面的高程），要盡量減少人力帶來的質(zhì)量問題，公路橋梁的施工質(zhì)量需要參與人員的全身心投入，從中標(biāo)某項(xiàng)公路橋梁項(xiàng)目后再到交付項(xiàng)目，這其中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要設(shè)立階段性的質(zhì)量目標(biāo)，確保高質(zhì)量完成任務(wù)。在施工過程中要根據(jù)工程施工的是實(shí)際情況，每次遇到問題都要努力克服，優(yōu)化質(zhì)量體系，以點(diǎn)及面完成總體目標(biāo)。在施工前期就要設(shè)立監(jiān)督小組，定期進(jìn)行施工現(xiàn)場質(zhì)量檢查工作，還有現(xiàn)場的施工材料、設(shè)備都需要進(jìn)行監(jiān)督檢查。要加強(qiáng)總體質(zhì)量體系的科學(xué)性、合理性，解決施工現(xiàn)實(shí)問題，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)[5]。

2.2 重視材料選擇，加強(qiáng)公路橋梁質(zhì)量

建筑材料是公路橋梁工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是決定性因素。建筑企業(yè)必須要做好材料選擇的工作，這將直接影響最終的工程質(zhì)量。重視材料選擇，要做到：首先，確認(rèn)使用材料前期要做好一些準(zhǔn)備工作，考慮施工環(huán)境、公路橋梁工程的需求，考慮材料從何而來，一般選擇離施工現(xiàn)場較近的材料購買地，這樣可以減少材料損耗。確定合適的材料要充分進(jìn)行比較，在進(jìn)行貨比時(shí)要結(jié)合廠家的信譽(yù)、售后服務(wù)、還有材料的質(zhì)量等來進(jìn)行最優(yōu)選擇。購買的材料必須要依照?qǐng)D紙的設(shè)計(jì)，什么型號(hào)、多少數(shù)量、什么材質(zhì)都要與圖紙要求的材料匹配。最后，材料采購?fù)旰?，材料要進(jìn)行對(duì)比和監(jiān)管，最終確認(rèn)好材料是否符合實(shí)際需求。在這一過程中，材料的保存工作要做好，避免二次損耗，影響工程的質(zhì)量。

2.3 做好公路橋梁工程的養(yǎng)護(hù)工作

歷經(jīng)千年的古建筑之所以能保持好原狀，展現(xiàn)歷史風(fēng)貌，都離不開歷朝歷代的整修工作。沒有每個(gè)朝代的加固加牢工作，古建筑也不會(huì)現(xiàn)存于此世。所以，再堅(jiān)固的公路橋梁工程都要進(jìn)行橋梁養(yǎng)護(hù)工作。只有做好橋梁養(yǎng)護(hù)工作，公路橋梁的壽命才會(huì)延長，服務(wù)于更多的人民大眾。施工階段是一項(xiàng)建筑工程的重要部分，但是養(yǎng)護(hù)階段也是非常重要的。在進(jìn)行公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作時(shí)，養(yǎng)護(hù)工作人員要嚴(yán)格遵守養(yǎng)護(hù)制度，要做好養(yǎng)護(hù)記錄，為后期查閱借鑒提供參考。

2.4 建立質(zhì)量控制點(diǎn)數(shù)據(jù)庫

公路橋梁質(zhì)量工程控制點(diǎn)數(shù)據(jù)庫是施工人員在公路橋梁的設(shè)計(jì)、施工整個(gè)過程中對(duì)工程質(zhì)量影響最為重要的因素進(jìn)行記錄，并建立包含這些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的設(shè)立能夠避免關(guān)鍵因素的二次影響，控制工程情況，這樣才能從整體上把握公路橋梁工程的質(zhì)量。

3 結(jié)語

綜上所述，公路橋梁工程中非常關(guān)鍵的部分是公路橋梁鋼筋混凝土的施工工作。施工人員必須要密切關(guān)注公路橋梁鋼筋混凝土前、中、后期施工過程中的整體情況。施工技術(shù)人員要科學(xué)合理設(shè)計(jì)施工圖紙，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工，后期要加強(qiáng)對(duì)公路橋梁工程的養(yǎng)護(hù)工作，盡力避免裂縫的產(chǎn)生，保證公路橋梁安全為人們所使用，促進(jìn)人們的交通便利，經(jīng)貿(mào)往來，增長國家經(jīng)濟(jì)。