淺談公路橋梁施工混凝土裂縫成因及其防治措施

王詩卉

摘要：我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展過程中，隨著市場化經(jīng)濟的逐步成熟，對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求也在不斷提高，其中公路橋梁就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容。加強混凝土裂縫的防治，就要從多方面充分考慮，采取多樣化的方法應(yīng)用保障混凝土施工質(zhì)量。本文探討了公路橋梁施工混凝土裂縫成因及其防治措施。

關(guān)鍵詞：公路橋梁施工；混凝土裂縫；成因；防治措施

公路橋梁施工中的裂縫不僅會影響施工單位發(fā)展、工程進度，更會影響工程施工質(zhì)量以及后期通車安全性，基于此，公路橋梁施工單位就需要提高對每一個施工環(huán)節(jié)的重視程度，及時發(fā)現(xiàn)存在的施工裂縫問題，并結(jié)合常用處理方法與本文所分析的處理方法，做好裂縫處理及完善工作，保證公路橋梁整體質(zhì)量與使用安全性。

1公路橋梁施工混凝土裂縫成因

1.1施工工藝及材料銹蝕成因

落后施工工藝的和劣質(zhì)混凝土的使用使得混凝土保護層厚度不足，導(dǎo)致二氧化碳或氯化物侵蝕里層鋼筋表面氧化膜，鋼筋中的鐵離子會與周圍環(huán)境中的氧氣和水反應(yīng)產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象，銹蝕物會使原鋼鐵的體積大大增大，膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力作用于混凝土，會沿鋼筋產(chǎn)生裂縫并在路面表層產(chǎn)生裂痕現(xiàn)象，此種裂縫常會伴隨產(chǎn)生銹跡較容易區(qū)分。鋼筋承載力會逐漸減弱從而影響公路橋梁的結(jié)構(gòu)強度。在施工工期有限施工任務(wù)較多時經(jīng)常出現(xiàn)重視工程進度卻忽視工程質(zhì)量的情況。

1.2環(huán)境溫度變化

熱脹冷縮的性質(zhì)使得混凝土在周圍溫度變化或者主體內(nèi)部溫度變化時會產(chǎn)生變形，變形受阻所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)拉應(yīng)力大于其自身的抗拉強度時便會產(chǎn)生混凝土裂縫，溫度應(yīng)力在大跨徑橋梁中甚至可以超越其本身的承載力。此種裂縫主要為表面裂縫，分布呈現(xiàn)出無規(guī)律性。具體表現(xiàn)為：當(dāng)水泥水化時會產(chǎn)生大量的熱量，結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高，產(chǎn)生內(nèi)外溫差，從而產(chǎn)生混凝土裂縫；晝夜溫差過高和空氣濕度不足導(dǎo)致混凝土各部位凝固速度不均一產(chǎn)生裂縫；澆筑完成后由于地區(qū)季節(jié)氣候特點工程澆水養(yǎng)護環(huán)節(jié)未能進行到位。

1.3混凝土體積變化

混凝土收縮導(dǎo)致的體積變化會導(dǎo)致收縮裂縫的產(chǎn)生。其一為在水泥凝結(jié)水化之時，會出現(xiàn)泌水現(xiàn)象并蒸發(fā)大量水分，其會受到周圍模具支架和深層混凝土的制約從而形成失水微小型的塑性收縮裂縫。另外在混凝土硬化時分，表層和深層蒸發(fā)水分速率不同會導(dǎo)致混凝土收縮不均勻，當(dāng)收縮受到約束時即會產(chǎn)生拉應(yīng)力，此時也會產(chǎn)生收縮裂縫。在公路橋梁施工過程中表面堆放大量建設(shè)材料或鑿孔開洞時會產(chǎn)生由直接應(yīng)力和次應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫。

1.4凍脹裂縫

由混凝土構(gòu)建的公路橋梁為非密實性構(gòu)件，里面有許多含水空隙在溫度可致使其凝固時，水體積會膨脹9%從而產(chǎn)生凍脹裂縫。尤其在冬季施工未保溫時常會沿管道產(chǎn)生凍脹裂縫。當(dāng)混凝土中含泥土雜質(zhì)較多，水灰比較大，攪拌不密實時均會加大凍脹裂縫的發(fā)生率。另地基在豎向和水平方向產(chǎn)生不均勻位移，結(jié)構(gòu)空隙率較大和混凝土失水縮減程度大時均會產(chǎn)生裂縫。

2公路橋梁施工混凝土裂縫的防治措施

2.1加強混凝土施工溫度控制

在目前大多數(shù)小型公路橋梁施工工程中，混凝土拌置常在通風(fēng)環(huán)境下現(xiàn)場進行，溫度成為其主要的干擾因素?？刹捎秒娮訙y溫儀實時檢測空氣溫度和混凝土溫度，避免溫度發(fā)生劇烈變化?；炷翝仓r的溫度應(yīng)盡量降低，可將水不定時的灑入碎石。在夏季施工時，應(yīng)加大混凝土的散熱面積減少澆筑層厚度。合理鋪設(shè)地基中的支架，適當(dāng)時候可以輔助降溫水管。支架的受力度應(yīng)符合工程要求，避免非彈性形變的產(chǎn)生?；炷猎谌肽r也應(yīng)控制溫度在27攝氏度左右，填入冰塊是常見的降溫方式。還應(yīng)做好公路橋梁的表面隔熱措施，如覆蓋保溫材料，控制內(nèi)外溫差在20攝氏度以內(nèi)。

2.2加強混凝土材料質(zhì)量控制

公路橋梁混凝土施工過程當(dāng)中，施工材料是比較關(guān)鍵的，混凝土原材料中的砂子水泥鋼筋等，都是保障混凝土質(zhì)量的重要原材料，這就要求對這些材料的質(zhì)量控制充分重視，避免材料質(zhì)量問題帶來的混凝土裂縫現(xiàn)象。要求材料的采購以及管理和使用的每個環(huán)節(jié)，都要做好質(zhì)量控制的工作，采用專業(yè)人員進行管理，保障材料的質(zhì)量。

2.3地基變形的防護措施

防止因地基變形而造成破壞的現(xiàn)象出現(xiàn)，橋梁建設(shè)者應(yīng)做好以下兩方面：第一方面，在設(shè)計施工前，應(yīng)交給專業(yè)的地質(zhì)勘探團隊對現(xiàn)場進行勘察，提供真實、有效、準確的地質(zhì)資料。按照準確的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)對橋梁進行合理規(guī)劃設(shè)計，還需要對地基沉降進行分析，嚴格把控施工技術(shù)和工程質(zhì)量關(guān)卡。第二方面，在施工過程中，應(yīng)嚴格按照設(shè)計要求進行施工，把好材料關(guān)，必須按照相關(guān)施工規(guī)范要求進行施工，設(shè)置好專門的水準點和沉降點，把握整個施工過程中的地基狀態(tài)，從而避免在施工過程中因地基產(chǎn)生變形，而造成橋梁裂縫的現(xiàn)象發(fā)生。

2.4對超荷載產(chǎn)生的裂縫采取應(yīng)對措施

在橋梁施工過程中，應(yīng)該嚴格要求施工人員，切忌在新建橋梁上放置重量較大的建筑工具和建筑材料。在正式進行公路橋梁工程的施工之前，施工人員必須針對橋梁的功能進行科學(xué)精確的計算，為后期的施工做好充足的準備。這就要求相關(guān)的施工人員要具備較高的施工水平和熟練的技術(shù)。所以做好相關(guān)人員的職業(yè)水平的定期檢測十分重要。在施工過程中，要嚴格遵守公路橋梁工程的相關(guān)規(guī)定，嚴格按照施工設(shè)計的相關(guān)順序進行操作，切勿自行改動施工方案，導(dǎo)致公路橋梁工程的整體質(zhì)量下降，出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題。

2.5裂縫修補方法的實施

公路橋梁施工過程中混凝土裂縫的修補中，要注重選擇合適的方法，保障修補的整體質(zhì)量。常用的有表面修補法，主要是應(yīng)對裂縫不嚴重的，通過清理裂縫周圍后，在表面進行涂抹水泥漿。通過灌漿法的應(yīng)用也能起到良好作用，這是對裂縫比較深的情況采用的方法，混凝土結(jié)構(gòu)完整性以及結(jié)構(gòu)強度產(chǎn)生影響的裂縫，就要通過灌漿方法應(yīng)用，可通過將水泥漿灌入到裂縫當(dāng)中，使其凝固就能起到加固的作用。

2.6加強對施工規(guī)范化的控制力度

在公路橋梁施工混凝土裂縫產(chǎn)生的影響因素中，最重要的因素就是施工方案的不合理、施工過程的不規(guī)范。所以，在公路橋梁混凝土施工過程中，首先要對施工方案進行嚴格監(jiān)督和調(diào)查，對其進行論證，必要時要有專家進行把控。施工單位在制定施工方案時，要充分對混凝土的實際澆筑量和公路橋梁縫隙進行控制。一般來說，混凝土澆筑應(yīng)選擇在溫度適中且晝夜溫差較低時進行。施工過程中，應(yīng)根據(jù)施工進度、運距等實際情況，配備足夠的運輸車輛，此外，應(yīng)避免運輸時間過長，導(dǎo)致拌合物運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場時工作性不滿足施工要求。在混凝土振搗時，應(yīng)避免過振、欠振、漏振等。

2.7做好混凝土的養(yǎng)護工作

公路橋梁施工完成之后混凝土的養(yǎng)護工作是至關(guān)重要、不可缺少的，應(yīng)在混凝土完成澆筑后立即進行養(yǎng)護，可采用噴灑養(yǎng)護同時保濕覆蓋的方式，及時對混凝土表面進行潤濕，保證充足的灑水。在保溫措施方面也要著重重視，避免早期干縮裂紋的產(chǎn)生以及其他一些質(zhì)量病害問題，混凝土的內(nèi)外溫差不得大于20℃。

總之，隨著國家經(jīng)濟水平的不斷提升，人們的出行要求越來越高，公路里程數(shù)不斷上升，公路橋梁工程的建設(shè)也尤為重要，關(guān)乎著人們生活的便捷性。在公路橋梁混凝土施工中，對裂縫問題首先要從意識上重視起來，識到到裂縫會對橋梁壽命和安全性帶來很大的影響，其次對裂縫的產(chǎn)生原因進行分析，從而知己知彼，找出防治措施，從而保證公路橋梁的質(zhì)量。

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（作者單位：遼寧新發(fā)展交通集團有限公司）