道路橋梁施工中產(chǎn)生裂縫的原因及應(yīng)對(duì)措施

姚天鵬

山西路橋第一工程有限責(zé)任公司 山西太原 030006

橋梁施工過程環(huán)環(huán)相扣，稍有一個(gè)步驟未達(dá)標(biāo)便會(huì)產(chǎn)生一定的后果，橋梁裂縫影響整個(gè)工程質(zhì)量，增加了橋梁的安全隱患[1]。因此要加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格按照施工圖紙執(zhí)行，提高安全性。注重細(xì)節(jié)，加強(qiáng)施工管理，在針對(duì)橋梁出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象問題時(shí)，要做好溫控、材料等方面的工作[2]。

1 道路橋梁中常見的裂縫

1.1 水平裂縫

道路橋梁如多出現(xiàn)水平處的裂縫稱為水平裂縫，這些裂縫大多發(fā)生在道路和橋梁施工過程中，由于道路和橋梁的承載能力超過相關(guān)的過飯和標(biāo)準(zhǔn)，在壓力集中的情況下，裂縫最容易發(fā)生。如果在使用過程中發(fā)生這種情況時(shí)，施工公司不及時(shí)處理，就會(huì)出現(xiàn)更大更多的裂縫，不僅影響施工進(jìn)度和道路橋梁的安全，還給社會(huì)造成了非常大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 垂直裂縫

產(chǎn)生垂直裂縫的主要原因與道路橋梁之間的縫隙以及結(jié)構(gòu)裂縫有關(guān)，另外在不同狀態(tài)下的垂直裂縫會(huì)隨著室外溫度的各種變化而發(fā)生。在出街階段產(chǎn)生垂直裂縫的概率很小，如果出現(xiàn)可以通過適當(dāng)?shù)木S護(hù)和鞏固來進(jìn)行整改，但如果不及時(shí)處理，就會(huì)加快垂直裂縫的增長(zhǎng)，甚至?xí)斐筛鼑?yán)重的安全事故，影響工程在后期的正常使用。

1.3 八字裂縫

產(chǎn)生八字裂縫的直接原因是施工過程中材料用量達(dá)不到國(guó)家的要求和標(biāo)準(zhǔn)，材料質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)。例如，在進(jìn)行混凝土配制過程中，如果水泥、砂石混凝土攪拌的比例達(dá)不到要求和標(biāo)準(zhǔn)，道路橋梁就會(huì)出現(xiàn)變形問題，最終就會(huì)形成嚴(yán)重的裂縫。

2 道路橋梁施工中存在裂縫問題的危害

工程建設(shè)中我們需要注意的是裂縫的出現(xiàn)狀況，裂縫的有無可以直接關(guān)系到工程建設(shè)的質(zhì)量，裂縫對(duì)于橋梁的危害性比較大，如果建設(shè)的橋梁存在裂縫，可能直接會(huì)導(dǎo)致橋梁的坍塌，也可以說是增加橋梁坍塌的可能性。裂縫對(duì)橋梁的危害性在每個(gè)階段是不同的，在完工后使用橋梁時(shí)坍塌的可能性更大。這樣說是有許多原由的，第一，道路橋梁中存在裂縫可直接影響橋梁的整體結(jié)構(gòu)，橋梁的整體結(jié)構(gòu)可以直接影響其整體的穩(wěn)定性和使用性能，通過損壞結(jié)構(gòu)物進(jìn)而影響其穩(wěn)定性，并且有的裂縫正好產(chǎn)生在橋梁的主體結(jié)構(gòu)上。所以，裂縫本身就可以直接影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有的裂縫雖然在橋梁的表面產(chǎn)生，但是裂縫會(huì)不斷的深入其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，逐漸損壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最終影響道路橋梁整體的使用性能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第二，如果道路出現(xiàn)裂縫，會(huì)使得道路橋梁內(nèi)部的一些材料暴露在外表，影響其美觀性，此外，鋼筋長(zhǎng)時(shí)間暴露在表面會(huì)增加其腐蝕的速度，一旦原材料發(fā)生腐蝕問題，那么肯定會(huì)影響道路橋梁使用的安全性和穩(wěn)定性，在一定程度上減少道路橋梁的使用年限。第三，當(dāng)?shù)缆窐蛄撼霈F(xiàn)比較嚴(yán)重的裂縫情況時(shí)，一定會(huì)縮短道路橋梁的使用年限，這個(gè)影響與其他影響相比是間接影響，因?yàn)闇p少道路橋梁的使用年限的原因有許多種，比如鋼筋長(zhǎng)時(shí)間暴露在外面會(huì)增加腐蝕的速度，進(jìn)而影響道路橋梁的使用安全，并且縮短使用年限。

3 常見裂縫成因

3.1 收縮導(dǎo)致裂縫

進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，后期凝固時(shí)混凝土?xí)霈F(xiàn)收縮現(xiàn)象，從而導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)收縮裂縫。此類裂縫形狀細(xì)而密，梁、板長(zhǎng)邊是收縮裂縫主要分布的位置，若澆筑面積較大，混凝土澆筑時(shí)極易在腰部出現(xiàn)裂縫，底部通常不會(huì)出現(xiàn)裂縫。若澆筑塊中泥沙含量超標(biāo)，也會(huì)導(dǎo)致收縮裂縫。

3.2 溫度變化導(dǎo)致裂縫

在混凝土外部溫度發(fā)生變化時(shí)，由于熱脹冷縮物理作用的影響混凝土自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)檫@種物理作用力出現(xiàn)不同程度的變形效果，在受變形約束力影響下，混凝土內(nèi)部應(yīng)力的微妙變化如果大于混凝土自身所能承受的應(yīng)力時(shí)就會(huì)出現(xiàn)裂縫問題。與此同時(shí)，溫度變化也會(huì)促使裂縫呈現(xiàn)出熱細(xì)冷寬的應(yīng)力變化和現(xiàn)象。

3.3 荷載過大導(dǎo)致裂縫

如果橋梁在建設(shè)完成初期就在上面放置橋梁后期才能夠承受的物品，就會(huì)加快橋梁的裂縫形成，如果原始混凝土設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度不夠的話，一旦承受的壓力過大，就會(huì)導(dǎo)致局部拉應(yīng)力，最終導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生[3]。如果外力一旦超過設(shè)計(jì)要求，那么就會(huì)導(dǎo)致受拉區(qū)域布筋不夠，這樣就會(huì)導(dǎo)致裂縫的垂直型發(fā)展，造成嚴(yán)重的后果。此外，施工的次序，對(duì)于外界以外的情況的預(yù)測(cè)都會(huì)影響，比如橋梁建設(shè)完成之后，混凝土在硬化的時(shí)候體積會(huì)縮減，如果不在外界對(duì)其進(jìn)行保護(hù)的話，橋梁的裂縫風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)急速增加。

3.4 地基沉降導(dǎo)致裂縫

道路橋梁最主要的因素就是地基，路基的質(zhì)量監(jiān)控是打好道路橋梁質(zhì)量的基礎(chǔ)。如果地基不穩(wěn)定，會(huì)直接導(dǎo)致道路橋梁穩(wěn)定性不夠。在冬天，氣溫比較低，土地就會(huì)被凍住，隨著氣溫的升高，凍土慢慢解凍，這時(shí)就出現(xiàn)了地質(zhì)不均勻的現(xiàn)象，導(dǎo)致地基沉降，進(jìn)而形成道路橋梁裂縫[4]。此外，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，公路橋梁地基會(huì)發(fā)生位移，從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。

4 道路橋梁施工中裂縫處理方式

4.1 控制承載力，做好設(shè)計(jì)工作

施工方面，其靈魂在于設(shè)計(jì)圖紙。對(duì)于橋梁來說，橋梁的設(shè)計(jì)是保證施工順利的前提。因此，加強(qiáng)設(shè)計(jì)是對(duì)施工過程的一個(gè)保障。在施工前，針對(duì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)其場(chǎng)地進(jìn)行全面的分析，用整體眼光去進(jìn)行設(shè)計(jì)，科學(xué)、合理的運(yùn)用設(shè)計(jì)理念。針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要重點(diǎn)從牢固的角度去設(shè)計(jì)多采用加強(qiáng)鋼筋設(shè)計(jì)方向，加強(qiáng)橋梁的承載能力[5]。不僅如此，還要總結(jié)出橋梁，施工中產(chǎn)生裂縫的原因，從實(shí)際操作中落實(shí)解決措施。從全面到細(xì)節(jié)，都要做到認(rèn)真負(fù)責(zé)。加強(qiáng)人員素質(zhì)，用專業(yè)的設(shè)備去進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，按照施工圖紙嚴(yán)格執(zhí)行，確保施工順利，避免裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)。

4.2 加強(qiáng)壓實(shí)，做好橋梁密度工作

地基方面的工作首先需要重視的是材料的選擇，在買入材料之前要實(shí)地的進(jìn)行考察，根據(jù)土壤環(huán)境選擇最合適的材料，仔細(xì)核對(duì)材料的質(zhì)量，避免有質(zhì)量不合格或者不合適的材料也被運(yùn)用到工程施工作業(yè)當(dāng)中。材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)首先是要有良好的滲透性，而且含水量越低的材料越適合進(jìn)行施工工作。擁有這兩項(xiàng)特質(zhì)的材料有著更大的密度，更方便后期壓實(shí)工作的進(jìn)行。在施工過程中，要選擇質(zhì)量好的原材料水泥要選擇水化熱小的，砂石要選擇適宜填充的中砂，干凈的砂石可以增加混凝土的強(qiáng)度。不僅如此，要注意混凝土的配比，要做到合理符合標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 控制溫度

混凝土在攪拌的時(shí)候最重要的就是控制溫度，如果不能嚴(yán)格控制溫度，就會(huì)導(dǎo)致公路橋梁出現(xiàn)裂縫。在道路橋梁施工的過程中，部分施工企業(yè)為了獲取利益最大化，在施工的各個(gè)環(huán)節(jié)偷工減料，例如為了節(jié)省配比混凝土的成本，不在攪拌機(jī)前搭棚，而是選擇直接露天操作，對(duì)溫度的控制馬虎大意，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問題。為此，應(yīng)該在攪拌機(jī)以及堆放混凝土原料的地方搭建涼棚，防止材料受到暴曬。另外，還需要借助電子測(cè)溫儀對(duì)混凝土攪拌過程中的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。在混凝土澆筑的時(shí)候，溫度的控制是重中之重。要測(cè)量施工周圍的環(huán)境，并根據(jù)實(shí)際的溫度對(duì)混凝土入模的溫度進(jìn)行有效的控制[6]。

4.4 從混凝土材料進(jìn)行控制，選擇最合適的原材料進(jìn)行混凝土配置

具體來說，第一，原材料控制，嚴(yán)格按照《公路道路基層施工技術(shù)規(guī)范》要求，在集料過程中嚴(yán)格對(duì)顆粒進(jìn)行篩選，這樣既有利于大大減少拌合機(jī)、攤鋪機(jī)等機(jī)械設(shè)備的磨損情況，還能夠使路面基層最大限度的勻稱、平整。與此同時(shí)，在解決完集料顆粒均勻問題后還要進(jìn)一步解決集料級(jí)配問題，以天然砂礫為例，由于天然砂礫缺少細(xì)集料，因此通常要配入7%到8%的水泥來增加混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。集料級(jí)配是原材料控制中極為重要的一環(huán)，要給予責(zé)任重視。第二，優(yōu)化施工配合比。在不改變?cè)O(shè)計(jì)強(qiáng)度的情況下，適當(dāng)降低水泥使用量，上基層水泥配入量保持在5%但不超過5.5%范圍之內(nèi)。與此同時(shí)，嚴(yán)格控制細(xì)集料中石屑的使用占比率，通常以調(diào)控粗細(xì)集料配合比的方式進(jìn)行控制。我們要遵循級(jí)配曲線調(diào)配水泥比例，是施工配料在滿足集料質(zhì)量基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更加合理化設(shè)計(jì)[7]。

4.5 重視對(duì)基層裂縫的檢測(cè)和及時(shí)養(yǎng)護(hù)

基層裂縫是道路橋梁施工裂縫中非常致命的但是常見的裂縫類型，基于基層的基礎(chǔ)性地位，我們有必要對(duì)基層養(yǎng)護(hù)進(jìn)行加強(qiáng)，具體來說，要建立定期的檢測(cè)工作，嚴(yán)格規(guī)范工作流程，必要的建檔進(jìn)行管理。與此同時(shí)，在具體養(yǎng)護(hù)上要嚴(yán)格采用乳化瀝青透層來替換薄膜覆蓋養(yǎng)生，確保覆蓋及時(shí)和嚴(yán)實(shí)；定期進(jìn)行補(bǔ)水作業(yè)，及時(shí)進(jìn)行保水養(yǎng)護(hù)作用，提高混凝土材料的性能和強(qiáng)度。

5 結(jié)語

通過實(shí)踐不斷地總結(jié)道路橋梁建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，用最科學(xué)最有效的方式建設(shè)道路橋梁，讓最有效的方法應(yīng)用到路橋建設(shè)中，使我國(guó)道路橋建設(shè)逐漸走向先進(jìn)，讓我國(guó)的道路橋梁建設(shè)能夠最大程度地控制裂縫的產(chǎn)生。