道路橋梁施工裂縫問題成因分析及對策研究

姚元

摘要：道路橋梁如果出現(xiàn)裂縫，橋梁的承重能力、使用壽命、抗震能力都會受到影響，控制好施工過程當(dāng)中的裂縫問題，可以顯著提升橋梁施工質(zhì)量，延長橋梁使用壽命。施工過程中，一旦發(fā)現(xiàn)裂縫，就要進(jìn)行及時(shí)的處理，避免裂縫由淺層擴(kuò)展到深層。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;裂縫問題;預(yù)防措施

中圖分類號：TU755.7?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

引言

混凝土因其價(jià)格低廉、耐壓性好、性質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而被廣泛應(yīng)用于各種建筑之中，但是混凝土并不是沒有缺點(diǎn)，混凝土裂縫的出現(xiàn)能夠嚴(yán)重影響建筑的結(jié)構(gòu)，對建筑的穩(wěn)定性造成威脅，危及使用者的生命及財(cái)產(chǎn)安全，因此針對混凝土裂縫的防治進(jìn)行研究有著很現(xiàn)實(shí)的意義。

1、道路橋梁施工裂縫問題的成因

1.1選料不嚴(yán)問題

混凝土材料主要由水泥砂漿、骨料材料、礦渣材料等構(gòu)成，如果在施工準(zhǔn)備的過程當(dāng)中，使用的骨料顆粒過大，或者水泥砂漿的水灰比調(diào)整不當(dāng)，就容易造成水泥砂漿的收縮比過大。當(dāng)?shù)缆窐蛄旱谋砻娉霈F(xiàn)比較明顯的裂縫時(shí)，首先檢查組成材料，通過紅外探測、組分分析等方式，檢驗(yàn)混凝土水泥砂漿的材料強(qiáng)度是否滿足工程施工計(jì)劃的相關(guān)要求。除此之外，還要對混凝土的外加劑進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.2荷載超出設(shè)計(jì)

直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫是荷載所引起的混凝土裂縫主要形式。形成直接應(yīng)力裂縫的主要原因是在該道路橋梁的設(shè)計(jì)階段對于荷載的計(jì)算不合理，導(dǎo)致實(shí)際荷載超過設(shè)計(jì)荷載，形成裂縫。次應(yīng)力裂縫形成主要是在道路橋梁的施工過程中由于開洞、鑿槽等原因造成建筑的荷載達(dá)不到預(yù)期要求，一旦投入使用就會產(chǎn)生混凝土裂縫。在道路橋梁工程施工的過程中，需要根據(jù)不同的施工要求調(diào)整荷載的設(shè)計(jì)，以滿足使用的需要。

1.3溫度變化

幾乎所有的物質(zhì)都具有熱脹冷縮的特征，混凝土也不例外，在道路橋梁工程施工的過程中，如果不注意混凝土因熱脹冷縮導(dǎo)致的形變，則很容易產(chǎn)生混凝土裂縫。對于混凝土來說，任何裂縫都可能改變其自身的力學(xué)結(jié)構(gòu)，影響最終的承載能力。

1.4結(jié)冰冷縮現(xiàn)象

凍脹問題是造成道路橋梁混凝土構(gòu)件表面發(fā)生裂縫的重要現(xiàn)象之一，尤其是在一些北方地區(qū)，施工溫度如果低于零度，混凝土構(gòu)件的表面就會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，而冰層的出現(xiàn)導(dǎo)致整個(gè)混凝土構(gòu)件的溫度出現(xiàn)分層，內(nèi)部的水分會快速地蒸發(fā)。不同溫度層次的混凝土構(gòu)件水分含量不一致，這就導(dǎo)致整個(gè)構(gòu)件發(fā)生扭曲變形，從而出現(xiàn)比較嚴(yán)重的裂縫問題。

2、道路橋梁施工中混凝土裂縫的處理與防治措施

2.1表面處理法

對于混凝土表面細(xì)小而不影響整體結(jié)構(gòu)的裂縫，可以采用表面處理法，在清除混凝土表面雜質(zhì)灰塵之后，用樹脂涂抹于混凝土的表面，填平縫隙。這樣可以在混凝土表面形成一層樹脂保護(hù)膜，能夠有效避免雨水通過裂縫滲透到混凝土內(nèi)部，破壞了混凝土內(nèi)部的鋼筋結(jié)構(gòu)，直接影響了混凝土的使用壽命。

2.2填充法

可以采用填充法來修補(bǔ)處理道路上一些較寬的裂縫，該種方法具有操作簡單和修補(bǔ)費(fèi)用低的特點(diǎn)，在實(shí)際處理混凝土裂縫過程中被廣泛的使用。對于路面上不影響整體結(jié)構(gòu)安全的裂縫，可以通過先開挖小型凹槽，然后填充材料的方式進(jìn)行修補(bǔ)。對于橋梁來說，如果橋梁表面出現(xiàn)較大的裂縫，這時(shí)候需要進(jìn)行徹底的檢查，如果不影響橋體結(jié)構(gòu)，再去考慮用填充法修補(bǔ)。

2.3提高混凝土結(jié)構(gòu)與地基的適應(yīng)性

施工時(shí)要對混凝土構(gòu)件內(nèi)部的水化反應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的控制。按照橋梁工程的整體結(jié)構(gòu)需要，對混凝土內(nèi)部的水化反應(yīng)進(jìn)行觀測。綜合分析各種混凝土配比的相關(guān)方案，找出最適應(yīng)目前施工計(jì)劃的配比方式。既要避免混凝土等級過高、材料的強(qiáng)度過大，與施工的整體環(huán)境不相適應(yīng)，導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。也要避免混凝土的強(qiáng)度過低，承載力達(dá)不到施工的整體要求，也不滿足整體施工的設(shè)計(jì)條件。

2.4科學(xué)調(diào)整施工材料

優(yōu)選施工材料是保障整個(gè)道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。在進(jìn)行施工之前，要選擇供應(yīng)商提供的多種水泥材料和骨料材料，對各種添加材料的粒徑、硬度、具體密度進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整。根據(jù)整體施工方案中的要求，對混凝土材料的規(guī)格、數(shù)量、成本進(jìn)行把控，優(yōu)中選優(yōu)，盡量根據(jù)歷史的施工經(jīng)驗(yàn)，選擇最優(yōu)質(zhì)的施工材料。要做好施工材料的保管與存放工作，加強(qiáng)對倉庫的管理，避免材料由于被水打濕，被混入其他物質(zhì)，而造成材料的質(zhì)量下降。同時(shí)，還要控制好各種材料的拌和方式，控制好施工過程的溫度變化，例如，在骨料攪拌時(shí)加入冰水，避免水化反應(yīng)的產(chǎn)生。在冬季運(yùn)輸時(shí)，適當(dāng)提高混凝土的整體溫度，在夏季施工時(shí)做好保濕、降溫、遮陽工作等。

2.5全面加強(qiáng)裂縫管控

施工團(tuán)隊(duì)要加強(qiáng)與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T的聯(lián)系，了解施工過程當(dāng)中的天氣變化，尤其是溫度變化、濕度變化、風(fēng)力變化等，建立有效的應(yīng)急預(yù)案制度，避免裂縫的出現(xiàn)。施工團(tuán)隊(duì)尤其要做好技術(shù)交底工作，提高對整體的裂縫風(fēng)險(xiǎn)意識，提高施工人員進(jìn)行裂縫預(yù)防與裂縫處理的意識。在具體施工之前，要詳細(xì)審查施工設(shè)計(jì)圖紙，了解施工過程當(dāng)中的各個(gè)混凝土構(gòu)件參數(shù)，嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙當(dāng)中的相關(guān)技術(shù)信息進(jìn)行施工。除此之外，還要嚴(yán)格進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)。在施工結(jié)束之后，對混凝土構(gòu)件進(jìn)行充分的保養(yǎng)。例如，灑水處理、控溫處理等，有效預(yù)防裂縫的出現(xiàn)。根據(jù)混凝土構(gòu)件的體積、密度等相關(guān)參數(shù)來制定具體的養(yǎng)護(hù)周期，并科學(xué)衡量養(yǎng)護(hù)的具體效果。

2.6道路橋梁施工裂縫問題的加固對策

在找到原因之后，要對橋梁表面的裂縫進(jìn)行加固處理，選擇與裂縫的長度、寬度、延續(xù)方向和深度相適應(yīng)的修補(bǔ)材料，進(jìn)行填補(bǔ)施工。必要的時(shí)候，要采用外加劑分層填筑的方式，對已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)之后，技術(shù)人員要再次對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行保養(yǎng)，避免新的裂縫產(chǎn)生。

2.7控制混凝土凝結(jié)時(shí)間

在道路橋梁施工過程中使用的混凝土材料比較多，較大體積的混凝土?xí)绊懟炷恋哪Y(jié)時(shí)間，進(jìn)而對混凝土的水化熱效果、水泥水化速率造成影響，早期硬化的現(xiàn)象就是這樣產(chǎn)生的，在減少混凝土達(dá)到最高中心溫度所需時(shí)間的過程中直接提升了增加混凝土凝結(jié)溫度的峰值。因此應(yīng)當(dāng)控制好施工過程中的混凝土凝結(jié)時(shí)間，盡量避免出現(xiàn)超前和推遲，只有這樣才能夠有效保證混凝土的整體性能以及控制好混凝土的質(zhì)量。

結(jié)語

隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，各種基礎(chǔ)交通設(shè)施的建設(shè)也在不斷增加?；炷磷鳛橐环N重要的、必不可少的施工材料，其原材料問題、荷載超出設(shè)計(jì)、溫度變化、收縮凍脹是導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因，對道路橋梁工程的質(zhì)量造成了重大影響，甚至危及群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。想要解決混凝土裂縫問題，需要在施工前合理設(shè)計(jì)荷載、嚴(yán)格控制混凝土的原材料、注重施工過程溫度的變化，防止溫度變化引起裂縫、控制混凝土凝結(jié)時(shí)間，唯有如此，才能夠有效防止混凝土裂縫的產(chǎn)生，保證道路橋梁的承載能力，為人民的生產(chǎn)生活提供更大的便利，為我國的經(jīng)濟(jì)增長作出貢獻(xiàn)。

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