公路橋梁鋼筋混凝土施工裂縫防治技術(shù)的探討

楊明軒

新疆交通建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 新疆 塔城 833300

前言

作為現(xiàn)代交通建設(shè)必不可少的橋梁工程，不僅要保障橋上車(chē)輛的運(yùn)行，也要滿足橋下水流的暢通與船舶的通航要求。橋梁反復(fù)承受車(chē)輪的碾壓，遭受自然因素如洪水、暴雨、風(fēng)沙、冰雪、日曬、凍融作用的侵蝕破壞，部分建筑材料的性質(zhì)隨使用時(shí)間而發(fā)生衰變，同時(shí)我國(guó)交通量的不斷快速增長(zhǎng)，造成道路橋梁使用功能和行車(chē)服務(wù)質(zhì)量的不適應(yīng)，甚至導(dǎo)致橋梁破壞倒塌事故，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

1 鋼筋混凝土橋梁裂縫病害分析

1.1 梁橋結(jié)構(gòu)裂縫

（1）病害簡(jiǎn)介。結(jié)構(gòu)性裂縫又稱(chēng)為荷載裂縫。這類(lèi)裂縫主要由外荷載引起，其裂縫的分布及寬度與外荷載有關(guān)。主要在梁跨中受拉區(qū)位置出現(xiàn)超過(guò)規(guī)定限值的豎向裂縫，支座處出現(xiàn)斜裂縫。

（2）病害原因。建設(shè)項(xiàng)目時(shí)經(jīng)濟(jì)條件受到限制，選擇橋梁結(jié)構(gòu)形式欠佳；規(guī)范更新，安全儲(chǔ)備系數(shù)相比新規(guī)范較??；施工時(shí)原材料質(zhì)量無(wú)保障；后期運(yùn)營(yíng)不當(dāng)，超載嚴(yán)重等。

（3）病害發(fā)展?？缰形恢贸霈F(xiàn)超限值（大于0.15cm～0.2cm）的豎向裂縫表明正截面承載能力不足，支座出現(xiàn)斜裂縫表明結(jié)構(gòu)斜截面承載能力不足；同時(shí)，自然因素（如雨水，腐蝕介質(zhì)）會(huì)通過(guò)裂縫進(jìn)一步加速鋼筋的腐蝕，造成鋼筋生銹，甚至導(dǎo)致橋梁的垮塌。

（4）病害治理。首先是運(yùn)營(yíng)期間對(duì)超載車(chē)輛的進(jìn)行管制，其次對(duì)于結(jié)構(gòu)裂縫，不能只采用簡(jiǎn)單修補(bǔ)裂縫，首先進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算在根據(jù)復(fù)核結(jié)果選擇加固橋梁自身結(jié)構(gòu)或者拆除重建；如果選擇加固可采用增大截面法、粘貼鋼板法、粘貼纖維復(fù)合材料、體外預(yù)應(yīng)力、改變結(jié)構(gòu)體系等加固方法。

1.2 梁橋非結(jié)構(gòu)裂縫

（1）病害簡(jiǎn)介。主要由變形引起的，結(jié)構(gòu)內(nèi)部在變形受到限制時(shí)會(huì)產(chǎn)生自應(yīng)力,當(dāng)自應(yīng)力達(dá)到混凝土的抗拉強(qiáng)度極限值時(shí),就會(huì)引起混凝土裂縫,造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形的原因有溫度變化、混凝土收縮等。

（2）病害原因?；炷猎谕Ｖ篂⑺B(yǎng)護(hù)后或硬化過(guò)程中，在不飽和的空氣中失去內(nèi)部毛細(xì)孔和凝膠孔中的吸附水而使混凝土體積縮小而引起的長(zhǎng)期干燥收縮裂縫。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于溫差原因?qū)a(chǎn)生熱脹冷縮變形，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限值時(shí)會(huì)引起溫度裂縫。

（3）病害發(fā)展。對(duì)于非結(jié)構(gòu)裂縫，在產(chǎn)生裂縫后其內(nèi)力得到釋放，不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成較大的影響。裂縫不能及時(shí)修補(bǔ)，內(nèi)部鋼筋遭到銹蝕，會(huì)造成承載能力下降，設(shè)計(jì)使用年限下降。（4）病害治理。在規(guī)定限值寬度內(nèi)的裂縫，進(jìn)行正常的養(yǎng)護(hù)管理即可；對(duì)于保護(hù)層較薄但在裂縫限值內(nèi)的可采用水泥砂漿液進(jìn)行修補(bǔ)；對(duì)于超出限值的裂縫可采用環(huán)氧樹(shù)脂漿液灌注的方法進(jìn)行修復(fù)。

2 裂縫預(yù)防治理的相關(guān)措施

2.1 預(yù)防裂縫產(chǎn)生的材料控制措施

2.1.1 在鋼筋混凝土組成材料方面進(jìn)行控制

（1）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中使用的水泥：施工人員依照鋼筋混凝土工程自身的條件，選用水化熱較低、高強(qiáng)度的水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。（2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中所使用的粗骨料：在選擇混凝土粗骨料時(shí)，會(huì)選取表面粗糙、顆粒級(jí)配優(yōu)良、堿性反應(yīng)相對(duì)較小的粗骨料；其中，在粗骨料中的有害物質(zhì)以及泥土中有害物質(zhì)的含量需要達(dá)標(biāo)。（3）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的細(xì)骨料：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中使用的細(xì)骨料以顆粒較大并且空隙較小的砂石為主。（4）摻加材料：鋼筋混凝土的摻和材料一般會(huì)選取減水劑以及混凝土膨脹劑，目的是提升砼材料的自身性能，防止出現(xiàn)裂縫。（5）在混凝土的配比過(guò)程中，相關(guān)的工作人員應(yīng)全面掌握混凝土的收縮性能補(bǔ)償方式。在添加膨脹劑之前，考慮到膨脹劑的類(lèi)型、摻入量，兼顧到加入膨脹劑之后混凝土的膨脹效果。

2.1.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土相關(guān)的配料

（1）在混凝土的配料過(guò)程中，需要盡可能降低水灰比，把握住投放配料的時(shí)間，嚴(yán)禁額外私自添加水以及水泥。（2）混凝土材料的運(yùn)輸過(guò)程中，混凝土罐車(chē)鼓需要始終將混凝土儲(chǔ)存罐的速度保持在1min/6轉(zhuǎn)，另外，當(dāng)攪拌車(chē)到達(dá)工地之后，需要高速運(yùn)轉(zhuǎn)4-5min，從而可以讓儲(chǔ)存罐內(nèi)的混凝土充分混合。

2.1.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的配筋設(shè)計(jì)

（1）合理的配筋設(shè)計(jì)可以約束混凝土收縮。然而在實(shí)際的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，往往忽略配筋的重要性，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。需要對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的配筋設(shè)計(jì)，特別是在構(gòu)造鋼筋的配筋設(shè)計(jì)方面，如果配比的鋼筋合理，可以避免出現(xiàn)構(gòu)造裂縫。（2）配筋時(shí)，需要定位準(zhǔn)確，確保鋼筋保護(hù)層厚度達(dá)標(biāo)，注意鋼筋表面的清潔。

2.2 預(yù)防鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的施工方法

2.2.1 混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑方面

（1）在進(jìn)行混凝土澆筑的過(guò)程中，防止出現(xiàn)離析情況，澆筑過(guò)程中將混凝土振搗密實(shí)，增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度，對(duì)于混凝土硬化后的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)裂縫，及時(shí)處理，在后續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工中，不斷完善混凝土的配合比。

（2）現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土需進(jìn)行早期的養(yǎng)護(hù)強(qiáng)化，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。如果混凝土所處的外界條件相對(duì)惡劣，進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。如果無(wú)法進(jìn)行灑水時(shí)，可用保濕物進(jìn)行全面的覆蓋。

2.3 設(shè)計(jì)方法

（1）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)需要建立在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)之上，如果設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土工程的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，會(huì)使結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，引發(fā)墻體出現(xiàn)裂縫。需要控制結(jié)構(gòu)自身的長(zhǎng)寬高的設(shè)計(jì)比，提高結(jié)構(gòu)的剛度。（2）在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程的施工過(guò)程中，可以采用補(bǔ)償收縮施工技術(shù)：結(jié)構(gòu)中所出現(xiàn)的混凝土裂縫主要是由于混凝土自身的收縮性能所造成的。如果想要及時(shí)進(jìn)行裂縫處理，則需要在混凝土中加入適量的膨脹劑。（3）需要高度重視鋼筋的配比設(shè)計(jì)：在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要高度重視鋼筋的配比，尤其是構(gòu)造鋼筋的搭配。

3 結(jié)束語(yǔ)

在鋼筋砼結(jié)構(gòu)建設(shè)與應(yīng)用環(huán)節(jié)，經(jīng)常出現(xiàn)鋼筋混凝土裂縫，作為施工人員來(lái)說(shuō)，需要引起高度重視，混凝土裂縫不僅僅影響建筑的外觀，還會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。