市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及防治策略研究

文／劉強(qiáng) 山東臨朐市政工程有限公司 山東臨朐 262600

引言：

在現(xiàn)階段市政橋梁工程項(xiàng)目施工建設(shè)中，混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用較為普遍，該類施工處理方式同樣也較為成熟，往往可以較好形成理想市政橋梁主體結(jié)構(gòu)，為后續(xù)項(xiàng)目可靠通行創(chuàng)造理想條件。但是伴隨著市政橋梁施工復(fù)雜性的提升以及結(jié)構(gòu)處理難度的增加，混凝土結(jié)構(gòu)施工處理方式的應(yīng)用同樣也面臨著較高難度，在施工中出現(xiàn)裂縫問題的危害性較大，應(yīng)該引起高度重視?；谑姓蛄夯炷两Y(jié)構(gòu)裂縫問題予以防治時(shí)，首先應(yīng)該重點(diǎn)明確各類裂縫的主要成因，進(jìn)而基于這些主要成因進(jìn)行針對(duì)性防控，確保市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)可以得到良好控制。

1、市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫常見類型

1.1 沉降裂縫

市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫中沉降裂縫是比較常見的類型，該類裂縫問題的出現(xiàn)主要和市政橋梁結(jié)構(gòu)及其所處區(qū)域的沉降現(xiàn)象有關(guān)，伴隨著該位置的明顯豎向沉降變形問題出現(xiàn)，相應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)的受力狀況必然也會(huì)出現(xiàn)明顯變化，如此也就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)沉降裂縫危害，導(dǎo)致混凝土構(gòu)件的完整性以及承載能力受到嚴(yán)重影響。因?yàn)楫?dāng)前市政橋梁工程項(xiàng)目施工涉及到的區(qū)域越來(lái)越廣，很多區(qū)域在基礎(chǔ)條件方面并不具備較為理想的建設(shè)效果，容易在后續(xù)施工建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的沉降風(fēng)險(xiǎn)，隨之也就會(huì)對(duì)于市政橋梁混凝土構(gòu)件產(chǎn)生不利影響，最終造成市政橋梁工程項(xiàng)目難以具備理想通行條件。

1.2 溫度裂縫

市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫中溫度裂縫同樣也是不容忽視的裂縫類型，幾乎在所有市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)施工中存在，影響同樣也較為廣泛?；谑姓蛄夯炷两Y(jié)構(gòu)裂縫中的溫度裂縫表現(xiàn)來(lái)看，必然和溫度變化存在直接關(guān)聯(lián)，因?yàn)橄鄳?yīng)混凝土結(jié)構(gòu)的溫度狀況不理想，內(nèi)部溫度和外部溫度不符合施工要求，必然也就極容易在混凝土構(gòu)件表面形成溫度應(yīng)力，該應(yīng)力超過(guò)了混凝土結(jié)構(gòu)承受能力的話，必然也就會(huì)表現(xiàn)為裂縫病害。溫度裂縫的出現(xiàn)主要和混凝土材料的應(yīng)用有關(guān)，因?yàn)榛炷敛牧显谑┕?yīng)用過(guò)程中伴隨著較為明顯的溫度變化，同時(shí)也對(duì)于外界環(huán)境溫度提出了較高要求，一旦實(shí)際狀況不符合施工條件，則必然也就容易出現(xiàn)溫度裂縫，成為影響市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)施工效果的重要問題。

1.3 收縮裂縫

市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫中收縮裂縫同樣較為常見，該類裂縫問題同樣也直接和混凝土施工技術(shù)掛鉤，幾乎在所有混凝土構(gòu)件中普遍存在。從市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)收縮裂縫的具體表現(xiàn)上來(lái)看，塑性收縮以及干縮是比較常見的兩個(gè)具體類型，直接表現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)施工以及養(yǎng)護(hù)過(guò)程中。在混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，因?yàn)榛炷敛牧系膽?yīng)用，則必然會(huì)在整個(gè)施工過(guò)程中出現(xiàn)形變現(xiàn)象，自身體積容易發(fā)生改變，隨之也就會(huì)影響到混凝土結(jié)構(gòu)的完整度和穩(wěn)定性，最終形成塑性收縮問題。在混凝土結(jié)構(gòu)施工以及后續(xù)長(zhǎng)期養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，因?yàn)橄鄳?yīng)結(jié)構(gòu)表面伴隨著較為明顯的失水蒸發(fā)現(xiàn)象，在該過(guò)程中同樣也會(huì)呈現(xiàn)出干縮裂縫，影響著市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的美觀性以及實(shí)用性能。

2、市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因分析

2.1 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定

市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)不僅僅和自身結(jié)構(gòu)施工處理過(guò)程有關(guān)，往往還受到了其它相關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的影響，尤其是對(duì)于市政橋梁工程項(xiàng)目所處區(qū)域的穩(wěn)定性，更是會(huì)直接影響到混凝土結(jié)構(gòu)施工效果，一旦出現(xiàn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象，則容易造成上述沉降裂縫問題形成?；谑姓蛄汗こ趟巺^(qū)域的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定問題進(jìn)行分析，除了受到原有地基結(jié)構(gòu)的危害和影響外，往往還具體表現(xiàn)在相應(yīng)基礎(chǔ)改良加固處理不到位，難以結(jié)合整個(gè)市政橋梁工程項(xiàng)目對(duì)于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求進(jìn)行優(yōu)化處理，進(jìn)而造成其受到市政橋梁上部結(jié)構(gòu)較大重力影響時(shí)，很可能出現(xiàn)自身變形和不均勻沉降現(xiàn)象，給上部混凝土結(jié)構(gòu)施工作業(yè)帶來(lái)了較大危害。伴隨著市政橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)，相應(yīng)上部結(jié)構(gòu)中的混凝土構(gòu)件必然也就會(huì)受到影響，受到來(lái)自于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的支撐力出現(xiàn)變化，在某些節(jié)點(diǎn)上容易出現(xiàn)弱化，該混凝土構(gòu)件各個(gè)部位的受力狀況也就會(huì)出現(xiàn)失衡，最終導(dǎo)致其出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)構(gòu)裂縫。因?yàn)榛A(chǔ)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)帶來(lái)的裂縫問題往往都較為嚴(yán)重，并非僅僅表現(xiàn)在混凝土構(gòu)件表面，要求予以高度重視。

2.2 施工材料問題

市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)還和施工材料有關(guān)，這也是伴隨著混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝同步產(chǎn)生影響的重要原因，應(yīng)該結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)施工常用的各類材料予以綜合分析?；谑┕げ牧辖o混凝土結(jié)構(gòu)裂縫帶來(lái)的影響進(jìn)行分析，首先表現(xiàn)在混凝土材料上，因?yàn)榛炷敛牧闲吞?hào)選擇不匹配，不僅僅會(huì)增加后續(xù)澆筑以及攪拌難度，同時(shí)也會(huì)增加出現(xiàn)裂縫的幾率。當(dāng)然，如果混凝土材料的質(zhì)量性能并沒有得到較為理想的管控和把關(guān)，在施工過(guò)程中應(yīng)用了一些相對(duì)劣質(zhì)的混凝土材料，同樣也會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)在施工中出現(xiàn)異常問題，極容易造成裂縫病害。市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)施工除了需要應(yīng)用混凝土材料外，鋼筋材料同樣也是不容忽視的重要類型，因?yàn)殇摻畈牧系倪x擇不當(dāng)，或者是配置不合理，都會(huì)影響到混凝土構(gòu)件的施工效果，隨之形成不利危害。比如鋼筋材料的長(zhǎng)度以及粗細(xì)沒有得到有效控制，和混凝土結(jié)構(gòu)施工需求不一致，也就容易在配置應(yīng)用部位出現(xiàn)裂縫隱情。

2.3 澆筑不規(guī)范

市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫必然還會(huì)受到施工操作的直接影響，因?yàn)楦黜?xiàng)施工作業(yè)任務(wù)的執(zhí)行并不是特別理想，存在著較為明顯的偏差問題，最終必然也就會(huì)干擾施工效果，容易出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫病害?；炷翝仓鳛槭姓蛄夯炷两Y(jié)構(gòu)施工中比較關(guān)鍵的工序，一旦出現(xiàn)偏差問題，必然也就會(huì)嚴(yán)重影響到相應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)的成型效果，出現(xiàn)的各類裂縫病害同樣不容忽視?；诨炷敛牧蠞仓^(guò)程中存在的各個(gè)裂縫形成原因進(jìn)行分析，首先表現(xiàn)為澆筑的均勻性不當(dāng)，因?yàn)榧夹g(shù)人員沒有結(jié)合市政橋梁所需要的構(gòu)件予以充分澆筑，在澆筑過(guò)程中存在著較為明顯的偏差問題，進(jìn)而也就容易在某些部位遺留空洞，隨之也就會(huì)出現(xiàn)裂縫病害。其次，澆筑不合理帶來(lái)的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫還具體表現(xiàn)在澆筑過(guò)程中的振搗環(huán)節(jié)上，因?yàn)榧夹g(shù)人員沒有能夠針對(duì)相應(yīng)澆筑區(qū)域進(jìn)行充分振搗處理，振搗位置不當(dāng)或者是時(shí)間較短，必然也就難以促使該部位形成較為理想的均勻性，對(duì)于相應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度同樣也難以形成有效調(diào)控，進(jìn)而致使內(nèi)部溫度過(guò)高，隨之形成溫度裂縫。另外，在混凝土材料澆筑過(guò)程中，施工人員沒有能夠充分關(guān)注外界環(huán)境狀況，如果在天氣較為寒冷的條件下進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)，又沒有做好必要的防凍處理，必然也就會(huì)影響混凝土澆筑成效，增加了出現(xiàn)裂縫病害的幾率。

2.4 養(yǎng)護(hù)不到位

市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)還會(huì)受到養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)的影響，因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)工作處理不到位，相應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)法在澆筑后形成較為理想的凝固效果，如此也就必然會(huì)嚴(yán)重影響到最終混凝土結(jié)構(gòu)成型狀況，在該環(huán)節(jié)極容易出現(xiàn)裂縫病害?；谑姓蛄夯炷两Y(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)工作面臨的任務(wù)和要求來(lái)看，當(dāng)前存在的裂縫影響因素首先表現(xiàn)在養(yǎng)護(hù)周期不足上，過(guò)早的完成養(yǎng)護(hù)工作，造成相應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)在尚未完全凝結(jié)前就放棄了必要保護(hù)和調(diào)控，如此也就容易在后期出現(xiàn)干縮裂縫等病害。其次，具體到養(yǎng)護(hù)工作執(zhí)行中，因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)人員對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的了解不夠及時(shí)全面，難以從溫度以及濕度等入手進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，同樣也會(huì)造成相應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)法在該階段得到有效養(yǎng)護(hù)，成為出現(xiàn)裂縫病害的直接原因。另外，在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，拆模同樣也是比較核心的任務(wù)，因?yàn)椴鹉Ｌ幚頃r(shí)相應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，或者是拆模自身存在不規(guī)范現(xiàn)象，必然也就會(huì)最終影響到市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的完整度，極容易出現(xiàn)裂縫或者是其它表層缺損病害問題。

3、市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫防治策略

3.1 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)檢測(cè)

市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)因?yàn)楹突A(chǔ)結(jié)構(gòu)存在密切聯(lián)系，如此也就需要從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)入手進(jìn)行把關(guān)，保障上部混凝土結(jié)構(gòu)的施工建設(shè)可以在較為穩(wěn)定的基礎(chǔ)條件下，由此形成較為理想的沉降裂縫防控效果。從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工層面來(lái)看，要求重點(diǎn)結(jié)合市政橋梁工程項(xiàng)目的整體建設(shè)要求，明確其對(duì)于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及承載力提出的要求，同時(shí)兼顧原有地基特點(diǎn)，進(jìn)而選擇相匹配的加固方式，保障市政橋梁工程施工所處區(qū)域均能夠形成較為理想的穩(wěn)定性，杜絕不均勻沉降風(fēng)險(xiǎn)。在市政橋梁上部結(jié)構(gòu)施工前，技術(shù)人員同樣也應(yīng)該針對(duì)已經(jīng)施工完成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)分析，了解相應(yīng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是否符合預(yù)期要求，全方位審查其均勻性以及承載能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各個(gè)部位存在的受力不均衡問題，隨之進(jìn)行優(yōu)化處理，以此為后續(xù)混凝土結(jié)構(gòu)施工建設(shè)提供可靠支持條件。

3.2 審查施工材料

市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫防治還應(yīng)該從施工材料著手，保障應(yīng)用到的所有施工材料均符合方案要求，避免在型號(hào)或者是質(zhì)量方面出現(xiàn)任何偏差。從鋼筋材料的選用來(lái)看，首先應(yīng)該基于混凝土結(jié)構(gòu)提出的配筋要求進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，力求明確相應(yīng)鋼筋所需型號(hào)以及數(shù)量，進(jìn)而予以準(zhǔn)確采購(gòu)和入場(chǎng)控制，保障入場(chǎng)使用的鋼筋材料均符合要求；在鋼筋材料使用前，技術(shù)人員同樣也需要嚴(yán)格把關(guān)控制，對(duì)于存在銹蝕或者是油污的鋼筋材料及時(shí)處理，避免應(yīng)用到混凝土結(jié)構(gòu)中后形成裂縫隱患；對(duì)于鋼筋材料的配筋使用同樣也需要嚴(yán)格把關(guān)，技術(shù)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照施工圖紙予以優(yōu)化處理，保障鋼筋配筋率較為適宜合理，可以較好發(fā)揮出理想的混凝土結(jié)構(gòu)支撐以及加固處理，由此表現(xiàn)出較強(qiáng)的整體性能保障效果，降低因?yàn)榕浣盥蔬^(guò)大或者過(guò)小帶來(lái)的裂縫隱患。從混凝土材料的選用來(lái)看，更是面臨著較高的要求，技術(shù)人員應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注于所有混凝土材料的施工應(yīng)用訴求，確?；炷敛牧系臉?biāo)號(hào)較為匹配，可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于混凝土應(yīng)有性能的發(fā)揮，同時(shí)便于后續(xù)混凝土澆筑作業(yè)，避免因?yàn)闃?biāo)號(hào)不當(dāng)產(chǎn)生嚴(yán)重隱患；在混凝土材料應(yīng)用前，技術(shù)人員同樣也需要嚴(yán)格審查其質(zhì)量性能，如果發(fā)現(xiàn)混凝土材料出現(xiàn)了離析或者是其它質(zhì)量病害，則應(yīng)該予以及時(shí)替換處理，嚴(yán)禁隨意應(yīng)用劣質(zhì)混凝土參與市政橋梁施工建設(shè)。

3.3 規(guī)范混凝土澆筑

市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫防治還應(yīng)該從澆筑環(huán)節(jié)著手，針對(duì)當(dāng)前澆筑過(guò)程中常見的偏差問題予以及時(shí)防范，力求確?；炷敛牧峡梢员怀浞譂仓较鄳?yīng)結(jié)構(gòu)空間中，避免可能由此出現(xiàn)較為嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。在混凝土澆筑處理過(guò)程中，首先應(yīng)該切實(shí)做好調(diào)度工作，確?；炷敛牧系娜雸?chǎng)供應(yīng)較為及時(shí)穩(wěn)定，可以和現(xiàn)場(chǎng)澆筑需求相一致，嚴(yán)禁可能出現(xiàn)較為嚴(yán)重的混凝土材料入場(chǎng)不及時(shí)問題，如此也就可能在澆筑中斷時(shí)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的裂縫病害。如果市政橋梁工程項(xiàng)目需要澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)體積較大，為了形成較為理想的裂縫防控效果，往往還應(yīng)該采取分層澆筑處理方式，逐步完成整體澆筑任務(wù)，如此也就便于更好優(yōu)化施工效果，避免一次性澆筑厚度過(guò)大，出現(xiàn)較為嚴(yán)重的裂縫病害以及其它質(zhì)量隱患。另外，為了在混凝土材料澆筑過(guò)程中形成良好的裂縫病害防治效果，技術(shù)人員往往還應(yīng)該重點(diǎn)做好振搗工作，力求借助于規(guī)范有序的振搗實(shí)現(xiàn)混凝土澆筑均勻性以及應(yīng)用性能的優(yōu)化提升。在振搗工作中，技術(shù)人員應(yīng)該選擇相匹配的振搗棒，結(jié)合整個(gè)市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)，合理選用振搗點(diǎn)，并且控制好振搗頻率以及幅度，確保該部位可以達(dá)到較為理想的充分振搗處理，最終有助于形成穩(wěn)定可靠的混凝土結(jié)構(gòu)。

3.4 優(yōu)化養(yǎng)護(hù)處理

市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫防治還需要重點(diǎn)考慮到養(yǎng)護(hù)階段的優(yōu)化控制，確?；炷两Y(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)充分到位，可以保障混凝土材料在澆筑完成后形成較為理想的凝結(jié)狀態(tài)，由此規(guī)避可能出現(xiàn)的裂縫危害。從市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)周期來(lái)看，一般需要盡量達(dá)到2 周以上，如果在混凝土材料中添加了早強(qiáng)劑，則同樣也需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的變化狀態(tài)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)周期的確定。在混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，要求對(duì)于相應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要保護(hù)，尤其是在遭遇惡劣天氣變化或者是其它外界侵害因素，都需要技術(shù)人員予以切實(shí)防護(hù)，力求以此更好提升養(yǎng)護(hù)全面性，確?；炷两Y(jié)構(gòu)保護(hù)效果。當(dāng)然，針對(duì)市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中所需要的溫度以及濕度條件，技術(shù)人員同樣也應(yīng)該予以實(shí)時(shí)關(guān)注，并且采取灑水、遮陽(yáng)或者覆蓋保溫等方式進(jìn)行優(yōu)化應(yīng)對(duì)，最終不斷提升混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)成效。

結(jié)語(yǔ)：

市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害性不容忽視，不僅僅影響市政橋梁結(jié)構(gòu)美觀性，還會(huì)遺留更為嚴(yán)重的安全威脅。為了形成較為理想的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫防治效果，技術(shù)人員應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注于各類常見影響因素，基于這些成因予以針對(duì)性防控，由此更好優(yōu)化整體施工效果。