道路橋梁設計和施工過程中裂縫成因分析

王福周

商河縣行政審批服務局 山東 濟南 251600

1 道路橋梁設計及施工中裂縫的危害

隨著現(xiàn)代技術和信息技術的不斷發(fā)展，我國建筑業(yè)得到了改善和優(yōu)化。在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的情況下，對我國交通和路橋建設提出了更高的要求，直接影響到社會經(jīng)濟的發(fā)展和進步。建筑公司之間的競爭日趨激烈。為了繼續(xù)爭奪市場份額，建筑公司需要確保其具有良好的聲譽、企業(yè)形象和施工質(zhì)量，并盡可能避免與施工相關的各種質(zhì)量問題。在公路橋梁的實際規(guī)劃階段和施工階段，混凝土裂縫始終是一個難以解決的問題，這將大大降低施工質(zhì)量，對相應建設單位的社會聲譽產(chǎn)生負面影響，降低公路橋梁工程的穩(wěn)定性和安全性。路橋混凝土結構出現(xiàn)裂縫，內(nèi)部主體部分會發(fā)生一定程度的變化和破壞，表面的混凝土裂縫通過滲入內(nèi)部而轉(zhuǎn)移，導致表面位置混凝土結構中的鋼筋外露，與空氣直接接觸，腐蝕嚴重，會影響整個路橋工程的使用壽命，存在安全問題。在公路橋梁的建設和施工中，必須對裂縫病害進行充分的處理，以創(chuàng)造更好的社會效益和經(jīng)濟效益[1]。

2 裂縫對道路施工造成的影響

隨著使用年限的延長，道路中便會出現(xiàn)各種不同程度的裂縫，破壞道路整體結構的穩(wěn)定性。橋梁裂縫產(chǎn)生的原因有多種，大多是外界環(huán)境因素，裂縫產(chǎn)生的位置不同，造成的影響也不同。細小裂縫本身并不會對道路造成太大影響，但是其引起的滲透作用在一定程度上會引起橋梁內(nèi)部結構的變化，長久下去便會對橋體的整體結構造成危害，縮短橋梁的使用壽命[2]。

3 裂縫形成的原因

3.1 荷載問題

研究表明，混凝土的裂縫荷載問題是其原因之一。公路橋梁施工中的基層結構會受到荷載問題的干擾，破壞基層結構，導致混凝土表面出現(xiàn)大量裂縫。在混凝土路基施工中，應靈活使用不同類型的設備，以支持橋梁施工。由于本工程部分路基結構強度不符合標準，許多大型機械無法做好碾壓工作，導致碾壓階段出現(xiàn)嚴重裂縫，路基整體質(zhì)量下降。在公路橋梁施工過程中，由于外部因素監(jiān)測方法不當，混凝土出現(xiàn)大量裂縫。大橋建成后正式投入運營。一段時間后，橋梁軌道結構被車輛荷載損壞。如果橋梁的承載力低于外部壓力，人行道上將出現(xiàn)大量裂縫。

3.2 材料質(zhì)量問題

這些材料是道路和橋梁施工的基礎。由于地基不穩(wěn)定，很難保證工程質(zhì)量以滿足建筑要求。施工中所用材料的質(zhì)量不僅直接關系到工程效果，而且關系到混凝土按要求合理應用的關鍵。在公路橋梁的施工中，為了保證橋梁結構的安全可靠，應更多地關注混凝土的質(zhì)量，而不是本質(zhì)內(nèi)容。配制混凝土時，注意骨料、水泥等材料，使用混合料等輔助材料配制混凝土，提高混凝土的整體性能。施工前，有必要檢查混凝土中使用的所有類型的材料，并了解材料的要求。施工單位不得因提高工程經(jīng)濟效益而選用不符合合同規(guī)定要求的材料；必須嚴格禁止在施工過程中使用原材料。確?；炷敛牧系馁|(zhì)量也是工程順利進行的有效方法。在混凝土制備過程中，有必要了解內(nèi)部水分對混凝土形成的影響。如果混凝土含水量過高，則會出現(xiàn)結構裂縫。因此，技術人員必須很好地檢查材料的成分，并了解添加劑的時間和數(shù)量。在適當?shù)目刂葡?，必須盡可能地抑制材料的化學反應，否則由于材料控制不當，混凝土將突破水化熱和其他反應，降低混凝土的可靠性和耐久性。

3.3 溫度原因

混凝土具有明顯的熱膨脹和冷裂特性。隨著溫度的升高和降低，其結構和形狀發(fā)生變化。如果溫差較大，混凝土會變形，容易導致裂縫病害。在規(guī)劃和建造道路和橋梁工程之前，應對各自的施工區(qū)域和現(xiàn)場進行全面的調(diào)查，以澄清周圍的施工現(xiàn)場以及溫度和溫差。實際施工過程溫差大，混凝土易變形。這種熱膨脹和冷收縮的變形是有限的。當結合力達到一定程度時，張力將直接存在于混凝土內(nèi)部結構中，導致混凝土的變化和裂縫。路橋施工單位加大了避免混凝土裂縫的力度，但在實際施工過程中，工作人員還不能科學合理地控制和控制產(chǎn)生的溫度，導致溫度變化，這使得原來的裂縫病害更加嚴重，影響了整體印象。

3.4 外部荷載

直接應力和二次應力是引起橋梁裂縫的外部荷載因素。激光應力產(chǎn)生的主要原因有：一是在施工初期沒有計算或忽略荷載，使得荷載計算值過小，即直接應力引起的橋梁裂縫。另一方面，由于建筑材料的大量積累，荷載會在一定程度上超標，導致混凝土出現(xiàn)裂縫。其次，施工階段預算不合理，對開孔和運行對橋梁荷載變化的影響重視不夠，出現(xiàn)的混凝土裂縫為二次應力裂縫。因此，應及時采取適當措施，解決導致特定裂縫的問題。

3.5 收縮問題

混凝土自身存在收縮，使得橋梁和道路表面出現(xiàn)大量裂縫。施工期間，施工人員應熟悉混凝土的特性，并提供足夠的保護，防止因收縮而產(chǎn)生裂縫。收縮的發(fā)生將降低橋梁結構的可靠性，危及工程質(zhì)量。因此，在施工混凝土中應重視收縮性食品的控制?；炷恋氖湛s性能主要受工程區(qū)環(huán)境因素的干擾，導致一定的變形，變形后的裂縫超過一定程度。施工人員必須了解路橋施工中混凝土的收縮特性，混凝土澆筑一段時間后才能進行后續(xù)作業(yè)。如果混凝土結構的水泥具有水化熱反應，則混凝土結構中的水將迅速蒸發(fā)。施工人員必須應對混凝土結構的收縮，明確混凝土澆筑的工作流程。混凝土澆筑一段時間后，才能繼續(xù)進行進一步的操作。此外，調(diào)查表明，無荷載混凝土中也會發(fā)生混凝土收縮。我們必須處理好這種情況，理智地加以控制?；炷劣不螅谒療岬挠绊懴?，內(nèi)部水將大量消耗，導致混凝土表面水分減少，無法滿足工程要求。在接下來的一段時間內(nèi)，混凝土將大幅收縮，體積將變小，表面將產(chǎn)生大量裂縫[3]。

4 混凝土裂縫防控措施

4.1 施工溫度控制

混凝土在路橋施工中可以突破溫度的干預，這也是目前工程出現(xiàn)裂縫的主要原因。在實際設計中，必須定期在現(xiàn)場進行溫度測量，并使用現(xiàn)代工具估計未來幾天現(xiàn)場的溫度變化，并且必須使用掌握的數(shù)據(jù)進行適當?shù)目刂?。如果外部溫度較高，則需要控制混凝土澆筑厚度和水化熱反應時間。此外，混凝土澆筑安排必須清晰，澆筑速度必須控制，溫度測量裝置必須放置在工作場所，以便現(xiàn)場顯示溫度值，以便于人員進行溫度控制。

4.2 科學、合理布局

道路橋梁工程正式施工前，必須明確現(xiàn)場的具體情況，識別可能影響工程質(zhì)量的不利因素，對整個施工過程進行合理設計，并根據(jù)實際位置條件建立科學合理的安排。參與人員必須進一步明確具體設計內(nèi)容，采用鋼筋和混凝土材料，確保路橋工程的穩(wěn)定性和合理性符合建筑標準和要求，避免施工過程中出現(xiàn)裂縫和病害。在布局問題的設計討論過程中，將在未來的日常使用階段徹底檢查道路和橋梁的具體情況，并將對不同路段進行深入分析，以控制復雜路段上的最大荷載。施工階段應考慮天氣和環(huán)境變化等客觀因素，仔細評估各種因素對施工的影響，并制定有針對性的解決方案，以避免道路和橋梁運行中出現(xiàn)裂縫。

4.3 考慮環(huán)境因素

外部環(huán)境因素是影響道路橋梁使用壽命的直接因素。例如，道路的水溫受到寒冷潮濕環(huán)境的嚴重影響，容易損壞人行道。因此，應在適當?shù)臏囟认逻x擇季節(jié)性施工，以減少外部環(huán)境對道路施工質(zhì)量的影響。施工時注意天氣變化，避免雨水對施工質(zhì)量造成裂縫。在道路的擴建和重建過程中，還必須進行適當?shù)姆雷o工作，以確保路面上的瀝青結構不透水，并且路面的地下通道不透水。排水系統(tǒng)的施工必須進行良好，以避免人行道上的長期儲存以及道路和橋梁的坍塌。在道路養(yǎng)護后期，應完善道路用水系統(tǒng)，及時清理道路區(qū)域的積水，確保路面干燥，減少裂縫的發(fā)生。

4.4 結構設計優(yōu)化控制

明確施工過程的核心點，結合建筑內(nèi)容優(yōu)化結構方案。通過技術優(yōu)化，每個過程都能很好地進行，并能保護工程中可能出現(xiàn)的各種問題。施工人員在施工階段用保護材料覆蓋混凝土表面，以避免混凝土腐蝕。工作人員還應檢查混凝土結構，了解混凝土特性，確定鋼筋在混凝土結構中的重要性，并對小直徑混凝土結構進行加固或控制距離，以提高混凝土結構的可靠性和安全性。在道路和橋梁部件的施工中，有必要明確設計電路的工作內(nèi)容，檢查電路的穩(wěn)定性，確保其符合設計要求。應在所有施工連接處進行混凝土硬化，并在目標控制下控制外部干預因素，以提高橋梁的耐久性。

4.5 強化對裂縫的修補力度

如果在道路和橋梁施工過程中出現(xiàn)裂縫，設計師必須首先更密切地處理裂縫，以減少裂縫病害對整個工程結構的不利影響。目前，廣泛應用的修復方法主要有表面修復法和網(wǎng)絡修復法。在表面修補時，將水泥泡沫等材料均勻地涂在裂縫表面，以達到預期的修補效果。它也是最常用的修復方法，可有效減少裂縫對混凝土的不利影響。在采用運輸方法時，應優(yōu)先清理所有類型的裂縫，并注入適當?shù)男扪a材料。其中常用的修補材料有環(huán)氧聚合物和水泥泡沫，但路橋施工中裂縫問題嚴重，宜采用丙烯酸甲酯等性能優(yōu)良的填料。也可以使用密封方法。該方法主要包括切割裂縫并用合適的材料填充，以確保最終處理的清潔度和美觀。磨耗法可用于修補路橋施工中的裂縫，確保路橋外觀不受裂縫影響最大。通過加強路橋結構，進一步修補裂縫，可以改善混凝土橫截面。裂縫修補是公路橋梁建設的重要組成部分。良好的修補可以大大減少裂縫造成的破壞，從而不斷提高施工質(zhì)量，給相應的施工企業(yè)帶來更好的社會效益和經(jīng)濟效益。

4.6 把控施工技術要點

有關建設單位應當跟蹤有關技術的運行情況，科學監(jiān)測路橋連接部位施工的運行質(zhì)量。在此基礎上，相關建筑單位必須有效地進行道路和橋梁工程的基礎和荷載施工。彎曲問題可能由增加排水、過載等引起。被實質(zhì)性地修改或消除。如果不符合相關建筑技術標準，相關建筑單位也可以設置復合地基，以解決彎曲問題。此外，在攪拌混凝土材料時，必須按照通常的攪拌過程將其攪拌均勻，提高攪拌質(zhì)量。例如，在混合瀝青和石料時，施工人員必須確保熱量和混合料這兩種材料的輸入同時是科學的，并充分控制混合溫度，以避免混合瀝青和石料。對于混凝土材料的制備，必須確保不同原材料的配置，以確保工程質(zhì)量和減少裂縫。另外，在支護結構施工時，施工單位必須保證填筑質(zhì)量和排水合格。填充時，填充厚度必須保持在約20cm，這不僅可以減少裂縫的可能性，而且可以保證結構的穩(wěn)定性。在對路橋連接部位進行密封時，施工人員應根據(jù)相關技術標準，采用分層方法，選擇合適的施工機械，以提高混凝土的密封性，減少裂縫的發(fā)生，確保壓縮工作的質(zhì)量[4]。

5 結束語

道路橋梁是道路施工環(huán)節(jié)中的重要組成部分，道路橋梁裂縫在一定程度上會影響道路的使用年限，因此，要對其進行合理控制。在施工過程中，施工人員首先要制定詳細方案，及時發(fā)現(xiàn)并處理施工過程中出現(xiàn)的問題，在最大限度上保障施工的整體質(zhì)量。