公路橋梁施工中裂縫成因及防治策略探析

胡冰

（駐馬店市公路工程開發有限公司 河南駐馬店 463000）

公路橋梁施工中裂縫成因及防治策略探析

胡冰

（駐馬店市公路工程開發有限公司 河南駐馬店 463000）

隨著施工技術的不斷進步，公路橋梁施工建設有了很大的發展，而裂縫這種公路橋梁施工中比較常見的問題，也在一定程度上影響了公路橋梁施工的質量。本文在分析公路橋梁施工出現裂縫原因的基礎上，將針對性地提出一些防治策略，以防止公路橋梁施工過程中裂縫的產生，保證工程質量，也為相關工程施工提供一定的參考依據。

公路橋梁施工；裂縫成因；防治策略

作為公路橋梁實際施工過程中的常見病害，裂縫的產生原因涉及到的因素有很多，而不同的裂縫其形成因素也會有所差別，結構性裂縫和非結構性裂縫的產生原因通常與溫度、鋼筋混凝土的收縮沉降、鋼筋的腐蝕、凍脹等因素有關，針對裂縫問題的防治，不僅要考慮施工中所有可能導致裂縫產生的自然因素，還要從施工過程當中相關人員的操作問題上尋找原因，只有深刻分析裂縫成因，對癥下藥，才能有效控制裂縫的產生。公路橋梁施工裂縫的防治應重視起來，積極探討裂縫防治的相應策略。

1 公路橋梁施工中裂縫產生的原因

1.1 結構性裂縫的成因

（1）由荷載產生的裂縫

荷載一旦超過公路橋梁的承載范圍就會引發裂縫的產生。一方面是施工材料、施工器械設備管理不當，任其在公路橋梁上隨意堆放，導致其荷載超過了公路橋梁所能承受的范圍；另一方面的原因是在起吊、運輸材料和安裝相關設備儀器時，由于對公路橋梁結構受力情況的不了解，而隨意進行相應操作，造成了裂縫的形成；再就是施工人員施工時不按照事先設計好的圖紙進行施工，導致了預設結構受力情況的變化，引起裂縫。

（2）施工操作不當引起的裂縫

由于施工工藝不合理而導致的裂縫比較常見，在進行混凝土澆筑時，如果不合理控制混凝土的質量，導致混凝土保護層厚度過大，進而導致結構高度的減小，就會在垂直于受力鋼筋的部位產生裂縫，另外在制作、運輸、安裝相應構件的過程中，如果操作不合理也會導致裂縫的產生，針對于縱向裂縫、橫向裂縫、水平裂縫、表面裂縫、貫穿裂縫等方向、深度不同的裂縫，其形成原因也會各有不同，要具體問題，具體分析。

1.2 非結構性裂縫的成因

（1）溫度變化引起的裂縫

由于公路橋梁施工屬于露天工程，外界溫度的變化極易引起混凝土的熱脹冷縮，如果由于溫度變化引起混凝土的變形，導致公路橋梁內部結構的改變，就會在混凝土內部產生相應的應力，而混凝土抗拉強度有限，一旦產生的應力超出混凝土自身抗拉的極限，就會導致裂縫的產生[1]。工程周期較長，季節的變遷，難免會由于環境溫度改變而致使建筑主體內部溫度的變化，進而引發一系列的變化，最終導致裂縫的形成。

（2）混凝土收縮引起的裂縫

由混凝土收縮引起其體積改變而產生的裂縫可分為兩種：①塑性收縮裂縫，這種裂縫多產生于混凝土初凝的時候，由于水泥強烈的水化反應，導致其泌水和水分的快速蒸發，由于水分的缺失，混凝土就會發生收縮。而由于混凝土內部的約束，如果混凝土表面收縮變形就會在混凝土的表面產生拉應力，一旦這種拉應力超過了混凝土的抗拉極限，就會導致塑性收縮裂縫的形成。②干縮裂縫，這種裂縫多出現在混凝土進行養護后的一段時間里，由于混凝土內外水分不同程度的蒸發，而導致了不同的變形，相應拉應力之間相互作用形成裂縫。

（3）混凝土的沉降引起的裂縫

如果混凝土基礎發生豎向不均勻的沉降或者發生水平方向的位移，就會在混凝土內部產生附加應力[2]，一旦其超過混凝土抗拉強度極限，就會產生裂縫。

（4）鋼筋腐蝕引起的裂縫

如果混凝土保護層厚度不夠，其保護層遭到二氧化碳的侵蝕，就會降低鋼筋周圍混凝土的堿度或者導致氯化物的侵蝕，一旦其與鋼筋中的鐵離子發生反應，就會破壞鋼筋表面的氧化膜，加速鋼筋的銹蝕，降低鋼筋結構的承載力，進而導致裂縫的產生。

（5）凍脹引起的裂縫

如果施工時間選擇在冬季，當外界溫度低于零度時，由于混凝土內部存在各種空隙，一旦混凝土吸水達到飽和狀態，其內部的水分就會發生凍結，進而導致混凝土體積的增大，因體積增大而產生的拉應力若超過混凝土抗拉強度，就會形成裂縫。

2 公路橋梁施工裂縫的防治對策

2.1 嚴格控制溫度

（1）嚴格控制混凝土在攪拌時的溫度變化，若混凝土內部溫度過高，要采取相應的降溫措施；盡量選擇在秋季進行施工，秋季氣候適宜，可避免溫度過高或者溫度過低帶來的影響。

（2）在低溫環境下進行施工時，可以用水對碎石進行冷卻，降低混凝土澆筑溫度，避免混凝土的凍脹。

（3）在溫度較高的夏季，可減小混凝土澆筑的厚度，或者在公路橋梁的主體中設置管道，并進行冷水的循環流動，以對混凝土主體進行散熱，降低混凝土內部溫度，避免高溫下混凝土的膨脹，進而保證結構的穩定，防止裂縫的產生。

（4）在前期的設計中，合理規劃澆筑厚度，控制拆模時間，有效控制溫度對施工質量的影響。

2.2 加強施工控制

（1）施工材料的控制。選擇符合工程標準的材料，杜絕偷工減料和置辦劣質材料的情況，保證材料質量；使用收縮性能較低的混凝土材料，并嚴格控制混凝土的配比，嚴格控制水泥用量和水灰比，比如C30的混凝土要用42.5的水泥進行配比；嚴格控制粗骨料中片石及針片石的數量，避免選擇含泥量高的骨料，不能使用細砂作為細骨料。

（2）施工操作的控制。確保施工技術與方法的科學性與合理性，在進行混凝土澆筑時，不要一次性大量澆筑，要采用分階段多次澆筑的方式，另外要保證施工人員的施工水平，杜絕施工方法不合理、操作違規等現象的出現。另外要做好混凝土的養護工作，在養護過程中要注意控制混凝土內外溫度差，可對混凝土進行補水，以保證水泥的正常水化，避免混凝土表面脫水；在水泥水化過程中要控制好降溫速度，其表面溫度要控制在2～3℃；在混凝土拆模時，要做好保溫隔熱工作，避免較大溫度應力的產生；保持混凝土的濕潤，做好防風和濕度保護工作。

2.3 合理修補裂縫

（1）表面修補法。出現表面裂縫時，可用水泥漿涂抹裂縫表面進行修補。對于深度較大的裂縫，要保證水泥漿滲透到裂縫中去。

（2）灌漿修補法。它是利用灌漿設備將水泥漿、環氧聚合物、聚氨酯或甲基丙基酸酯等灌漿材料注入到深度較大的深層裂縫或貫穿裂縫中去，待水泥漿硬化后起到修復的效果。

（3）嵌縫修補法。這種修補方法修補效果顯著，而且能保證修補裂縫處的平整、美觀，它是一種先對裂縫進行開槽處理，然后在槽中填充相應封堵材料以達到修復目的的方法。

（4）結構加固法。主要是混凝土結構截面面積、預應力、支點的加固及混凝土的補強加固，以保證混凝土強度，減小裂縫對降低混凝土強度的影響，延長公路橋梁的使用壽命。

3 結論與建議

公路橋梁工程數量的增加，也對公路橋梁施工質量提出了更高的要求，為減小裂縫對公路橋梁施工質量的影響，應在施工過程中加強裂縫防治力度，綜合考慮裂縫形成原因，針對于溫度、材料、荷載等不同因素，采取相應合理的控制措施，對于已產生的裂縫要及時進行修補，避免裂縫的進一步擴大，同時也要保證施工過程中各施工人員和技術人員的施工質量與技術水平，嚴格預防由于不正規操作造成的裂縫，從而在整體上提高公路橋梁施工質量，延長公路橋梁的使用壽命。

[1]張維軍.橋梁施工技術及裂縫的成因探究[J].城市建設理論研究（電子版），2013（14）.

[2]元麗凱.混凝土橋梁施工裂縫成因及防治技術[J].江西建材，2015（16）：168，174.

U445.57

A

1004-7344（2016）12-0153-02

2016-4-10

胡冰（1975-），男，河南汝南人，畢業于長安大學，公路與城市道路工程專業，主要從事公路橋梁建設工作。