試析道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防措施

黃新文/山東省公路檢測(cè)中心

試析道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防措施

黃新文/山東省公路檢測(cè)中心

我國(guó)道路橋梁工程施工對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言有著一定的推動(dòng)作用，由此而言，人們對(duì)于道路橋梁施工質(zhì)量問(wèn)題的關(guān)注度越來(lái)越高。而在道路橋梁施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫，其產(chǎn)生的原因是多方面的，裂縫問(wèn)題的存在不僅會(huì)影響到道路橋梁的美觀，而且會(huì)在一定程度上使道路橋梁存在一定的危險(xiǎn)性，因此，對(duì)道路橋梁施工中裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并對(duì)其預(yù)防措施進(jìn)行探究意義重大。

道路橋梁；裂縫成因；預(yù)防措施

1.道路橋梁施工中裂縫問(wèn)題的危害

在實(shí)際的道路橋梁施工當(dāng)中，由于其裂縫的產(chǎn)生往往會(huì)對(duì)工程的施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以就需要加強(qiáng)對(duì)于裂縫現(xiàn)象的重視。道路橋梁中所產(chǎn)生的裂縫其所造成的危害主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，在道路橋梁施工當(dāng)中所產(chǎn)生的裂縫會(huì)對(duì)道路橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，更甚的會(huì)在一些主體結(jié)構(gòu)當(dāng)中所出現(xiàn)的裂縫對(duì)于道路橋梁的穩(wěn)定性產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響，在一些結(jié)構(gòu)表體所出現(xiàn)的裂縫往往會(huì)隨著裂縫的滲透，最終使得道路橋梁的內(nèi)部受到損壞，因此也就會(huì)對(duì)整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響；其次，若是在道路橋梁當(dāng)中產(chǎn)生裂縫，道路橋梁內(nèi)部當(dāng)中的鋼筋就會(huì)被暴露在自然環(huán)境當(dāng)中，在經(jīng)過(guò)一系列的風(fēng)吹日曬就會(huì)使得腐蝕問(wèn)題產(chǎn)生，因此就會(huì)對(duì)道路橋梁的穩(wěn)定性以及功能產(chǎn)生非常大的影響；第三，道路橋梁施工當(dāng)中所產(chǎn)生的裂縫問(wèn)題通常會(huì)對(duì)其使用壽命產(chǎn)生相關(guān)影響，造成這種影響往往是間接性的。因此，綜上所述，對(duì)于結(jié)構(gòu)損害以及所出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題，在一定意義上都會(huì)對(duì)橋梁的使用產(chǎn)生一定的影響。

2.各種裂縫類型以及成因分析

2.1荷載裂縫

道路橋梁由于難以承受荷載應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫叫做“荷載裂縫”。荷載裂縫主要分為兩種，分別是接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫。具體如下:(1)設(shè)計(jì)不當(dāng)。在道路橋梁的施工過(guò)程中，一旦設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)引起裂縫的產(chǎn)生。例如:道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，尺寸出現(xiàn)差錯(cuò)，導(dǎo)致建筑模型不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)承受力與實(shí)際所受的應(yīng)力相差過(guò)大，導(dǎo)致橋梁難以承受產(chǎn)生裂縫。除此之外，鋼筋數(shù)量以及尺寸設(shè)計(jì)不合理也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。(2)施工不當(dāng)。施工過(guò)程中存在問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。例如:橋梁主體沒(méi)有滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);施工材料選擇不當(dāng)，質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn);橋梁受力點(diǎn)設(shè)置不合理以及施工程序混亂等。

2.2溫度裂縫

絕大多數(shù)的建筑物都具有熱脹冷縮的特性，道路橋梁也不例外。一些時(shí)候由于外界環(huán)境因素的變化導(dǎo)致橋梁內(nèi)部溫度和外部溫度相差極大，這樣的環(huán)境下很容易就會(huì)導(dǎo)致橋梁發(fā)生形變，嚴(yán)重者就會(huì)逐漸產(chǎn)生一定的應(yīng)力，一旦橋體本身無(wú)法承受，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。

(1)春夏秋冬每個(gè)季節(jié)的溫度都是不同的，尤其是在北方地區(qū)，溫度差更大，這樣長(zhǎng)時(shí)間才來(lái)也會(huì)導(dǎo)致橋梁產(chǎn)生裂縫。(2)在施工過(guò)程中，澆筑完混泥土之后水泥就會(huì)發(fā)生水化，從而散發(fā)出大量的熱量，這樣會(huì)使橋體內(nèi)部溫度逐漸升高，和外界溫度相差過(guò)大，嚴(yán)重者即會(huì)產(chǎn)生橋面裂縫。

2.3地基變形引起的裂縫

一些施工地段地下水開(kāi)采比較嚴(yán)重，地下深處基本已經(jīng)挖空，使得橋梁地基出現(xiàn)大程度的沉陷和位移，導(dǎo)致殼體結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力越來(lái)越大，直至超出橋體的承受能力，結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞，裂縫就會(huì)產(chǎn)生。

3.道路橋梁常見(jiàn)的裂縫病害

3.1橋面裂縫

(1)連續(xù)橋面過(guò)早損壞:主要造成的原因是因?yàn)樵谑┕さ倪^(guò)程中操作不夠規(guī)范，時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)造成各種裂縫，這種現(xiàn)象十分普遍。(2)橋面混凝土產(chǎn)生裂縫:橋面在不同的荷載作用下很容易產(chǎn)生荷載性裂縫和非荷載性裂縫。荷載裂縫主要是由于應(yīng)力和次應(yīng)力刺激產(chǎn)生的裂縫;而非荷載裂縫主要是由于混凝土自身的性質(zhì)引起的。導(dǎo)致橋面出現(xiàn)非荷載性裂縫的影響因素很多，例如:鋼筋發(fā)生銹蝕導(dǎo)致膨脹、大水體積化熱以及混凝土質(zhì)量過(guò)差發(fā)生收縮等。(3)橋面伸縮縫病害:很多施工單位在在對(duì)伸縮縫進(jìn)行施工的過(guò)程中沒(méi)有注意到需要提高其防水性能。因此一旦遇到雷雨天，雨水就會(huì)順著伸縮縫不斷的往梁端滲入，慢慢再留到帽梁，這樣就會(huì)嚴(yán)重的腐蝕梁端和帽梁的混凝土。一般情況下比較常見(jiàn)的伸縮縫病害主要有:抵?jǐn)n、底板沿縱向開(kāi)裂、離骨、靠背混凝土破壞以及型鋼斷裂等。一旦伸縮縫和橋面發(fā)生嚴(yán)重破損的話，水分就會(huì)滲入進(jìn)梁體內(nèi)，使得梁體發(fā)生縱向鋼筋銹蝕膨脹;離骨是因?yàn)樵谑┕さ倪^(guò)程中張拉預(yù)應(yīng)力和橫向主拉應(yīng)力過(guò)大導(dǎo)致的;底板開(kāi)裂主要是由于空心板內(nèi)的水在施工的過(guò)程中沒(méi)有排凈，一旦到了冬季氣溫驟然下降就會(huì)膨脹凍裂，產(chǎn)生面積的裂縫。

3.2橋體裂縫

(1)橋梁梁體混凝土裂縫病害:我國(guó)的公路橋梁在施工隊(duì)額過(guò)程中絕大多數(shù)采用的都是混凝土結(jié)構(gòu)，而混凝土結(jié)構(gòu)恰恰是最容易產(chǎn)生裂縫這種病害的?；炷恋拿軐?shí)程度直接影響著混凝土的外觀質(zhì)量，要想保證混凝土的外觀質(zhì)量不僅要追求外在質(zhì)量同時(shí)也需要控制好混凝土的內(nèi)在質(zhì)量，并將二者相統(tǒng)一。一旦發(fā)生鋼筋外露，不僅會(huì)將梁體的剛度大大降低，還會(huì)加劇外界環(huán)境對(duì)鋼筋的銹蝕，嚴(yán)重弱化混凝土的耐久性，對(duì)橋梁的使用造成了嚴(yán)重的威脅。(2)鋼筋發(fā)生銹蝕:橋體鋼筋發(fā)生銹蝕的主要原因是由于混凝土發(fā)生碳化破壞了鋼筋表面的堿性鈍化膜，使其解除到了大量的水分和氧氣，這樣一來(lái)就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致鋼筋被銹蝕。鋼筋被銹蝕，不僅會(huì)使混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂，也會(huì)降低鋼筋的承載性能，嚴(yán)重影響橋梁整體的承載力，此外也會(huì)降低美觀度。

4.道路橋梁施工中裂縫問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施

4.1設(shè)計(jì)防裂控制措施

設(shè)計(jì)是道路橋梁建設(shè)的第一步，應(yīng)從這個(gè)重要階段入手，避免裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。在設(shè)計(jì)使，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)及斷面突變的相關(guān)因素。如果結(jié)構(gòu)的突變無(wú)法避免，那就要對(duì)相關(guān)細(xì)節(jié)處理到位，比如突變處理成漸變、轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變?yōu)閳A角形式等。

4.2加強(qiáng)施工過(guò)程管理

施工材料是個(gè)關(guān)鍵要素，必須強(qiáng)化對(duì)其的質(zhì)量管控。在進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)前，做好施工材料檢查，由于它是造成施工裂縫出現(xiàn)的主要原因，所以加強(qiáng)其進(jìn)場(chǎng)管理是十分必要的。當(dāng)施工材料的質(zhì)量得到了保證，那么對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工的時(shí)候就在一定程度上保證了混凝土配比的合理性。從而避免了道路橋梁建設(shè)因施工材料的使用不當(dāng)而出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題?；炷恋牧芽p有超過(guò)九成都是由于施工質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致的，因此制定合理的施工方案能夠有效預(yù)防和控制裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。

4.3加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作

道路橋梁施工中都會(huì)遇到顧得了施工顧不了養(yǎng)護(hù)的問(wèn)題，尤其是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程。當(dāng)惡劣天氣來(lái)臨時(shí)，可以通過(guò)加強(qiáng)對(duì)混凝土溫度與適度的控制來(lái)防止因混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)而造成道路橋梁的裂縫現(xiàn)象。

4.4重視對(duì)溫度的控制

對(duì)于溫度的控制，施工單位可采取以下幾種有效方案：第一，對(duì)澆筑溫度進(jìn)行降低?？稍诨炷涟韬现屑尤胨档退槭臏囟?，然后利用澆筑面來(lái)進(jìn)行散熱。高溫天氣時(shí)，可在混凝土中埋入水管，利用作業(yè)冷水通入降低溫度。第二，要關(guān)注天氣變化，一旦出現(xiàn)溫度的驟降要及時(shí)對(duì)表面采取保溫措施，防止溫度影響。第三，施工工序一定要合理安排，防止側(cè)面施工不及時(shí)出現(xiàn)裂縫。

5.結(jié)語(yǔ)

相對(duì)于道路橋梁的重要性來(lái)說(shuō)，加強(qiáng)其質(zhì)量的控制和管理是極為重要的，尤其是對(duì)于施工過(guò)程中出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題來(lái)說(shuō)更應(yīng)該采取必要的預(yù)防措施來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的處理，對(duì)于裂縫問(wèn)題的成因進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)問(wèn)題、施工問(wèn)題以及后期的養(yǎng)護(hù)問(wèn)題都可能導(dǎo)致裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生，而具體的預(yù)防措施也應(yīng)該針對(duì)這些成因進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

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[2]曹金福.試析道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防措施[J].江西建材,2016,05:229-230.