道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防措施分析

張宜保

江西省煤田地質(zhì)局普查綜合大隊(duì) 江西 南昌 330001

引言

根據(jù)以往的很多工程可以看出，道路橋梁規(guī)劃對(duì)于中國經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)和健康發(fā)展具備關(guān)鍵影響。公路橋梁施工質(zhì)量愈來愈受人們的重視，但是在具體工程之中常常發(fā)生裂縫。這給交通的穩(wěn)定發(fā)展與道路橋梁的施工質(zhì)量造成了一定的危害。

1 道路和橋梁施工裂縫的有害影響

路橋施工裂縫造成的危害重要有:(1)在施工過程之中，雨水會(huì)滲入到路橋，轉(zhuǎn)入工程主體。假如不采取合理的控制方式，表面會(huì)漸漸的產(chǎn)生裂縫，慢慢擴(kuò)散到整個(gè)工程。這些裂縫最后會(huì)影響到公路橋主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。只要主體發(fā)生這樣的問題，整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量便會(huì)大大降低，這不僅會(huì)損害到公眾的安全性，也會(huì)影響到項(xiàng)目的美觀。(2)公路橋梁的結(jié)構(gòu)由鋼與混凝土混合因而成。隨著社會(huì)的發(fā)展道路與橋梁的負(fù)擔(dān)增加，從而影響到主體結(jié)構(gòu)，隨著裂縫愈來愈大，主體在超載后會(huì)被破壞，主體結(jié)構(gòu)之中的鋼筋也會(huì)發(fā)生形變，最后造成主體形變而且坍塌。其后果是難以想像的。(3)公路橋梁在初期工程之中發(fā)生裂縫，應(yīng)立即展開修補(bǔ)，否則會(huì)導(dǎo)致公路橋的安全性問題，沖擊公路橋的使用壽命。如果這類問題沒獲得立即的解決。在后期的維修過程之中，會(huì)花費(fèi)大量的人力與財(cái)力，導(dǎo)致不必要的困難。

2 造成道路橋梁施工時(shí)出現(xiàn)裂縫原因的分析

2.1 溫度問題

公路橋梁工程之中的裂縫主要是由溫度引發(fā)的。除此之外，因?yàn)樗嗔芽p引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)，因?yàn)榛炷帘旧韺?dǎo)熱性差，水化之后的水泥會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。假如四周自然環(huán)境的溫度變動(dòng)比較大，水泥施工時(shí)因?yàn)樯舷聹夭畋容^大，會(huì)產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土本身的抗拉極限時(shí)，會(huì)引發(fā)混凝土開裂。而且，溫度的變化引發(fā)裂紋尺寸的變化，重要是因?yàn)闊崤蛎浥c收縮。因?yàn)橛暄┑挠绊懀偃绻窐蛴谑┕み^程之中沒實(shí)行防御措施，也會(huì)導(dǎo)致裂縫。

2.2 載荷問題

在路橋工程之中，混凝土在各種荷載作用之下容易造成裂縫，通常分成直接應(yīng)力裂縫與二次應(yīng)力裂縫。直接應(yīng)力裂縫是由混凝土在外力作用之下的直接應(yīng)力引發(fā)的裂縫問題。直接應(yīng)力主要是因?yàn)闇y(cè)量模型不恰當(dāng)，混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和現(xiàn)場不相同。二次形變裂縫是由混凝土在外力作用之下的二次形變引發(fā)的。混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算和具體情況會(huì)有一定的差距，二次形變會(huì)于某些區(qū)域造成裂縫。

2.3 收縮問題

在公路橋梁工程之中，混凝土的收縮是不能忽視的，混凝土膨脹引發(fā)的裂縫十分常見。不論是混凝土收縮還是塑性收縮，這兩種收縮問題均會(huì)引發(fā)混凝土的形變，進(jìn)而引發(fā)裂縫問題。塑性收縮只要集中在澆注混凝土之后4 ～ 5小時(shí)。水的蒸發(fā)速度加速，造成混凝土失水收縮。收縮速率是由混凝土鈣化之后的硬化引發(fā)的，混凝土的表面水分大大降低，體積減小時(shí)混凝土開裂。

3 道路橋梁施工裂縫預(yù)防措施

3.1 嚴(yán)把施工期間溫度因素

在防治溫度因素引發(fā)的道路橋梁裂縫的過程之中，主要是防治與減少混凝土結(jié)構(gòu)的熱收縮應(yīng)力。在實(shí)際施工期間，相關(guān)人員可以下列幾個(gè)方面著手:(1)混凝土配制時(shí)，可在骨料之中加入一定量的水展開冷卻，特別是在夏季溫度比較高時(shí)，溫度應(yīng)掌控在一定的恰當(dāng)水平。(2)在選取混凝土原材料時(shí)，應(yīng)選取收縮率比較低的混凝土，從根本上確保混凝土的強(qiáng)度；(3)公路橋梁工程之中塑性下沉的及時(shí)處理；(4)結(jié)合實(shí)際施工溫度，及時(shí)調(diào)整混凝土結(jié)構(gòu)之中的含水量；(5)透過精確掌控混凝土澆筑的時(shí)間、速度等因素，從根本上減少溫度裂縫的發(fā)生。

3.2 加強(qiáng)施工中道路橋梁的養(yǎng)護(hù)工作

做好路橋工程養(yǎng)護(hù)工作，包含混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)。這種防護(hù)工作在橋梁施工過程之中會(huì)遭忽略。比如，施工期間施工公司負(fù)責(zé)人應(yīng)盡可能防止雨雪天氣與寒冷的夏季中午施工。盡量減少自然環(huán)境與氣候因素導(dǎo)致的裂縫。在橋梁工程保養(yǎng)模塊之中，混凝土溫度控制工作需實(shí)現(xiàn)濕度控制模塊和溫度控制模塊間的協(xié)調(diào)，防止混凝土發(fā)生一系列形變。實(shí)踐證明，在工程后期實(shí)施養(yǎng)護(hù)方案，可精確減少施工混凝土的形變，避免公路橋梁裂縫的產(chǎn)生。

3.3 合理設(shè)計(jì)工程負(fù)荷承載力

在路橋施工前期，相關(guān)人員應(yīng)依據(jù)工程的實(shí)際需要，規(guī)劃工程的整體施工過程與施工進(jìn)度。并且對(duì)于公路橋梁結(jié)構(gòu)之中鋼筋的數(shù)量展開了恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，融合公路橋梁的整體荷載條件，可以確保公路橋梁結(jié)構(gòu)在使用階段的荷載性能符合實(shí)際荷載重力。

3.4 優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，做好施工過程控制

道路與橋梁工程的實(shí)施以前,應(yīng)當(dāng)展開全面的設(shè)計(jì)全面考量結(jié)構(gòu)應(yīng)力條件之下,選取高效、安全性的結(jié)構(gòu)形式,并且適當(dāng)增加混凝土保護(hù)層的厚度依據(jù)適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)規(guī)范與削弱混凝土混凝土耐久性要求。要縮短有害物質(zhì)對(duì)于鋼筋外部的損傷時(shí)間，減緩鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕，精確提升鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的壽命。結(jié)構(gòu)加固應(yīng)盡量使用小直徑、小間距的方法展開。如有必要，應(yīng)合適增加結(jié)構(gòu)鋼筋，或是混凝土表面增加金屬膨脹網(wǎng)等措施，以此提升混凝土結(jié)構(gòu)的整體抗裂性。在工程設(shè)計(jì)過程之中，應(yīng)防止在軟土地基上使用超靜定結(jié)構(gòu)。對(duì)大型工程，要強(qiáng)化現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查工作，減少軟土地基之下墊層發(fā)生的概率。

3.5 做好后期的養(yǎng)護(hù)

因?yàn)楦鞣N外部或是內(nèi)部原因，道路橋梁的裂縫是難以完全避免的。比如，如果夏季氣溫比較高時(shí)，越來越常用的做法是防止道路與橋梁受比較大影響。路面噴涂所需的冷卻可非常好地掌控溫差，防止溫度裂縫。

總而言之，中國非常重視城市的道路與橋梁。俗話說，要想建設(shè)規(guī)劃好一條路，僅有平坦的道路便能增進(jìn)中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。所以，我們必需注重道路橋梁的施工過程，保質(zhì)保量完成工程建設(shè)，不讓道路橋梁開裂，影響公眾的生活與交通。讓道路與橋梁為我們的經(jīng)濟(jì)帶來越來越大的效益。強(qiáng)化監(jiān)管，提高質(zhì)量，保證公路橋梁平穩(wěn)行駛，做好防裂措施，使我國公路橋梁工作更為完善。