道路橋梁施工中的裂縫成因與預(yù)防措施分析

張偉密

【摘 要】近些年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，道路和橋梁建設(shè)工程已經(jīng)成為我國發(fā)展經(jīng)濟(jì)事業(yè)的重要基礎(chǔ)，而這些高質(zhì)量的建筑和施工橋梁不僅要具備安全性和耐久性，也要具備一定的美觀性。道路橋梁施工過程中的裂縫產(chǎn)生原因復(fù)雜并且多樣，有的原因還會互相影響。但是每一條裂縫的產(chǎn)生都由一個或者幾個主要因素造成，只有我們根據(jù)具體原因進(jìn)行分析，才能找到裂縫產(chǎn)生的成因并采取相應(yīng)預(yù)防和根治措施。

【關(guān)鍵詞】道路橋梁;施工;裂縫成因;預(yù)防措施

中圖分類號：K928 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

路橋施工建設(shè)中的裂縫，會在后期使用中明顯表現(xiàn)，其危害涉及到破壞路橋結(jié)構(gòu)，降低結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以及腐蝕暴露鋼筋，降低使用安全性，減少使用壽命等方面。路橋施工中的裂縫成因與荷載、地基變形等因素有關(guān)，需加強(qiáng)裂縫問題預(yù)防，以確保工程建設(shè)質(zhì)量與效益。

1路橋施工裂縫原因

1.1地基形變

路橋地基所處環(huán)境惡劣，如河流等地區(qū)，易產(chǎn)生地基沉降現(xiàn)象，此時產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)力，將遠(yuǎn)大于混凝土抗拉力，承受力不足，易出現(xiàn)裂縫。混凝土裂縫成因，包括以下兩點(diǎn)：一是混凝土基礎(chǔ)與支架，在未完全凝固時，易產(chǎn)生沉降情況。混凝土受到擠壓，繼而導(dǎo)致局部裂縫情況。二是受地心引力作用，體積大的混凝土結(jié)構(gòu)，達(dá)到沉降極限時，受鋼筋、模板影響，易出現(xiàn)裂縫情況。

1.2荷載

施工中出現(xiàn)荷載不達(dá)標(biāo)問題，與施工人員操作不規(guī)范有直接關(guān)系。作為施工人員，未按照現(xiàn)場規(guī)范要求施工，或是不具備專業(yè)素質(zhì)，認(rèn)識路橋預(yù)制結(jié)構(gòu)受力屬性不足，導(dǎo)致起吊等實(shí)際施工中，存在一定的主觀性、隨意性，導(dǎo)致施工無法科學(xué)進(jìn)行，使結(jié)構(gòu)受力模式出現(xiàn)改變，受力不均衡，從而出現(xiàn)裂縫情況。

1.3材料

混凝土材料也是裂縫形成的重要因素，尤其是部分堿性骨料，會吸收周圍介質(zhì)水分，膨脹變成堿-硅膠膠體，當(dāng)其體積擴(kuò)大到某種程度時會出現(xiàn)漲裂現(xiàn)象，過度漲裂則會產(chǎn)生裂縫。對此，加強(qiáng)骨料選擇、檢驗(yàn)尤為關(guān)鍵。在使用非活性骨料時，當(dāng)水泥含堿量超標(biāo)，需要利用添加劑調(diào)整，使其符合路橋施工要求。

1.4溫度

混凝土外部溫度變化，將直接影響內(nèi)部溫度變化，在熱脹冷縮、形變力影響下，會在其內(nèi)部產(chǎn)生一定應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土承受能力，會出現(xiàn)裂縫。除此之外，裂縫粗細(xì)也會隨著溫度變化而變化，即溫度越高，裂縫越細(xì);溫度越低，裂縫越寬。

2公路橋梁施工中混凝土裂縫的防治措施

2.1合理的設(shè)計(jì)荷載

技術(shù)人員需要將道路和橋梁工程和氣候條件的實(shí)際情況結(jié)合在一起，在設(shè)計(jì)過程中，要進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃和預(yù)算的整體布局和負(fù)荷能力。在施工過程中，有必要考慮機(jī)械和材料載荷，設(shè)計(jì)載荷大于實(shí)際的施工荷載，保持混凝土的荷載范圍，避免因人為因素造成混凝土裂縫。此外，嚴(yán)格控制鋼筋的質(zhì)量，測試鋼筋，確保混凝土的厚度。同時要合理設(shè)計(jì)鋼筋的布局，對混凝土的裂縫要及時的去修補(bǔ)，避免因?yàn)殇摻罡g等因素造成的混凝土荷載降低而產(chǎn)生裂縫。

2.2嚴(yán)格控制道路、橋梁的施工過程

加強(qiáng)對施工過程中各個環(huán)節(jié)的監(jiān)督和管理，避免道路和橋梁出現(xiàn)裂縫的問題。具體來說，可以分為三個方面。首先，要嚴(yán)格的對施工過程中的材料進(jìn)行控制。其次。施工的企業(yè)要嚴(yán)格加強(qiáng)對施工人員的管理，對施工人員的技術(shù)水平進(jìn)行嚴(yán)格的考核和定期的培訓(xùn)，更新他們的知識系統(tǒng)，增強(qiáng)他們的責(zé)任感把責(zé)任放到每個人的頭上，在施工中才能避免道路和橋梁出現(xiàn)裂縫。第三，要對整個工程進(jìn)行嚴(yán)格的控制。特別是對關(guān)鍵細(xì)節(jié)要做好管理措施，合理科學(xué)的來進(jìn)行操作。

2.3溫度控制措施

（1）冬天在攪拌砼前要先進(jìn)行熱工計(jì)算，通過試拌確定骨料和水所需要預(yù)熱的最高溫度，以符合砼最低入模溫度（≥5℃）保準(zhǔn)。優(yōu)先采用加熱水的預(yù)熱方法調(diào)整拌和物溫度，但水的加熱溫度應(yīng)≤80℃。當(dāng)加熱水還不能滿足要求時，要將骨料均勻地進(jìn)行加熱，粗骨料加熱溫度應(yīng)≤60℃，細(xì)骨料加熱溫度應(yīng)≤40℃。如果要對水泥、減水劑及礦物摻和料進(jìn)行自然預(yù)熱，要在使用前運(yùn)入暖棚，但不能直接進(jìn)行加熱處理。砼的出機(jī)溫度應(yīng)≥10℃，具體溫度由試驗(yàn)決定。當(dāng)有極端低溫時不安排砼澆筑作業(yè)。冬季砼運(yùn)輸車采用包裹保溫措施，減少運(yùn)輸途中的熱量損失，從而防止因?yàn)榈蜏囟l(fā)生混凝土凍脹，繼而產(chǎn)生裂縫。

（2）炎熱季節(jié)攪拌砼時，要降低砼拌和料的溫度，首先降低原材料的溫度，在骨料堆場搭設(shè)遮陽棚、采用冷水機(jī)等降溫設(shè)備降低拌和用水的溫度，保持拌和用水溫度在5℃左右，降低砼拌和物的溫度;夏季砼運(yùn)輸罐車應(yīng)采取防曬降溫措施，盡量縮短運(yùn)輸時間。砼在運(yùn)輸過程中攪拌速度不能太快，要慢速攪拌，防止高溫造成的膨脹產(chǎn)生裂紋，確保混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（3）梁體砼蒸汽養(yǎng)護(hù)時蒸汽的最高溫度≤45℃。砼從開始升溫到降溫結(jié)束整個過程中，梁體兩端與跨中和箱梁內(nèi)，外側(cè)之間相對溫差≤15℃。環(huán)境溫度與表面溫度之差≤15℃，芯部與表層溫度之差≤15℃。

2.4道路橋梁施工中混凝土裂縫的處理措施

（1）表面處理法

混凝土表面一旦存在數(shù)量較小、規(guī)格不大、不會對整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的裂縫，可以采用表面處理法。首先將混凝土表面的雜質(zhì)或灰塵清理干凈，然后用環(huán)氧樹脂等原料涂抹在混凝土的表面，將裂縫填平。這樣混凝土表面就會形成樹脂保護(hù)膜，遇到陰雨天氣時，水不會滲入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，破壞鋼混結(jié)構(gòu)，有效延長了混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。

（2）填充法

在道路橋梁結(jié)構(gòu)中，一旦存在寬度較大的裂縫，可以采用填充法進(jìn)行修補(bǔ)，這種方法具有操作簡單和修補(bǔ)成本低的特點(diǎn)，所以在實(shí)際施工過程中被廣泛運(yùn)用。路面一旦存在不會對整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的裂縫，應(yīng)首先開挖小型凹槽，然后再應(yīng)用填補(bǔ)法進(jìn)行修補(bǔ)。如果在橋梁工程的表面存在寬度較大的裂縫，必須及時進(jìn)行徹底檢查，一旦確定這些裂縫不會對工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，都可以考慮用填充法對其進(jìn)行修補(bǔ)，這種修補(bǔ)方法的修補(bǔ)效果較好，經(jīng)濟(jì)性也較好。

2.5有針對性地修補(bǔ)裂縫

施工人員必須重視對已經(jīng)出現(xiàn)的施工裂縫的修補(bǔ)工作，以將其造成的不良影響進(jìn)一步降低。在進(jìn)行裂縫修補(bǔ)的過程中，施工人員應(yīng)根據(jù)水泥漿的特性，在裂縫表面涂抹水泥漿以進(jìn)行修補(bǔ)，該方法不但能對多種裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，還不會使混凝土的承載能力減弱。一般的水泥漿材料很難填補(bǔ)道路橋梁的細(xì)小裂縫，所以，當(dāng)遇到這種情況時就要采取合理措施有效處理其表面，然后再用混凝土貼補(bǔ)其表面，從而提升其防水堵漏效果。另外，還有一種常用的修補(bǔ)方法就是灌漿修補(bǔ)，它利用環(huán)氧聚合物與水泥漿當(dāng)作修補(bǔ)材料，常用于表面修補(bǔ)不能達(dá)到預(yù)期效果的情況下。

2.6加強(qiáng)施工中道路橋梁的養(yǎng)護(hù)工作

做好道路橋梁工程的后期養(yǎng)護(hù)工作，包括混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作，這種防護(hù)工作在橋梁施工的過程中很多時候會被忽視。例如，施工企業(yè)的負(fù)責(zé)人在工期允許的情況下，應(yīng)該盡量避開雨雪天氣以及炎熱的夏季正午施工，盡可能減少外界自然環(huán)境以及氣候因素的引發(fā)的裂縫問題。在橋梁施工養(yǎng)護(hù)模塊，需要做好混凝土溫度的控制工作，實(shí)現(xiàn)濕度控制模塊及溫度控制模塊的協(xié)調(diào)，避免混凝土出現(xiàn)一系列的形變狀況。

結(jié)束語

綜述所述，道路橋梁的裂縫產(chǎn)生是由于多種原因引起，有的裂縫是由于自然環(huán)境因素引起，有的因?yàn)榻ㄖ牧系幕瘜W(xué)反應(yīng)等，也有的因?yàn)槿藶橐蛩匾鸬摹Ｒ虼耍槍Ω鞣N因素的影響本文提出針對性的防御措施，以減少裂縫的產(chǎn)生，這以為裂縫的防治研究作為參考。

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