道路橋梁裂縫的成因與施工預防技術

郁志國

(中交一公局西北工程有限公司，陜西 西安 710100)

1 道路橋梁裂縫的危害及成因分析

1.1 道路橋梁裂縫的危害

道路橋梁裂縫的存在為外界各類侵蝕條件和腐蝕因素提供了深入道路橋梁內部的可能，行業將裂縫看成“阿喀琉斯之踵”。裂縫之所以能夠對道路橋梁產生威脅主要的理化原理在于：一是，裂縫的存在造成了對道路橋梁主體結構和主要構造物的腐蝕作用，道路橋梁使用了大量的混凝土、鋼筋等材料，道路橋梁裂縫的存在為環境中腐蝕性氣體、有害雜質提供了進入的途徑，以鋼筋為例，在水分長期侵蝕的作用下鐵原子被氧氣氧化而產生銹蝕，鐵銹的體積比同等質量的鋼鐵大10～22倍，不但造成鋼筋受力結構的變化，也會因膨脹作用而降低整個道路橋梁的整體穩定性和牢固性，進而在宏觀上表現出整體上的不均衡、不連續，日積月累嚴重影響道路橋梁的行車與使用感情。二是，裂縫的存在造成的混凝土碳化問題，由于裂縫為有害氣體提供了滲入的通道，大量的二氧化碳會進入到混凝土內部，在水的作用下與水泥的堿性物質發生復雜化學反應，出現混凝土構件的碳化問題，對道路橋梁的整體承載力和日后的形成安全造成極大的風險和影響。

1.2 道路橋梁裂縫的成因

產生道路橋梁裂縫的原因有很多，超重、超負荷、外力撞擊、特殊氣候都有造成道路橋梁裂縫的可能，研究從道路橋梁裂縫的危害分析和施工技術角度認為，道路橋梁施工中技術應用不嚴格、不系統、不全面是產生道路橋梁裂縫的重要原因。一是，道路橋梁施工技術執行不嚴格，例如：在道路橋梁混凝土澆筑振搗環節中，沒有根據技術規范進行嚴格的澆筑高度、振搗強度控制，導致混凝土出現結構上的空隙、空洞，進而在道路橋梁的結構內外造成的出現裂縫的可能。二是，道路橋梁技術應用不系統，例如：在道路橋梁施工中由于工期的限制不能準確而系統地進行混凝土構件的養生和保護，出現結構過早負重、隨意安裝等問題，進而在道路橋梁的內部出現荷載裂縫，進而嚴重影響道路橋梁的整體質量和形成安全。三是，道路橋梁技術管理不全面，道路橋梁施工中沒有對技術的復雜度和燕歌行有高度的重視，例如：道路橋梁施工出現溫度上的失控現象，混凝土內部的水化熱難于有效釋放、結構部位的溫度和濕度控制不良，在劇烈的溫度變化和結構伸縮中產生混凝土的變形、剝離和開裂，進而在薄弱部位出現道路橋梁裂縫問題。

2 道路橋梁施工中裂縫的技術預防措施

2.1 增強道路橋梁混凝土項目的溫度技術控制

實現混凝土溫度的控制要在技術的角度探尋新的路徑，當前高分子合成技術和催化技術為混凝土溫度控制提供了可能性，很多外加劑、功能劑都有調節溫度的功能，要針對道路橋梁施工的實際科學選擇適宜的減水劑、添加劑，更多地控制混凝土制備、澆筑、養護中的溫度累計和水化熱釋放過程，有效化解道路橋梁混凝土施工實際中溫度裂縫出現的危及和風險。溫度的技術控制在于混凝土項目的各個時段和各項操作之中，例如混凝土原材料攪拌和制備過程中，就應該把握灑水方式、時間和過程，例如：利用早晚低溫時段將水先灑到碎石上，實現用水溫調節骨料溫度的作用；在不同季節進行混凝土制備要重視攪拌方式、時間的調整，可以在例如可以在高溫氣候可以通過先期噴水的方式做到攪拌設備的溫度控制，在增加增加攪拌時間的基礎上實現對混凝土溫度的有效控制。對混凝土溫度的技術控制還應該在工序與工種安排上做好文章，要降低道路橋梁混凝土項目的施工時間，控制道路橋梁部位的暴露面積，合理設置道路橋梁混凝土結構保護層結構與厚度，設置必要的水循環體系做到混凝土構件內外更為合理的溫度關系，以溫度的技術控制為調控手段實現對道路橋梁混凝土裂縫的有效預防。

2.2 做好道路橋梁混凝土干縮裂縫的技術預防

干縮裂縫是道路橋梁混凝土裂縫的一大種類，也是道路橋梁施工中容易出現的有害裂縫之一。技術預防干縮裂縫的主要辦法在于：一是，控制道路橋梁混凝土的伸縮量，通過，推廣高性能水泥、功能性添加劑的方式，準確控制道路橋梁混凝土的干縮量，防止因范圍過度而在道路橋梁薄弱部位出現有害的干縮裂縫。二是， 要加強道路橋梁的基礎處理，通過平衡道路橋梁水平受力結構和必要的結構加強，以合理布設支架和框架的方式控制混凝土構件干縮的內應力，進而在道路橋梁混凝土的內外結構中形成平衡的力學關系，有效抵御干縮趨勢和應力對道路橋梁混凝土結構的破壞作用，預防裂縫的出現。三是，要針對道路橋梁混凝土構件的特點適當調整減水劑的用量，在增加道路橋梁混凝土澆筑次數、統一養護的基礎上，減少混凝土出現泌水的問題，提升道路橋梁結構的穩定性。四是，要結合養護工作做好道路橋梁混凝土的保濕工作，要準確而及時地開展覆蓋、灑水等養護操作，必要時可以使用二次抹面工藝對道路橋梁混凝土表面進行處理，以便抑制干縮問題的產生、擴大進而降低裂縫出現的可能性。

2.3 做好道路橋梁混凝土裂縫的修補工作

對于出現的道路橋梁混凝土裂縫和存在的混凝土開裂趨勢可以通過施工后期的修補加以處理，結合道路橋梁施工的實際，通常道路橋梁混凝土裂縫的修補技術主要有：一是，表面修補法，將道路橋梁混凝土出現裂縫的部位(一般是淺表型裂縫)鑿除處理，以同等配比的水泥砂漿進行填補，以形成對裂縫有效的封閉作用。二是，功能劑覆蓋技術，一般選用高分子材料對道路橋梁應力集中部位或表面結構進行涂抹，以環氧膠泥為例，利用高分子材料穩定性高、滲透性好的優勢在裂縫部位進行涂抹，不但能夠有效做到對裂縫的填補，而且也有利于避免道路橋梁腐蝕和碳化問題的出現。三是，灌漿技術，通過利用壓力設備將填充漿質注入到道路橋梁混凝土裂縫的深部，在真空狀態下漿質以高速噴出迅速充盈混凝土裂縫，在一段時間后形成對道路橋梁裂縫部位的有效強化。四是，表面粘貼技術，對于特殊部位的道路橋梁混凝土裂縫可以采取表面粘貼的方法加以防治，例如：在清理混凝土表面裂縫后利用玻璃纖維織物+粘合劑的方式做到對清理部位的加強，這不但能夠有效修補道路橋梁混凝土裂縫，而且也有利于提升結構外觀的強度，起到對裂縫有效地防御和治理的作用。

3 結 語

道路橋梁施工隊伍要在技術這個活躍因素上開發增量的空間與資源，要立足于道路橋梁混凝土技術的實際運用和具體使用進行現實性的調整和優化，把握道路橋梁混凝土項目施工技術和工藝的核心與關鍵，重點控制干縮、應力、溫度等關鍵參數，針對性地提出預防道路橋梁混凝土裂縫的技術對策和管控措施，進而在過程、技術、細節三個維度上保障道路橋梁的工程質量。