公路橋梁施工混凝土裂縫分析其防治措施

王臻

摘 要：公路交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，我國公路橋梁的建設(shè)在如火如荼開展的同時，其施工質(zhì)量問題也越來越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。由于受多種因素的影響，造成橋梁工程不斷出現(xiàn)質(zhì)量問題，混凝土裂縫問題尤為突出，如果不能很好的解決，將直接影響到橋梁的使用功能和壽命，甚至還會引發(fā)嚴(yán)重的工程事故。本文主要分析了公路橋梁施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及其防治措施。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;混凝土;裂縫;原因;措施

混泥土是建筑施工中最常用的施工材料，一旦混凝土若出現(xiàn)裂縫，不僅嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，而且還容易給公路橋梁后期使用帶來安全隱患，提高了養(yǎng)護(hù)的成本，極易造成安全事故發(fā)生。在公路橋梁施工中，造成混凝土裂縫的原因多種多樣，常見的原因有溫度急劇變化引起裂縫，荷載引起裂縫，收縮引起的裂縫，施工材料質(zhì)量不合格引起的裂縫，施工工藝導(dǎo)致的裂縫等，筆者結(jié)合以上裂縫類型，分析了公路橋梁施工中混凝土裂縫的危險性，并就其如何做好混凝土裂縫防治措施提出了幾點(diǎn)思考。

1公路橋梁施工中混凝土裂縫的危險性分析

（1）橋梁的路面與內(nèi)部結(jié)構(gòu)和受到水的沖擊，會使橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)受損，穩(wěn)定性遭受影響。在水的壓力作用下，橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)及路面裂縫會不斷擴(kuò)寬、加深，不僅會造成路面凹凸不平，還會影響橋梁建筑的整體安全性，是需要引起重視的交通隱患因素之一。（2）混凝土裂縫會使空氣與二氧化碳進(jìn)入橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，造成混凝土碳化。水與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，使橋梁框架結(jié)構(gòu)中的鋼筋或其他材料產(chǎn)生氧化，建筑材料被腐蝕。

2公路橋梁施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

2.1溫度急劇變化引起裂縫

當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化時，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到絕束，就會在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出荷載應(yīng)力。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。同時，當(dāng)大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，混凝土產(chǎn)生嘭脹應(yīng)力，也會產(chǎn)生裂縫。

2.2荷載引起裂縫

載荷變化引起裂縫的產(chǎn)生一般是指的混凝土橋梁受到的靜力載荷、動力載荷以及受到的次應(yīng)力頻繁發(fā)生變化而造成裂縫的現(xiàn)象。由于載荷變化而引起的裂縫種類可以分為：彎曲裂縫、扭曲裂縫、剪切裂縫以及局部應(yīng)力裂縫。這些荷載裂縫由于荷載種類的不同而表現(xiàn)出不同特點(diǎn)。此類裂縫多發(fā)生在橋梁受拉地方、剪應(yīng)力較大的地方以及橋梁振動嚴(yán)重的地方。

2.3收縮引起的裂縫

收縮裂縫主要是在混凝土結(jié)構(gòu)凝固或者硬化的過程中所產(chǎn)生的，因此，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮裂縫的原因很多，比如說原材料、施工工藝、施工方法、養(yǎng)護(hù)條件等。一旦出現(xiàn)收縮裂縫，將會產(chǎn)生收縮應(yīng)力，再加上混凝土的徐變，將會導(dǎo)致裂縫的寬度進(jìn)一步加大。

2.4施工材料質(zhì)量不合格引起的裂縫

施工材料質(zhì)量不合格也是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因之一，由于目前使用的混凝土一般是由水泥、砂以及水等材料組成，因此一旦選取材料的質(zhì)量不符合規(guī)定，就會引起混凝土出現(xiàn)裂縫。比如說，如果選取的砂石太小或者太大都會影響施工，而且在攪拌材料時加入水的比例也會影響混凝土的強(qiáng)度，砂石中云母等礦物質(zhì)含量較高會降低混凝土的凝固性。

2.5施工工藝導(dǎo)致的裂縫

一是混凝土保護(hù)層過厚，導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。二是混凝土振搗不密實(shí)、不均勻，出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫的起源點(diǎn)。三是混凝土澆筑過快，客易發(fā)生塑性收縮裂縫。四是混凝士攪拌、運(yùn)輸時間過長，容易出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。五是混凝土初期養(yǎng)護(hù)時急劇干燥，使得混凝土與大氣接觸的表面上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。六是混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。七是施工時模板剛度不足，容易產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。

3防治混凝土裂縫的具體措施

3.1優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，從源頭上控制好裂縫的生成

（1）為防止荷載裂縫的生成，必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計上下功夫，防止結(jié)構(gòu)或斷面發(fā)生突變現(xiàn)象。若結(jié)構(gòu)發(fā)生突變，且無法避免時，則應(yīng)通過細(xì)部處理來防止裂縫的產(chǎn)生，具體做法為：將轉(zhuǎn)角設(shè)計成圓角，將極易發(fā)生突變的部分設(shè)計成漸變過渡。此外，也可采用增加配筋的方法來控制結(jié)構(gòu)突變。（2）為做好混凝土溫縮以及收縮裂縫的防治工作，可在設(shè)計過程中，通過增加結(jié)構(gòu)的配筋數(shù)量來提高混凝土的抗裂性。（3）為盡可能避免因鋼筋銹蝕而造成混凝土裂縫生成，在設(shè)計中必須嚴(yán)格遵循規(guī)范要求，采用足夠厚度的保護(hù)層與防腐混凝土。（4）就大體積的混凝土結(jié)構(gòu)而言，宜采用鋼骨架內(nèi)設(shè)冷卻水管的辦法使承臺混凝土內(nèi)部的溫度迅速降低。

3.2對于混凝土進(jìn)行早期的施工養(yǎng)護(hù)

公路橋梁工程能否達(dá)到最佳的工程施工效益，其直接決定于混凝土養(yǎng)護(hù)。因此關(guān)于橋梁施工若能做到全面推行早期養(yǎng)護(hù)的措施，則有利于維持混凝土的完整性與堅固性，進(jìn)而體現(xiàn)了避免裂縫的良好效果。具體針對早期養(yǎng)護(hù)來講，關(guān)鍵在于科學(xué)控制材料配比，對于水灰比也要適當(dāng)進(jìn)行降低。施工單位需要做到切實(shí)關(guān)注混凝土的經(jīng)常養(yǎng)護(hù)，而不能夠怠于進(jìn)行混凝土的基本養(yǎng)護(hù)操作。經(jīng)過全面的養(yǎng)護(hù)操作后，公路橋梁構(gòu)造就不會頻繁出現(xiàn)裂縫的事故，同時也達(dá)到了混凝土質(zhì)量控制的效果。

3.3做好相應(yīng)的保濕與保溫措施

對于澆筑混凝土的操作在全面完成以后，通常來講，就要進(jìn)入混凝土保濕與保溫的環(huán)節(jié)中。施工單位針對混凝土結(jié)構(gòu)如果能全面做好相應(yīng)的保濕措施與保溫措施，則有利于緩慢降低當(dāng)前的混凝土表層溫度，進(jìn)而達(dá)到了避免收縮裂縫的效果。例如在炎熱季節(jié)如果有必要開展公路橋梁的建造與施工，則關(guān)鍵在于防止陽光直射混凝土。反之，如果遇到冬季施工的情形，那么應(yīng)當(dāng)格外重視外溫的波動，確保混凝土不會受到迅速降低的外界氣溫影響。施工單位通過運(yùn)用濕度控制以及溫度控制的措施，應(yīng)當(dāng)可以確保達(dá)到較好的混凝土保濕與保溫效果。

3.4混凝土材料引起的裂縫的防治措施

在公路橋梁的建設(shè)過程中要想使公路橋梁符合建筑使用標(biāo)準(zhǔn)，就需要在施工前、施工過程中、施工后都做好嚴(yán)格的管控工作，尤其是使用的混凝土材料，必須保證工程質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。因此在施工之前對混凝土材料進(jìn)行分析，在河北某公路、橋涵施工項目Q1標(biāo)工程施工中，筆者所在項目部嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，了解混凝土的組成成分，使用過程中的水灰比以及性能等，選擇質(zhì)量可靠的水泥。在混凝土攪拌和振搗的過程中嚴(yán)格對混凝土的配比進(jìn)行管控，確保坍落度符合要求，從而有效減少了材料質(zhì)量對混凝土裂縫的影響，減少了裂縫的出現(xiàn)。

4結(jié)束語

總之，公路橋梁施工混凝土的裂縫產(chǎn)生原因是多方面，很多裂縫的產(chǎn)生不可避免，但是只要采取積極的措施，很多是可以控制的。在高速公路橋梁施工過程中，一定要嚴(yán)格把關(guān)，把握每一道程序以及注意其中的細(xì)節(jié)，做好混凝土早期養(yǎng)護(hù)及其預(yù)防發(fā)生的措施，以保證工程質(zhì)量，確保行車安全、延長道路的使用壽命，避免因返工或大修而給國家?guī)斫?jīng)濟(jì)損失。

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