市政橋梁施工混凝土裂縫問(wèn)題與防治策略探討

高業(yè)朋

摘要：混凝土裂縫問(wèn)題在市場(chǎng)橋梁工程施工中比較常見(jiàn)，而這一問(wèn)題對(duì)工程質(zhì)量的危害性也比較大，因此，相關(guān)施工單位需要提高對(duì)裂縫問(wèn)題的重視程度，引起橋梁混凝土結(jié)構(gòu)施工裂縫成因較為復(fù)雜，且多種因素之間也存在相互影響和作用，但是每種裂縫均由一種或幾種主要原因引起。基于此，本文主要探討了市政橋梁施工混凝土裂縫問(wèn)題與防治策略。

關(guān)鍵詞：市政橋梁施工;混凝土裂縫;防治措施

引言

橋梁施工技術(shù)不斷提高，橋梁工程施工的能力和效果也得到持續(xù)提升。橋梁施工裂縫的影響因素有很多，通過(guò)加強(qiáng)施工過(guò)程的工藝與質(zhì)量管理，合理控制混凝土澆筑溫度，加強(qiáng)后期的養(yǎng)護(hù)與維修等工作，能夠有效避免施工裂縫的出現(xiàn)。

1橋梁裂縫成因分析

1.1設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在缺陷

橋梁施工過(guò)程中，混凝土裂縫的產(chǎn)生與設(shè)計(jì)方案有著很大的關(guān)系，一方面，如果設(shè)計(jì)方案存在不合理或出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)對(duì)施工階段造成錯(cuò)誤性的指導(dǎo)，并導(dǎo)致其出現(xiàn)混凝土裂縫問(wèn)題，影響工程質(zhì)量，另一方面，如果在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的仔細(xì)勘察，或勘察數(shù)據(jù)與施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際存在一定的出入，也必然會(huì)使得設(shè)計(jì)方案存在缺陷，主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)方案中整體機(jī)構(gòu)的布置存在不合理，增大了混凝土產(chǎn)生裂縫或其他施工部分出現(xiàn)問(wèn)題的概率。

1.2溫度因素

一方面，橋梁結(jié)構(gòu)施工時(shí)，大多采用混凝土現(xiàn)澆工藝，隨著硬化過(guò)程的推進(jìn)，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水化熱逐步消散，這一階段也容易產(chǎn)生裂縫。另一方面，橋梁工程的體積相對(duì)較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在開(kāi)展橋梁工程澆筑工作時(shí)，由于受到體積因素，內(nèi)部的熱量得不到及時(shí)消散，這也將導(dǎo)致外部約束裂縫的產(chǎn)生。

1.3銹蝕因素

首先，橋梁工程長(zhǎng)期暴露在外界空氣中，外界溫度、濕度狀況不斷發(fā)生變化，包裹在鋼筋外部的保護(hù)層難免出現(xiàn)裂縫。當(dāng)內(nèi)部鋼筋與外界中的水分、氧氣接觸時(shí)，隨著時(shí)間的推移將出現(xiàn)銹蝕問(wèn)題。其次，部分施工單位為了降低施工成本，所選用的混凝土、鋼筋等材料可能存在質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題。同時(shí)，如果不能?chē)?yán)格控制橋梁施工所用的砂石、水的質(zhì)量，隨著砂石、水中氯離子含量的增加，這也將加劇鋼筋的銹蝕問(wèn)題[1]。

1.4荷載因素

在市政橋梁工程的施工建設(shè)過(guò)程中，混凝土是其中非常常見(jiàn)的施工材料，而且這種材料的應(yīng)用也比較普遍，具有較強(qiáng)的耐久性，但是混凝土自身承受作用的能力還是有限的，并且會(huì)受到外力的不良影響，以至于出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。混凝土的受力結(jié)構(gòu)主要分為直接應(yīng)力與次應(yīng)力這兩種，在這兩種作用力的影響下，混凝土很容易出現(xiàn)變形問(wèn)題，若是混凝土能夠承受的作用力值小于其所承受的荷載，就會(huì)產(chǎn)生裂縫，其中的裂縫也包括彎曲裂縫、剪切裂縫與局部應(yīng)力裂縫等多種。

2市政橋梁施工混凝土裂縫防治策略

2.1優(yōu)化橋梁設(shè)計(jì)

橋梁工程設(shè)計(jì)前期過(guò)程中，施工方要加強(qiáng)與設(shè)計(jì)方之間的協(xié)作，安排專門(mén)的人員加入到設(shè)計(jì)小組中，跟隨設(shè)計(jì)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查勘，并從裂縫問(wèn)題管控的角度明確施工現(xiàn)場(chǎng)、施工環(huán)節(jié)的相關(guān)要求和注意事項(xiàng)，為后續(xù)施工環(huán)節(jié)的裂縫問(wèn)題預(yù)防提供前瞻性的資料信息參考。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，要先做好橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)的勘測(cè)工作，通過(guò)相應(yīng)的勘測(cè)技術(shù)手段來(lái)獲取準(zhǔn)確、全面、客觀的數(shù)據(jù)信息，全面了解施工現(xiàn)場(chǎng)的地形、水文等各種地質(zhì)條件，為橋梁設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)信息[2]。

2.2嚴(yán)格控制混凝土材料質(zhì)量

首先，合理選擇水泥標(biāo)號(hào)，同時(shí)嚴(yán)格控制水泥用量和混凝土的配比。通常會(huì)選擇標(biāo)號(hào)較高的水泥材料，以達(dá)到降低水泥用量目的。其次，科學(xué)計(jì)算外加劑的用量，反復(fù)進(jìn)行混凝土配合比的試驗(yàn)，尤其要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、溫度條件、地質(zhì)條件進(jìn)行精細(xì)的計(jì)算，獲取精準(zhǔn)的結(jié)果。例如涉水軟土地基與普通地質(zhì)結(jié)構(gòu)的施工場(chǎng)地尤其要注意數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)。最后，在保證混凝土生產(chǎn)中充分發(fā)揮外加劑作用前提下嚴(yán)格進(jìn)行拌和時(shí)間的精細(xì)化控制，如每盤(pán)拌和時(shí)時(shí)長(zhǎng)至少在3min，尤其要注意坍落度，如與數(shù)據(jù)結(jié)果不符，必須重新進(jìn)行拌和。

2.3嚴(yán)格控制橋梁荷載

市政橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，設(shè)計(jì)階段占據(jù)著非常重要的位置，而且也會(huì)對(duì)橋梁工程的整體質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。在對(duì)市政橋梁工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)工作人員需要立足于整體，對(duì)橋梁工程的布局進(jìn)行仔細(xì)的觀察與研究，然后再結(jié)合實(shí)際情況對(duì)橋梁工程的施工建設(shè)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，尤其要加強(qiáng)對(duì)橋梁內(nèi)部鋼筋布局的重視，確保鋼筋能夠得到合理的規(guī)劃與應(yīng)用，這樣才能夠提高橋梁荷載的安全系數(shù)，保證設(shè)計(jì)方案的有效性，避免橋梁在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)超載的情況，使得市政橋梁工程能夠保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。

2.4開(kāi)展施工溫度

第一，在進(jìn)行混凝土的拌和工作時(shí)，可以采用冷水進(jìn)行砂石材料的降溫，確保混凝土澆筑期間的溫度滿足要求。第二，如果在夏季進(jìn)行橋梁施工，由于外部的環(huán)境溫度相對(duì)較高，為了使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的水化熱得到及時(shí)消散，澆筑時(shí)可以適當(dāng)增加混凝土的澆筑面積，減少混凝土的澆筑厚度。此外，可在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部增設(shè)冷水管道，澆筑時(shí)通入涼水，以達(dá)到降溫的目的，澆筑完成之后，可以在管道內(nèi)灌注混凝土，以提高結(jié)構(gòu)的承載能力[3]。

2.5混凝土裂縫的治理

市政橋梁工程混凝土裂縫治理最常見(jiàn)的方法之一就是充填法，特別是對(duì)于部分寬度較高的裂縫，這種方法的效果更是十分顯著。首先，施工人員一定要對(duì)現(xiàn)有的裂縫進(jìn)行開(kāi)槽，清理雜質(zhì)后可用合適的填充料進(jìn)行處理。在修復(fù)環(huán)節(jié)完成以后，可以開(kāi)展對(duì)應(yīng)的硬度測(cè)試，讓混凝土的表面能夠保持光滑;在利用灌漿操作時(shí)，可以利用處理裂縫表面的模式進(jìn)行處理，但是這種方式僅僅只適用于較窄或較小的裂縫，最常見(jiàn)的填充物為環(huán)氧類樹(shù)脂。在正式填充之前，一定要用鋼絲對(duì)混凝土的表面進(jìn)行整理，待完全清洗過(guò)后才可涂抹對(duì)應(yīng)的環(huán)氧類樹(shù)脂。

2.6合理控制鋼筋銹蝕裂縫

首先，通過(guò)控制橋梁施工所用各類材料的質(zhì)量，能夠有效防止鋼筋銹蝕所引發(fā)的裂縫問(wèn)題。施工期間所選用的砂石材料應(yīng)為河砂，而不能選用海砂，以免氯離子含量過(guò)高而加速鋼筋的銹蝕。其次，在進(jìn)行混凝土的制備過(guò)程中，要嚴(yán)格管理水的質(zhì)量，施工所用的水源不能出現(xiàn)酸性離子、氯離子等有害物質(zhì)超標(biāo)的問(wèn)題。此外，施工時(shí)如果用到減水劑等其他種類的外加劑，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格管理其摻量。另外，混凝土澆筑時(shí)要切實(shí)做好澆筑工作，使鋼筋與混凝土緊密的固結(jié)在一起。最后，橋梁設(shè)計(jì)、施工時(shí)，要對(duì)鋼筋外部的保護(hù)層厚度進(jìn)行優(yōu)化，使保護(hù)層可以對(duì)內(nèi)部的鋼筋起到良好的保護(hù)。當(dāng)出現(xiàn)銹蝕裂縫時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，以防裂縫的擴(kuò)展。

2.7做好后期養(yǎng)護(hù)

首先，注意防止混凝土內(nèi)部與外部溫度的溫差控制，防止表面溫度出現(xiàn)梯度變化。其次，澆筑過(guò)程中應(yīng)采取有效措施進(jìn)行澆筑溫度的控制，是澆筑溫度高于混凝土使用期間穩(wěn)定溫度。最后，冬季施工時(shí)要采用草簾或塑料薄膜進(jìn)行混凝土覆蓋，確保混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度的平衡，必要時(shí)采取蒸汽養(yǎng)護(hù)方式。此外，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)必須注意結(jié)合混凝土材料特性，應(yīng)能夠以混凝土實(shí)際特性和相關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和整體改[4]。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于橋梁施工來(lái)說(shuō)，會(huì)出現(xiàn)各種因素而產(chǎn)生的問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)對(duì)整個(gè)橋梁施工質(zhì)量造成影響，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?duì)施工人員以及整個(gè)施工團(tuán)隊(duì)造成人身安全影響。鑒于此，在實(shí)際施工時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)橋梁裂縫病害原因的分析，并采取針對(duì)性措施予以應(yīng)對(duì)，提高橋梁工程施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭華川.橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制技術(shù)[J].中國(guó)公路，2019（2）：118-119.

[2]白錦霞.試述公路橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制措施[J].綠色環(huán)保建材，2018（9）：106.

[3]雷達(dá).公路橋梁施工中裂縫的成因及控制措施分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（6）：2004.

[4]艾瑞慶.道路橋梁施工中混凝土裂縫及控制措施分析[J].中華建設(shè)，2019（3）：66-67.