胡冰

（駐馬店市公路工程開(kāi)發(fā)有限公司 河南駐馬店 463000）

公路橋梁施工中裂縫成因及防治策略探析

胡冰

（駐馬店市公路工程開(kāi)發(fā)有限公司 河南駐馬店 463000）

隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，公路橋梁施工建設(shè)有了很大的發(fā)展，而裂縫這種公路橋梁施工中比較常見(jiàn)的問(wèn)題，也在一定程度上影響了公路橋梁施工的質(zhì)量。本文在分析公路橋梁施工出現(xiàn)裂縫原因的基礎(chǔ)上，將針對(duì)性地提出一些防治策略，以防止公路橋梁施工過(guò)程中裂縫的產(chǎn)生，保證工程質(zhì)量，也為相關(guān)工程施工提供一定的參考依據(jù)。

公路橋梁施工；裂縫成因；防治策略

作為公路橋梁實(shí)際施工過(guò)程中的常見(jiàn)病害，裂縫的產(chǎn)生原因涉及到的因素有很多，而不同的裂縫其形成因素也會(huì)有所差別，結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生原因通常與溫度、鋼筋混凝土的收縮沉降、鋼筋的腐蝕、凍脹等因素有關(guān)，針對(duì)裂縫問(wèn)題的防治，不僅要考慮施工中所有可能導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的自然因素，還要從施工過(guò)程當(dāng)中相關(guān)人員的操作問(wèn)題上尋找原因，只有深刻分析裂縫成因，對(duì)癥下藥，才能有效控制裂縫的產(chǎn)生。公路橋梁施工裂縫的防治應(yīng)重視起來(lái)，積極探討裂縫防治的相應(yīng)策略。

1 公路橋梁施工中裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 結(jié)構(gòu)性裂縫的成因

（1）由荷載產(chǎn)生的裂縫

荷載一旦超過(guò)公路橋梁的承載范圍就會(huì)引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。一方面是施工材料、施工器械設(shè)備管理不當(dāng)，任其在公路橋梁上隨意堆放，導(dǎo)致其荷載超過(guò)了公路橋梁所能承受的范圍；另一方面的原因是在起吊、運(yùn)輸材料和安裝相關(guān)設(shè)備儀器時(shí)，由于對(duì)公路橋梁結(jié)構(gòu)受力情況的不了解，而隨意進(jìn)行相應(yīng)操作，造成了裂縫的形成；再就是施工人員施工時(shí)不按照事先設(shè)計(jì)好的圖紙進(jìn)行施工，導(dǎo)致了預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)受力情況的變化，引起裂縫。

（2）施工操作不當(dāng)引起的裂縫

由于施工工藝不合理而導(dǎo)致的裂縫比較常見(jiàn)，在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，如果不合理控制混凝土的質(zhì)量，導(dǎo)致混凝土保護(hù)層厚度過(guò)大，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)高度的減小，就會(huì)在垂直于受力鋼筋的部位產(chǎn)生裂縫，另外在制作、運(yùn)輸、安裝相應(yīng)構(gòu)件的過(guò)程中，如果操作不合理也會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，針對(duì)于縱向裂縫、橫向裂縫、水平裂縫、表面裂縫、貫穿裂縫等方向、深度不同的裂縫，其形成原因也會(huì)各有不同，要具體問(wèn)題，具體分析。

1.2 非結(jié)構(gòu)性裂縫的成因

（1）溫度變化引起的裂縫

由于公路橋梁施工屬于露天工程，外界溫度的變化極易引起混凝土的熱脹冷縮，如果由于溫度變化引起混凝土的變形，導(dǎo)致公路橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變，就會(huì)在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，而混凝土抗拉強(qiáng)度有限，一旦產(chǎn)生的應(yīng)力超出混凝土自身抗拉的極限，就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生[1]。工程周期較長(zhǎng)，季節(jié)的變遷，難免會(huì)由于環(huán)境溫度改變而致使建筑主體內(nèi)部溫度的變化，進(jìn)而引發(fā)一系列的變化，最終導(dǎo)致裂縫的形成。

（2）混凝土收縮引起的裂縫

由混凝土收縮引起其體積改變而產(chǎn)生的裂縫可分為兩種：①塑性收縮裂縫，這種裂縫多產(chǎn)生于混凝土初凝的時(shí)候，由于水泥強(qiáng)烈的水化反應(yīng)，導(dǎo)致其泌水和水分的快速蒸發(fā)，由于水分的缺失，混凝土就會(huì)發(fā)生收縮。而由于混凝土內(nèi)部的約束，如果混凝土表面收縮變形就會(huì)在混凝土的表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，一旦這種拉應(yīng)力超過(guò)了混凝土的抗拉極限，就會(huì)導(dǎo)致塑性收縮裂縫的形成。②干縮裂縫，這種裂縫多出現(xiàn)在混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后的一段時(shí)間里，由于混凝土內(nèi)外水分不同程度的蒸發(fā)，而導(dǎo)致了不同的變形，相應(yīng)拉應(yīng)力之間相互作用形成裂縫。

（3）混凝土的沉降引起的裂縫

如果混凝土基礎(chǔ)發(fā)生豎向不均勻的沉降或者發(fā)生水平方向的位移，就會(huì)在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生附加應(yīng)力[2]，一旦其超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度極限，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

（4）鋼筋腐蝕引起的裂縫

如果混凝土保護(hù)層厚度不夠，其保護(hù)層遭到二氧化碳的侵蝕，就會(huì)降低鋼筋周?chē)炷恋膲A度或者導(dǎo)致氯化物的侵蝕，一旦其與鋼筋中的鐵離子發(fā)生反應(yīng)，就會(huì)破壞鋼筋表面的氧化膜，加速鋼筋的銹蝕，降低鋼筋結(jié)構(gòu)的承載力，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

（5）凍脹引起的裂縫

如果施工時(shí)間選擇在冬季，當(dāng)外界溫度低于零度時(shí)，由于混凝土內(nèi)部存在各種空隙，一旦混凝土吸水達(dá)到飽和狀態(tài)，其內(nèi)部的水分就會(huì)發(fā)生凍結(jié)，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土體積的增大，因體積增大而產(chǎn)生的拉應(yīng)力若超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度，就會(huì)形成裂縫。

2 公路橋梁施工裂縫的防治對(duì)策

2.1 嚴(yán)格控制溫度

（1）嚴(yán)格控制混凝土在攪拌時(shí)的溫度變化，若混凝土內(nèi)部溫度過(guò)高，要采取相應(yīng)的降溫措施；盡量選擇在秋季進(jìn)行施工，秋季氣候適宜，可避免溫度過(guò)高或者溫度過(guò)低帶來(lái)的影響。

（2）在低溫環(huán)境下進(jìn)行施工時(shí)，可以用水對(duì)碎石進(jìn)行冷卻，降低混凝土澆筑溫度，避免混凝土的凍脹。

（3）在溫度較高的夏季，可減小混凝土澆筑的厚度，或者在公路橋梁的主體中設(shè)置管道，并進(jìn)行冷水的循環(huán)流動(dòng)，以對(duì)混凝土主體進(jìn)行散熱，降低混凝土內(nèi)部溫度，避免高溫下混凝土的膨脹，進(jìn)而保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，防止裂縫的產(chǎn)生。

（4）在前期的設(shè)計(jì)中，合理規(guī)劃澆筑厚度，控制拆模時(shí)間，有效控制溫度對(duì)施工質(zhì)量的影響。

2.2 加強(qiáng)施工控制

（1）施工材料的控制。選擇符合工程標(biāo)準(zhǔn)的材料，杜絕偷工減料和置辦劣質(zhì)材料的情況，保證材料質(zhì)量；使用收縮性能較低的混凝土材料，并嚴(yán)格控制混凝土的配比，嚴(yán)格控制水泥用量和水灰比，比如C30的混凝土要用42.5的水泥進(jìn)行配比；嚴(yán)格控制粗骨料中片石及針片石的數(shù)量，避免選擇含泥量高的骨料，不能使用細(xì)砂作為細(xì)骨料。

（2）施工操作的控制。確保施工技術(shù)與方法的科學(xué)性與合理性，在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，不要一次性大量澆筑，要采用分階段多次澆筑的方式，另外要保證施工人員的施工水平，杜絕施工方法不合理、操作違規(guī)等現(xiàn)象的出現(xiàn)。另外要做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中要注意控制混凝土內(nèi)外溫度差，可對(duì)混凝土進(jìn)行補(bǔ)水，以保證水泥的正常水化，避免混凝土表面脫水；在水泥水化過(guò)程中要控制好降溫速度，其表面溫度要控制在2～3℃；在混凝土拆模時(shí)，要做好保溫隔熱工作，避免較大溫度應(yīng)力的產(chǎn)生；保持混凝土的濕潤(rùn)，做好防風(fēng)和濕度保護(hù)工作。

2.3 合理修補(bǔ)裂縫

（1）表面修補(bǔ)法。出現(xiàn)表面裂縫時(shí)，可用水泥漿涂抹裂縫表面進(jìn)行修補(bǔ)。對(duì)于深度較大的裂縫，要保證水泥漿滲透到裂縫中去。

（2）灌漿修補(bǔ)法。它是利用灌漿設(shè)備將水泥漿、環(huán)氧聚合物、聚氨酯或甲基丙基酸酯等灌漿材料注入到深度較大的深層裂縫或貫穿裂縫中去，待水泥漿硬化后起到修復(fù)的效果。

（3）嵌縫修補(bǔ)法。這種修補(bǔ)方法修補(bǔ)效果顯著，而且能保證修補(bǔ)裂縫處的平整、美觀，它是一種先對(duì)裂縫進(jìn)行開(kāi)槽處理，然后在槽中填充相應(yīng)封堵材料以達(dá)到修復(fù)目的的方法。

（4）結(jié)構(gòu)加固法。主要是混凝土結(jié)構(gòu)截面面積、預(yù)應(yīng)力、支點(diǎn)的加固及混凝土的補(bǔ)強(qiáng)加固，以保證混凝土強(qiáng)度，減小裂縫對(duì)降低混凝土強(qiáng)度的影響，延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命。

3 結(jié)論與建議

公路橋梁工程數(shù)量的增加，也對(duì)公路橋梁施工質(zhì)量提出了更高的要求，為減小裂縫對(duì)公路橋梁施工質(zhì)量的影響，應(yīng)在施工過(guò)程中加強(qiáng)裂縫防治力度，綜合考慮裂縫形成原因，針對(duì)于溫度、材料、荷載等不同因素，采取相應(yīng)合理的控制措施，對(duì)于已產(chǎn)生的裂縫要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，避免裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大，同時(shí)也要保證施工過(guò)程中各施工人員和技術(shù)人員的施工質(zhì)量與技術(shù)水平，嚴(yán)格預(yù)防由于不正規(guī)操作造成的裂縫，從而在整體上提高公路橋梁施工質(zhì)量，延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命。

[1]張維軍.橋梁施工技術(shù)及裂縫的成因探究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（14）.

[2]元麗凱.混凝土橋梁施工裂縫成因及防治技術(shù)[J].江西建材，2015（16）：168，174.

U445.57

A

1004-7344（2016）12-0153-02

2016-4-10

胡冰（1975-），男，河南汝南人，畢業(yè)于長(zhǎng)安大學(xué)，公路與城市道路工程專(zhuān)業(yè)，主要從事公路橋梁建設(shè)工作。