道路橋梁裂縫成因及施工防治技術淺述

王琳

摘要：社會經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)多元化、跨區(qū)域互動的特點，路橋是連接不同城市經(jīng)濟發(fā)展的重要紐帶，是推動城市經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，路橋工程的作用不容忽視。但在實踐中，由于路橋施工環(huán)境復雜，工期長，跨區(qū)域，受許多主客觀因素的影響，導致路橋在施工過程中出現(xiàn)裂縫問題，路橋工程隱患不僅威脅著人們的出行安全，而且不利于為城市經(jīng)濟發(fā)展提供穩(wěn)定、可持續(xù)的條件。從成因入手，深入研究，提出有效的預防路橋裂縫的措施，具有重要的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：路橋;裂縫原因;施工預防技術

1道路橋梁產(chǎn)生裂縫的危害

1.1橋梁內(nèi)部構件的腐蝕

如果路橋出現(xiàn)裂縫，空氣中的水等介質(zhì)會沿著裂縫侵蝕到橋的內(nèi)部，長此以往，與路橋內(nèi)部構件會發(fā)生化學反應，用于支撐的鋼筋銹蝕嚴重威脅路橋的穩(wěn)定和安全。

1.2路橋滲漏

由于空氣中的水分，特別是每年雨季，路橋出現(xiàn)裂縫的地方會出現(xiàn)嚴重的滲水現(xiàn)象。當?shù)缆飞系姆e水不能及時排出時，大量的水就會儲存在裂縫中，使路橋內(nèi)部混凝土產(chǎn)生水解現(xiàn)象。在一定程度上降低了混凝土的承載力，增加了路橋安全隱患的風險。

1.3混凝土結(jié)構碳化

路橋裂縫會增加混凝土結(jié)構的碳化概率，引起鋼筋銹蝕，降低混凝土對鋼筋的保護作用，在很大程度上引起橋梁混凝土結(jié)構的碳化。而且，混凝土結(jié)構的承載力會被削弱，嚴重影響路橋的安全。

2引起路橋施工裂縫的因素

2.1橋梁施工原材料質(zhì)量控制不嚴

隨著我國橋梁建設項目的不斷增加，對橋梁建筑材料的需求也在不斷增加。在工程建設過程中，工程建設中使用的各種材料都包括在內(nèi)。建筑材料必須合理配比，才能用于工程建設。但個別企業(yè)在施工中對原材料質(zhì)量控制不是特別嚴格，大大降低了工程施工質(zhì)量，工程質(zhì)量無法保證工程施工進度。如在混凝土施工中，原材料質(zhì)量不合格造成工程垮塌，而混凝土的高強度又不能滿足路橋施工的要求，造成路橋裂縫。在路橋工程施工過程中，個別工程企業(yè)為了降低橋梁工程施工成本，在工程施工中使用劣質(zhì)原材料，造成橋梁出現(xiàn)裂縫，不僅使工程質(zhì)量得不到有效保證，這也將導致工期無限期延長。

2.2澆筑工藝不符合要求

在發(fā)展路橋建設過程中，將采用大體積混凝土澆筑。運輸混凝土時，常用的方法是泵送。為了方便運輸，在澆筑過程中，會選擇提高混凝土的坍落度。攪拌時，頂部振搗會使集料下落，集料表面的漿量增加，混凝土收縮時內(nèi)外應力差大，出現(xiàn)裂縫問題。這種裂縫寬度較小，深度較淺，雖然不會影響混凝土結(jié)構的承載力，但會限制混凝土結(jié)構的正常使用?；炷两Y(jié)構較大，但施工周期較短，澆筑后，水泥和水發(fā)生反應，這種反應會產(chǎn)生大量熱量。但混凝土結(jié)構的導熱性較差，產(chǎn)生熱量后不能及時排出。在此期間，水和熱集中在澆注體中。需要注意的是，混凝土結(jié)構的表面散熱相對較快，從而與內(nèi)部形成溫差。起初，混凝土結(jié)構處于塑性狀態(tài)，幾乎不產(chǎn)生裂縫。但由于這種情況，水化緩慢，熱量不能及時排出，或是外界溫度變化較大，在極端天氣下，容易造成混凝土體積膨脹的問題，在內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，混凝土表面會被拉長，由于混凝土結(jié)構的低抗拉性能，如果超過結(jié)構的抗拉極限，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。

2.3地基變形和支護強度的影響

在澆筑混凝土箱梁的過程中，如果大型混凝土模板支架的抗壓強度較小，支架的沉降量不同，容易產(chǎn)生箱梁裂縫問題。墩頂箱梁橫隔梁和橫隔梁兩側(cè)腹板開裂概率較大，由于模板支撐剛度設計不合理，承載力達不到設計標準，混凝土結(jié)構容易產(chǎn)生變形情況。而且，如果支架使用不當，拆除支架后，混凝土會變形，箱體的撓度也會增大，從而造成箱體底部或兩側(cè)出現(xiàn)裂縫。

2.4施工問題引起的裂縫

2.4.1荷載變化

在路橋施工過程中，荷載的變化是產(chǎn)生裂縫的主要原因，這通常意味著混凝土的二次應力和動、靜荷載超過了施工設計的標準范圍，造成了施工中的裂縫。荷載變化主要有兩種：一是應力變化，路橋施工設計中荷載預算不完整和不足，以及施工材料的積累。施工機械在不定型混凝土結(jié)構上作業(yè)時，會出現(xiàn)超載情況，導致混凝土開裂。其次，由于缺乏二次應力的預測，在路橋施工過程中，對清根、打樁等施工環(huán)節(jié)的重視程度被低估或忽視，從而引起路橋荷載的變化，造成施工裂縫。

2.4.2施工過程的影響

為避免橋梁裂縫問題的發(fā)生，必須加強對施工工藝的控制和掌握，特別是對于大體積混凝土澆筑工程，在施工期間，要掌握實際施工要點，通過控制混凝土溫度和攪拌時間，嚴格控制技術要點，可以避免裂縫的產(chǎn)生。

2.4.3維護不當?shù)挠绊?/p>

路橋工程是在室外進行的，剛完工的混凝土總是受到外界環(huán)境的影響。如果天氣在未達到相應強度的情況下影響混凝土的失水，會導致混凝土硬化，從而造成更嚴重的收縮，影響混凝土質(zhì)量。在這種情況下，有必要對混凝土進行養(yǎng)護。當混凝土達到相應的強度時，可以用水來減少水分的流失，保持濕度。此外，在混凝土養(yǎng)護不當?shù)那闆r下，許多部位存在應力不均，造成不規(guī)則裂縫。

2.5外部因素

路橋片區(qū)工程施工過程中，要注意外界因素的影響，特別是天氣因素的影響，其中氣溫的降低會增大混凝土結(jié)構表面與內(nèi)部的溫差。雨雪天氣會影響現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)和工程施工質(zhì)量，混凝土澆筑施工會受到一定的限制，進而產(chǎn)生裂縫問題。需要注意的是，施工區(qū)的生態(tài)環(huán)境直接影響到路橋工程的質(zhì)量，天氣變化會影響澆筑體內(nèi)部溫度和表面溫度，進而產(chǎn)生裂縫。另外，水泥建材對附近生態(tài)的影響也很明顯。在施工期，應高度關注施工期周圍地區(qū)的氣候變化，以避免結(jié)構裂縫的發(fā)生。

3路橋工程裂縫防治措施

3.1重視圖紙審查

在路橋設計中，應嚴格審查設計方案，防止可能導致裂縫問題的因素。在審查過程中，要對容易產(chǎn)生問題的結(jié)構設計方案進行深入研究，確保施工圖質(zhì)量達標。負責審核的人員在提高自身專業(yè)能力的同時，也要積極與設計人員溝通，切實提高路橋工程設計水平，有效避免裂縫的發(fā)生。

3.2規(guī)范施工，加強控制

對施工過程進行科學的管理和控制，不僅可以預防工程問題的發(fā)生，而且可以為工期提供保障。管理者要按設計要求規(guī)范管理制度，督促施工人員嚴格遵守施工要求。首先，在施工管理中加強裂縫的預防，將完善相關制度，細化，把裂縫的預防方法落實到個人身上，加強施工人員的責任感。其次，對施工原材料進行嚴格控制，保證每種材料的數(shù)量和質(zhì)量都符合要求，并進行詳細的入庫登記，從而保證施工質(zhì)量，減少裂縫的發(fā)生。

3.3注重維護

對于路橋工程來說，在施工后的一段時間內(nèi)，裂縫的破壞會逐漸出現(xiàn)，因此必須做好混凝土的養(yǎng)護工作，保證混凝土結(jié)構的質(zhì)量達標。在養(yǎng)護過程中，要保證工程結(jié)構不受環(huán)境變化的影響，并對混凝土結(jié)構的變化和環(huán)境的變化進行監(jiān)測，必要時采取相應措施，確保這些影響最小化。

3.4加強路橋混凝土工程的溫度技術控制

為了控制混凝土溫度，有必要從技術角度探索一條新的途徑。目前的聚合物合成技術和催化技術為混凝土溫控提供了可能，有必要根據(jù)路橋施工的實際科學選擇合適的減水劑和外加劑，從而更好地控制混凝土配制、澆筑和養(yǎng)護過程中的溫度積累和水化熱釋放過程，有效地解決路橋混凝土施工中溫度裂縫的危險和風險。溫度的技術控制在于混凝土工程的各個時段和各種操作，如混凝土原材料的拌和和配制過程，應把握好澆水的方式、時間和過程，如：早晚利用低溫時段先在碎石上灑水，達到水溫調(diào)節(jié)骨料溫度的作用;不同季節(jié)的混凝土配制要注意攪拌方式、時間的調(diào)整，如在高溫氣候下可通過預噴水控制攪拌設備的溫度，增加攪拌時間可有效控制混凝土溫度。在工序、工種的安排上做好混凝土溫度的技術控制，減少路橋混凝土工程的施工時間，控制路橋部位的裸露面積，合理設置路橋混凝土結(jié)構的結(jié)構和保護層厚度，設置必要的水循環(huán)系統(tǒng)，使混凝土構件內(nèi)外溫度關系更加合理，以溫度技術控制為調(diào)控手段，實現(xiàn)路橋混凝土裂縫的有效防治。

3.5合理的設計荷載

路橋工程設計人員在設計過程中，應根據(jù)施工實際情況和氣候條件，做好路橋布置和荷載的計算和規(guī)劃，并考慮材料和機械設備的荷載。在混凝土設計中，設計荷載應高于施工荷載，保證在實際荷載作用下能保持混凝土的承載力，避免各種因素引起的裂縫的發(fā)生。此外，還應對路橋工程中的鋼筋材料進行檢查，并對鋼筋的質(zhì)量進行檢查，確保其符合設計要求和標準。同時做好鋼筋布置，對裂縫進行修補，避免鋼筋銹蝕造成混凝土荷載下降，防止裂縫產(chǎn)生。

3.6結(jié)構裂縫的預防

在路橋工程施工中，施工人員應嚴格按照施工圖紙的要求和規(guī)范進行操作，施工過程中涉及的支撐點和受力結(jié)構應根據(jù)相應情況進行設計，并嚴格按照設計內(nèi)容進行規(guī)范操作。對于預應力結(jié)構，應控制其受力方式，以保證最優(yōu)施工，提高混凝土的質(zhì)量和效率。同時，要保證混凝土振搗工作足夠密實，達到相應的正抗拉強度，保證張拉能達到預期效果，避免出現(xiàn)結(jié)構裂縫，提高路橋結(jié)構的安全性。

3.7加強建筑材料管理

加強建筑材料的質(zhì)量控制是有效避免裂縫、提高施工質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)，應引起企業(yè)的高度重視。企業(yè)應當指定專業(yè)人員負責建筑材料的采購，盡量與大型生產(chǎn)企業(yè)合作，要求生產(chǎn)企業(yè)出具建筑材料合格證和質(zhì)量等級證書，并盡量選用同一批次的施工材料，保證施工的連續(xù)性。在保證建材質(zhì)量的基礎上，降低價格，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益同步提升。路橋施工前應對建筑材料的質(zhì)量進行檢測，所選材料樣品應具有代表性，通過對部分材料的檢測，可以反映出整個材料的質(zhì)量，應及時更換，避免在工程實際施工中使用。

3.8 積極開展后期養(yǎng)護與維修

橋梁工程施工結(jié)束后，要及時開展混凝土結(jié)構的養(yǎng)護，以防裂縫病害的出現(xiàn)。具體養(yǎng)護期間，可采用復雜草席、噴灑水分的方式，確?；炷帘砻娴臐駶櫺浴Ｍ瑫r，要加強對混凝土表面溫度的監(jiān)測，尤其在夏季高溫時段，如果發(fā)現(xiàn)混凝土溫度過高問題，可以通過增加灑水頻率等措施，降低混凝土結(jié)構的溫度。需要注意的是，由于橋梁混凝土結(jié)構體積相對較大，應適當延長養(yǎng)護時間（7 d 以上）。養(yǎng)護工作結(jié)束后，要對混凝土的強度進行檢測，確?；炷翉姸葷M足設計要求。檢查期間，如果發(fā)現(xiàn)施工裂縫要及時進行修復。如果裂縫的寬度不超過0.2 mm，修復過程中可以使用直接修復的方式，對裂縫表面進行封閉處理。如果檢測發(fā)現(xiàn)裂縫的寬度介于 0.2～0.5 mm 之間，可以使用灌漿修復法進行處理。需要注意的是，如果裂縫的寬度超過 0.5 mm，就要嚴格按照開槽法修復，利用聚合物砂漿進行填充。在開展修復工作之前，應當清理表面存在的雜物，以免影響修復工作的美觀性。

4結(jié)論

總之，路橋工程作為一項重大的民生工程，關系到國民經(jīng)濟和國家的發(fā)展。同時，道路安全事關民生，在國計民生中發(fā)揮著重要作用。因此，必須加強路橋施工過程中裂縫的控制。路橋施工過程中產(chǎn)生裂縫的原因有很多，其中最重要的是混凝土裂縫。因此，必須加強對混凝土原材料組成、配合比和養(yǎng)護的管理和監(jiān)督。同時，施工人員還需要提高施工項目的安全性和穩(wěn)定性，增強對材料的重視，對混凝土的認識，從而提高施工的整體質(zhì)量，改進施工管理，有效避免各種裂縫的產(chǎn)生，促進國家公路建設體系的完善和經(jīng)濟發(fā)展。

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