張彩菊

山西省公路局晉城分局 山西晉城 048000

橋梁工程質(zhì)量直接決定其使用壽命，混凝土橋梁質(zhì)量關(guān)系著車輛通行和人員安全。應(yīng)高度重視混凝土橋梁建設(shè)質(zhì)量，為橋梁安全通行提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在實(shí)際使用過(guò)程中，混凝土橋梁經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫，影響橋梁美觀和使用年限，甚至?xí)绊憳蛄航Y(jié)構(gòu)，對(duì)其安全性造成影響。日常養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)科學(xué)分析混凝土橋梁裂縫形成原因，運(yùn)用科學(xué)方法防控橋梁裂縫，對(duì)其安全性和耐久性進(jìn)行重點(diǎn)評(píng)估，及時(shí)排除施工安全隱患，保證施工作業(yè)質(zhì)量，提升橋梁安全性，有效緩解交通壓力，營(yíng)造舒適安全的通行環(huán)境。

1 混凝土裂縫及其防治實(shí)施的必要性

混凝土是一種非均質(zhì)脆性材料，由砂石骨料、水泥、水及其他輔助材料按照一定比例混合、攪拌而成，廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)之中。它的本質(zhì)是一種非均勻的多孔材料，在硬化成型的過(guò)程中容易受到某些因素影響，導(dǎo)致其出現(xiàn)細(xì)微裂縫，隨著工程使用時(shí)間的延長(zhǎng)，混凝土微裂縫會(huì)逐漸加大，會(huì)形成威脅工程質(zhì)量的裂縫問(wèn)題。從以往混凝土材料使用情況來(lái)看，外部承載作用、化學(xué)作用、變形作用及保護(hù)不當(dāng)均會(huì)造成混凝土裂縫。城市化進(jìn)程不斷加快的今天，城市居民數(shù)量不斷攀升，相應(yīng)的居民出行需求增加，這使得市政橋梁建設(shè)變得越來(lái)越重要?？偨Y(jié)以往市政橋梁工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，即市政橋梁工程建設(shè)之中需要運(yùn)用到大量混凝土材料，而混凝土施工容易受到自然環(huán)境、施工工藝、原材料、施工設(shè)計(jì)等諸多原因的影響，致使混凝土施工質(zhì)量不佳，會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。針對(duì)這一情況，加強(qiáng)混凝土裂縫防治是非常必要的，一方面是及時(shí)解決和處理混凝土裂縫，可以保證市政橋梁工程的安全性，以便城市居民可以放心地使用橋梁工程；另一方面是及時(shí)且有效地處理混凝土裂縫，可以延長(zhǎng)橋梁工程的使用壽命，節(jié)約工程建設(shè)資金。所以，正確認(rèn)識(shí)混凝土裂縫的危害性，采取行之有效措施加強(qiáng)市政橋梁工程混凝土裂縫防治是非常必要的[1]。

2 混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫的原因

2.1 溫度變化

橋梁需面對(duì)各種天氣變化，因此會(huì)受到溫度影響。大體積混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫，主要是由于熱脹冷縮對(duì)橋體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，這種變形會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力，如果超出橋梁的承受強(qiáng)度，很容易產(chǎn)生裂縫，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成影響，威脅橋梁結(jié)構(gòu)安全。裂縫產(chǎn)生的原因是溫度變化，強(qiáng)烈的溫差會(huì)造成橋梁位移，如果橋梁長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)位移變化，就會(huì)造成縱向位移，很容易產(chǎn)生溫度裂縫。特別是北方地區(qū)溫度變化較大，雨雪天氣會(huì)直接引起橋梁的溫度變化，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重影響，其內(nèi)外部溫度變化較大，從而引發(fā)橋面裂縫?；炷翗蛄旱娜粘ｐB(yǎng)護(hù)工作十分重要，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)方式容易使混凝土驟冷或驟熱，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫度不均勻，形成裂縫。如果在冬季施工，保暖措施不到位也容易造成混凝土開(kāi)裂[2]。

2.2 材料質(zhì)量方面

水泥是決定和影響混凝土強(qiáng)度的主要材料，在橋梁工程施工過(guò)程中不能只注重水泥標(biāo)號(hào)，而忽略水泥材料其他方面的性能，要充分重視水泥體積的安定性。影響水泥材料體積安定性的因素主要是熟料中包含過(guò)多的游離氧化鈣、游離氧化鎂或摻入過(guò)多石膏等，導(dǎo)致水泥材料表現(xiàn)出不均勻體積變化和結(jié)構(gòu)膨脹性裂縫，降低混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，甚至引發(fā)質(zhì)量事故。所以，必須加強(qiáng)水泥材料質(zhì)量性能控制和管理，在加強(qiáng)標(biāo)號(hào)選擇的基礎(chǔ)上充分重視水泥材料體積的安定性及其他方面的性能。砂材料因包含黏土、云母、淤泥、粉砂等有害物質(zhì)而清潔性不良，上述有害物質(zhì)黏附于砂表面后會(huì)妨礙砂與水泥材料的有效粘結(jié)，并影響和降低混凝土的強(qiáng)度；還會(huì)導(dǎo)致混凝土用水量增加，加速混凝土收縮，降低其抗?jié)B性。在施工混合料拌和過(guò)程中，還應(yīng)考慮砂的粒徑和顆粒級(jí)配，若砂粒徑過(guò)大，混合料和易性控制難度增大，不容易振搗成型；若砂粒徑過(guò)小，會(huì)增加水泥用量，降低混合料強(qiáng)度。所以，對(duì)于粒徑較大的砂，應(yīng)適當(dāng)摻加中砂和細(xì)砂對(duì)其空隙進(jìn)行填充，降低其孔隙率和總表面積，以降低水泥漿用量，提升混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和密實(shí)性。碎石級(jí)配也是影響水泥用量和混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的主要方面。一方面，若針片狀顆粒過(guò)多，混凝土強(qiáng)度必然會(huì)降低，混凝土構(gòu)件遭受荷載后產(chǎn)生裂縫的可能性也較大，所以必須選擇強(qiáng)度高、棱角多、表面粗糙的碎石，以使其與水泥材料較好粘結(jié)；另一方面，在進(jìn)行梁板構(gòu)件澆筑時(shí)，粒徑與碎石級(jí)配也屬于被忽略方面，本工程碎石級(jí)配選擇較為隨意，導(dǎo)致混凝土和易性較差。

2.3 荷載造成的混凝土裂縫

市政橋梁工程是城市的基礎(chǔ)交通設(shè)施，這一工程的有效建設(shè)，能夠保障人們的正常生產(chǎn)生活。而對(duì)于市政工程而言，其自身在投入運(yùn)行的過(guò)程中，需要承擔(dān)非常大的荷載量，若是超出橋梁本身能夠承受的荷載范圍，就有較大可能會(huì)造成混凝土裂縫問(wèn)題。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[3]?；炷恋氖芰Y(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。

3 市政橋梁施工混凝土裂縫防治的有效措施

3.1 嚴(yán)格進(jìn)行公路橋梁設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化

為實(shí)現(xiàn)公路橋梁施工中混凝土裂縫的有效控制，首先必須從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)入手，避免因設(shè)計(jì)方案不合理而形成更為嚴(yán)重的威脅，確保其能夠?yàn)楹罄m(xù)施工建設(shè)帶來(lái)更為理想的指導(dǎo)和約束效果[4]。在設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化過(guò)程中，必須重點(diǎn)分析常見(jiàn)的問(wèn)題和缺陷，尤其要注意對(duì)各種影響因素的分析，應(yīng)保證方案具備較高的可行性。還需要全面考慮施工現(xiàn)場(chǎng)要求與設(shè)計(jì)方案的一致性，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)，防止設(shè)計(jì)方案因隨意處理形成明顯的錯(cuò)誤，從而產(chǎn)生質(zhì)量隱患。另外，應(yīng)確保設(shè)計(jì)方案數(shù)據(jù)參數(shù)的準(zhǔn)確性，尤其要注意相關(guān)力學(xué)的數(shù)據(jù)計(jì)算，仔細(xì)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行核對(duì)后方可進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，要重視整個(gè)公路橋梁工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，對(duì)于可能出現(xiàn)的傾斜或塌陷或結(jié)構(gòu)應(yīng)力等多方面的優(yōu)化和完善。

3.2 重視對(duì)施工溫度的管理

要嚴(yán)格按照施工工期作業(yè)，保證各項(xiàng)工作在施工計(jì)劃內(nèi)完成。如遇到極端天氣，需要調(diào)整工期，應(yīng)保質(zhì)保量完成各項(xiàng)工作，避免出現(xiàn)人員中暑或凍傷問(wèn)題。應(yīng)重視對(duì)骨料的科學(xué)配比，使用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，加入塑化劑提高混凝土強(qiáng)度，降低水泥水化熱和溫差[5]。夏季高溫天氣，應(yīng)對(duì)每層混凝土的厚度進(jìn)行控制，盡量減少澆筑層面，這樣才能更好地散熱。在寒冷冬季進(jìn)行作業(yè)時(shí)，應(yīng)注意保暖，避免長(zhǎng)時(shí)間暴露。通過(guò)埋設(shè)水管的方式可以達(dá)到冷水降溫的方式，控制施工溫度，這樣也能夠避免由于溫差過(guò)大而產(chǎn)生的裂縫問(wèn)題。在拆除模具時(shí)，也應(yīng)該根據(jù)嚴(yán)格的施工規(guī)定對(duì)溫度驟降產(chǎn)生的負(fù)面影響進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)。比如在冬天施工時(shí)要積極采用覆蓋措施，在運(yùn)輸混凝土?xí)r，可以借助一定的防曬措施避免發(fā)生水分流失現(xiàn)象[6]。此外，控制水泥入機(jī)溫度也是緩解裂縫產(chǎn)生的重要舉措。一般來(lái)說(shuō)，溫度控制在60℃以內(nèi)最佳；而入模溫度則一般控制在30℃以內(nèi)，這樣能夠有效緩解溫度對(duì)混凝土裂縫產(chǎn)生的催化作用。

3.3 合理控制橋梁的荷載

對(duì)于市場(chǎng)橋梁工程的建設(shè)過(guò)程而言，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)地觀察與研究，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)[7]。相關(guān)技術(shù)人員若想對(duì)橋梁的荷載進(jìn)行有效控制，就需要結(jié)合位置的變化情況，采用合適的防控措施，以此獲得良好的控制效果。另外，在對(duì)市政橋梁工程荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員還要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)能夠承受的荷載數(shù)值進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)信息構(gòu)建出合理的混凝土結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型，然后再根據(jù)這一模型對(duì)混凝土所能承受的最大荷載值予以明確。此外，在對(duì)市政橋梁工程進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)，也需要注意避免裂縫的產(chǎn)生，施工人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)施工機(jī)械設(shè)備的重視，以免其對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生比較大的荷載，致使混凝土結(jié)構(gòu)受到較大的壓力，產(chǎn)生裂縫。而且在具體的混凝土施工中，相關(guān)施工單位需要結(jié)合實(shí)際情況，采用合理的措施，減少橋梁工程的負(fù)擔(dān)，比如，要規(guī)定限重，不允許載重超標(biāo)的車輛通過(guò)等，借助這些管控措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁工程荷載的科學(xué)控制，防止橋梁工程混凝土結(jié)構(gòu)因承受過(guò)大的荷載而出現(xiàn)裂縫問(wèn)題[8]。

3.4 做好養(yǎng)護(hù)

開(kāi)展覆蓋養(yǎng)護(hù)作業(yè)時(shí)，需要尤其關(guān)注對(duì)面層的保護(hù)，防止混凝土面層出現(xiàn)損傷。針對(duì)裸露面積相對(duì)較大的情況，需要在收漿后選擇土工布實(shí)施覆蓋或?yàn)⑺?，借助于這樣的方式來(lái)促進(jìn)其抗裂性能的提升，防止早期裂縫的出現(xiàn)?；炷琉B(yǎng)護(hù)過(guò)程中為保證養(yǎng)護(hù)作業(yè)質(zhì)量需要做好以下幾點(diǎn)質(zhì)量管控工作：若環(huán)境溫度低于5℃，需要選擇覆蓋保溫的方式，避免選擇灑水養(yǎng)護(hù)辦法；混凝土養(yǎng)護(hù)所用水源要盡量和拌和水保持一致，如此可以有效增強(qiáng)養(yǎng)護(hù)效果，灑水養(yǎng)護(hù)的時(shí)間保持在7d左右，灑水次數(shù)根據(jù)天氣狀況予以確定，確?；炷帘砻婺軌蚓S持濕潤(rùn)；可選擇土工布對(duì)其實(shí)施覆蓋養(yǎng)護(hù)，這一過(guò)程中要確保覆蓋的嚴(yán)密性，為避免非受力裂縫的產(chǎn)生，養(yǎng)護(hù)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格落實(shí)保溫工作[9]。

（1）養(yǎng)護(hù)工作是控制混凝土裂縫的核心手段，也是目前最主要的方法，因此，必須有針對(duì)性地采取灑水養(yǎng)護(hù)、輔助養(yǎng)護(hù)等養(yǎng)護(hù)措施。

（2）澆注養(yǎng)護(hù)主要是解決混凝土開(kāi)裂的基本物理原因，可以有效緩解高溫對(duì)其的不利影響。一般公路橋梁工程灑水養(yǎng)護(hù)的間隔時(shí)間不得超過(guò)3h，且灑水應(yīng)做到均勻細(xì)致，保證混凝土構(gòu)件充分浸潤(rùn)。若現(xiàn)場(chǎng)溫度較高，則應(yīng)控制噴霧間隔1-2h，反復(fù)噴霧，以防開(kāi)裂。

（3）如果已經(jīng)出現(xiàn)裂縫，可以采取緊急措施，如灌漿、充填等，避免重復(fù)建設(shè)，浪費(fèi)人力物力。灌漿工藝是指通過(guò)灌漿使構(gòu)件保持完整，一般采用環(huán)氧樹(shù)脂作為主要材料，樹(shù)脂可以灌注到0.05mm的裂縫中，還可以防止混凝土遭受的大部分化學(xué)腐蝕，效果更好。

（4）注意混凝土構(gòu)件的干凝前保護(hù)，如施工現(xiàn)場(chǎng)交通壓力大時(shí)，應(yīng)在附近設(shè)置警示牌，并安排專人看管，防止人為破壞[10]。

4 結(jié)語(yǔ)

混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫的原因多種多樣，很可能造成嚴(yán)重后果。應(yīng)對(duì)其進(jìn)行深入研究，采取有效措施加以防范，避免裂縫對(duì)橋梁安全構(gòu)成威脅。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土橋梁裂縫成因分析，提高防范意識(shí)，將裂縫問(wèn)題控制在合理范圍內(nèi)，保證橋梁安全使用。施工單位應(yīng)在施工前深入分析影響橋梁安全的主要因素，采用科學(xué)合理的施工工藝，做好充足的施工準(zhǔn)備，落實(shí)安全施工措施，避免出現(xiàn)施工誤差，確保橋梁使用安全。