路橋施工過程中裂縫的產生與應對技術分析

賈 彬

(山西運城路橋有限責任公司，山西運城 044000)

在混凝土路橋工程中普遍存在裂縫的問題。路橋工程施工中應該采取各種措施盡量避免裂縫問題的產生。由于混凝土自身特性等問題，即使在施工當中小心謹慎，裂縫問題仍會時常出現。裂縫問題對混凝土路橋工程有著致命的傷害。如果裂縫存在和發展會使混凝土路橋的內部鋼筋等材料裸露，由于自然因素等因素對鋼筋產生腐蝕，必然會降低鋼筋混凝土結構的性能，路橋工程的承載能力和使用年限，自身的抗滲能力等方面都會受到影響。

1 裂縫產生的原因

路橋施工過程中產生裂縫的原因之一是由靜荷載所引起的裂縫和動荷載的應力引起的裂縫。這兩種原因都屬于結構性裂縫，主要是由于鋼筋混凝土結構的承載力不足所引起的。如果發生結構性裂縫說明橋梁的強度不足，在橋梁運營中潛藏巨大的結構性危險。路橋施工過程中也會產生由于變形引起的非受力性裂縫。非受力性裂縫主要是由于鋼筋混凝土結構內部自身應力發生形變。從目前的工程實踐經驗來說，非受力性裂縫約占路橋施工過程中產生裂縫的80%以上，結構性裂縫只占20%左右。裂縫產生的原因為原材料配比，混凝土化學反應，溫度等外部自然環境的影響，施工的影響，地基礎變形五個方面產生。

1．1 原材料配比不合理

混凝土主要材料是水泥、拌和骨料、水、砂及外加劑按特定比例混合組成。如果混凝土所采用的原材料品質不合格，會導致鋼筋混凝土結構內出現裂縫。在選擇粗細集料時，必須確保含泥量的標準。如果含泥量過高會造成混凝土澆筑后收縮增大，混凝土強度降低，還會使混凝土發生滲水等問題。保含泥量過高主要體現在混凝土干燥后，表面會產生無規則的網狀裂縫。拌和用水的選擇，外加劑的添加都要結合工程實際情況。拌和用水和外加劑一般都含有一定比例的氯化物等雜質，這些化學物質會銹蝕鋼筋，降低橋梁的承載能力。如果拌和用水和外加劑的堿含量過高就會與骨料發生反應，對結構產生影響。水泥的等級也是影響裂縫的原因之一，一般水泥的等級、細度、早強都會影響混凝土結構。

1．2 混凝土發生化學反應

混凝土收縮裂縫的主要表現為表面出現裂縫，裂縫的寬度一般較為細小，無規則的龜裂狀?；炷猎诓皇芡饬Φ那闆r下，會發生收縮這種自發變形。當受到外部約束作用時，混凝土就會產生拉應力導致其開裂。這種體積變形主要發生在硬化初期和后期，硬化初期的水泥在凝固結硬過程中體積發生變化，后期是內部自由水分蒸發導致的干縮變形。

水泥水化熱也是發生混凝土收縮裂縫原因之一。水泥在水化過程中會放出大量的熱，由于散熱不均勻，使混凝土內部的溫度一般比表面高很多。尤其對于大型的混凝土結構來講，溫差會更加嚴重。混凝土內部和表面的散熱導致的溫度梯度，使混凝土內部發生壓應力，表面卻是拉應力，當作用力超過混凝土承受的極限時，表面就會產生裂縫。

1．3 溫度等外部自然環境的影響

混凝土也具有熱脹冷縮的性質。外界氣候的變動會促使混凝土結構產生裂縫。橋梁部分主體結構受到太陽曝曬后，曝曬部分和陰涼部分呈非線形的溫度梯度。橋梁本身的約束作用和溫度導致的局部拉應力，都促使混凝土結構出現裂縫。混凝土結構內部受到澆筑溫度，水泥水化釋放的溫度和自然條件對其產生的溫度的影響，如果外界環境溫度發生巨大變動就會增大混凝土結構的內外溫度梯度，產生溫度應力，引發混凝土結構局部開裂。嚴冬天氣引起的凍脹裂縫。在大氣氣溫低于0℃的情況下，游離在混凝土結構中的水轉變成冰，混凝土體積膨脹不均勻，并且由于混凝土未完全粘合強度較低，就會有裂縫出現。

1．4 不正確的施工的影響

混凝土在施工過程中過分振動攪拌，模板、墊層未吸收足夠的水分，這些原因都會引起凝縮裂縫?；炷猎跐矒v到建筑體后，抹干壓光時間過久會使細骨料浮至表面，形成水泥漿層。水泥漿含有大量的氫氧化鈣會與空氣中二氧化碳發生化學反應，導致混凝土板面體積收縮出現龜裂現象。由于一般施工都是露天作業，鋼筋都會發生一定的銹蝕，這會導致混凝土結合部充分發生裂縫。由于施工是分段進行的，混凝土結構一般會分段進行澆筑，如果處理不好接頭部位的澆筑，在新舊混凝土之間比較容易出現裂縫。

1．5 地基沉降引起的裂縫

橋梁的地基豎向受力不均發生沉降，混凝土結構間產生額外應力，當超出其自身的抗拉能力，裂縫就會產生。

2 施工過程裂縫的防治措施

優化混凝土材料的配合比例，對其主要材料水泥的用量要嚴格控制。從目前的施工實踐技能可以得出合理原材料配合比例是防止裂縫出現的關鍵。針對混凝土要求的強度等級，充分考慮材料質量會引發結構變動，按照施工條件的差異，設計出一份合理的混凝土材料的配合比例。由于施工現場材料使用，環境變化會和計劃量出現不一致，施工單位要根據施工現場的實際情況，及時調整混凝土材料的配合比例，有效地防止裂縫的產生。

鋼筋施工質量好壞直接影響到整個工程質量。確保鋼筋施工質量，首先得確保鋼筋在排布時的間距合理均勻，設計好鋼筋接頭位置排布。合理設置保護層墊塊位置和間距，用統一墊塊有效固定。應根據負筋直徑設置足夠的鋼筋馬蹬，以防止負筋踩下不能上提復位。審核支架和模板等專項方案，確保支架和模板的拉伸剛度，應力強度，結構穩定性符合要求。模板的接縫處要嚴密焊接，不能出現漏漿現象。標示澆筑后的立柱高度，確保混凝土結構的整體高度和平整度。澆筑前，對支架結構、模板、鋼筋結構、保護層墊進行認真檢查，確保它們符合設計要求后才可澆筑。

在混凝土的澆筑期間，必須要求專人檢查確保支架、模板、鋼筋是否穩固。結合設計圖紙，規范澆筑工藝，在施工過程中澆筑混凝土時，確保混凝土的厚度，注入順序，澆筑方向的正確實施。對需要振動的部位操作時，施工人員必須確保振動后該部位密實不動。密實主要表現為混凝土停止下沉，表面不再冒出氣泡呈現泛漿。在混凝土初凝后和終凝前都應該對裸露部分及時進行必要的修理，用鐵抹子對表面進行壓抹，將表面拉毛增強混凝土表面的密實程度，防止收縮裂縫的出現。

施工中加強鋼筋、模板的質量檢查的力度，確保鋼筋的合理擺放位置，預防應力變化發生裂縫。嚴格把握混凝土結構的拆模時間，防止混凝土還未完全凝結，在缺乏內部約束時混凝土結構的表面引起溫度裂縫。

在拆模時，需要工作經驗豐富的施工人員來操作。避免敲擊、振動使表面產生裂縫。加強混凝土澆筑成型后初期保濕養護工作。養護的目的是使其表面維持適當的濕度，確?；炷羶炔砍浞炙?。合理的養護可以提高結構強度，對于混凝土后期的質量控制有重要意義。養護的具體操作是在混凝土完成澆筑后，對表面及時覆蓋和灑水，確?；炷恋臏囟?、保濕穩定，緩解由于溫差產生的應力，防止裂縫的產生。嚴格控制施工過程中荷載使用，不得使混凝土澆筑成型過程中受行人、運輸工具等荷載的影響?？刂剖┕み^程中施工縫的預留，確保混凝土的部分重要結構的澆筑連貫性。

3 結語

由于橋梁裂縫產生的原因比較復雜，要對裂縫處結構進行系統全面的分析，研究整體混凝土結構，總結出橋梁病害產生的原因，并通過合理的實驗進行驗證。在對橋梁裂縫的分析和研究時，要找出裂縫形成原因，評定橋梁裂縫危害，為今后橋梁裂縫的設計施工，維修加固提供技術現實依據。就目前而言，橋梁結構普遍存在裂縫問題。只要在橋梁圖紙設計充分考慮橋梁裂縫產生的機理，在施工中不斷完善設計，并采取相應的橋梁鋼筋混凝土結構加固技術，盡可能的避免裂縫問題的出現。

[1] 李小慧．路橋施工技能實訓指導[M］．北京:北京理工大學出版社，2010．

[2] 魏道升．路橋施工組織設計范例[M］．北京:人民交通出版社，2008．