道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防措施

吳騏毓

摘 要：在中國當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，道路橋梁的作用是至關(guān)重要的，因此要對道路和橋梁的質(zhì)量更加重視，并嚴(yán)格控制和管理。尤其是在道路橋梁施工過程中出現(xiàn)的裂縫問題，更應(yīng)該采取必要的預(yù)防措施，進(jìn)行相對應(yīng)的處理。混凝土的溫度問題，收縮問題，荷載力過大的問題都是產(chǎn)生裂縫的直接原因。通過有效的預(yù)防措施，對道路橋梁施工中出現(xiàn)的裂縫問題進(jìn)行了改善。道路橋梁的施工質(zhì)量有了顯著的提高。

關(guān)鍵詞：路橋梁施工；裂縫成因；預(yù)防措施

引言

在道路橋梁施工中混凝土裂縫是不可避免的現(xiàn)象，但是裂縫的存在不僅會(huì)導(dǎo)致鋼筋的銹蝕、混凝土的碳化，降低橋梁的耐久性和使用壽命。必須充分認(rèn)識(shí)到裂縫的危害，采取各種有效措施和處理方法來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，從而確保橋梁施工質(zhì)量。

1 道路橋梁裂縫概述

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛地應(yīng)用在道路橋梁結(jié)構(gòu)中，與此同時(shí)也帶來了多種質(zhì)量問題。其中，裂縫就是其中一個(gè)非常顯著的問題。以橋梁結(jié)構(gòu)承載力為依據(jù)，可以將橋梁裂縫分成兩種：一是結(jié)構(gòu)性裂縫；二是非結(jié)構(gòu)性裂縫，這兩種類型的裂縫產(chǎn)生的原因和導(dǎo)致的后果是有區(qū)別的。結(jié)構(gòu)性裂縫主要是因?yàn)橥饨缢郊拥暮奢d力過大或者是橋梁結(jié)構(gòu)所能夠承受的承載力過低造成的。橋梁的強(qiáng)度、剛性以及延性形成了橋梁結(jié)構(gòu)的承載力，如果上述三點(diǎn)指標(biāo)不足，就會(huì)導(dǎo)致橋梁的承載力不足，進(jìn)而導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)性裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。非結(jié)構(gòu)性裂縫主要由外界因素造成，如溫度等環(huán)境因素，該類型裂縫的存在不僅會(huì)影響橋梁的美觀，還會(huì)影響到橋梁的使用安全和性能，經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展同樣會(huì)導(dǎo)致橋梁的承載能力降低。

2 道路橋梁施工中裂縫產(chǎn)生的原因分析

2.1 溫度問題導(dǎo)致的裂縫

混凝土的突出性質(zhì)是熱脹冷縮，當(dāng)混凝土的內(nèi)部溫度或者外部環(huán)境溫度出現(xiàn)改變時(shí)，就可能會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)變形現(xiàn)象，假如變形受到約束，混凝土的內(nèi)部就會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力，一旦出現(xiàn)的應(yīng)力高于混凝土的抗拉強(qiáng)度，則會(huì)導(dǎo)致溫度裂縫的發(fā)生和出現(xiàn)。溫度裂縫會(huì)隨著混凝土內(nèi)部溫度或者外界溫度的變化而出現(xiàn)擴(kuò)張或者是合龍。溫度裂縫最容易出現(xiàn)在大體積的混凝土結(jié)構(gòu)中埋入橋梁的鋪裝部位、橋臺(tái)部位以及橋墩部位。

2.2 收縮所引起的混凝土裂縫

道路橋梁工程中出現(xiàn)的裂縫，大多都是因?yàn)榛炷廉a(chǎn)生的。混凝土自身具有的特性是收縮，因此，在受到環(huán)境濕度的影響時(shí)，在混凝土凝結(jié)初期或者硬化的過程中都會(huì)有體積變小的情況產(chǎn)生，如果伸縮比較大，還會(huì)引起混凝土開裂。在實(shí)際的施工過程中中，裂縫大小直接受到混凝土的配筋密度的影響，混凝土的配筋密度大裂縫就少，混凝土的配筋密度小裂縫就多。另外，泥沙含量比較少的混凝土在施工過程中就不容易產(chǎn)生收縮縫。

2.3 荷載力過大形成裂縫

在道路橋梁施工過程中會(huì)受到一定的施工荷載作用，當(dāng)施工中混凝土構(gòu)件承受的的荷載作用超過結(jié)構(gòu)所能承受的荷載，可造成混凝土構(gòu)件出現(xiàn)荷載裂縫。在荷載裂縫識(shí)別方面需要根據(jù)裂縫形成的部位、形狀以及應(yīng)力特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析。引起施工荷載裂縫的原因，主要是在前期施工組織設(shè)計(jì)中，沒有考慮周全造成了實(shí)際施工中混凝土構(gòu)件承受的荷載超過了預(yù)期荷載作用，此外，在道路橋梁施工過程中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件部分區(qū)域存在預(yù)留孔、開洞等，這些部位可造成引力突變，屬于受力薄弱環(huán)節(jié)，容易出現(xiàn)裂縫。總之，當(dāng)荷載作用超過所能承受的荷載后可引起荷載裂縫的出現(xiàn)。

2.4 施工技術(shù)因素

施工技術(shù)是影響道路橋梁施工的關(guān)鍵要素之一，施工技術(shù)是道路橋梁施工體系的關(guān)鍵組成部分，如果不能進(jìn)行施工技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用，就可能導(dǎo)致施工過程的技術(shù)問題，導(dǎo)致道路橋梁施工的不規(guī)范性，從而不能進(jìn)行道路橋梁施工結(jié)構(gòu)的整合、優(yōu)化，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的減小，從而出現(xiàn)一系列的橋梁裂縫狀況。道路橋梁施工體系是一個(gè)復(fù)雜性、整體性的系統(tǒng)，每一個(gè)施工程序都是環(huán)環(huán)相扣的，任何一個(gè)施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能導(dǎo)致相關(guān)的施工質(zhì)量問題。

3 道路橋梁施工裂縫預(yù)防措施

3.1 強(qiáng)化施工材料控制

道路橋梁施工裂縫預(yù)防需要著眼于強(qiáng)化施工材料的控制。如前所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，受拉鋼筋的應(yīng)變總是大大超過混凝土的極限拉伸應(yīng)變，所以裂縫的產(chǎn)生也是不可避免的。在初拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力作用下，混凝土的裂縫一般是較細(xì)較短的，這樣的裂縫對梁的強(qiáng)度影響不大。按耐久性要求，因裂縫細(xì)小。梁暴露在大氣中，鋼筋也不致銹蝕，即使裂縫達(dá)到或略超過容許值，只要趨于穩(wěn)定，不繼續(xù)發(fā)展，對梁的強(qiáng)度也不會(huì)有明顯影響，對行車也不必采取特殊的限制。故工作人員在強(qiáng)化施工材料控制的過程中首先應(yīng)當(dāng)清晰認(rèn)識(shí)到施工原材料的管理與控制是一項(xiàng)十分重要的工作，如果在施工過程中工作人員不給予足夠的重視，則必然在一定程度上誘發(fā)裂紋。因此，在公路橋梁建設(shè)過程中，應(yīng)重視對原材料的控制和管理。其次，員工應(yīng)優(yōu)先考慮加強(qiáng)施工材料控制程序和采用和高質(zhì)量的材料，使混凝土的配置比達(dá)到最佳的合理性，最終避免由于配置不當(dāng)引起的混凝土裂縫。

3.2 對溫度控制進(jìn)行加強(qiáng)

道路橋梁施工過程中的溫度控制對于減少或者避免裂縫的出現(xiàn)具有重要作用，混凝土澆筑完成后內(nèi)部水化熱較為明顯，因而在施工前可對混凝土相關(guān)材料進(jìn)行預(yù)降溫，混凝土中的粗細(xì)骨料在保存過程中可進(jìn)行遮擋，減少太陽照射造成粗細(xì)骨料的溫度升高，對于大體積混凝土施工前，可對粗細(xì)骨料進(jìn)行預(yù)冷處理，攪拌中可采用冰水；如果攪拌站和施工場地具有較長的距離，在運(yùn)輸過程中還需要做好混凝土罐車的遮擋，當(dāng)然對于冬季施工，則需要適當(dāng)?shù)奶岣呋炷琳w溫度。在施工過程中規(guī)范操作，及時(shí)進(jìn)行振搗，保證施工質(zhì)量，避免混凝土內(nèi)部出現(xiàn)氣孔，保證混凝土施工中的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，保證混凝土降溫的漸變性。在夏季施工中需要做好保濕，而在冬期則需要做好保溫覆蓋，這些都能夠有效地預(yù)防溫度突變引起的裂縫。施工中強(qiáng)化溫度監(jiān)測和控制管理，定期做好混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時(shí)控制混凝土內(nèi)溫度變化，做好保溫和養(yǎng)護(hù)措施的調(diào)整，保證混凝土溫度變化屬于一個(gè)漸變過程。

3.3 加強(qiáng)工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的管理

如果一個(gè)工程想要順利的完成，工程圖紙?jiān)谑┕み^程中是必不可少的。后期如何施工和施工質(zhì)量的好壞都會(huì)受到設(shè)計(jì)的影響。在開始施工以前先要進(jìn)行施工圖紙的設(shè)計(jì)，施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要根據(jù)施工圖紙的要求完成，所以必須要對圖紙的設(shè)計(jì)和審查進(jìn)一步加強(qiáng)。只有這樣才能從前期預(yù)防橋梁裂縫的出現(xiàn)。在設(shè)計(jì)圖紙的過程中注意要根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行確定，同時(shí)設(shè)計(jì)的圖紙必須符合施工的要求，保證設(shè)計(jì)的有效性和科學(xué)性。另外就是加強(qiáng)圖紙的審查工作，防止因?yàn)閳D紙中的不合理，進(jìn)而給道路橋梁的施工帶來嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。而且在施工的過程中設(shè)計(jì)人員必須與施工人員進(jìn)行交流和溝通，遇到問題及時(shí)解決，保證施工的質(zhì)量，防止裂縫的形成。

3.4 施工后期養(yǎng)護(hù)管理

通過對道路橋梁施工養(yǎng)護(hù)模塊的優(yōu)化，有利于延長道路橋梁工程的整體壽命。這就需要進(jìn)行道路橋梁施工養(yǎng)護(hù)體系的健全，實(shí)現(xiàn)施工橋梁整體質(zhì)量的提升，實(shí)現(xiàn)橋梁裂縫的有效性預(yù)防。在橋梁施工養(yǎng)護(hù)模塊，需要做好混凝土溫度的控制工作，實(shí)現(xiàn)濕度控制模塊及溫度控制模塊的協(xié)調(diào)，避免混凝土出現(xiàn)一系列的形變狀況。實(shí)踐證明，通過對施工后期養(yǎng)護(hù)方案的應(yīng)用，可以有效降低施工混凝土的變形狀況，實(shí)現(xiàn)道路橋梁裂縫的有效性預(yù)防。

結(jié)束語

道路橋梁施工中的裂縫成因分析及預(yù)防措施應(yīng)當(dāng)具有廣泛性。故在實(shí)際施工過程中，施工人員應(yīng)根據(jù)施工要求更加嚴(yán)格地施工，以進(jìn)一步減少裂縫發(fā)生的可能性，從而保證路橋的安全，延長路橋的使用壽命。

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（作者單位：武警警種學(xué)院）