公路橋梁施工過程中裂縫產生原因及應對策略

盧權科

摘要：社會的發展使得公路橋梁的建設步伐穩步前進，而施工中裂縫的產生是常見且危害很大的問題。本文即是對公路橋梁施工過程中裂縫產生的原因和相應可采取的措施進行了詳細論述，相關作業人員可以加以參考借鑒，以增強公路橋梁的施工質量和美觀程度，從而保障道路交通的安全性能。

關鍵詞：公路橋梁；施工過程；裂縫產生原因；應對策略

因混凝土具有取材廣泛，耐火性能良好，抗壓強度高等優點，其已成為目前應用最廣泛的工程原材料之一。當前我國越來越多的公路橋梁采用混凝土式的建設模式，混凝土裂縫也成為隨之產生的常見且危害嚴重的問題。混凝土裂縫有受超荷載引起的結構性裂縫和由混凝土自身應力所引起的非受力性裂縫兩種，后者在公路橋梁裂縫中更為常見。裂縫的產生會對公路橋梁的穩定性產生危害，路橋表面的裂縫也有進一步變大的可能，影響結構里層鋼筋牢固度，危害路橋主體結構，形成路橋工程的安全隱患。混凝土裂縫現象是當今業內關注研究的關鍵話題。由于各地地域氣候不同，公路橋梁結構的復雜化度各不相同，因此混凝土裂縫成因及應對措施很難有普遍適用性。本文對公路橋梁混凝土裂縫的形成原因和可采用的方法策略進行了詳細探討，以提高公路橋梁的質量和承載力，延長其使用壽命。

一、公路橋梁施工過程中裂縫產生原因

（1）施工工藝及材料銹蝕成因。

落后施工工藝的和劣質混凝土的使用使得混凝土保護層厚度不足，導致二氧化碳或氯化物侵蝕里層鋼筋表面氧化膜，鋼筋中的鐵離子會與周圍環境中的氧氣和水反應產生銹蝕現象，銹蝕物會使原鋼鐵的體積大大增大，膨脹產生的應力作用于混凝土，會沿鋼筋產生裂縫并在路面表層產生裂痕現象，此種裂縫常會伴隨產生銹跡較容易區分。鋼筋承載力會逐漸減弱從而影響公路橋梁的結構強度。在施工工期有限施工任務較多時經常出現重視工程進度卻忽視工程質量的情況。

（2）環境溫度變化。

熱脹冷縮的性質使得混凝土在周圍溫度變化或者主體內部溫度變化時會產生變形，變形受阻所產生的結構內拉應力大于其自身的抗拉強度時便會產生混凝土裂縫，溫度應力在大跨徑橋梁中甚至可以超越其本身的承載力。此種裂縫主要為表面裂縫，分布呈現出無規律性。具體表現為：當水泥水化時會產生大量的熱量，結構內部溫度升高，產生內外溫差，從而產生混凝土裂縫；晝夜溫差過高和空氣濕度不足導致混凝土各部位凝固速度不均一產生裂縫；澆筑完成后由于地區季節氣候特點工程澆水養護環節未能進行到位。

（3）混凝土體積變化。

混凝土收縮導致的體積變化會導致收縮裂縫的產生。其一為在水泥凝結水化之時，會出現泌水現象并蒸發大量水分，其會受到周圍模具支架和深層混凝土的制約從而形成失水微小型的塑性收縮裂縫。另外在混凝土硬化時分，表層和深層蒸發水分速率不同會導致混凝土收縮不均勻，當收縮受到約束時即會產生拉應力，此時也會產生收縮裂縫。在公路橋梁施工過程中表面堆放大量建設材料或鑿孔開洞時會產生由直接應力和次應力導致的裂縫。

（4）凍脹裂縫。

由混凝土構建的公路橋梁為非密實性構件，里面有許多含水空隙在溫度可致使其凝固時，水體積會膨脹9%從而產生凍脹裂縫。尤其在冬季施工未保溫時常會沿管道產生凍脹裂縫。當混凝土中含泥土雜質較多，水灰比較大，攪拌不密實時均會加大凍脹裂縫的發生率。另地基在豎向和水平方向產生不均勻位移，結構空隙率較大和混凝土失水縮減程度大時均會產生裂縫。

二、公路橋梁施工過程中產生裂縫的應對策略

（1）嚴格把控材料質量。

施工時應準確按照公路橋梁工程的管理流程進行，合理控制混凝土材料的配置比例和合成纖維等添加劑添加量，盡量減少混凝土中石灰用量，選用具有膨脹功能抗裂效能好的高質量混凝土材料和質量級別優良的碎石砂土。選用特定種類水泥或采取添加粉煤灰的方法來降低水泥的水化熱，并增強其和易性。在選用工程原材料時還應結合當地的水文地質狀況，混凝土的凝結時間也應控制到位，后期應定期采取養護措施，溫度較高時適量噴水，一是降溫二是減少約束應力，都可降低裂縫的產生。另外，前期養護應維持混凝土的濕度和溫度。施工人員也應強化責任意識，將操作規程落實到位，切實提高工程質量，減少混凝土裂縫的產生。

（2）控制溫度。

在目前大多數小型公路橋梁施工工程中，混凝土拌置常在通風環境下現場進行，溫度成為其主要的干擾因素。可采用電子測溫儀實時檢測空氣溫度和混凝土溫度，避免溫度發生劇烈變化。混凝土澆筑時的溫度應盡量降低，可將水不定時的灑入碎石。在夏季施工時，應加大混凝土的散熱面積減少澆筑層厚度。合理鋪設地基中的支架，適當時候可以輔助降溫水管。支架的受力度應符合工程要求，避免非彈性形變的產生。混凝土在入模時也應控制溫度在27攝氏度左右，填入冰塊是常見的降溫方式。還應做好公路橋梁的表面隔熱措施，如覆蓋保溫材料，控制內外溫差在20攝氏度以內。

（3）修補裂縫。

采用前述幾種方式雖然可有效減少混凝土裂縫的產生數量，但是裂縫的產生是不可避免的現象。裂縫產生后可采取相應措施及時修補裂縫。裂縫填充是最常見的裂縫處理方，可用混凝土直接填充寬度≤0.3mm的裂縫。對于橫貫式的大裂縫可注入環氧樹脂，需注意的是在修補之前需用特定設備和清潔用品清除周圍的灰塵，使用環氧樹脂修復較使用混凝土修補在防水和防銹蝕方面效果都更好。小面積不滲水尚未達到澆筑鋼筋部位的小裂縫可采取表面涂抹樹脂法進行修補。公路橋梁施工過程中還會產生對結構強度有影響的裂縫，應采取專業方式進行修補，比如結構補強法，錨固補強法等。裂縫修補完成之后還可采用多種實驗方法進行檢測，比如鉆芯取樣試驗等。

三、結語

在公路橋梁施工過程中，應針對裂縫產生的具體原因采取相應的應對策略。裂縫修補也應做到及時高效，否則可能會對整個橋梁工程造成損害。當然，施工人員也應對裂縫相關課題專業把控，在施工過程中有效避免其產生，這也就減少了后期修補的繁雜工序。

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