公路橋梁裂縫病害形成原因及防治措施

行亮

【摘 要】本文查閱了大量資料，結(jié)合多年的施工經(jīng)驗，對公路橋梁裂縫控制的重要性進(jìn)行了總結(jié)，對公路橋梁施工中裂縫出現(xiàn)的原因進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的處置及預(yù)防措施，從而有效的減少公路橋梁裂縫病害的出現(xiàn)，延長公路橋梁的使用壽命。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁;裂縫;病害;防治措施

中圖分類號： U445.71文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）20-0206-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.20.095

1 加強(qiáng)公路橋梁混凝土裂縫控制的重要性

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，隨著公路里程的不斷增加，公路中重要組成部分的橋梁也越來越多，現(xiàn)在橋梁中，大部分為鋼筋混凝土橋梁，隨著車輛超荷載，隨著時間的推移，部分橋梁出現(xiàn)了一些病害，其中，混凝土裂縫問題是最為常見的，甚至在一些新建橋梁中也能見到有裂縫的混凝土。裂縫嚴(yán)重影響整個工程的質(zhì)量，降低公路橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及整體的穩(wěn)定性。

此外，隨著我國城市化與工業(yè)化進(jìn)程的快速向前推進(jìn)，使得道橋的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大且建設(shè)數(shù)量與日俱增，但由于瀝青材料強(qiáng)度、道橋荷載過大、砼的選擇不當(dāng)及道橋縫隙水壓影響等因素，導(dǎo)致道橋出現(xiàn)了不同程度的裂縫，嚴(yán)重威脅到交通業(yè)的發(fā)展及出行者的生命安全，因此應(yīng)采取科學(xué)有效的措施來減少或消除道橋工程的裂縫。總的來說，要想提高道橋工程在應(yīng)用中的穩(wěn)定性和安全性，可以在道橋工程的設(shè)計階段采取科學(xué)合理的施工工藝，確保整體的道橋工程施工質(zhì)量能達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，應(yīng)使成本和勞動力降低且充分保證瀝青砼的原料質(zhì)量，同時更注重加強(qiáng)監(jiān)管道橋工程的各施工階段，秉持好“實事求是、與時俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新”的道橋設(shè)計原則理念。此外，還能從修補(bǔ)老化損壞的道橋、消除施工環(huán)境不良影響、利用高精尖施工工藝及完善道橋排水設(shè)計方案等方面出發(fā)，還注重有針對性的綜合考慮工程的實際情況，最大限度防止裂縫的形成，同時道橋工程設(shè)計人員更應(yīng)不斷提高專業(yè)技術(shù)水平，有效預(yù)防裂縫的產(chǎn)生并做好應(yīng)對策略，從而促進(jìn)我國道橋施工的順利施工。因此，加強(qiáng)公路橋梁混凝土裂縫控制具有重要的意義。

2 公路橋梁施工中裂縫成因

2.1 原材料引起的混凝土裂縫

混凝土作為公路橋梁建設(shè)的主要原材料，主要由水泥、沙子、骨料以及一些其他的原材按照一定的比例攪拌而成。在實踐中，如果材料配比不符合要求，那么混凝土質(zhì)量就難以保證;如果骨料質(zhì)量不合格也會嚴(yán)重影響到混凝土的強(qiáng)度;如果攪拌時水的放入量沒有按照規(guī)定等，都會嚴(yán)重影響到混凝土的質(zhì)量，都會導(dǎo)致橋梁道路出現(xiàn)混凝土裂縫的狀況。

此外，一般超重的車輛來往會碾壓破壞道橋路面，直接導(dǎo)致瀝青結(jié)合料向道橋路面兩旁堆積，長此以往會出現(xiàn)壓縮裂縫，更會產(chǎn)生網(wǎng)狀小裂縫、表面坑洼隆起等，同時在自然降水和除塵灑水的過程中還會殘留較多水，而車輛的荷載會破壞砼，逐漸改變?yōu)r青結(jié)合料的強(qiáng)度，從而造成道橋路面的裂縫及散落。

2.2 荷載引起的混凝土裂縫

荷載裂縫是指結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生的裂縫，主要包括直接應(yīng)力裂縫和次生應(yīng)力裂縫兩種。其中次應(yīng)力裂縫指由次生應(yīng)力導(dǎo)致的混凝土開裂，主要由于在試用階段，結(jié)構(gòu)發(fā)生了與實際設(shè)計狀態(tài)不同的變化，導(dǎo)致次應(yīng)力產(chǎn)生;結(jié)構(gòu)中由于一些不可避免的開洞、鑿槽等因素導(dǎo)致的應(yīng)力集中產(chǎn)生次應(yīng)力等導(dǎo)致混凝土開裂;直接應(yīng)力裂縫是指外荷載直接引起的應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫，這些裂縫主要由于設(shè)計階段計算不合理或錯誤，施工階段不按規(guī)范操作或施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等造成附加荷載，使用階段有超出預(yù)計的荷載等原因造成。

此外，道橋荷載過大會不僅會出現(xiàn)混凝土的底部落空、結(jié)合料散失、路面基層的瀝青滲水以及路面裂縫等問題，從而道橋路面不夠平整而影響車輛的正常通行，由此可見瀝青砼的明顯缺點，但現(xiàn)實中許多施工單位仍以它為主要的工程原料，使得車輛在道橋通行時的荷載對道路橋面影響較大，這都會引起道橋施工中裂縫的產(chǎn)生。

2.3 溫度變化引起的混凝土裂縫

在公路橋梁建設(shè)中，不論外部環(huán)境的變化或內(nèi)部環(huán)境的變化，都會使混凝土受到一定程度影響，從而產(chǎn)生其他形態(tài)上的變化，如果是混凝土面積比較大的時，在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的應(yīng)力將會直接對混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生影響，因此，溫度變化可直接使混凝土產(chǎn)生裂縫的情況。同時，在橋梁道路建設(shè)中會有著許多的因素導(dǎo)致溫度的變化，例如晝夜的更替、天氣的情況、季節(jié)的交替，這些都會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

2.4 地基沉陷導(dǎo)致的裂縫

在實際中，由于地質(zhì)勘查不夠精確、試驗資料不準(zhǔn)，地基地質(zhì)差異較大，結(jié)構(gòu)整體荷載差異較大，結(jié)構(gòu)類型差異較大，建筑過程中分期建造，地基凍脹，基礎(chǔ)位于滑坡體、巖洞或活動斷層不良地質(zhì)等等原因，都有可能造成地基沉陷，而地基沉陷會對超靜定結(jié)構(gòu)造形成應(yīng)力，同時地基不均勻沉降也會造成結(jié)構(gòu)應(yīng)力，從而引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

2.5 道橋縫隙水壓作用產(chǎn)生施工裂縫

通常制約道橋設(shè)計時產(chǎn)生的施工裂縫的關(guān)鍵原因是水壓影響，由于各種原因造成的積水會引起道橋路面的瀝青膜剝落，極大的削弱了粘合效果，不僅威脅著道橋的使用壽命，還不利于車輛的安全通行，同時水壓還會導(dǎo)致砼表面出現(xiàn)局部粗糙、凹坑、缺漿等情況，從而使得瀝青道橋結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)不同程度的坑洞、掉粒與連接不緊密的情況，更甚至?xí)霈F(xiàn)結(jié)構(gòu)松動脫落。

3 公路橋梁施工中裂縫的處理與防治措施

3.1 保證橋面與橋梁達(dá)到相同使用年限

在進(jìn)行道橋設(shè)計時，應(yīng)確保橋梁在不同階段的受力部位與受力情況，設(shè)計單位還應(yīng)詳細(xì)分析橋面與橋梁之間的區(qū)別，應(yīng)盡可能減少橋面的損耗，同時由于受到不同因素的影響，橋面設(shè)計與橋梁設(shè)計很難完全一致，極大的影響了橋梁的使用壽命，還可以全面提升相關(guān)設(shè)計人員的專業(yè)理論知識與實踐操作經(jīng)驗涵養(yǎng)，更好的防止施工裂縫的出現(xiàn)。

3.2 加強(qiáng)道橋設(shè)計的耐久性

在進(jìn)行道橋設(shè)計時，相關(guān)的設(shè)計單位必須要從整體上全面把握好細(xì)節(jié)分析和綜合的結(jié)構(gòu)比值，緊跟時代的發(fā)展步伐來向道橋設(shè)計中注入源源不斷的活力與創(chuàng)新力，同時設(shè)計單位還可以科學(xué)合理的測算道橋結(jié)構(gòu)，更要清晰的認(rèn)識到氣候變化、地質(zhì)條件、使用年限、車輛荷載、交通狀況等對道橋設(shè)計的影響，從而確保道橋的正常高效使用。

3.3 制定健全的道橋工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

要想從根本上提高道橋設(shè)計的可靠性與精確性，設(shè)計單位應(yīng)該在道橋工程的設(shè)計中健全科學(xué)完善的道橋設(shè)計理論系統(tǒng)，逐步加大對道橋設(shè)計工作的動態(tài)監(jiān)管力度，保證好道橋設(shè)計工作的有序展開，更要充分重視起道橋結(jié)構(gòu)與工程原料的研發(fā)工作，設(shè)計人員應(yīng)清楚道橋設(shè)計的重要作用，以此來降低非重要因素的不利影響。

3.4 加強(qiáng)荷載控制

在公路橋梁使用過程中，若荷載過大而不及時處理就會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，嚴(yán)重破壞公路橋梁結(jié)構(gòu)，從而影響公路橋梁的強(qiáng)度和剛度。因此，在載荷設(shè)計時要從實際出發(fā)，保證混凝土荷載量滿足實際需求，保證公路橋梁結(jié)構(gòu)荷載值合理，確定施工中所需的鋼筋種類和數(shù)量，保證混凝土的設(shè)計荷載大于實際荷載，有效規(guī)避混凝土裂縫的產(chǎn)生。

3.5 加強(qiáng)溫度控制

混凝土施工中，首先，根據(jù)混凝土配合比及環(huán)境溫度科學(xué)預(yù)測混凝土的溫度變化情況，借助先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備動態(tài)預(yù)測混凝土溫度，并根據(jù)預(yù)測的結(jié)果對混凝土進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù)。其次，根據(jù)溫度預(yù)測結(jié)果科學(xué)確定混凝土澆筑時間，盡量避免因溫度變化過大而引起混凝土裂縫;最后，加強(qiáng)混凝土內(nèi)外部溫度的監(jiān)測，需要記錄好溫度變化數(shù)據(jù)，防止裂縫的產(chǎn)生。

3.6 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)控制

加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)管理顯得尤為重要。加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)就需要做好混凝土表層的保濕工作，具體可利用覆蓋塑料薄膜或采用蒸汽養(yǎng)護(hù)方式來保證混凝土表面的濕度，提高養(yǎng)護(hù)管理水平，有效避免因混凝土內(nèi)外部溫度不均而產(chǎn)生的裂縫。其次，混凝土澆筑應(yīng)貫徹連續(xù)性施工原則，保證振搗施工均勻有序，待混凝土澆筑完成后要及時對其進(jìn)行收光、平整處理，防止裂縫出現(xiàn)。

4 結(jié)束語

總之，在公路橋梁建設(shè)過程中，混凝土裂縫是一種十分普遍的現(xiàn)象，而且影響公路橋梁施工中混凝土裂縫的因素有很多，一旦出現(xiàn)裂縫問題就會使結(jié)構(gòu)物抗?jié)B能力和使用功能大大降低，使混凝土材料的耐久性降低，進(jìn)而影響到橋梁承載能力。因此，相關(guān)人員要對混凝土裂縫的成因進(jìn)行深入分析，及時采取有效措施進(jìn)行裂縫治理，從根本上避免出現(xiàn)混凝土裂縫的現(xiàn)象。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王安東.關(guān)于橋梁工程中伸縮縫的施工工藝和質(zhì)量控制探討[J].價值工程.2016（18）.

[2]銀力，李麗民.橋面鋪裝早期病害類型與原因分析[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）.2008（05）.

[3]王桂華.瀝青路面常見病害原因分析和維修方法[J].交通世界（運(yùn)輸.車輛），2013（05）：146-147.

[4]黃春水，陳麗芳.纖維瀝青混凝土彎曲性能試驗研究[J].公路，2017，62（07）：43-50.

[5]常睿，郝培文.聚酯纖維復(fù)配RET改性瀝青混合料的技術(shù)性能[J].江蘇大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2017，38（04）：484-490.