公路橋梁鋼筋混凝土施工裂縫防治技術(shù)的探討

楊明軒

摘 要 近年來，我國基礎(chǔ)工程建設(shè)迅速發(fā)展，伴隨著橋梁病害問題日益突出。造成橋梁病害的因素復(fù)雜，如設(shè)計(jì)不合理、施工技術(shù)不達(dá)標(biāo)、自然侵蝕等，文章通過對橋梁裂縫的表觀現(xiàn)象分析、病害產(chǎn)生的原因并提出相應(yīng)治理辦法，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞 公路橋梁;鋼筋混凝土;施工裂縫;防治

前言

作為現(xiàn)代交通建設(shè)必不可少的橋梁工程，不僅要保障橋上車輛的運(yùn)行，也要滿足橋下水流的暢通與船舶的通航要求。橋梁反復(fù)承受車輪的碾壓，遭受自然因素如洪水、暴雨、風(fēng)沙、冰雪、日曬、凍融作用的侵蝕破壞，部分建筑材料的性質(zhì)隨使用時(shí)間而發(fā)生衰變，同時(shí)我國交通量的不斷快速增長，造成道路橋梁使用功能和行車服務(wù)質(zhì)量的不適應(yīng)，甚至導(dǎo)致橋梁破壞倒塌事故，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

1鋼筋混凝土橋梁裂縫病害分析

1.1 梁橋結(jié)構(gòu)裂縫

（1）病害簡介。結(jié)構(gòu)性裂縫又稱為荷載裂縫。這類裂縫主要由外荷載引起，其裂縫的分布及寬度與外荷載有關(guān)。主要在梁跨中受拉區(qū)位置出現(xiàn)超過規(guī)定限值的豎向裂縫，支座處出現(xiàn)斜裂縫。

（2）病害原因。建設(shè)項(xiàng)目時(shí)經(jīng)濟(jì)條件受到限制，選擇橋梁結(jié)構(gòu)形式欠佳;規(guī)范更新，安全儲備系數(shù)相比新規(guī)范較小;施工時(shí)原材料質(zhì)量無保障;后期運(yùn)營不當(dāng)，超載嚴(yán)重等。

（3）病害發(fā)展。跨中位置出現(xiàn)超限值（大于0.15cm～0.2cm）的豎向裂縫表明正截面承載能力不足，支座出現(xiàn)斜裂縫表明結(jié)構(gòu)斜截面承載能力不足;同時(shí)，自然因素（如雨水，腐蝕介質(zhì)）會通過裂縫進(jìn)一步加速鋼筋的腐蝕，造成鋼筋生銹，甚至導(dǎo)致橋梁的垮塌。

（4）病害治理。首先是運(yùn)營期間對超載車輛的進(jìn)行管制，其次對于結(jié)構(gòu)裂縫，不能只采用簡單修補(bǔ)裂縫，首先進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算在根據(jù)復(fù)核結(jié)果選擇加固橋梁自身結(jié)構(gòu)或者拆除重建;如果選擇加固可采用增大截面法、粘貼鋼板法、粘貼纖維復(fù)合材料、體外預(yù)應(yīng)力、改變結(jié)構(gòu)體系等加固方法。

1.2 梁橋非結(jié)構(gòu)裂縫

（1）病害簡介。主要由變形引起的，結(jié)構(gòu)內(nèi)部在變形受到限制時(shí)會產(chǎn)生自應(yīng)力，當(dāng)自應(yīng)力達(dá)到混凝土的抗拉強(qiáng)度極限值時(shí)，就會引起混凝土裂縫，造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形的原因有溫度變化、混凝土收縮等。

（2）病害原因。混凝土在停止灑水養(yǎng)護(hù)后或硬化過程中，在不飽和的空氣中失去內(nèi)部毛細(xì)孔和凝膠孔中的吸附水而使混凝土體積縮小而引起的長期干燥收縮裂縫。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于溫差原因?qū)a(chǎn)生熱脹冷縮變形，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限值時(shí)會引起溫度裂縫。

（3）病害發(fā)展。對于非結(jié)構(gòu)裂縫，在產(chǎn)生裂縫后其內(nèi)力得到釋放，不會對結(jié)構(gòu)造成較大的影響。裂縫不能及時(shí)修補(bǔ)，內(nèi)部鋼筋遭到銹蝕，會造成承載能力下降，設(shè)計(jì)使用年限下降。（4）病害治理。在規(guī)定限值寬度內(nèi)的裂縫，進(jìn)行正常的養(yǎng)護(hù)管理即可;對于保護(hù)層較薄但在裂縫限值內(nèi)的可采用水泥砂漿液進(jìn)行修補(bǔ);對于超出限值的裂縫可采用環(huán)氧樹脂漿液灌注的方法進(jìn)行修復(fù)。

2裂縫預(yù)防治理的相關(guān)措施

2.1 預(yù)防裂縫產(chǎn)生的材料控制措施

2.1.1 在鋼筋混凝土組成材料方面進(jìn)行控制

（1）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中使用的水泥：施工人員依照鋼筋混凝土工程自身的條件，選用水化熱較低、高強(qiáng)度的水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。（2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中所使用的粗骨料：在選擇混凝土粗骨料時(shí)，會選取表面粗糙、顆粒級配優(yōu)良、堿性反應(yīng)相對較小的粗骨料;其中，在粗骨料中的有害物質(zhì)以及泥土中有害物質(zhì)的含量需要達(dá)標(biāo)。（3）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的細(xì)骨料：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中使用的細(xì)骨料以顆粒較大并且空隙較小的砂石為主。（4）摻加材料：鋼筋混凝土的摻和材料一般會選取減水劑以及混凝土膨脹劑，目的是提升砼材料的自身性能，防止出現(xiàn)裂縫。（5）在混凝土的配比過程中，相關(guān)的工作人員應(yīng)全面掌握混凝土的收縮性能補(bǔ)償方式。在添加膨脹劑之前，考慮到膨脹劑的類型、摻入量，兼顧到加入膨脹劑之后混凝土的膨脹效果。

2.1.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土相關(guān)的配料

（1）在混凝土的配料過程中，需要盡可能降低水灰比，把握住投放配料的時(shí)間，嚴(yán)禁額外私自添加水以及水泥。（2）混凝土材料的運(yùn)輸過程中，混凝土罐車鼓需要始終將混凝土儲存罐的速度保持在1min/6轉(zhuǎn)，另外，當(dāng)攪拌車到達(dá)工地之后，需要高速運(yùn)轉(zhuǎn)4-5min，從而可以讓儲存罐內(nèi)的混凝土充分混合。

2.1.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的配筋設(shè)計(jì)

（1）合理的配筋設(shè)計(jì)可以約束混凝土收縮。然而在實(shí)際的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，往往忽略配筋的重要性，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。需要對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的配筋設(shè)計(jì)，特別是在構(gòu)造鋼筋的配筋設(shè)計(jì)方面，如果配比的鋼筋合理，可以避免出現(xiàn)構(gòu)造裂縫。（2）配筋時(shí)，需要定位準(zhǔn)確，確保鋼筋保護(hù)層厚度達(dá)標(biāo)，注意鋼筋表面的清潔。

2.2 預(yù)防鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的施工方法

2.2.1 混凝土現(xiàn)場澆筑方面

（1）在進(jìn)行混凝土澆筑的過程中，防止出現(xiàn)離析情況，澆筑過程中將混凝土振搗密實(shí)，增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度，對于混凝土硬化后的溫度進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)裂縫，及時(shí)處理，在后續(xù)的現(xiàn)場澆筑施工中，不斷完善混凝土的配合比。

（2）現(xiàn)場澆筑混凝土需進(jìn)行早期的養(yǎng)護(hù)強(qiáng)化，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。如果混凝土所處的外界條件相對惡劣，進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。如果無法進(jìn)行灑水時(shí)，可用保濕物進(jìn)行全面的覆蓋。

2.3 設(shè)計(jì)方法

（1）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)需要建立在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)之上，如果設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土工程的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，會使結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，引發(fā)墻體出現(xiàn)裂縫。需要控制結(jié)構(gòu)自身的長寬高的設(shè)計(jì)比，提高結(jié)構(gòu)的剛度。（2）在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程的施工過程中，可以采用補(bǔ)償收縮施工技術(shù)：結(jié)構(gòu)中所出現(xiàn)的混凝土裂縫主要是由于混凝土自身的收縮性能所造成的。如果想要及時(shí)進(jìn)行裂縫處理，則需要在混凝土中加入適量的膨脹劑。（3）需要高度重視鋼筋的配比設(shè)計(jì)：在設(shè)計(jì)過程中，需要高度重視鋼筋的配比，尤其是構(gòu)造鋼筋的搭配。

3結(jié)束語

在鋼筋砼結(jié)構(gòu)建設(shè)與應(yīng)用環(huán)節(jié)，經(jīng)常出現(xiàn)鋼筋混凝土裂縫，作為施工人員來說，需要引起高度重視，混凝土裂縫不僅僅影響建筑的外觀，還會影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1] 傅曉暉.鋼筋混凝土框架橋墻身裂縫分析及預(yù)防措施[J].鐵道建筑，2003（10）：52-53.

[2] 王敏.防止框架結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的措施[J].鐵道建筑技術(shù)，2004（2）：63-64.

[3] 過鎮(zhèn)海.鋼筋混凝土原理[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.