公路橋梁混凝土裂縫成因分析及處治措施分析

朱益兵

摘 要：目前，我國公路橋梁建設呈現(xiàn)出向著要求更高、規(guī)模更大、數(shù)量更多方向發(fā)展的趨勢，同時這就對工程建設水平提出了更為高遠的要求。本文主要從公路橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因出發(fā)，結合工程實際提出了與其相應的策略，以期能夠為我國公路橋梁建設質(zhì)量的提升建立可靠基礎。

關鍵詞：高速公路橋梁;混凝土裂縫;應對策略

在高速公路橋梁施工與養(yǎng)護環(huán)節(jié)實行嚴格的技術管理，并對產(chǎn)生的裂縫進行全面的分析，能夠很好地將橋梁結構維持在相對穩(wěn)定、可靠的狀態(tài)下，發(fā)揮其預定的設計功能。所以，在公路橋梁混凝土工程中應當對裂縫的出現(xiàn)進行深入的探討，尤其是在關于裂縫產(chǎn)生的原因與抑制方法的研究上應特別注意，同時也要求相關技術人員在實際工程中加強相關手段的應用，全面提升施工技術的先進化、靈活化，推動行業(yè)發(fā)展的穩(wěn)定與持續(xù)。

總體來說，針對于公路橋梁混凝土裂縫問題，在建設過程中可重點注意以下幾個方面來予以應對：（1）注重混凝土材料自身性質(zhì)的控制，尤其是應優(yōu)化混凝土配合比設計、合理原材料選擇，在施工開始前應先試驗測定試件的開裂程度，并根據(jù)試件的性質(zhì)有針對性地做出調(diào)整。（2）強化關鍵施工節(jié)點的控制，對于施工中對結構抗裂性影響較大的工序應特別注意，可采取相應措施來予以保障。（3）強化施工隊伍建設，優(yōu)先招收工程經(jīng)驗豐富、專業(yè)素養(yǎng)可靠的技術人員參與施工，此外也應建立完善的監(jiān)管機制，對施工全過程開展全面的管控。

1 公路橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因

1.1 結構內(nèi)外溫差

混凝土在拌和制備時受到水泥水化反應的影響，會放出大量的熱量，而混凝土澆筑工程要求在初凝前應全部澆筑完成，位于內(nèi)部的先澆混凝土熱量難以得到散失，這就會導致混凝土結構內(nèi)外溫度存在一定差異。因此，在混凝土結構凝結、養(yǎng)護過程中，熱脹冷縮引發(fā)的變形不同步就會導致內(nèi)部產(chǎn)生拉壓應力，為裂縫的產(chǎn)生創(chuàng)造不利條件，在大體積混凝土澆筑中這一問題尤為突出。此外，熱量散失也會加快混凝土中水分的蒸發(fā)，促進干縮裂縫的發(fā)展，對整體結構穩(wěn)定性造成損害。同時在混凝土結構收縮時，模板、鋼筋等也會對混凝土結構的變形造成阻礙，使得混凝土結構整體受到拉力作用，造成開裂的發(fā)生。

1.2 施工技術不當

施工技術是一項直接影響混凝土結構建設質(zhì)量的因素，受到機械設備、建設材料、施工人員等的影響較為顯著。譬如，商業(yè)混凝土在采用泵車進行轉運時，若其出現(xiàn)離析現(xiàn)象將會大大折損結構質(zhì)量，且極易產(chǎn)生開裂的問題，因此運輸至現(xiàn)場后技術人員應當及時檢查，對于不符合要求的應當二次拌和使其均勻。此外，還應當嚴格模板工程，根據(jù)規(guī)范要求采取有效措施來對其質(zhì)量予以保障，譬如木模在使用前應在其表面涂刷一層脫模劑，否則在拆模時很容易導致其結構的損壞。

1.3 不均勻沉降

不均勻沉降是公路橋梁工程中十分突出和常見的地基問題，基礎沉降量的差異將會導致其上結構內(nèi)部產(chǎn)生相應的拉壓應力。當這一影響所產(chǎn)生的結構內(nèi)部拉應力達到材料的開裂強度后即會導致結構的裂縫產(chǎn)生，破壞橋梁自身的整體性、功能性、安全性，為其預定功能的實現(xiàn)造成不利影響。特別地，若在施工時存在混凝土振搗不充分、養(yǎng)護環(huán)境不達標、地質(zhì)勘測不可靠等問題，那么在不均勻沉降現(xiàn)象的影響下橋梁結構的安全風險將更大，對橋梁使用產(chǎn)生的損害也將更為顯著。此外，若混凝土結構中鋼筋處理不當，存在表面銹蝕嚴重等問題，那么也將大大損壞混凝土性能，不利于其抵抗外部作用，在不均勻沉降的條件下極易發(fā)生開裂。

1.4 其他原因

公路橋梁工程是一類涉及廣泛、內(nèi)容復雜的基礎建設工程，其建設質(zhì)量的影響因素十分復雜，除了以上成因外，公路橋梁裂縫的產(chǎn)生還受到許多其他原因的影響：（1）受到工期、成本等的影響，有的公路橋梁項目在建設時只關注施工技術的規(guī)范與否，而忽略了客觀環(huán)境對于施工質(zhì)量所產(chǎn)生的影響，譬如為了保障混凝土凝結效果，不同的氣候下需要采用不同的手段，否則很容易由于混凝土結構存在的溫差而導致開裂的發(fā)生，在極寒以及高溫環(huán)境下施工該問題尤為突出。（2）為了保障混凝土工程的質(zhì)量，就需要技術人員制定與實際情況相適應的施工計劃，且在施工過程中針對出現(xiàn)的各種問題靈活調(diào)整施工方案。若施工人員技術水平較差或經(jīng)驗不足，則很難將施工方案嚴格落實，使得建設質(zhì)量無法得到有效保障。這就要求施工人員在施工開始前對于各個要點有充分的認識，此外也應做好技術交底工作，使得在作業(yè)過程中能夠將施工技術進行可靠的執(zhí)行。

2 公路橋梁混凝土裂縫問題的應對策略

在對以上問題有充分的分析后，為了盡可能地提升施工技術的可執(zhí)行性，落實混凝土工程科學施工的原則，可主要從以下幾個方面制定對策：

2.1 強化建設材料管理

材料是影響混凝土結構開裂的主要原因之一，如果能夠對材料特性做出嚴格的控制，那么將大大降低裂縫產(chǎn)生的可能性，因此強化建設材料管理是公路橋梁混凝土裂縫問題的關鍵手段。

（1）技術人員可針對于工程實際情況，并結合地勘報告對工程需求展開全面的分析，以此確定最為合適的水泥種類，降低其水化反應產(chǎn)生的熱量對裂縫發(fā)展的影響。同時，水泥在采購時應優(yōu)先選擇信譽良好、資質(zhì)合格的供應商合作，并應在進場前完成其合格證書的審核，如有必要還可現(xiàn)場試驗檢測其性能是否符合設計要求。

（2）在骨料的選擇上，應盡可能采用收縮性能較小且級配良好的用于施工，同時也應嚴格控制骨料中的含泥量。在確定配合比時，設計人員還應充分考慮到骨料性質(zhì)對混凝土干縮的影響，有針對性地確定骨料粒徑，從結構上解決裂縫問題，降低其對公路橋梁建設項目的質(zhì)量影響。

2.2 完善養(yǎng)護作業(yè)制度

養(yǎng)護作業(yè)是對混凝土結構性能形成最為關鍵的一個環(huán)節(jié)，其作業(yè)質(zhì)量將直接決定混凝土裂縫的發(fā)展程度，因此施工人員應當制定完善的養(yǎng)護作業(yè)制度，規(guī)范其流程。

（1）在混凝土結構模板拆除完成后，即應當及時地安排施工人員開始養(yǎng)護作業(yè)，以免混凝土結構因為水分不足的原因而產(chǎn)生開裂，保障其始終處在相對穩(wěn)定、可靠的狀態(tài)中。

（2）借助于專業(yè)培訓、階段考核等方式來促使技術人員建立科學的混凝土養(yǎng)護觀念，使其能夠主動、積極地制定可靠的養(yǎng)護規(guī)劃，對混凝土性能的形成構建合適的環(huán)境，抑制質(zhì)量隱患在施工過程中的萌芽。

2.3 嚴格管控混凝土施工

人為因素是混凝土工程施工中最為活躍和核心的部分，這就要求管理人員嚴格按照相關規(guī)范要求、地方法規(guī)對施工過程進行約束，尤其是在橋梁工程關鍵節(jié)點的施工中應予以足夠重視。

（1）制定健全而明確的管理條例，對于施工各個環(huán)節(jié)的要求做出詳細的書面表述，以便于施工人員的具體執(zhí)行，推動施工技術向著標準化、科學化、高效化的方向發(fā)展，減小不必要的風險。

（2）管理工作的開展離不開明確的獎懲制度，在實際工程中可在管理部門中實行網(wǎng)格化管理，將不同方面的工作分配到具體的個人，將施工質(zhì)量的高低與施工人員、管理人員的績效評價相掛鉤，對于作業(yè)水平高、效率高的可予以獎勵，對于作業(yè)質(zhì)量差、進度慢的可采取懲罰。

2.4 注重裂縫修復工程

在很多工程中混凝土結構裂縫已經(jīng)產(chǎn)生，為了使其性能能夠滿足結構的基本要求，這就需要開展裂縫修復工程對其進行補救，來盡可能地降低裂縫對結構的影響。

（1）充分結合表面封閉法，對結構表面的裂縫進行封堵。但應注意，在封堵作業(yè)開始前需要對裂縫附近進行全面的清掃，確保其表面沒有灰塵、雜物等，在此基礎上再灌入一定量的環(huán)氧樹脂，在灌注前應在縫內(nèi)留置有通氣孔，以便于修復漿液能夠順利地滲滿縫隙。

（2）混凝土結構裂縫修復工程在開展前，需要技術人員對該方法應用的可行性、可操作性進行論證，并以此制定最為合理的修復方案，對灌漿量、清掃方式做出明確的規(guī)定，以優(yōu)化修復工程作業(yè)效果。

2.5 其他處理對策

（1）強化施工人員專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)。建設單位在施工過程中應定期開展技術培訓，以此來提升施工人員作業(yè)的標準化與專業(yè)化，此外培訓也應重點培養(yǎng)施工人員的責任意識與安全意識，使其在思想上能對施工質(zhì)量有足夠的重視。此外，建設企業(yè)還可以借助于技術交底、獎懲機制等方式促使施工人員積極學習專業(yè)知識、完善個人能力，并在混凝土工程中采取合理方法來抑制裂縫的發(fā)展。基于可靠的施工團隊，能夠為公路橋梁建設提供更為有力的保障，全面提升建設項目的效益，使得橋梁建設項目的使用壽命得到延長。

（2）改進裂縫修復手段。對于裂縫表面沒有積水的修復工程，技術人員可以在其上涂抹一定量的聚合物水泥砂漿，實踐表明該方法在干燥裂縫處理上有著十分突出的優(yōu)勢。總體來說，裂縫修復工程應當密切聯(lián)系工程實際情況來開展，在對裂縫尺寸、建設環(huán)境、裂縫成因有充分的認識之后，制定與之相對應的修復方案。特別地，在修復材料的選擇上應考慮到溫度、濕度等對其的影響，以防其修復效果無法滿足預期。總體來說，修復手段的改進應當具有足夠的針對性，并優(yōu)先采用先進材料、技術、機械，適應工程多樣化的需求。

3 結語

綜上，借助于合理的應對措施，公路橋梁混凝土裂縫能夠得到有效的遏制，降低其對于工程建設質(zhì)量的影響，使得混凝土結構可以維持在相對穩(wěn)定、可靠的狀態(tài)下，保障公路橋梁交通運輸功能的正常實現(xiàn)。因此，在實際公路橋梁建設項目中，應當重視混凝土結構的裂縫問題，密切結合工程實況探究其成因，并不斷優(yōu)化設計方案，使得公路橋梁建設有足夠的保障。

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