探討公路橋梁施工過程中裂縫產生的原因

賀愛民

摘 要：為優化公路橋梁工程的建設質量，延長其使用壽命，創造出更多的經濟效益，作出加強施工階段裂縫問題防控的建議。文章首先闡述公路橋梁施工階段常見的裂縫問題，包括收縮裂縫、負荷裂縫、溫度裂縫等，分析以上問題的成因，探究幾點切實可行的應對方法，以供同行參考借鑒。

關鍵詞：公路橋梁;裂縫原因;應對方法

0 引言

橋梁是交通體系中的重要構成部分，其建設情況關系著交通運輸能力，影響人們出行活動安全性及區域經濟發展效率，故而眾多施工方在實踐中不斷探究優化公路橋梁工程建設質量得出工法。混凝土有材料來源廣泛、耐火性優良、抗壓性強達成諸多優勢，已經成為當下公路橋梁工程建設階段的常用材料之一，裂縫是橋梁施工階段的常見病害類型之一，其不僅會降低橋梁工程的穩定性，范圍在不斷擴大過程中會削弱結構內層鋼筋穩固性，使公路運營過程埋置諸多安全隱患。

1 分析公路橋梁施工中的裂縫類型及主要原因

1.1 干縮裂縫

這是公路橋梁施工階段常見的裂縫問題，包括塑性、縮水、炭化、自生收縮等，會造成砼構件體積出現改變，最后形成收縮樣裂縫。主要是砼澆筑后4 h～5 h內開始逐漸出現自主收縮，此時水泥水化反應十分顯著，大量水分快速蒸發，最后造成砼形體改變，砼構件因出現了不均勻收縮而在表層形成了裂縫[1]。此外，砼內外收縮程度存在差異，也會使自身表層形成過大的拉力，進而出現收縮裂縫。

1.2 橋梁荷載

由橋梁荷載引起的裂縫類型一直接應力以及次應力裂縫為主。通常是因為將大量施工物料與器具堆放在橋梁受力位置，或者施工方沒有嚴格依照圖紙要求操作、部分參建人員隨意調整施工順序等，造成橋梁結構受力改變等，都可能會引發梁直接應力裂縫;施工中不能精準測算出開槽、鑿洞方位及科學仿真模擬受力狀態等，均可能造成開孔處受力集中，這是次應力裂縫形成的主要原因之一。

1.3 溫度變化

我國多數地區四季分明，季節交替時晝夜溫差相對大、降水量較少、風沙較大及空氣相對濕度偏低等。外界客觀因素容易影響公路橋梁的建設質量，溫度改變引起的砼裂縫一表面裂縫為主，走向沒有規律。比如體積相對較大額的砼柱，澆筑工序結束后水泥發生水化反應會釋放熱量，內部溫度快速上升，內外部形成較大溫差，導致砼表面形成拉應力。如果砼表面拉應力明顯高于抗拉強度時，則便會造成砼表面形成裂縫。

1.4 地基變形

公路橋梁工程建設階段，澆筑砼時，受自身重力的影響，一方面會引起基礎與支架的不均勻問題，造成砼局部出現變形;另一方面砼構件內較沉重的顆粒自身出現沉降，造成砼結構的均勻性降低，均會在模板相互作用下形成裂縫[2]。橋梁工程施工建設時因地基基礎出現垂直沉降造成公路橋梁形體發生不同程度改變，一旦超出砼結構自身的抗拉能力時，便會出現開裂問題，通常在砼澆筑后的10 min到3 h中出現。

2 防控對策

2.1 加強施工原材料的質量控制

這是控制裂縫問題的基礎步驟。在公路橋梁施工早期，就應嚴格控制施工原材料的來源，以防部分施工方為壓縮工程建設成本，而購置了低價劣質材料，出現偷工減料的行為等。砼是很多公路橋梁建設活動中常用物料，如果材料質量不合格，則會直接影響項目建設質量。

在具體建設活動中，在確保砼強度符合工程設計要求基礎上，推薦選用低標號或產熱低水泥，能減少水泥水化反應的熱量。并選購級配較好的粗、細集料，嚴格控制集料的針片狀顆粒含量，有助于減少發生收縮裂縫問題的風險。建材進場前均要指派專人進行檢測檢驗，檢驗合格率要達到100%，鉆孔灌注樁成品檢測1類樁≥95%。

2.2 科學部署公路橋梁及設計荷載

在施工設計時段中，技術人員一定要綜合多方面因素分析橋梁工程建設中可能出現的突發情況，考量橋梁有關荷載因素形成的影響，合理規劃設計公路橋梁施工過程，全面優化工程結構。在具體施工活動中，要指派專人前往工程現場全面考察、調查研究公路橋梁，確保橋梁施工各環節均能符合荷載要求，實現預設的建設目標。

2.3 加強地基的勘測

這是從源頭上控制橋梁裂縫問題的有效方法之一。地基是橋梁施工的基礎，若其存在問題，不僅會干擾橋梁后續施工進度，也會降低工程整體建設質量，甚至引發質量安全問題。在工程建設前期，要指派勘測團隊前往工程現場了解地質狀況，進而合理組織后期的建設活動[3]。

2.4 做好施工過程的溫度控制

工程施工階段要保證地基結構安全性、穩定性的基礎上，加強溫度的控制，這是減少或規避裂縫問題的有效方法之一。砼澆筑工序結束后，水泥會發生水化反應，釋放大量熱量，在施工前，要組織工人對原材料進行預降溫處理，保存粗、細骨料時要采用遮擋措施，以防在陽光直射下骨料溫度明顯升高;如果施工對象是大體積砼，則建議對骨料進行預冷處理，拌合節點添加適量冰水;砼運輸時做好遮擋工作[4]。施工中，要督導工人嚴格依照設計要求進行分層澆筑、振搗等操作，特殊情況還需進行二次振搗，借此方式提升振搗的密實度;經檢測確定砼施工效果符合相關規范時，方可拆除模板，在拆除環節嚴禁出現撞擊砼構件的行為。砼養護時可以用草氈、灑水養護等方法，加強養護時間的控制，通常不短于14 d，并加強大溫度、濕度等指標的控制。

2.5 優化橋梁施工方法的完善

在具體施工建設中，施工方應嘗試使用更多的新工藝、技術方法等，借此方式減少裂縫等質量問題，綜合多方面因素完善橋梁工程的設計方案。針對那些應用效果不確定的決策設計，要邀請專家測評其可行性、合理性，并親臨現場指導具體施工過程，最大限度的提升建筑工程的質量安全。加強橋梁工程跨度大小的控制，結合工程所在地的地質條件、對于因地下水流急地質改變引起的病害問題，要及時、科學應對。

2.6 及時修補裂縫問題

表面封閉修補是常用的修補技術方法。首先參照裂縫的檢測報告，前往工程現場核查裂縫數目、規格等指標，清晰標注出需進行封閉處置的裂縫范圍。其次，全面清理裂縫表面，并且切割出“V”型槽，針對寬度較小的裂縫，建議工人應用角磨機等器具將裂縫周圍的附著物、塵土等全面清除，建議角磨機沿裂縫切寬度5 mm，深度5 mm～10 mm的“V”型槽。再者，規范的調配環氧樹脂膠泥，對其力學指標進行檢測檢驗，確保各項指標檢出值均能符合橋梁工程質量要求。最后，對裂縫進行封閉化處理。具體是在判斷環氧樹脂膠液處于半干狀態時，慢慢將環氧樹脂膠泥刮涂填至“V”型槽內，有序進行壓實、抹平操作。在膠泥刮涂階段，要規避出現小孔和氣泡等，固化以后的膠泥表層要均勻、平整，嚴禁出現裂縫、脫落等不良現象。橋梁施工階段還可能出現影響結構強度的裂縫，建議施工方應用結構補強、錨固補強法等。在裂縫修補結束后，還需利用多種方法檢測修補效果，例如鉆心取樣試驗等。

3 結束語

公路橋梁施工活動中，多種因素影響著項目施工效果，裂縫是常見的質量病害之一，理應得到施工方的重視，綜合多方面因素分析裂縫成因，規劃其所屬類別，在施工前期加強預防力度，消除問題;如果工程建設中探查到出現裂縫問題時，應結合裂縫大小，及時采用適宜的修補措施，力爭將裂縫形成的危害降至最低。

參考文獻：

[1]王雷.公路橋梁裂縫病害成因分析及控制措施研究[J].中國高新科技，2020，17（17）：77-78.

[2]王玉春.公路橋梁施工過程中預應力技術的應用研究[J].黑龍江交通科技，2020，43（8）：104-105.

[3]陸林.公路橋梁大體積混凝土常見裂縫與施工控制工藝[J].智能城市，2020，6（11）：219-220.

[4]盧正情，柴帥東，尹賀軍.公路橋梁施工混凝土裂縫防治研究[J].河南科技，2020（11）：81-82.