道路與橋梁設(shè)計(jì)施工中裂縫產(chǎn)生的因素及防控措施

劉洪亮

摘 要：混凝土是建造道路橋梁的主要材料之一，由于具有成本低、抗壓耐壓和不易被自然侵蝕破壞的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于道路橋梁建設(shè)中。然而，由于受到多種因素的影響，使得道路橋梁常發(fā)生裂縫問(wèn)題，影響道路橋梁的使用壽命及來(lái)往行車(chē)、行人安全。因此，加強(qiáng)道路橋梁施工中裂縫的有效控制具有重要意義。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；設(shè)計(jì)施工；裂縫；控制

伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，道路橋梁建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，混凝土是建設(shè)的主要材料。然而，在道路橋梁使用過(guò)程中，混凝土經(jīng)常出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，不僅影響整個(gè)建筑的美觀性，而且可能造成坍塌，威脅人們的生命安全。因此，解決混凝土建筑裂縫問(wèn)題顯得尤為重要。導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的原因眾多，如：超負(fù)荷承載、外部溫度致使其膨脹或收縮等。下文則對(duì)其產(chǎn)生原因及控制方法給予詳細(xì)闡述。

1.道路橋梁施工中裂縫產(chǎn)生的原因

1.1混凝土配合比不當(dāng)

道路橋梁設(shè)計(jì)施工中，混凝土進(jìn)行配合時(shí)，如果其配合比不當(dāng)，就會(huì)造成混凝土出現(xiàn)分層離析的情況，混凝土的離析就會(huì)造成上部富水泥漿層，其收縮性就會(huì)變大，引起混凝土板面出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫。粉劑摻合料的使用在一定程度上也會(huì)增加混凝土的收縮，比如：粉煤灰、煤渣等，粉狀材料與混凝土配合使用量越大其收縮程度也就越大。

1.2外加劑應(yīng)用不當(dāng)

外加劑在混凝土的使用中具有不可替代的作用，外加劑使用不當(dāng)不僅會(huì)造成混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，而且還會(huì)增大混凝土的收縮。如果外加劑和水泥的適應(yīng)性不好的話，就會(huì)造成水泥的假凝、泌水等狀況，從而增加混凝土的收縮程度，導(dǎo)致混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題。有時(shí)為了能夠縮短施工工期，就會(huì)在混凝土當(dāng)中摻入一些早強(qiáng)劑，而早強(qiáng)劑的使用也會(huì)對(duì)增加混凝土的收縮值，造成混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)開(kāi)裂等情況。高效減水劑的作用是克服塌落度損失，為了能夠較好的解決塌落度的損失情況，高效減水劑當(dāng)中會(huì)配入一些緩凝劑，但是由于緩凝劑的種類(lèi)有很多，并且部分緩凝劑也會(huì)增加混凝土的收縮值，導(dǎo)致混凝土板面出現(xiàn)開(kāi)裂等問(wèn)題。

1.3建筑設(shè)計(jì)問(wèn)題

收縮裂縫主要出現(xiàn)在收縮應(yīng)力比較集中的薄板版面上，在建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)問(wèn)題不夠重視，并且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有對(duì)容易產(chǎn)生溫度和收縮應(yīng)力的不規(guī)則建筑平面的凹凸角采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施，所以容易出現(xiàn)薄板板面開(kāi)裂的情況。板配筋的間距過(guò)大，特別是安歇用來(lái)抵抗負(fù)彎矩的鋼筋在沒(méi)有進(jìn)行計(jì)算的情況下，僅僅是按照規(guī)則進(jìn)行設(shè)置，從而導(dǎo)致在負(fù)筋末端的板面出現(xiàn)裂縫。如果在雙向板的板角處沒(méi)有配置好足夠的鋼筋，也容易發(fā)生裂縫等問(wèn)題。由于混凝土的受力主要有混凝土和鋼筋二者共同承擔(dān)的，有些建筑單位為了達(dá)到房子凈高的最大化，相關(guān)設(shè)計(jì)人員為滿足業(yè)主要求就會(huì)把混凝土的樓板設(shè)計(jì)的很薄，使板的總體剛度下降加劇了受拉鋼筋和混凝土的應(yīng)力值，版面就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂等情況。

此外，凍脹也是導(dǎo)致道路橋梁非結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的常見(jiàn)原因之一，在零攝氏度情況下，飽和混凝土?xí)霈F(xiàn)冰凍情況，混凝土中游離的水分轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，體積大幅度膨脹，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生膨脹應(yīng)力?；炷聊z孔中的水結(jié)冰后，會(huì)引起滲透壓，也會(huì)加大膨脹，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。凍脹裂縫在混凝土初凝時(shí)最為嚴(yán)重?；炷凉橇峡障侗容^大，水灰比偏大，若是振搗不實(shí)，容易出現(xiàn)早期凍害，因此產(chǎn)生裂縫。

2.道路橋梁施工中裂縫的控制方法

2.1完善施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)道路橋梁施工圖中，應(yīng)該盡可能避免產(chǎn)生裂縫，此為解決裂縫產(chǎn)生的根源性問(wèn)題。道路橋梁施工以橋梁設(shè)計(jì)圖紙為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)期間，應(yīng)該對(duì)裂縫問(wèn)題加以充分考慮，有助于降低結(jié)構(gòu)性突變率。所以，在設(shè)計(jì)圖紙過(guò)程中，應(yīng)該注重橋梁細(xì)節(jié)部分，并精準(zhǔn)定位，避免由于收縮混凝土而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

2.2控制施工材料質(zhì)量

1）采用優(yōu)質(zhì)改性瀝青。由于橋面各個(gè)鋪裝層的使用功能有有所不同，這就要求混合料的比例也有所不同。為了有效解決以上裂縫問(wèn)題，鋪裝上層可采用有著優(yōu)良抗裂性能、較好熱穩(wěn)性能的改性瀝青混合料，而鋪裝下層可采用穩(wěn)定性高、勁度大的改性瀝青混合料，進(jìn)而滿足橋梁高熱穩(wěn)性要求，提高橋梁的抗裂性和抗車(chē)轍能力。2）使用高強(qiáng)度的粗細(xì)集料。粗集料質(zhì)量的好壞直接影響橋梁的強(qiáng)度與硬度。因此，選擇粗集料時(shí)，盡量選擇干燥、無(wú)風(fēng)化及潔凈，且具有良好顆粒形狀的粗集料；并合理控制石料中的針片狀顆粒含量，提高瀝青混合料的內(nèi)摩擦角，增強(qiáng)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。而細(xì)集料對(duì)瀝青混凝土橋梁的施工也有著重要影響，最好采用人工砂作為橋梁瀝青混凝土的細(xì)集料，與改性瀝青有良好的粘附性。這主要是因?yàn)樘烊簧暗馁|(zhì)量變化較大，且與瀝青有著較差的粘附性，對(duì)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生不利影響。3）填充料的選擇。填充料適宜選擇干燥、潔凈的巖石。若填料選擇消石灰粉或水泥時(shí)，其用量應(yīng)小于填充料總量的2%。

2.3及時(shí)修補(bǔ)

道路橋梁一旦出現(xiàn)裂縫問(wèn)題時(shí)，需要采取合理的手段和措施進(jìn)行修補(bǔ)。實(shí)踐中修補(bǔ)道路橋梁裂縫的常用方法有以下幾種：1）內(nèi)部灌漿修補(bǔ)法。該方法屬于修補(bǔ)道路橋梁裂縫的常用方法之一，適用于修補(bǔ)較大的裂縫，并且修補(bǔ)過(guò)后的效果比較顯著。為了加強(qiáng)修補(bǔ)的效果，可往內(nèi)部灌漿的同時(shí)修堵和嵌縫。道路和橋梁出現(xiàn)出現(xiàn)裂縫，可先灌漿，然后在填補(bǔ)之后用涂抹的方式將裂口堵住，效果非常好。2）表面修補(bǔ)法。道路橋梁也經(jīng)常會(huì)有細(xì)小的裂縫，若發(fā)生此種情況，可對(duì)混凝土表面進(jìn)行處理，然后再采用修補(bǔ)的方式進(jìn)行填補(bǔ)，從而使其達(dá)到防水堵漏。

3.結(jié)束語(yǔ)

總而言之，道路橋梁裂縫產(chǎn)生因素較多，需要做好多方面工作，如：要對(duì)混凝土材料進(jìn)行合理檢查，對(duì)有裂縫的橋梁給予及時(shí)處理，嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)，同時(shí)在條件允許的情況下，全面引進(jìn)新工藝與新設(shè)備，從而打造出質(zhì)量高、水平高的混凝土道路橋梁。（作者單位：廊坊盛翔道橋工程有限公司）

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