道路橋梁施工中產(chǎn)生裂縫的原因及應(yīng)對(duì)措施

文/王彭飛、張樹剛、耿傳宇 山東宇通路橋集團(tuán)有限公司 山東東營(yíng) 257300

近些年，我國(guó)橋梁技術(shù)迅速發(fā)展，理論水平不斷提高。但是橋梁實(shí)際施工中受到各類外界因素的影響，造成普遍存在橋梁裂縫問題，其中部分橋梁裂縫問題嚴(yán)重，誘發(fā)一系列交通事故。為避免橋梁施工裂縫問題的出現(xiàn)，施工技術(shù)人員必須深入研究相關(guān)問題并給出具體優(yōu)化措施。

1、裂縫問題在道路橋梁工程中的危害性

混凝土作為道路橋梁工程主要的施工材料，通常采用混凝土結(jié)構(gòu)，使得混凝土裂縫問題成為其最致命的質(zhì)量病害。道路橋梁施工過程中裂縫現(xiàn)象主要表現(xiàn)為收縮裂縫、溫度裂縫、沉降裂縫、變形裂縫和結(jié)構(gòu)裂縫等幾種形式，每一形式下的裂縫問題都有著不同的引發(fā)因素，但其所造成危害卻是相同的。混凝土初凝后，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象有時(shí)不會(huì)出現(xiàn)，經(jīng)過一段時(shí)間后裂縫可能就會(huì)顯現(xiàn)在混凝土表面。一旦裂縫長(zhǎng)度逐漸延伸、深度由表及里，就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的質(zhì)量問題，不僅影響著道路橋梁工程外形的美觀，也使其使用性能和耐久性受到嚴(yán)重的影響。因此，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題值得引起施工單位的注意，施工單位必須對(duì)其加以研究和分析。

2、道路橋梁施工中產(chǎn)生裂縫的原因

2.1 混凝土質(zhì)量不過關(guān)

混凝土中包含了水泥、砂石、鋼筋及工程用水等多種原材料，每一種原材料的質(zhì)量問題都會(huì)影響混凝土的性能。其中，骨料的質(zhì)量直接影響到混凝土的強(qiáng)度。使用不達(dá)標(biāo)的骨料，在混凝土攪拌的過程中，所需要的水量與原本的額定計(jì)算量之間會(huì)產(chǎn)生較大的差距，使用不合理的水量會(huì)嚴(yán)重影響混凝土在施工過程中的收縮性，最終導(dǎo)致橋梁中產(chǎn)生裂縫。

2.2 荷載變化

荷載變化是造成橋梁施工中出現(xiàn)裂縫的重要因素，主要是指在橋梁使用過程中承載的動(dòng)荷載、靜荷載、次應(yīng)力等超出了設(shè)計(jì)方案中的安全界限范圍。一方面是在設(shè)計(jì)階段對(duì)于橋梁可能承載的荷載預(yù)估不足或出現(xiàn)了估計(jì)的偏差，在實(shí)際使用中橋梁承載的直接應(yīng)力導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。另外，在施工過程中可能出現(xiàn)局部過度堆積材料的問題，或是為了保證施工進(jìn)度而對(duì)沒有完成的混凝土進(jìn)行機(jī)械施工，導(dǎo)致超出橋梁荷載能力而引起混凝土裂縫。另一方面，是指在設(shè)計(jì)施工的階段對(duì)于橋梁開洞、鑿槽等操作可能產(chǎn)生的荷載估計(jì)不足，由開洞、鑿槽等操作產(chǎn)生的次應(yīng)力導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)裂縫。

2.3 溫度的影響

對(duì)于混凝土的結(jié)構(gòu)而言，其抗溫能力并不是很好，若是外界環(huán)境的氣溫以及結(jié)構(gòu)的溫度之間的差異較大，就會(huì)致使混凝土的結(jié)構(gòu)受到相對(duì)比較嚴(yán)重的影響。若是混凝土在結(jié)構(gòu)變形的過程中受到外力的影響，混凝土的結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生非常大的改變，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷的情況。尤其是寒冷時(shí)節(jié)，混凝土出現(xiàn)裂縫的概率極高。據(jù)研究，對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌時(shí)，其會(huì)釋放大量熱能。受低溫影響，混凝土表面會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象?；炷羶?nèi)外溫度差值較大的狀況下，拉應(yīng)力會(huì)引發(fā)其產(chǎn)生裂縫?；炷聊Y(jié)后，如果未及時(shí)采取措施對(duì)其覆蓋，則其表面失水，但是其內(nèi)部仍舊保持原有的水分，以致形成裂縫。

2.4 地基變形引起橋梁裂縫

地基變形一般是由于以下幾方面引起：如在開始建設(shè)道路橋梁時(shí)，由于有些建筑單位沒有合理的對(duì)橋梁進(jìn)行正確選址，地質(zhì)的勘探的工作沒有認(rèn)真落實(shí)以致不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)該地段存在的自然問題；在施工設(shè)計(jì)階段，出現(xiàn)的不合理情況使得橋梁的負(fù)荷能力滿足不了實(shí)際想要的效果等等。地基的變形，下沉、移動(dòng)等現(xiàn)象都會(huì)使橋梁受力不均，由于混凝土所能承受的力度是有限的，當(dāng)其負(fù)荷超過其最大力時(shí)，裂縫就很容易出現(xiàn)，進(jìn)而為人們的生活和出行帶來極大的不便且存在著安全隱患。

3、裂縫處理措施

3.1 表面修補(bǔ)

通過進(jìn)行表面修補(bǔ)的方式對(duì)混凝土出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行處理是一種使用幾率高，難度較低的手段。這種處理方式主要就是用來處理混凝土表層的裂縫，對(duì)于一些深層裂縫也是可以使用的，主要的施工步驟就是要預(yù)先確定裂縫的位置，并采用泥漿等材料進(jìn)行涂抹，同時(shí)使用纖維布進(jìn)行遮蓋，這樣一來就可以有效避免出現(xiàn)裂縫問題。

3.2 置換混凝土

置換混凝土的方式主要就是將鋼筋中的混凝土進(jìn)行清理，之后重新進(jìn)行混凝土的灌注，這種處理方式一般適用于處理一些裂縫較為明顯的情況。

3.3 化學(xué)防護(hù)的方式

通過使用電化學(xué)的基本理論，可以有效地改變環(huán)境的要素，以此來發(fā)揮的防腐效果。常用的防護(hù)措施主要是陰極防護(hù)法、氯鹽提取法以及堿性復(fù)原法。

3.4 填充封堵法

填充封堵法是利用一些膠結(jié)材料滲透到混凝土的裂縫內(nèi)部，以此來發(fā)揮膠結(jié)材料的加固作用。也可以順著縫隙的延伸方向進(jìn)行打鑿，之后將防水性能相對(duì)比較好的材料放入槽體之內(nèi)，進(jìn)而有效的混凝土進(jìn)行加固。

4、道路橋梁施工中產(chǎn)生裂縫的應(yīng)對(duì)措施

4.1 做好整體規(guī)劃設(shè)計(jì)

在道路橋梁施工項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，應(yīng)當(dāng)充分調(diào)研分析施工場(chǎng)地內(nèi)外環(huán)境特點(diǎn)以及特殊的施工要求。對(duì)可能影響橋梁荷載的相關(guān)因素進(jìn)行全面的分析和考慮，對(duì)施工方案進(jìn)行科學(xué)、合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)于其中基礎(chǔ)性設(shè)施、設(shè)備的配置與布局進(jìn)行通盤考慮。在施工過程中，要加強(qiáng)對(duì)施工情況的監(jiān)督，組織專業(yè)技術(shù)人員定期對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的荷載進(jìn)行檢測(cè)，從而保證施工環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案執(zhí)行，施工過程中的具體環(huán)節(jié)能夠滿足荷載的要求。

4.2 嚴(yán)格控制混凝土的質(zhì)量

首先，要對(duì)混凝土原材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把控，保證骨料的基本參數(shù)、抗壓度以及水泥的強(qiáng)度等滿足施工要求。其次，在具體施工過程中要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境、氣候等因素進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整，尤其是水泥與水量的配比，除了要遵守相關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)的要求外，還要進(jìn)行多次的試驗(yàn)，根據(jù)整體環(huán)境的變化規(guī)律適當(dāng)調(diào)整攪拌用水量，以保證在施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件下具有較好的性能。最大限度地控制混凝土變形，保證其具有較好的抗裂性能?；炷翍?yīng)盡量做到連續(xù)澆筑，不留或少留施工縫。施工縫的設(shè)置主要考慮一次混凝土澆筑強(qiáng)度和有效控制混凝土的收縮裂紋，在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土前，對(duì)接縫表面應(yīng)進(jìn)行鑿毛處理，粘貼遇水膨脹止水條或中埋式止水帶。

4.3 施工前把道路橋梁布局和載荷設(shè)計(jì)做好

在道路橋梁建設(shè)前期階段，有關(guān)的工作人員要具體認(rèn)識(shí)項(xiàng)目的現(xiàn)實(shí)狀況，之后以現(xiàn)實(shí)狀況為基礎(chǔ)，實(shí)施整體布局，完成科學(xué)規(guī)劃。于此同時(shí)，對(duì)于施工所用的鋼筋要實(shí)施科學(xué)、合理的布局，在施工進(jìn)程中切不能疏忽機(jī)械載荷這一點(diǎn)。這樣就能夠確保項(xiàng)目設(shè)計(jì)的載荷值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過施工中的現(xiàn)實(shí)載荷值。從而保證項(xiàng)目混凝土的強(qiáng)度包含現(xiàn)實(shí)載荷。使用這種措施之后，也能夠有效防止混凝土裂縫在建設(shè)道路橋梁時(shí)形成。

4.4 重視施工過程溫度的改變，避免溫度改變導(dǎo)致裂縫

在攪拌混凝土的時(shí)候，要留意添加水量。這樣做的目的就是使混凝土的溫度降低。特別是在天氣熱的季節(jié)實(shí)施施工的話，混凝土的溫度要控制好。比如，在夏季施工的時(shí)候，我們要減少混凝土的澆筑厚度，這樣混凝土可以更方便、更好的散熱，在特殊的狀況下，降溫的辦法要在混凝土的內(nèi)部增設(shè)，這樣混凝土的抗裂性就可以得到保證?；炷恋馁|(zhì)量愈好其抗裂性就愈強(qiáng)，因此，在道路橋梁項(xiàng)目施工的時(shí)候，我們不要疏忽混凝土的堆放、攪拌形式和混凝土的澆筑階段，同時(shí)，對(duì)于溫度高時(shí)，要增強(qiáng)對(duì)混凝土的澆水方法，對(duì)于溫度低時(shí)，要增強(qiáng)對(duì)混凝土的表面保溫方法，這樣才可以增加混凝土的抗裂性，使混凝土裂縫的情況降低。

4.5 規(guī)范道路橋梁工程的施工流程

施工流程對(duì)于減少道路橋梁的裂縫有很大的重要作用。因而在實(shí)地施工過程中，施工技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格遵循施工流程，依照相關(guān)施工要求進(jìn)行科學(xué)施工。只有在施工流程與操作技術(shù)符合規(guī)范的前提下，才能保證施工質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)性，進(jìn)而可以減少或避免裂縫的產(chǎn)生。同時(shí)建立重要的責(zé)任機(jī)制，提高全體施工人員的安全管理意識(shí)。人充分重視人才在管理工作中的作用，通過對(duì)專業(yè)知識(shí)以及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的雙重考核對(duì)管理人員進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，同時(shí)提高后期的培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)，保證管理團(tuán)隊(duì)的與時(shí)俱進(jìn)。

4.6 要做好后期保養(yǎng)工作

被稱為裂縫問題的多發(fā)時(shí)間段是在道路橋梁完工后的一段時(shí)間，在這一階段也不可以放輕松，因此后期的保養(yǎng)工作也要實(shí)施嚴(yán)格的管理和控制，為了使這階段發(fā)生的裂縫問題減少，也為了確保道路橋梁養(yǎng)護(hù)操作的實(shí)效性。道路橋梁在實(shí)施后期養(yǎng)護(hù)操作的時(shí)候，要格外重視外界環(huán)境的濕度與溫度，提前預(yù)防外界溫度的改變?cè)斐傻氖┕ち芽p問題，高度關(guān)注道路橋梁施工的最后一道工序。比如當(dāng)升高溫度的時(shí)候，能夠使用灑水降溫的方法對(duì)道路橋梁實(shí)施養(yǎng)護(hù)

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，在道路橋梁工程施工中，致使出現(xiàn)裂縫的原因有很多，只有充分了解產(chǎn)生裂縫的原因，才可以針對(duì)具體情況，采取具體措施，嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量，采用合理的施工工藝，強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)管理，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的各種因素，開展有效的施工，這樣就可以很好控制裂縫的產(chǎn)生，保證工程的施工質(zhì)量。

[1]李麗,王燕.淺析道路橋梁施工中產(chǎn)生裂縫原因及應(yīng)對(duì)措施[J].江西建材,2016,(23):165+169.

[2]夏樹林,周升斌.道路橋梁施工中混凝土裂縫成因分析以及應(yīng)對(duì)措施[J].黑龍江交通科技,2016,39(11):88+90.

[3]謝勇.道路橋梁施工中產(chǎn)生裂縫的原因及改進(jìn)措施[J].四川建材,2016,42(02):187+190.

[4]王群海.道路橋梁施工中混凝土裂縫成因及應(yīng)對(duì)措施分析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2015,(28):107-108.

[5]馮若謙.道路橋梁施工中產(chǎn)生裂縫原因及應(yīng)對(duì)措施的研究[J].價(jià)值工程,2014,33(20):120-121.