路橋施工混凝土裂縫原因及改進(jìn)措施

左 健

(四川川交路橋有限責(zé)任公司， 四川 德陽 618300)

施工材料、溫度變化、地基變形、荷載力等因素均可能成為造成路橋混凝土裂縫的影響因素，裂縫的產(chǎn)生會直接導(dǎo)致路橋承載力下滑。若裂縫在后期使用過程中逐漸擴(kuò)大，還可能導(dǎo)致路橋橋面變形甚至垮塌。對于施工方而言，必須明確造成裂縫的影響因素并有針對性地處理，保障路橋工程質(zhì)量及安全。

1 混凝土裂縫的產(chǎn)生因素

1.1 材料質(zhì)量因素

混凝土材料的最終質(zhì)量會受到材料本身質(zhì)量以及攪拌工藝等多種因素影響，在制成混凝土材料期間，部分堿性骨料會產(chǎn)生遇水膨脹的硅溶膠，膠體體積在增大過程中對混凝土產(chǎn)生擠壓力量而造成裂縫[1]。根據(jù)現(xiàn)階段路橋施工工藝尚無根治方式，但可通過嚴(yán)控骨料選擇降低硅溶膠產(chǎn)生程度。一些施工單位在選擇骨料時未注重骨料的性能及組成，在實(shí)際施工期間使用非活性骨料過程中未注意水泥含堿量的嚴(yán)格控制，導(dǎo)致堿性骨料長時間處于堿脹過程，混凝土裂縫由此產(chǎn)生。

1.2 地基變形因素

路橋施工必須嚴(yán)格考核當(dāng)?shù)氐鼗鶢顟B(tài)，若存在地基變形情況，很可能造成路橋地基沉降，路橋整體結(jié)構(gòu)承載力發(fā)生變化而造成混凝土裂縫[2]。具體而言，地基變形造成路橋混凝土裂縫的原因可歸納為三點(diǎn)。首先，隨著混凝土重量的增加以及體積的增大，重力作用影響下沉降難以避免，持續(xù)重力作用下會出現(xiàn)水泥漿；其次，混凝土在塑性狀態(tài)下結(jié)構(gòu)存在變形約束，混凝土的支護(hù)力量及基礎(chǔ)力量可能出現(xiàn)局部變形而導(dǎo)致整體發(fā)生不均勻沉降和裂縫；最后，在地基沉降的過程中裂縫的產(chǎn)生會明顯影響路橋模板及鋼材，既而加大裂縫程度。

1.3 荷載壓力因素

荷載力過大主要與路橋本身設(shè)計(jì)以及施工操作兩項(xiàng)因素有關(guān)，在設(shè)計(jì)過程中，若未考慮到路橋的實(shí)際承載需求或高估了當(dāng)?shù)氐鼗休d力，可能導(dǎo)致混凝土在高壓力下發(fā)生裂縫[3]。操作方面，實(shí)際施工期間若專業(yè)操作性不足，可能造成預(yù)制的橋梁和道路在結(jié)構(gòu)受力特性上未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際操作時干擾橋梁和道路安裝部件的吊裝操作影響到橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，當(dāng)大量施工材料堆積在橋面上或在施工過程中參數(shù)和指標(biāo)未嚴(yán)格核算出現(xiàn)數(shù)據(jù)失真，會造成橋梁荷載承載過大影響內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，繼而出現(xiàn)混凝土裂縫。

1.4 溫度變化因素

在路橋施工期間難免遇到溫度大幅度變化，在變化過程中混凝土?xí)艿酵獠凯h(huán)境影響而發(fā)生收縮和膨脹，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸出現(xiàn)變形。變形約束產(chǎn)生的應(yīng)力大于混凝土承載力時，混凝土?xí)饾u出現(xiàn)裂紋，裂紋逐漸增大導(dǎo)致裂縫[4]。溫度變化也被稱為熱冷現(xiàn)象，施工本身產(chǎn)生的裂紋出現(xiàn)尺寸變化導(dǎo)致混凝土路面部分開裂。溫度變化因素產(chǎn)生的裂縫大多是由于混凝土反復(fù)出現(xiàn)冷收縮和熱膨脹的運(yùn)動狀態(tài)所致，一般來說，只有在內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫差效應(yīng)過大時才會產(chǎn)生。除此之外，在混凝土出現(xiàn)硬結(jié)反應(yīng)時處理不及時同樣會產(chǎn)生裂縫。

2 混凝土裂縫的防治措施

2.1 裂縫的及時處理

（1）加固結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)加固法主要應(yīng)用于由于荷載作用出現(xiàn)的裂縫情況。由于橋梁路面承載性能下滑，在發(fā)現(xiàn)存在裂縫時，可通過架設(shè)支護(hù)結(jié)構(gòu)和搭建支架來保障整個橋體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，屬于整體加固法。

（2）砂漿灌漿

按照施工期間的混凝土配比和相應(yīng)材料來配制砂漿材料，保障砂漿材料與原有材料相匹配，合理灌注至混凝土裂縫之中。此類方式適合于裂縫偏大情況，通過灌注與原有混凝土匹配的砂漿，裂縫可有效修復(fù)，此項(xiàng)操作屬于局部加固法。

（3）材料填充

選擇適合的材料直接填充在路橋橋面缺陷位置和裂縫之中，達(dá)到堵住裂縫缺口的效果。這種處理方案適合于裂縫較小情況，通常在及時發(fā)現(xiàn)裂縫后直接采用填充法，可達(dá)到操作簡單、便捷的效果，屬于局部加固法。

（4）表面處理

當(dāng)橋面剛開始出現(xiàn)裂縫時，此時縫隙較小，可通過簡單修復(fù)方式避免裂縫擴(kuò)大化。處理前需將裂縫周圍及裂縫內(nèi)的雜質(zhì)清除，完成裂縫修補(bǔ)后需實(shí)施涂漿處理，保障縫隙處于封閉性狀態(tài)，避免再次裂開。

2.2 裂縫的有效預(yù)防

（1）嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)

在路橋建設(shè)采購時必須保障屬于正規(guī)廠家生產(chǎn)的合格材料，材料進(jìn)場前測試材料質(zhì)量，檢查驗(yàn)收合格證明。嚴(yán)控鋼筋及混凝土質(zhì)量，避免鋼筋應(yīng)變力大于混凝土極限拉伸應(yīng)變力。

（2）強(qiáng)化裂縫控制

施工人員應(yīng)了解到裂縫產(chǎn)生的原因?qū)儆诙囗?xiàng)因素共同作用結(jié)果，從預(yù)防著手，考察當(dāng)?shù)氐鼗鶙l件能否承載相應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)及重量。設(shè)計(jì)方應(yīng)調(diào)查好路橋的周邊環(huán)境、現(xiàn)場環(huán)境、主體結(jié)構(gòu)承載力。若施工中發(fā)現(xiàn)主體表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)由于荷載作用產(chǎn)生裂縫，必須及時修復(fù)整改。

（3）降低溫度影響

在陽光照射下，水泥水化放熱影響到混凝土結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生裂縫，部分操作中電弧焊接產(chǎn)生的熱度也會造成冷熱不均而造成混凝土膨脹和收縮，溫度應(yīng)力下出現(xiàn)溫度裂縫。施工期間應(yīng)注意混凝土中水骨料適當(dāng)減少，達(dá)到均勻散熱效果。冬季施工時注意蒸汽養(yǎng)護(hù)，避免混凝土驟然發(fā)熱或驟然冷卻。

（4）重視路橋養(yǎng)護(hù)

后期養(yǎng)護(hù)主要需強(qiáng)調(diào)濕度及溫度變化而出現(xiàn)的裂縫類型，重視養(yǎng)護(hù)細(xì)節(jié)操作。例如在灌漿前，應(yīng)將橋面的孔隙及裂縫堵塞，選擇環(huán)氧砂漿或水泥砂漿涂抹達(dá)到堵漏、止?jié){效果。封閉完成后間隔一天才可實(shí)施壓氣實(shí)驗(yàn)和壓水試驗(yàn)，查看噴嘴通暢及裂縫封閉效果。

3 結(jié)束語

綜上所述，造成路橋施工混凝土裂縫的因素較多，施工方需強(qiáng)調(diào)材料質(zhì)量及施工質(zhì)量，重視裂縫的及時處理及后期養(yǎng)護(hù)，保障路橋工程建設(shè)質(zhì)量。

[1]劉玉強(qiáng).淺析道路橋梁施工中混凝土裂縫的原因及對策[J].門窗,2017,No.132 12:118.

[2]李元杰.淺析市政路橋施工中常見的質(zhì)量問題與解決措施[J].綠色環(huán)保建材,2017,No.130 12:88+90.

[3]李華.路橋施工中的混凝土裂縫形成的原因與控制技術(shù)[J].城市道橋與防洪,2016,No.212 12:131-133+17.

[4]劉錦盛.關(guān)于路橋施工混凝土裂縫問題及其控制的探析[J].建材與裝飾,2016,No.432 28:9-10.