淺談公路橋梁鋼筋混凝土施工裂縫防治技術(shù)

摘? 要：基于提高公路橋梁建設(shè)質(zhì)量目的，針對(duì)橋梁鋼筋混凝土施工裂縫等問(wèn)題，本文結(jié)合工程實(shí)例，從公路橋梁鋼筋混凝土施工管理分析，基于裂縫產(chǎn)生的原因，總結(jié)防治技術(shù)措施，落實(shí)施工管理工作，有效降低裂縫產(chǎn)生。以期為相關(guān)技術(shù)人員提供有關(guān)裂縫防治的參考。

關(guān)鍵詞：公路橋梁工程;裂縫;安全性

中圖分類號(hào)：U445.57? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2020）03-0000-00

0 引言

橋梁的建設(shè)和運(yùn)行，為人們的出行提供極大的便利。然而橋梁建設(shè)并非易事，尤其是質(zhì)量的把控，最大程度上控制質(zhì)量與安全風(fēng)險(xiǎn)，消除威脅橋梁安全運(yùn)行的隱患，保障橋梁價(jià)值與作用的實(shí)現(xiàn)?；诖?，本文深度分析此課題，提出有效的防范手段。

1 公路橋梁鋼筋混凝土施工裂縫類型

根據(jù)橋梁工程建設(shè)與運(yùn)行反饋等情況，常見(jiàn)施工裂縫如：（1）結(jié)構(gòu)性裂縫，當(dāng)外部荷載過(guò)大，超出橋梁承受極限，則會(huì)產(chǎn)生此類裂縫，影響橋梁整體的承載能力。（2）非結(jié)構(gòu)性裂縫。受到外部因素的影響，極易產(chǎn)生非結(jié)構(gòu)性裂縫，給橋梁的功能和美觀性造成影響，甚至縮短使用壽命。

2 公路橋梁鋼筋混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因

2.1 設(shè)計(jì)因素

從橋梁建設(shè)角度分析，施工裂縫的出現(xiàn)，同設(shè)計(jì)方案質(zhì)量不高有著關(guān)聯(lián)。開(kāi)展橋梁設(shè)計(jì)，若未能精準(zhǔn)計(jì)算橋梁荷載，當(dāng)所需的材料以及設(shè)備等進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，產(chǎn)生超負(fù)荷，形成超負(fù)荷壓力，會(huì)引發(fā)應(yīng)力裂縫。除此之外，施工作業(yè)引發(fā)的荷載變化，比如打洞等，如果沒(méi)有得到有效控制，最終造成次應(yīng)力裂縫。

2.2 溫度因素

橋梁建設(shè)中，熱脹冷縮對(duì)其性能有著很大影響。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受溫度變化影響極易產(chǎn)生變形。由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生拉應(yīng)力，若產(chǎn)生的拉應(yīng)力較大，已經(jīng)超過(guò)結(jié)構(gòu)抗拉能力，最終會(huì)形成溫度裂縫。隨著溫度的升高或者降低，裂縫出現(xiàn)擴(kuò)張和合并情況。開(kāi)展混凝土澆筑施工，產(chǎn)生的水化熱，促使混凝土內(nèi)部溫度不斷增加，受到內(nèi)外溫度差異不斷增加的影響，產(chǎn)生溫度裂縫。

2.3 材料因素

材料與橋梁性能有著直接關(guān)系，材料質(zhì)量管控到位，對(duì)減少施工裂縫產(chǎn)生，有積極作用。橋梁工程施工作業(yè)中，若原材料質(zhì)量存在問(wèn)題，澆筑施工后沒(méi)有達(dá)到設(shè)定的強(qiáng)度目標(biāo)，極易引發(fā)裂縫，甚至威脅橋梁運(yùn)行的安全。

3 公路橋梁鋼筋混凝土施工裂縫的防治策略

以某工程為例，設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。總長(zhǎng)度為818m，其中主橋長(zhǎng)度為610m，橋梁是截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)。整個(gè)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)地形復(fù)雜，作業(yè)難度大。

3.1 合理設(shè)計(jì)

控制橋梁鋼筋混凝土工程的質(zhì)量，要注重優(yōu)化工程施工設(shè)計(jì)。作業(yè)前，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，掌握氣候資料和相關(guān)信息，為混凝土施工方案的制定提供依據(jù)和支持。對(duì)于混凝土配合比的設(shè)計(jì)，依據(jù)混凝土材料絕熱升溫和控制方案，通過(guò)事前試驗(yàn)，確定材料的參數(shù)。明確粗細(xì)骨料和用水量等參數(shù)，為橋梁工程施工材料配合比設(shè)計(jì)，提供依據(jù)和支持。組織混凝土澆筑作業(yè)前，除了組織常規(guī)配合比試驗(yàn)，同時(shí)開(kāi)展技術(shù)參數(shù)確定試驗(yàn)，比如水化熱與泌水率等。對(duì)使用的摻合料，做好嚴(yán)格把控，控制水化熱，防范裂縫的出現(xiàn)[1]。

3.2 做好溫度的控制

橋梁鋼筋混凝土工程作業(yè)中，貫徹全過(guò)程裂縫防范理念，嚴(yán)格把控施工溫度。若開(kāi)展夏季作業(yè)，考慮溫度因素影響，避免在中午溫度很高的情況下施工，如果為大體積澆筑，建議選擇午夜時(shí)間段開(kāi)展作業(yè)，并且不可以使用水化熱很高的水泥材料。若為冬季作業(yè)，則可以適當(dāng)應(yīng)用水化熱高的材料，使混凝土強(qiáng)度得到增強(qiáng)。結(jié)合施工季節(jié)特點(diǎn)，優(yōu)選適宜的材料?？紤]水化熱影響，采取以下幾點(diǎn)措施：（1）開(kāi)展水泥材料拌和，添加粉煤灰，控制用量，利用其硅鋁氧化物，實(shí)現(xiàn)與水化產(chǎn)物的有效反應(yīng)，弱化混凝土熱脹效果。（2）使用的石子材料，放置在不被照射的地點(diǎn)。使用冷石子，開(kāi)展混凝土拌和作業(yè)，起到吸收熱量的作用。（3）開(kāi)展材料拌和作業(yè)時(shí)，合理使用添加劑，控制水灰比，利用緩凝劑，適當(dāng)延緩水化熱時(shí)間。

3.3 做好原材料質(zhì)量控制

橋梁鋼筋混凝土質(zhì)量管控，著重把握原材料的質(zhì)量。采取以下措施：（1）水泥材料。根據(jù)制定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行水泥材料的采購(gòu)，選擇和易性好且收縮性很小的材料，把控工程的質(zhì)量。（2）細(xì)骨料。選擇的材料，其顆粒形狀和表面情況對(duì)水泥材料的粘結(jié)性與混凝土拌合物的流動(dòng)性有著較大的影響。結(jié)合實(shí)際需求，保障工程質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，山砂材料有棱角且表面比較粗糙，能夠和水泥材料很好的粘結(jié)，獲得的混凝土材料強(qiáng)度很高，但是拌合物流動(dòng)性不好;河砂材料與海砂材料呈現(xiàn)圓形且表面比較光滑，同水泥材料的黏結(jié)性不好，獲得的混凝土材料強(qiáng)度不高，但是拌合物流動(dòng)性表現(xiàn)很好[2]。（3）粗骨料。選擇的材料最大粒徑要達(dá)到連續(xù)級(jí)配要求。目前來(lái)說(shuō)，橋梁工程施工多選擇商砼，要結(jié)合運(yùn)輸和泵送等因素分析，控制材料性能，使用的粗骨料，粒徑不可以超過(guò)40mm。

3.4 做好施工質(zhì)控

嚴(yán)格把控橋梁工程質(zhì)量，對(duì)減少施工問(wèn)題的發(fā)生。從橋梁鋼筋混凝土工程的質(zhì)量角度分析，其受自然因素以及人為因素等的影響較大，因此要采取針對(duì)性措施。作業(yè)時(shí)必須掌握自然環(huán)境變化規(guī)律，制定合理的施工方案，減少天氣因素的影響，防范質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。對(duì)采用的橋梁鋼筋混凝土技術(shù)和方法，要進(jìn)行技術(shù)重難點(diǎn)的分析，圍繞裂縫問(wèn)題，結(jié)合施工全過(guò)程進(jìn)行分析，制定技術(shù)應(yīng)用管理方案，落實(shí)到橋梁建設(shè)全過(guò)程。對(duì)參與橋梁施工作業(yè)的人員，要組織技能培訓(xùn)，使其能夠把握混凝土施工的要點(diǎn)和質(zhì)控措施，最大程度上確保橋梁建設(shè)的性能和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)目標(biāo)。組織施工管理人員圍繞橋梁鋼筋混凝土各個(gè)工序，比如材料進(jìn)場(chǎng)、鋼筋綁扎、混凝土澆筑與振搗等，采取全過(guò)程旁站監(jiān)督檢查方式，控制工程施工質(zhì)量[3]。結(jié)合不同節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)和影響因素，落實(shí)裂縫防范措施。例如，鋼筋綁扎環(huán)節(jié)，要圍繞人員綁扎能力水平和綁扎規(guī)范性等，通過(guò)落實(shí)綁扎技術(shù)交底制度，發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)管理人員作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工裂縫風(fēng)險(xiǎn)的事前與事中控制，最大程度上避免問(wèn)題的產(chǎn)生，保障橋梁鋼筋混凝土建設(shè)的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。結(jié)合工序特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)的情況，落實(shí)施工技術(shù)應(yīng)用質(zhì)控工作，減少人為因素和材料因素等的影響，防范施工裂縫的產(chǎn)生，最大程度上保障橋梁工程建設(shè)的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3.5 裂縫的治理

（1）表面修補(bǔ)法。當(dāng)橋梁表面產(chǎn)生相對(duì)較小的裂縫，依據(jù)修補(bǔ)模式，采取表面涂抹以及表面補(bǔ)貼方式。從修補(bǔ)的情況分析，修補(bǔ)的裂縫主要停留于表面，適用于未發(fā)生漏水或者產(chǎn)生伸縮裂縫等位置，無(wú)法采用灌漿處理方法，則運(yùn)用表面涂抹方法，實(shí)施裂縫的防治，以免產(chǎn)生滲漏問(wèn)題。（2）灌漿法與嵌縫封堵方法。針對(duì)裂縫范圍大等情況，運(yùn)用灌漿法和嵌縫封堵方法，對(duì)產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行處理。處理效果的控制：對(duì)準(zhǔn)備的填充材料，利用專業(yè)的設(shè)備，將其壓入到產(chǎn)生的裂縫內(nèi)。當(dāng)材料硬化后，能夠和鋼筋混凝土成為整體，實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的填補(bǔ)。一般來(lái)說(shuō)，多選擇水泥泥漿材料和環(huán)氧樹(shù)脂材料等[4]。（3）結(jié)構(gòu)加固法。對(duì)于裂縫深度很大，并且已經(jīng)給結(jié)構(gòu)性能造成影響，采取結(jié)構(gòu)加固方法，實(shí)現(xiàn)保障混凝土質(zhì)量的目標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，多運(yùn)用預(yù)應(yīng)力加固法以及增設(shè)支點(diǎn)加固方法等，增強(qiáng)加固效果。對(duì)產(chǎn)生的裂縫，結(jié)合產(chǎn)生的原因和現(xiàn)場(chǎng)情況，提出處理措施和方法，保障施工裂縫得到有效處理，以免給橋梁的性能造成影響。做好處理全過(guò)程的質(zhì)量把控，消除裂縫的不利影響。

3.6 做好質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)

公路橋梁鋼筋混凝土施工裂縫的防范與治理，要注重事前和事中的防范與控制。從橋梁建設(shè)質(zhì)量管理角度分析，要嚴(yán)格按照制定的質(zhì)量管理制度和規(guī)范，落實(shí)全過(guò)程的質(zhì)量檢測(cè)工作，嚴(yán)格控制橋梁工程施工質(zhì)量。目前，公路橋梁鋼筋混凝土工程質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)多樣，涌現(xiàn)出無(wú)損檢測(cè)技術(shù)等新技術(shù)，為工程施工動(dòng)態(tài)化質(zhì)控，提供技術(shù)支持和保障。為保障混凝土質(zhì)控到位，要對(duì)質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)人員進(jìn)行業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，使其能夠掌握更多的技術(shù)和方法，高效開(kāi)展橋梁建設(shè)工作。日常管理實(shí)踐中，完成每項(xiàng)工序施工作業(yè)后，要立即組織開(kāi)展檢查，檢驗(yàn)公路橋梁鋼筋混凝土施工質(zhì)量，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和隱患，提出處理措施，以免影響橋梁的性能[5]。

3.7 加大技術(shù)的研究與創(chuàng)新

從以往公路橋梁建設(shè)經(jīng)驗(yàn)分析，常見(jiàn)的施工裂縫較多，包括溫度裂縫和鋼筋銹蝕誘發(fā)的裂縫以及材料質(zhì)量引發(fā)的裂縫等。不同類型的裂縫，產(chǎn)生的原因存在差異，且出現(xiàn)在施工不同節(jié)點(diǎn)。目前來(lái)說(shuō)，橋梁工程建設(shè)環(huán)節(jié)高度重視施工裂縫的防范與治理，采取系列措施進(jìn)行防范，獲得不錯(cuò)的成效。然而若想不斷提高橋梁建設(shè)水平，達(dá)到工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，必須要加大技術(shù)的研究和創(chuàng)新，結(jié)合施工裂縫產(chǎn)生的機(jī)理和主要因素，通過(guò)技術(shù)的創(chuàng)新和控制，減少施工裂縫的出現(xiàn)。在進(jìn)行技術(shù)研究時(shí)，圍繞施工裂縫誘發(fā)因素的特點(diǎn)，做好深入研究和分析，提出施工裂縫防范的有效措施，最大限度上將其消滅在施工環(huán)節(jié)，防范質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。組織開(kāi)展鋼筋混凝土工程施工作業(yè)，圍繞技術(shù)應(yīng)用全過(guò)程，采取嚴(yán)格把控措施，保障施工的質(zhì)量和效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，公路橋梁鋼筋混凝土施工裂縫的預(yù)防和治理，要結(jié)合裂縫產(chǎn)生的原因，根據(jù)工程實(shí)際情況，提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，保障橋梁建設(shè)質(zhì)量，最大程度上確保橋梁性能質(zhì)量達(dá)標(biāo)。本文結(jié)合實(shí)踐，提出相應(yīng)措施。每個(gè)工程的情況不同，若想實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的有效防范與治理，要堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)的原則，選擇適宜的方法和措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜艷韜，郭海洋，李立坤.道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防方法[J].城市建筑，2019（21）：165-166.

[2] 孟海霞.試論道路橋梁冬季施工中混凝土澆筑的施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2018（15）：157.

[3] 李家赟.高原地區(qū)橋梁混凝土工程裂縫控制[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2017（3）：36-37.

[4] 朱金功.道路橋梁施工裂縫原因分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（30）：83-84.

[5] 隆騰.試析道路橋梁施工中的裂縫成因以及存在的問(wèn)題[J].江西建材，2016（10）：188+190.

收稿日期：2020-02-24

作者簡(jiǎn)介：李洪峰（1975—），男，山東德州人，大專，高級(jí)工程師，研究方向：交通工程。