公路橋梁混凝土裂縫成因分析及處治措施分析

朱益兵

摘 要：目前，我國(guó)公路橋梁建設(shè)呈現(xiàn)出向著要求更高、規(guī)模更大、數(shù)量更多方向發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)這就對(duì)工程建設(shè)水平提出了更為高遠(yuǎn)的要求。本文主要從公路橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因出發(fā)，結(jié)合工程實(shí)際提出了與其相應(yīng)的策略，以期能夠?yàn)槲覈?guó)公路橋梁建設(shè)質(zhì)量的提升建立可靠基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高速公路橋梁;混凝土裂縫;應(yīng)對(duì)策略

在高速公路橋梁施工與養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)實(shí)行嚴(yán)格的技術(shù)管理，并對(duì)產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行全面的分析，能夠很好地將橋梁結(jié)構(gòu)維持在相對(duì)穩(wěn)定、可靠的狀態(tài)下，發(fā)揮其預(yù)定的設(shè)計(jì)功能。所以，在公路橋梁混凝土工程中應(yīng)當(dāng)對(duì)裂縫的出現(xiàn)進(jìn)行深入的探討，尤其是在關(guān)于裂縫產(chǎn)生的原因與抑制方法的研究上應(yīng)特別注意，同時(shí)也要求相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)際工程中加強(qiáng)相關(guān)手段的應(yīng)用，全面提升施工技術(shù)的先進(jìn)化、靈活化，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的穩(wěn)定與持續(xù)。

總體來(lái)說(shuō)，針對(duì)于公路橋梁混凝土裂縫問(wèn)題，在建設(shè)過(guò)程中可重點(diǎn)注意以下幾個(gè)方面來(lái)予以應(yīng)對(duì)：（1）注重混凝土材料自身性質(zhì)的控制，尤其是應(yīng)優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)、合理原材料選擇，在施工開(kāi)始前應(yīng)先試驗(yàn)測(cè)定試件的開(kāi)裂程度，并根據(jù)試件的性質(zhì)有針對(duì)性地做出調(diào)整。（2）強(qiáng)化關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn)的控制，對(duì)于施工中對(duì)結(jié)構(gòu)抗裂性影響較大的工序應(yīng)特別注意，可采取相應(yīng)措施來(lái)予以保障。（3）強(qiáng)化施工隊(duì)伍建設(shè)，優(yōu)先招收工程經(jīng)驗(yàn)豐富、專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)可靠的技術(shù)人員參與施工，此外也應(yīng)建立完善的監(jiān)管機(jī)制，對(duì)施工全過(guò)程開(kāi)展全面的管控。

1 公路橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因

1.1 結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差

混凝土在拌和制備時(shí)受到水泥水化反應(yīng)的影響，會(huì)放出大量的熱量，而混凝土澆筑工程要求在初凝前應(yīng)全部澆筑完成，位于內(nèi)部的先澆混凝土熱量難以得到散失，這就會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度存在一定差異。因此，在混凝土結(jié)構(gòu)凝結(jié)、養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，熱脹冷縮引發(fā)的變形不同步就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生拉壓應(yīng)力，為裂縫的產(chǎn)生創(chuàng)造不利條件，在大體積混凝土澆筑中這一問(wèn)題尤為突出。此外，熱量散失也會(huì)加快混凝土中水分的蒸發(fā)，促進(jìn)干縮裂縫的發(fā)展，對(duì)整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成損害。同時(shí)在混凝土結(jié)構(gòu)收縮時(shí)，模板、鋼筋等也會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的變形造成阻礙，使得混凝土結(jié)構(gòu)整體受到拉力作用，造成開(kāi)裂的發(fā)生。

1.2 施工技術(shù)不當(dāng)

施工技術(shù)是一項(xiàng)直接影響混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)質(zhì)量的因素，受到機(jī)械設(shè)備、建設(shè)材料、施工人員等的影響較為顯著。譬如，商業(yè)混凝土在采用泵車(chē)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，若其出現(xiàn)離析現(xiàn)象將會(huì)大大折損結(jié)構(gòu)質(zhì)量，且極易產(chǎn)生開(kāi)裂的問(wèn)題，因此運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢查，對(duì)于不符合要求的應(yīng)當(dāng)二次拌和使其均勻。此外，還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格模板工程，根據(jù)規(guī)范要求采取有效措施來(lái)對(duì)其質(zhì)量予以保障，譬如木模在使用前應(yīng)在其表面涂刷一層脫模劑，否則在拆模時(shí)很容易導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)的損壞。

1.3 不均勻沉降

不均勻沉降是公路橋梁工程中十分突出和常見(jiàn)的地基問(wèn)題，基礎(chǔ)沉降量的差異將會(huì)導(dǎo)致其上結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的拉壓應(yīng)力。當(dāng)這一影響所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉應(yīng)力達(dá)到材料的開(kāi)裂強(qiáng)度后即會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的裂縫產(chǎn)生，破壞橋梁自身的整體性、功能性、安全性，為其預(yù)定功能的實(shí)現(xiàn)造成不利影響。特別地，若在施工時(shí)存在混凝土振搗不充分、養(yǎng)護(hù)環(huán)境不達(dá)標(biāo)、地質(zhì)勘測(cè)不可靠等問(wèn)題，那么在不均勻沉降現(xiàn)象的影響下橋梁結(jié)構(gòu)的安全風(fēng)險(xiǎn)將更大，對(duì)橋梁使用產(chǎn)生的損害也將更為顯著。此外，若混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋處理不當(dāng)，存在表面銹蝕嚴(yán)重等問(wèn)題，那么也將大大損壞混凝土性能，不利于其抵抗外部作用，在不均勻沉降的條件下極易發(fā)生開(kāi)裂。

1.4 其他原因

公路橋梁工程是一類(lèi)涉及廣泛、內(nèi)容復(fù)雜的基礎(chǔ)建設(shè)工程，其建設(shè)質(zhì)量的影響因素十分復(fù)雜，除了以上成因外，公路橋梁裂縫的產(chǎn)生還受到許多其他原因的影響：（1）受到工期、成本等的影響，有的公路橋梁項(xiàng)目在建設(shè)時(shí)只關(guān)注施工技術(shù)的規(guī)范與否，而忽略了客觀環(huán)境對(duì)于施工質(zhì)量所產(chǎn)生的影響，譬如為了保障混凝土凝結(jié)效果，不同的氣候下需要采用不同的手段，否則很容易由于混凝土結(jié)構(gòu)存在的溫差而導(dǎo)致開(kāi)裂的發(fā)生，在極寒以及高溫環(huán)境下施工該問(wèn)題尤為突出。（2）為了保障混凝土工程的質(zhì)量，就需要技術(shù)人員制定與實(shí)際情況相適應(yīng)的施工計(jì)劃，且在施工過(guò)程中針對(duì)出現(xiàn)的各種問(wèn)題靈活調(diào)整施工方案。若施工人員技術(shù)水平較差或經(jīng)驗(yàn)不足，則很難將施工方案嚴(yán)格落實(shí)，使得建設(shè)質(zhì)量無(wú)法得到有效保障。這就要求施工人員在施工開(kāi)始前對(duì)于各個(gè)要點(diǎn)有充分的認(rèn)識(shí)，此外也應(yīng)做好技術(shù)交底工作，使得在作業(yè)過(guò)程中能夠?qū)⑹┕ぜ夹g(shù)進(jìn)行可靠的執(zhí)行。

2 公路橋梁混凝土裂縫問(wèn)題的應(yīng)對(duì)策略

在對(duì)以上問(wèn)題有充分的分析后，為了盡可能地提升施工技術(shù)的可執(zhí)行性，落實(shí)混凝土工程科學(xué)施工的原則，可主要從以下幾個(gè)方面制定對(duì)策：

2.1 強(qiáng)化建設(shè)材料管理

材料是影響混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的主要原因之一，如果能夠?qū)Σ牧咸匦宰龀鰢?yán)格的控制，那么將大大降低裂縫產(chǎn)生的可能性，因此強(qiáng)化建設(shè)材料管理是公路橋梁混凝土裂縫問(wèn)題的關(guān)鍵手段。

（1）技術(shù)人員可針對(duì)于工程實(shí)際情況，并結(jié)合地勘報(bào)告對(duì)工程需求展開(kāi)全面的分析，以此確定最為合適的水泥種類(lèi)，降低其水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量對(duì)裂縫發(fā)展的影響。同時(shí)，水泥在采購(gòu)時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇信譽(yù)良好、資質(zhì)合格的供應(yīng)商合作，并應(yīng)在進(jìn)場(chǎng)前完成其合格證書(shū)的審核，如有必要還可現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)其性能是否符合設(shè)計(jì)要求。

（2）在骨料的選擇上，應(yīng)盡可能采用收縮性能較小且級(jí)配良好的用于施工，同時(shí)也應(yīng)嚴(yán)格控制骨料中的含泥量。在確定配合比時(shí)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)充分考慮到骨料性質(zhì)對(duì)混凝土干縮的影響，有針對(duì)性地確定骨料粒徑，從結(jié)構(gòu)上解決裂縫問(wèn)題，降低其對(duì)公路橋梁建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量影響。

2.2 完善養(yǎng)護(hù)作業(yè)制度

養(yǎng)護(hù)作業(yè)是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)性能形成最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，其作業(yè)質(zhì)量將直接決定混凝土裂縫的發(fā)展程度，因此施工人員應(yīng)當(dāng)制定完善的養(yǎng)護(hù)作業(yè)制度，規(guī)范其流程。

（1）在混凝土結(jié)構(gòu)模板拆除完成后，即應(yīng)當(dāng)及時(shí)地安排施工人員開(kāi)始養(yǎng)護(hù)作業(yè)，以免混凝土結(jié)構(gòu)因?yàn)樗植蛔愕脑蚨a(chǎn)生開(kāi)裂，保障其始終處在相對(duì)穩(wěn)定、可靠的狀態(tài)中。

（2）借助于專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)、階段考核等方式來(lái)促使技術(shù)人員建立科學(xué)的混凝土養(yǎng)護(hù)觀念，使其能夠主動(dòng)、積極地制定可靠的養(yǎng)護(hù)規(guī)劃，對(duì)混凝土性能的形成構(gòu)建合適的環(huán)境，抑制質(zhì)量隱患在施工過(guò)程中的萌芽。

2.3 嚴(yán)格管控混凝土施工

人為因素是混凝土工程施工中最為活躍和核心的部分，這就要求管理人員嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求、地方法規(guī)對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行約束，尤其是在橋梁工程關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的施工中應(yīng)予以足夠重視。

（1）制定健全而明確的管理?xiàng)l例，對(duì)于施工各個(gè)環(huán)節(jié)的要求做出詳細(xì)的書(shū)面表述，以便于施工人員的具體執(zhí)行，推動(dòng)施工技術(shù)向著標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、高效化的方向發(fā)展，減小不必要的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）管理工作的開(kāi)展離不開(kāi)明確的獎(jiǎng)懲制度，在實(shí)際工程中可在管理部門(mén)中實(shí)行網(wǎng)格化管理，將不同方面的工作分配到具體的個(gè)人，將施工質(zhì)量的高低與施工人員、管理人員的績(jī)效評(píng)價(jià)相掛鉤，對(duì)于作業(yè)水平高、效率高的可予以獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)于作業(yè)質(zhì)量差、進(jìn)度慢的可采取懲罰。

2.4 注重裂縫修復(fù)工程

在很多工程中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫已經(jīng)產(chǎn)生，為了使其性能能夠滿足結(jié)構(gòu)的基本要求，這就需要開(kāi)展裂縫修復(fù)工程對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)救，來(lái)盡可能地降低裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

（1）充分結(jié)合表面封閉法，對(duì)結(jié)構(gòu)表面的裂縫進(jìn)行封堵。但應(yīng)注意，在封堵作業(yè)開(kāi)始前需要對(duì)裂縫附近進(jìn)行全面的清掃，確保其表面沒(méi)有灰塵、雜物等，在此基礎(chǔ)上再灌入一定量的環(huán)氧樹(shù)脂，在灌注前應(yīng)在縫內(nèi)留置有通氣孔，以便于修復(fù)漿液能夠順利地滲滿縫隙。

（2）混凝土結(jié)構(gòu)裂縫修復(fù)工程在開(kāi)展前，需要技術(shù)人員對(duì)該方法應(yīng)用的可行性、可操作性進(jìn)行論證，并以此制定最為合理的修復(fù)方案，對(duì)灌漿量、清掃方式做出明確的規(guī)定，以?xún)?yōu)化修復(fù)工程作業(yè)效果。

2.5 其他處理對(duì)策

（1）強(qiáng)化施工人員專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)。建設(shè)單位在施工過(guò)程中應(yīng)定期開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)，以此來(lái)提升施工人員作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化與專(zhuān)業(yè)化，此外培訓(xùn)也應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)施工人員的責(zé)任意識(shí)與安全意識(shí)，使其在思想上能對(duì)施工質(zhì)量有足夠的重視。此外，建設(shè)企業(yè)還可以借助于技術(shù)交底、獎(jiǎng)懲機(jī)制等方式促使施工人員積極學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、完善個(gè)人能力，并在混凝土工程中采取合理方法來(lái)抑制裂縫的發(fā)展。基于可靠的施工團(tuán)隊(duì)，能夠?yàn)楣窐蛄航ㄔO(shè)提供更為有力的保障，全面提升建設(shè)項(xiàng)目的效益，使得橋梁建設(shè)項(xiàng)目的使用壽命得到延長(zhǎng)。

（2）改進(jìn)裂縫修復(fù)手段。對(duì)于裂縫表面沒(méi)有積水的修復(fù)工程，技術(shù)人員可以在其上涂抹一定量的聚合物水泥砂漿，實(shí)踐表明該方法在干燥裂縫處理上有著十分突出的優(yōu)勢(shì)。總體來(lái)說(shuō)，裂縫修復(fù)工程應(yīng)當(dāng)密切聯(lián)系工程實(shí)際情況來(lái)開(kāi)展，在對(duì)裂縫尺寸、建設(shè)環(huán)境、裂縫成因有充分的認(rèn)識(shí)之后，制定與之相對(duì)應(yīng)的修復(fù)方案。特別地，在修復(fù)材料的選擇上應(yīng)考慮到溫度、濕度等對(duì)其的影響，以防其修復(fù)效果無(wú)法滿足預(yù)期?？傮w來(lái)說(shuō)，修復(fù)手段的改進(jìn)應(yīng)當(dāng)具有足夠的針對(duì)性，并優(yōu)先采用先進(jìn)材料、技術(shù)、機(jī)械，適應(yīng)工程多樣化的需求。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，借助于合理的應(yīng)對(duì)措施，公路橋梁混凝土裂縫能夠得到有效的遏制，降低其對(duì)于工程建設(shè)質(zhì)量的影響，使得混凝土結(jié)構(gòu)可以維持在相對(duì)穩(wěn)定、可靠的狀態(tài)下，保障公路橋梁交通運(yùn)輸功能的正常實(shí)現(xiàn)。因此，在實(shí)際公路橋梁建設(shè)項(xiàng)目中，應(yīng)當(dāng)重視混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題，密切結(jié)合工程實(shí)況探究其成因，并不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，使得公路橋梁建設(shè)有足夠的保障。

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