盧權(quán)科

摘要：社會(huì)的發(fā)展使得公路橋梁的建設(shè)步伐穩(wěn)步前進(jìn)，而施工中裂縫的產(chǎn)生是常見且危害很大的問題。本文即是對(duì)公路橋梁施工過程中裂縫產(chǎn)生的原因和相應(yīng)可采取的措施進(jìn)行了詳細(xì)論述，相關(guān)作業(yè)人員可以加以參考借鑒，以增強(qiáng)公路橋梁的施工質(zhì)量和美觀程度，從而保障道路交通的安全性能。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；施工過程；裂縫產(chǎn)生原因；應(yīng)對(duì)策略

因混凝土具有取材廣泛，耐火性能良好，抗壓強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，其已成為目前應(yīng)用最廣泛的工程原材料之一。當(dāng)前我國越來越多的公路橋梁采用混凝土式的建設(shè)模式，混凝土裂縫也成為隨之產(chǎn)生的常見且危害嚴(yán)重的問題?；炷亮芽p有受超荷載引起的結(jié)構(gòu)性裂縫和由混凝土自身應(yīng)力所引起的非受力性裂縫兩種，后者在公路橋梁裂縫中更為常見。裂縫的產(chǎn)生會(huì)對(duì)公路橋梁的穩(wěn)定性產(chǎn)生危害，路橋表面的裂縫也有進(jìn)一步變大的可能，影響結(jié)構(gòu)里層鋼筋牢固度，危害路橋主體結(jié)構(gòu)，形成路橋工程的安全隱患?；炷亮芽p現(xiàn)象是當(dāng)今業(yè)內(nèi)關(guān)注研究的關(guān)鍵話題。由于各地地域氣候不同，公路橋梁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化度各不相同，因此混凝土裂縫成因及應(yīng)對(duì)措施很難有普遍適用性。本文對(duì)公路橋梁混凝土裂縫的形成原因和可采用的方法策略進(jìn)行了詳細(xì)探討，以提高公路橋梁的質(zhì)量和承載力，延長其使用壽命。

一、公路橋梁施工過程中裂縫產(chǎn)生原因

（1）施工工藝及材料銹蝕成因。

落后施工工藝的和劣質(zhì)混凝土的使用使得混凝土保護(hù)層厚度不足，導(dǎo)致二氧化碳或氯化物侵蝕里層鋼筋表面氧化膜，鋼筋中的鐵離子會(huì)與周圍環(huán)境中的氧氣和水反應(yīng)產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象，銹蝕物會(huì)使原鋼鐵的體積大大增大，膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力作用于混凝土，會(huì)沿鋼筋產(chǎn)生裂縫并在路面表層產(chǎn)生裂痕現(xiàn)象，此種裂縫常會(huì)伴隨產(chǎn)生銹跡較容易區(qū)分。鋼筋承載力會(huì)逐漸減弱從而影響公路橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在施工工期有限施工任務(wù)較多時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)重視工程進(jìn)度卻忽視工程質(zhì)量的情況。

（2）環(huán)境溫度變化。

熱脹冷縮的性質(zhì)使得混凝土在周圍溫度變化或者主體內(nèi)部溫度變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形，變形受阻所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)拉應(yīng)力大于其自身的抗拉強(qiáng)度時(shí)便會(huì)產(chǎn)生混凝土裂縫，溫度應(yīng)力在大跨徑橋梁中甚至可以超越其本身的承載力。此種裂縫主要為表面裂縫，分布呈現(xiàn)出無規(guī)律性。具體表現(xiàn)為：當(dāng)水泥水化時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高，產(chǎn)生內(nèi)外溫差，從而產(chǎn)生混凝土裂縫；晝夜溫差過高和空氣濕度不足導(dǎo)致混凝土各部位凝固速度不均一產(chǎn)生裂縫；澆筑完成后由于地區(qū)季節(jié)氣候特點(diǎn)工程澆水養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)未能進(jìn)行到位。

（3）混凝土體積變化。

混凝土收縮導(dǎo)致的體積變化會(huì)導(dǎo)致收縮裂縫的產(chǎn)生。其一為在水泥凝結(jié)水化之時(shí)，會(huì)出現(xiàn)泌水現(xiàn)象并蒸發(fā)大量水分，其會(huì)受到周圍模具支架和深層混凝土的制約從而形成失水微小型的塑性收縮裂縫。另外在混凝土硬化時(shí)分，表層和深層蒸發(fā)水分速率不同會(huì)導(dǎo)致混凝土收縮不均勻，當(dāng)收縮受到約束時(shí)即會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，此時(shí)也會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。在公路橋梁施工過程中表面堆放大量建設(shè)材料或鑿孔開洞時(shí)會(huì)產(chǎn)生由直接應(yīng)力和次應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫。

（4）凍脹裂縫。

由混凝土構(gòu)建的公路橋梁為非密實(shí)性構(gòu)件，里面有許多含水空隙在溫度可致使其凝固時(shí)，水體積會(huì)膨脹9%從而產(chǎn)生凍脹裂縫。尤其在冬季施工未保溫時(shí)常會(huì)沿管道產(chǎn)生凍脹裂縫。當(dāng)混凝土中含泥土雜質(zhì)較多，水灰比較大，攪拌不密實(shí)時(shí)均會(huì)加大凍脹裂縫的發(fā)生率。另地基在豎向和水平方向產(chǎn)生不均勻位移，結(jié)構(gòu)空隙率較大和混凝土失水縮減程度大時(shí)均會(huì)產(chǎn)生裂縫。

二、公路橋梁施工過程中產(chǎn)生裂縫的應(yīng)對(duì)策略

（1）嚴(yán)格把控材料質(zhì)量。

施工時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確按照公路橋梁工程的管理流程進(jìn)行，合理控制混凝土材料的配置比例和合成纖維等添加劑添加量，盡量減少混凝土中石灰用量，選用具有膨脹功能抗裂效能好的高質(zhì)量混凝土材料和質(zhì)量級(jí)別優(yōu)良的碎石砂土。選用特定種類水泥或采取添加粉煤灰的方法來降低水泥的水化熱，并增強(qiáng)其和易性。在選用工程原材料時(shí)還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)狀況，混凝土的凝結(jié)時(shí)間也應(yīng)控制到位，后期應(yīng)定期采取養(yǎng)護(hù)措施，溫度較高時(shí)適量噴水，一是降溫二是減少約束應(yīng)力，都可降低裂縫的產(chǎn)生。另外，前期養(yǎng)護(hù)應(yīng)維持混凝土的濕度和溫度。施工人員也應(yīng)強(qiáng)化責(zé)任意識(shí)，將操作規(guī)程落實(shí)到位，切實(shí)提高工程質(zhì)量，減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

（2）控制溫度。

在目前大多數(shù)小型公路橋梁施工工程中，混凝土拌置常在通風(fēng)環(huán)境下現(xiàn)場進(jìn)行，溫度成為其主要的干擾因素。可采用電子測(cè)溫儀實(shí)時(shí)檢測(cè)空氣溫度和混凝土溫度，避免溫度發(fā)生劇烈變化?；炷翝仓r(shí)的溫度應(yīng)盡量降低，可將水不定時(shí)的灑入碎石。在夏季施工時(shí)，應(yīng)加大混凝土的散熱面積減少澆筑層厚度。合理鋪設(shè)地基中的支架，適當(dāng)時(shí)候可以輔助降溫水管。支架的受力度應(yīng)符合工程要求，避免非彈性形變的產(chǎn)生。混凝土在入模時(shí)也應(yīng)控制溫度在27攝氏度左右，填入冰塊是常見的降溫方式。還應(yīng)做好公路橋梁的表面隔熱措施，如覆蓋保溫材料，控制內(nèi)外溫差在20攝氏度以內(nèi)。

（3）修補(bǔ)裂縫。

采用前述幾種方式雖然可有效減少混凝土裂縫的產(chǎn)生數(shù)量，但是裂縫的產(chǎn)生是不可避免的現(xiàn)象。裂縫產(chǎn)生后可采取相應(yīng)措施及時(shí)修補(bǔ)裂縫。裂縫填充是最常見的裂縫處理方，可用混凝土直接填充寬度≤0.3mm的裂縫。對(duì)于橫貫式的大裂縫可注入環(huán)氧樹脂，需注意的是在修補(bǔ)之前需用特定設(shè)備和清潔用品清除周圍的灰塵，使用環(huán)氧樹脂修復(fù)較使用混凝土修補(bǔ)在防水和防銹蝕方面效果都更好。小面積不滲水尚未達(dá)到澆筑鋼筋部位的小裂縫可采取表面涂抹樹脂法進(jìn)行修補(bǔ)。公路橋梁施工過程中還會(huì)產(chǎn)生對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有影響的裂縫，應(yīng)采取專業(yè)方式進(jìn)行修補(bǔ)，比如結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法，錨固補(bǔ)強(qiáng)法等。裂縫修補(bǔ)完成之后還可采用多種實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行檢測(cè)，比如鉆芯取樣試驗(yàn)等。

三、結(jié)語

在公路橋梁施工過程中，應(yīng)針對(duì)裂縫產(chǎn)生的具體原因采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。裂縫修補(bǔ)也應(yīng)做到及時(shí)高效，否則可能會(huì)對(duì)整個(gè)橋梁工程造成損害。當(dāng)然，施工人員也應(yīng)對(duì)裂縫相關(guān)課題專業(yè)把控，在施工過程中有效避免其產(chǎn)生，這也就減少了后期修補(bǔ)的繁雜工序。

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