道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防

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摘要：近年來，我國(guó)道路橋梁施工中最為常見的質(zhì)量問題就是裂縫，在施工過程中多方面因素都會(huì)造成裂縫的出現(xiàn)，因此，在道路橋梁工程施工中要對(duì)可能誘發(fā)裂縫現(xiàn)象的因素加以必要的控制與處理，降低裂縫出現(xiàn)的幾率?；诖耍疚姆治隽说缆窐蛄毫芽p的成因與預(yù)防策略，對(duì)提升道路橋梁工程的質(zhì)量具有重要意義

關(guān)鍵詞：道路橋梁；裂縫；成因；預(yù)防

1道路橋梁施工中裂縫的危害

我國(guó)大多數(shù)道路橋梁工程為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，工藝較為成熟，不僅保證了道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還實(shí)現(xiàn)了道路橋梁工程進(jìn)度、成本等的控制。但是，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在道路橋梁工程中的應(yīng)用也產(chǎn)生了質(zhì)量問題，尤其是裂縫的出現(xiàn)，對(duì)道路橋梁工程的通行安全等產(chǎn)生了威脅。具體來說，裂縫的出現(xiàn)最為直接的影響就是降低了道路橋梁的強(qiáng)度與剛度，影響了工程的正常使用，其危害主要體現(xiàn)在以下方面：①裂縫的出現(xiàn)會(huì)引發(fā)道路橋梁的結(jié)構(gòu)問題，降低道路橋梁工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有些裂縫雖然是結(jié)構(gòu)表面的裂縫，但是隨著裂縫的擴(kuò)大與雨水等的滲透，會(huì)逐步引發(fā)結(jié)構(gòu)性問題。②裂縫可能引發(fā)鋼筋外漏等現(xiàn)象，鋼筋的外漏還會(huì)造成銹蝕等現(xiàn)象，從而降低道路橋梁工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，影響其正常的使用。③裂縫問題的擴(kuò)大會(huì)引發(fā)路面塌陷等問題，影響正常的通行。

2道路橋梁施工裂縫的類型

2.1結(jié)構(gòu)性裂縫

結(jié)構(gòu)性裂縫具體表現(xiàn)在對(duì)道路橋梁的結(jié)構(gòu)性破壞上。對(duì)道路橋梁工程項(xiàng)目而言，其在建設(shè)中需要考慮工程本身可以承受的最大載荷等因素，在施工或者使用中，如果外界對(duì)于道路橋梁所施加的載荷超過了其本身可以承受的極限值，就會(huì)造成裂縫的出現(xiàn)。一般情況下，道路橋梁結(jié)構(gòu)承載力主要是由結(jié)構(gòu)剛度、延性與強(qiáng)度來反映與衡量的，如果在工程施工中這三項(xiàng)指標(biāo)無法滿足工程建設(shè)的要求，就會(huì)大大降低道路橋梁的結(jié)構(gòu)承載力，降低工程施工的整體效果。

2.2非結(jié)構(gòu)性裂縫

非結(jié)構(gòu)性裂縫一般是由自然因素、車輛通行荷載等造成的。與結(jié)構(gòu)性裂縫相比，非結(jié)構(gòu)性裂縫不僅影響道路橋梁工程的美觀性，還減少其使用壽命。因此，道路橋梁工程管理中，必須重視對(duì)非結(jié)構(gòu)性裂縫的修復(fù)，否則會(huì)降低道路橋梁的結(jié)構(gòu)承載力，引發(fā)工程質(zhì)量與安全等一系列的問題。工程有關(guān)人員在裂縫出現(xiàn)以后，要及時(shí)分析裂縫出現(xiàn)的原因，采取切實(shí)可行的預(yù)防與解決對(duì)策，提升道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低裂縫出現(xiàn)的概率。

3道路橋梁施工中的裂縫成因

3.1載荷超限

道路橋梁工程建設(shè)中，基于使用需求等的差異，各個(gè)道路橋梁的載荷也存在著一定的差異性。如果在道路橋梁工程中，超過了工程的最大載荷，就會(huì)引發(fā)結(jié)構(gòu)性裂縫。這種載荷超限裂縫的出現(xiàn)主要是由于在工程施工中有關(guān)的工程人員沒有對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況加以考察，將一些大型的機(jī)械設(shè)備等放置于工程現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)未完成施工的道路橋梁施加了一定的外部荷載，另外，有些施工人員在施工過程中沒有根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際情況，對(duì)工程結(jié)構(gòu)的受力情況等加以詳細(xì)分析，使得在施工中存在盲目性，打破了道路橋梁結(jié)構(gòu)固有的平衡，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫。

3.2原材料控制不嚴(yán)

道路橋梁工程項(xiàng)目規(guī)模大，在施工中包含了各種工程材料，這些材料經(jīng)過一定的配比，方可形成混凝土。在施工過程中如果不對(duì)工程原材料質(zhì)量加以嚴(yán)格把關(guān)，就會(huì)引發(fā)道路橋梁的整體質(zhì)量問題。比如，如果對(duì)混凝土原材料的質(zhì)量控制不到位，就會(huì)導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度等無法滿足道路橋梁工程的設(shè)計(jì)要求，最終導(dǎo)致道路橋梁的裂縫出現(xiàn)。在道路橋梁工程建設(shè)中，有些工程單位為了降低工程的建設(shè)成本，在施工中使用了一些劣質(zhì)材料，不僅會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，還會(huì)誘發(fā)嚴(yán)重的工程質(zhì)量與安全等問題。

3.3溫度裂縫

由于我國(guó)道路橋梁工程多為混凝土結(jié)構(gòu)，而混凝土結(jié)構(gòu)施工中，水泥是其中必不可少的原料，由于水泥性質(zhì)的特殊性，其會(huì)加大裂縫發(fā)生的可能性，造成溫度裂縫，具體來講，主要體現(xiàn)在以下方面：①水泥水化熱反應(yīng)。水泥的性質(zhì)較為特殊，混凝土施工中水泥的水化熱反應(yīng)較大，而水化熱反應(yīng)會(huì)造成混凝土內(nèi)外部極大的溫差，進(jìn)而引發(fā)混凝土表面的裂縫出現(xiàn)。②蒸汽養(yǎng)護(hù)。這種養(yǎng)護(hù)方式多用于冬季養(yǎng)護(hù)，在此養(yǎng)護(hù)過程中，混凝土在蒸汽養(yǎng)護(hù)下溫度較高，當(dāng)養(yǎng)護(hù)結(jié)束以后，冬季極冷的室外溫度會(huì)導(dǎo)致混凝土溫度的急劇下降，從而引發(fā)裂縫的出現(xiàn)。

3.4收縮裂縫

道路橋梁施工中混凝土收縮現(xiàn)象也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)收縮裂縫。收縮裂縫主要呈現(xiàn)出兩種狀態(tài)：縮水收縮裂縫、塑性收縮裂縫。從縮水收縮裂縫來看，隨著混凝土施工的進(jìn)行，在其凝結(jié)以后，混凝土表面的水分逐步蒸發(fā)與流失，表面的溫度急劇下降，此時(shí)，混凝土的體積減小。與此同時(shí)，如果混凝土內(nèi)部的水分損失較小，就會(huì)加大混凝土表面的收縮力、減小內(nèi)部的收縮力，從而使得混凝土呈現(xiàn)出應(yīng)力分配不均勻的狀態(tài)，在此狀態(tài)下，裂縫極易出現(xiàn)。塑性收縮主要發(fā)生在混凝土澆筑結(jié)束以后的一段時(shí)間內(nèi)，該時(shí)間段一般為澆筑以后的5h范圍內(nèi)，在此過程中，混凝土的水化現(xiàn)象極為嚴(yán)重，進(jìn)而引發(fā)泌水現(xiàn)象，出現(xiàn)塑性收縮。重力作用下混凝土中的骨料逐步下沉，塑性收縮現(xiàn)象加劇，引發(fā)嚴(yán)重的裂縫問題。

4道路橋梁施工中的裂縫的預(yù)防對(duì)策

4.1加強(qiáng)對(duì)施工材料的管理

由于工程原材料是引發(fā)裂縫問題的重要因素，因此，在道路橋梁工程施工中，有關(guān)的工程人員需要加強(qiáng)對(duì)工程原材料的質(zhì)量控制。有關(guān)的采購人員要結(jié)合工程設(shè)計(jì)圖紙的要求，嚴(yán)格進(jìn)行原材料的采購，在材料的選擇上，充分考慮材料的性能、質(zhì)量與價(jià)格等因素，選用質(zhì)量合格、價(jià)格適當(dāng)?shù)墓こ滩牧?，從源頭上實(shí)現(xiàn)道路橋梁工程的質(zhì)量控制。

4.2加強(qiáng)對(duì)溫度的控制

溫度裂縫在道路橋梁工程中極為常見，因此，有關(guān)的工程人員在施工中要加強(qiáng)對(duì)溫度的控制，避免溫度變化對(duì)于道路橋梁結(jié)構(gòu)的不利影響。混凝土的配比過程中，要結(jié)合工程建設(shè)的要求，對(duì)混凝土配比階段的水分加以科學(xué)控制，盡量將混凝土內(nèi)部的溫度控制在合理的范圍內(nèi)，避免水泥水化熱反應(yīng)造成的混凝土內(nèi)外溫差的提升，減少溫度裂縫的出現(xiàn)。另外，如果道路橋梁工程施工是在夏季進(jìn)行的，就必須針對(duì)室外極高的溫度采取適當(dāng)措施，在此施工條件下，可以減小混凝土的厚度，保證其散熱正常，避免室外高溫與混凝土內(nèi)部出現(xiàn)較大的溫差。

4.3完善道路橋梁施工設(shè)計(jì)

道路橋梁施工中，要減少裂縫的出現(xiàn)，有關(guān)的設(shè)計(jì)人員還需要根據(jù)工程建設(shè)的要求，結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)的勘察結(jié)果，不斷優(yōu)化與完善道路橋梁的設(shè)計(jì)與施工方案。在道路橋梁工程建設(shè)中，設(shè)計(jì)人員要設(shè)計(jì)出幾套較為合理的設(shè)計(jì)方案，隨后組織有關(guān)的專家團(tuán)隊(duì)，對(duì)這幾套設(shè)計(jì)方案加以經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)性的評(píng)估，最終確定最優(yōu)的設(shè)計(jì)與施工方案，以此方案來指導(dǎo)道路橋梁工程的施工，提高工程的施工質(zhì)量，預(yù)防工程裂縫的出現(xiàn)。

4.4合理的控制荷載，科學(xué)布局

道路橋梁工程施工中，有關(guān)的工程設(shè)計(jì)人員要根據(jù)道路橋梁的等級(jí)、用途等，確定最佳的荷載量。在荷載量的確定過程中，有關(guān)的工程人員必須對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)加以詳細(xì)考察，不斷優(yōu)化工程設(shè)計(jì)方案，綜合分析工程施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)地形、土壤水文、氣候、溫度等因素，對(duì)荷載量加以科學(xué)布局。一般情況下，道路橋梁工程的荷載來源于多個(gè)方面，因此，要從多個(gè)方面避免荷載超過道路橋梁工程的極限值，分析荷載裂縫形成原因，采取有針對(duì)性的治理與控制對(duì)策。比如，在有些道路橋梁工程中，采用了預(yù)應(yīng)力法與錨固補(bǔ)充法等來對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)加以加固處理，這種處理方式在一定程度上提高了道路橋梁工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增加了其承載力，減少了裂縫的出現(xiàn)。

4.5優(yōu)化后期養(yǎng)護(hù)模式

道路橋梁工程項(xiàng)目施工中裂縫的預(yù)防還需要加強(qiáng)后期的養(yǎng)護(hù)管理與維護(hù)。道路橋梁工程的后期養(yǎng)護(hù)，直接影響著工程使用。因此，有關(guān)的養(yǎng)護(hù)人員要結(jié)合工程情況，做好養(yǎng)護(hù)的細(xì)節(jié)處理，實(shí)現(xiàn)混凝土溫度、濕度等的有效控制，減少裂縫的出現(xiàn)。另外，在養(yǎng)護(hù)處理中，有關(guān)的工程人員要對(duì)養(yǎng)護(hù)的時(shí)間、方案等加以科學(xué)規(guī)劃，提升道路橋梁工程養(yǎng)護(hù)的整體效果。道路橋梁灌漿施工開始之前，有關(guān)的工程人員要及時(shí)封堵裂縫與空隙，并對(duì)其做止?jié){堵漏等處理，保證灌漿施工的整體效果，避免裂縫問題的擴(kuò)大所引發(fā)的工程質(zhì)量與安全問題。

5結(jié)束語

隨著我國(guó)道路橋梁工程項(xiàng)目的增多，在施工中對(duì)于施工裂縫的控制越來越重要。由于裂縫產(chǎn)生原因的多樣性，有關(guān)的工程人員在施工中必須對(duì)出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行原因等的分析，進(jìn)而采取有針對(duì)性的裂縫控制與預(yù)防對(duì)策，保證道路橋梁工程施工的整體質(zhì)量。

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作者：郭勇夫 單位：北京城建道橋建設(shè)集團(tuán)有限公司