橋梁工程裂縫產生原因探析

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摘要：公路橋梁如果存在裂縫問題，會影響整體項目的安全性與質量。基于此，結合實際，從溫差、收縮、荷載、施工等方面分析了公路橋梁施工過程中裂縫產生的原因，并提出了公路橋梁混凝土裂縫的處理措施，包括充分做好前期設計等準備工作、選取合適的裂縫修復技術、嚴格控制施工時溫度變化、加強初期養護等，以提高橋梁工程安全性。

關鍵詞：公路橋梁；施工裂縫；處理辦法

1公路橋梁裂縫產生的主要成因

1.1收縮原因

收縮裂縫是公路項目中極易出現的裂縫形式，會嚴重影響橋梁工程的美觀性與安全性。這種裂縫一般都是出現在橋梁施工之后的幾周時間內，多數以塑性裂縫、干縮裂縫為主。多數都是在橋梁施工結束后，水泥發生了水化反應，導致其無法完全凝固，造成裂縫的問題出現。

1.2溫差原因

混凝土工程施工環節，因為混凝土結構存在較大的溫差，其內外特性也會發生一定的變化，極易受到混凝土自身熱脹冷縮的影響。如內部溫度較低、外部溫度較高，混凝土表面應力會比較大，超出混凝土結構的承載能力，從而使得公路橋梁表面出現裂縫問題[1]。

1.3荷載原因

荷載裂縫是目前公路橋梁裂縫問題的主要形式，主要是直接應力裂縫與次應力裂縫，前者多數都是因為外部荷載過大對混凝土結構產生了較大沖擊影響，極易出現在地質條件不穩定或者橋梁跨度尺寸較大的地區；而后者則是受到外部荷載作用產生的次生應力而造成的裂縫，導致該問題的原因多數是設計存在缺陷，比如在設計之前，鋼筋分布方式設計不合理或設置位置不合理，橋梁的性能難以達標，在超載車輛持續碾壓之下導致混凝土裂縫問題出現。

1.4施工裂縫

橋梁項目施工具有較高的復雜性，需經過澆筑、起模、運輸、吊裝、拼接等程序才能完成。混凝土施工環節，要確保各個環節的工程質量達標，避免出現失誤的情況。但在具體操作中，容易與設計方案存在很大的偏差情況，造成混凝土結構出現裂縫的問題。橋梁工程施工失誤而導致的裂縫問題主要包括以下方面：（1）保護層的厚度過大或過小，不符合設計方案的要求；（2）混凝土澆筑完成后，沒有按照要求進行振搗施工，或者振搗不合格；（3）配合比參數不符合設計方案要求。

1.5地基裂縫

公路橋梁的很多施工地區地質條件都比較差，在施工完成后也容易出現地基不均勻沉降的問題，橋梁工程往往會因為地基沉降而導致混凝土結構受到損壞，在結構變形過大，變形壓力超出其自身承載壓力時，就會造成橋梁結構出現裂縫。地基裂縫很多都是在橋梁開始施工前，工程人員沒有充分了解地質條件或沒有處理好較差的地質條件情況下就開始施工而造成的[2]。

2公路橋梁混凝土裂縫的處理措施

2.1充分做好前期設計等準備工作

公路橋梁在開始施工前，必須充分重視前期設計工作，設計人員需要積極與地質勘察人員保持聯系，要進入到現場進行地質狀況的分析和了解，從而可保證橋梁設計方案符合當地的地形條件需要，滿足工程的施工質量要求。此外，充分分析當地的地理條件，要結合工程所在地區的實際情況選擇合適的施工機械，保證工程的質量和效率。橋梁設計完成后，就要明確施工的材料，確定合適的施工工藝。施工材料是整個工程的基礎，對于工程的質量影響也最大，需要嚴格按照設計方案與技術標準來確定施工材料。對于混凝土材料而言，砂石料是比較重要的工程材料，如果其配合比參數沒有按照要求來確定，就會導致整個混合料的性能受到影響，使工程極易出現裂縫的問題。施工工藝也是保證橋梁工程順利進行的關鍵，要保證其各個工序都能夠達到科學性與合理性，需嚴格控制各個施工環節，確保混凝土振搗、壓實都能夠達到規定的要求，不能存在不正確的敲擊、振動等操作而造成表面存在裂縫的問題，以確保混凝土澆筑達到要求，切實提升橋梁工程的綜合性能，滿足交通運行需要[3]。

2.2裂縫修復技術的選取

公路橋梁混凝土裂縫問題一旦出現，就要立即組織人員進行裂縫的處理。從實際情況出發，要先了解裂縫的寬度尺寸，如果裂縫為0.2mm，需選擇直接修復的方式來進行處理。而對于不足0.2mm的裂縫而言，需根據需要選擇封閉的方式來處理裂縫；對于裂縫寬度處于0.2~0.5mm之間的情況，此時需要選擇灌漿修復的方式，主要使用的施工材料是柔性材料，以確保裂縫修復的強度達到規定的要求；如果裂縫寬度大于0.5mm，需要應用聚合砂漿來實施裂縫填充施工。裂縫處理環節，工程人員要進行如下操作：（1）混凝土表面存在風化等問題，要先處理表面；（2）對于一些容易影響橋梁強度、防滲性的裂縫，需要選擇灌漿處理方式來修復。

2.3結構加固技術

混凝土裂縫是因橋梁自身性能不足而導致的，特別是長期使用的橋梁工程，混凝土結構裂縫比較嚴重，除了需要選擇常規灌漿處理方式之外，還需采取必要的措施進行加固處理。對于一些運營時間過長的橋梁項目，因其自身需要實施必要的加固處理，主要是預應力加固、增加橋梁截面加固、設置主梁加固等方式，要結合橋梁的特點與裂縫問題的狀況選擇合適的加固施工技術。橋梁修復加固施工中可以進行碳纖維布的粘貼施工，這種方式可以將符合要求的碳纖維布粘貼到底面與側面上，可以提升橋梁的承載性能。碳纖維布的鋪設方向通常都是沿著橋梁的主拉應力方向，然后向兩側逐步延伸，在兩側需要設置錨固點，從而可以有效避免裂縫的出現，提升其整體承載性能，滿足交通運行的需要[4]。

2.4嚴格控制施工時的溫度變化，加強初期養護

混凝土結構施工時，如水量控制出現問題，會導致其出現溫差裂縫的問題。夏季環境溫度比較高，溫差裂縫極易出現，為了能夠確保澆筑施工順利完成，加強裂縫問題的控制，需盡量減小混凝土結構厚度，這樣可確保其散熱性能達到要求，提升抗裂性能，基于此，在混凝土結構施工時應采取措施進行溫度控制。為避免混凝土結構出現裂縫的問題，需要在施工結束之后，加大力度進行早期養護施工，特別是在冬季環境溫度比較低的情況下，需采取必要措施進行溫度控制。從養護工作的角度出發，混凝土保溫與保濕需要達到如下幾項要求：（1）采取措施避免混凝土結構內外溫差過大的情況出現；（2）冬季施工需要采取必要的保溫措施，避免混凝土結構溫度過低，應用合適的方式來有效提升混凝土結構溫度，從而可保證混凝土結構的性能更加穩定；（3）避免混凝土結構表面在施工過程中出現過熱或者過冷的問題[5]。

3結語

公路橋梁被廣泛地建設和投入使用，極大地促進了我國交通事業的發展。但是在公路橋梁項目建設中，混凝土結構極易出現裂縫問題，會影響橋梁的綜合性能，也會危及人們的生命安全。因此，公路橋梁的設計與施工人員需嚴格控制整個施工環節，采取有效的措施來避免裂縫問題的出現，從而可全面提升公路橋梁的質量水平，滿足交通運行的需要。

參考文獻：

[1]姜海麗.橋梁施工裂縫的原因及防治措施[J].中國新技術新產品，2011（4）：220.

[2]朱巖.橋梁施工裂縫的原因及防治措施[J].城市建設理論研究（電子版），2012（15）.

[3]徐強.橋梁施工裂縫的原因和防治措施探析[J].商品與質量，2016（9）：334-335.

[4]溫連波，左小瑩.橋梁施工裂縫的原因和防治措施探析[J].建筑工程技術與設計，2018（12）：2841.

作者：李玉萍 孫璐 單位：宜春市公路管理局直屬分局