橋梁工程裂縫產(chǎn)生原因探析
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摘要：公路橋梁如果存在裂縫問題，會(huì)影響整體項(xiàng)目的安全性與質(zhì)量?；诖?，結(jié)合實(shí)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(chǎn)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(shè)計(jì)等準(zhǔn)備工作、選取合適的裂縫修復(fù)技術(shù)、嚴(yán)格控制施工時(shí)溫度變化、加強(qiáng)初期養(yǎng)護(hù)等，以提高橋梁工程安全性。
關(guān)鍵詞：公路橋梁；施工裂縫；處理辦法
1公路橋梁裂縫產(chǎn)生的主要成因
1.1收縮原因
收縮裂縫是公路項(xiàng)目中極易出現(xiàn)的裂縫形式，會(huì)嚴(yán)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(xiàn)在橋梁施工之后的幾周時(shí)間內(nèi)，多數(shù)以塑性裂縫、干縮裂縫為主。多數(shù)都是在橋梁施工結(jié)束后，水泥發(fā)生了水化反應(yīng)，導(dǎo)致其無法完全凝固，造成裂縫的問題出現(xiàn)。
1.2溫差原因
混凝土工程施工環(huán)節(jié)，因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)存在較大的溫差，其內(nèi)外特性也會(huì)發(fā)生一定的變化，極易受到混凝土自身熱脹冷縮的影響。如內(nèi)部溫度較低、外部溫度較高，混凝土表面應(yīng)力會(huì)比較大，超出混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力，從而使得公路橋梁表面出現(xiàn)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(yīng)力裂縫與次應(yīng)力裂縫，前者多數(shù)都是因?yàn)橥獠亢奢d過大對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了較大沖擊影響，極易出現(xiàn)在地質(zhì)條件不穩(wěn)定或者橋梁跨度尺寸較大的地區(qū)；而后者則是受到外部荷載作用產(chǎn)生的次生應(yīng)力而造成的裂縫，導(dǎo)致該問題的原因多數(shù)是設(shè)計(jì)存在缺陷，比如在設(shè)計(jì)之前，鋼筋分布方式設(shè)計(jì)不合理或設(shè)置位置不合理，橋梁的性能難以達(dá)標(biāo)，在超載車輛持續(xù)碾壓之下導(dǎo)致混凝土裂縫問題出現(xiàn)。
1.4施工裂縫
橋梁項(xiàng)目施工具有較高的復(fù)雜性，需經(jīng)過澆筑、起模、運(yùn)輸、吊裝、拼接等程序才能完成?；炷潦┕きh(huán)節(jié)，要確保各個(gè)環(huán)節(jié)的工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)，避免出現(xiàn)失誤的情況。但在具體操作中，容易與設(shè)計(jì)方案存在很大的偏差情況，造成混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的問題。橋梁工程施工失誤而導(dǎo)致的裂縫問題主要包括以下方面：（1）保護(hù)層的厚度過大或過小，不符合設(shè)計(jì)方案的要求；（2）混凝土澆筑完成后，沒有按照要求進(jìn)行振搗施工，或者振搗不合格；（3）配合比參數(shù)不符合設(shè)計(jì)方案要求。
1.5地基裂縫
公路橋梁的很多施工地區(qū)地質(zhì)條件都比較差，在施工完成后也容易出現(xiàn)地基不均勻沉降的問題，橋梁工程往往會(huì)因?yàn)榈鼗两刀鴮?dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)受到損壞，在結(jié)構(gòu)變形過大，變形壓力超出其自身承載壓力時(shí)，就會(huì)造成橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)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(zhì)條件或沒有處理好較差的地質(zhì)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(shè)計(jì)等準(zhǔn)備工作
公路橋梁在開始施工前，必須充分重視前期設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)人員需要積極與地質(zhì)勘察人員保持聯(lián)系，要進(jìn)入到現(xiàn)場進(jìn)行地質(zhì)狀況的分析和了解，從而可保證橋梁設(shè)計(jì)方案符合當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件需要，滿足工程的施工質(zhì)量要求。此外，充分分析當(dāng)?shù)氐牡乩項(xiàng)l件，要結(jié)合工程所在地區(qū)的實(shí)際情況選擇合適的施工機(jī)械，保證工程的質(zhì)量和效率。橋梁設(shè)計(jì)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(gè)工程的基礎(chǔ)，對(duì)于工程的質(zhì)量影響也最大，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來確定施工材料。對(duì)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(shù)沒有按照要求來確定，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)混合料的性能受到影響，使工程極易出現(xiàn)裂縫的問題。施工工藝也是保證橋梁工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵，要保證其各個(gè)工序都能夠達(dá)到科學(xué)性與合理性，需嚴(yán)格控制各個(gè)施工環(huán)節(jié)，確保混凝土振搗、壓實(shí)都能夠達(dá)到規(guī)定的要求，不能存在不正確的敲擊、振動(dòng)等操作而造成表面存在裂縫的問題，以確?；炷翝仓_(dá)到要求，切實(shí)提升橋梁工程的綜合性能，滿足交通運(yùn)行需要[3]。
2.2裂縫修復(fù)技術(shù)的選取
公路橋梁混凝土裂縫問題一旦出現(xiàn)，就要立即組織人員進(jìn)行裂縫的處理。從實(shí)際情況出發(fā)，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(fù)的方式來進(jìn)行處理。而對(duì)于不足0.2mm的裂縫而言，需根據(jù)需要選擇封閉的方式來處理裂縫；對(duì)于裂縫寬度處于0.2~0.5mm之間的情況，此時(shí)需要選擇灌漿修復(fù)的方式，主要使用的施工材料是柔性材料，以確保裂縫修復(fù)的強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的要求；如果裂縫寬度大于0.5mm，需要應(yīng)用聚合砂漿來實(shí)施裂縫填充施工。裂縫處理環(huán)節(jié)，工程人員要進(jìn)行如下操作：（1）混凝土表面存在風(fēng)化等問題，要先處理表面；（2）對(duì)于一些容易影響橋梁強(qiáng)度、防滲性的裂縫，需要選擇灌漿處理方式來修復(fù)。
2.3結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
混凝土裂縫是因橋梁自身性能不足而導(dǎo)致的，特別是長期使用的橋梁工程，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫比較嚴(yán)重，除了需要選擇常規(guī)灌漿處理方式之外，還需采取必要的措施進(jìn)行加固處理。對(duì)于一些運(yùn)營時(shí)間過長的橋梁項(xiàng)目，因其自身需要實(shí)施必要的加固處理，主要是預(yù)應(yīng)力加固、增加橋梁截面加固、設(shè)置主梁加固等方式，要結(jié)合橋梁的特點(diǎn)與裂縫問題的狀況選擇合適的加固施工技術(shù)。橋梁修復(fù)加固施工中可以進(jìn)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(cè)面上，可以提升橋梁的承載性能。碳纖維布的鋪設(shè)方向通常都是沿著橋梁的主拉應(yīng)力方向，然后向兩側(cè)逐步延伸，在兩側(cè)需要設(shè)置錨固點(diǎn)，從而可以有效避免裂縫的出現(xiàn)，提升其整體承載性能，滿足交通運(yùn)行的需要[4]。
2.4嚴(yán)格控制施工時(shí)的溫度變化，加強(qiáng)初期養(yǎng)護(hù)
混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)，如水量控制出現(xiàn)問題，會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)溫差裂縫的問題。夏季環(huán)境溫度比較高，溫差裂縫極易出現(xiàn)，為了能夠確保澆筑施工順利完成，加強(qiáng)裂縫問題的控制，需盡量減小混凝土結(jié)構(gòu)厚度，這樣可確保其散熱性能達(dá)到要求，提升抗裂性能，基于此，在混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)應(yīng)采取措施進(jìn)行溫度控制。為避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的問題，需要在施工結(jié)束之后，加大力度進(jìn)行早期養(yǎng)護(hù)施工，特別是在冬季環(huán)境溫度比較低的情況下，需采取必要措施進(jìn)行溫度控制。從養(yǎng)護(hù)工作的角度出發(fā)，混凝土保溫與保濕需要達(dá)到如下幾項(xiàng)要求：（1）采取措施避免混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過大的情況出現(xiàn)；（2）冬季施工需要采取必要的保溫措施，避免混凝土結(jié)構(gòu)溫度過低，應(yīng)用合適的方式來有效提升混凝土結(jié)構(gòu)溫度，從而可保證混凝土結(jié)構(gòu)的性能更加穩(wěn)定；（3）避免混凝土結(jié)構(gòu)表面在施工過程中出現(xiàn)過熱或者過冷的問題[5]。
3結(jié)語
公路橋梁被廣泛地建設(shè)和投入使用，極大地促進(jìn)了我國交通事業(yè)的發(fā)展。但是在公路橋梁項(xiàng)目建設(shè)中，混凝土結(jié)構(gòu)極易出現(xiàn)裂縫問題，會(huì)影響橋梁的綜合性能，也會(huì)危及人們的生命安全。因此，公路橋梁的設(shè)計(jì)與施工人員需嚴(yán)格控制整個(gè)施工環(huán)節(jié)，采取有效的措施來避免裂縫問題的出現(xiàn)，從而可全面提升公路橋梁的質(zhì)量水平，滿足交通運(yùn)行的需要。
參考文獻(xiàn)：
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[3]徐強(qiáng).橋梁施工裂縫的原因和防治措施探析[J].商品與質(zhì)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(shù)與設(shè)計(jì)，2018（12）：2841.
作者：李玉萍 孫璐 單位：宜春市公路管理局直屬分局