分析公路橋梁施工過程中出現裂縫的原因及對策

摘 要：經濟的快速發展促進交通運輸業的拓展，交通便捷性隨之也越來越受到人們的關注，進而開始大量建設公路橋梁等基礎設施。作為最基本的道路建設工程，公路橋梁不僅解決了人們出行的問題，同時也加強了各個地區之間的經濟貿易往來，使得人們的生活水平得到很大提高。故對于公路橋梁的建設與質量問題，更應得到足夠的重視。本文通過研究公路橋梁裂縫問題的危害，分析公路橋梁施工過程中裂縫出現的原因，進而對裂縫預防提出一些措施，并就施工中裂縫產生的原因尋找出解決公路橋梁裂縫的策略。

關鍵詞：公路橋梁；施工；裂縫

引 言

近些年來，由于交通運輸業的不斷發展，帶來了公路橋梁建設的熱潮的來臨。此時，不僅公路橋梁的數量得到大幅度增加，對其質量要求也越來越嚴格。然而，大量的公路橋梁建設導致了施工過程中出現很多的問題，最為普遍的是公路橋梁裂縫的問題。作為混凝土工程中危害性最大、極為普遍的的病害之一，如果不對裂縫加以預防和治理，很有可能引發無法估量的后果，甚至引起交通的癱瘓和人們身命的安全。因此，我們應該樹立起牢固的防范措施，重視公路橋梁中裂縫的出現，并積極研究裂縫產生的原因，并就其發生的原因采取相應的措施予以防治。

1 公路橋梁裂縫問題的危害

施工裂縫最大的問題就是使公路橋梁發生滲漏，且一般滲漏的后果表現在兩方面，首先一方面基于壓力水的作用，使得裂縫可能會逐漸地擴寬和發展，與此同時加上混泥土的碳化最終可能導致加劇混泥土收縮開裂的情形進而使得混凝土結構物處于崩潰和破壞的狀態；其次另一方面是當公路橋梁混凝土內部有水滲透進來時，有可能破壞混凝土的水解，進而使得混凝土結構出現破壞。公路橋梁中裂縫的存在，使得空氣中的二氧化碳能夠輕易的進入到混凝土結構的內部，進而導致混凝土出現碳化現象，即裂縫中例如水泥等水化產物與二氧化碳之間發生的化學反應進而形成碳酸鈣?；炷撂蓟F象是對鋼筋的一種極大損害，不僅會導致混凝土的堿度降低，如果一起滲入進來的還有空氣和水，經過這一系列的相互作用最終會導致鋼筋產生銹蝕。另外，裂縫的產生還會削弱混凝土對鋼筋的保護作用，使得裂縫進一步擴大進而引起更嚴重的后果。

2 施工裂縫出現的原因

2.1 荷載引起裂縫

公路橋梁運輸中普遍存在著車輛超負荷運載的現象，最直接的后果是由于公路橋梁的部分承受過大的壓力，導致裂縫的產生，加之運載的重量較大，引起裂縫的不斷擴寬、拉伸，最后的結果是裂縫的數目越來越多，縫隙越來越大。假如在運載途中，大部分負荷被集中到了混凝土內部的鋼筋上，則出現的后果可能會更加的嚴重。另外還容易出現裂縫的原因就是在施工過程中，相關工作人員施工不嚴格按照設計的圖紙建設，且出現私自改動設計方案或者偷工減料等行為，都會引起橋梁受力情況變化進而導致裂縫的產生。

2.2 地基變形引起橋梁裂縫

地基變形一般是由于以下幾方面引起：如在開始建設公路橋梁時，由于有些建筑單位沒有合理的對橋梁進行正確選址，地質的勘探的工作沒有認真落實以致不能及時發現該地段存在的自然問題；在施工設計階段，出現的不合理情況使得橋梁的負荷能力滿足不了實際想要的效果等等。地基的變形，下沉、移動等現象都會使橋梁受力不均，由于混凝土所能承受的力度是有限的，當其負荷超過其最大力時，裂縫就很容易出現，進而為人們的生活和出行帶來極大的不便且存在著安全隱患。

2.3 材料質量不合格

材料的使用的好壞與否直接關系著橋梁建設質量的好壞，公路橋梁質量的保證首先就需要材料的質量得到保證。目前大部分公路橋梁是由混凝土形成的，而水泥、骨料、水、砂等材料作為混凝土最主要的材料，假如其中一種材料的質量出現問題，就會使得混合后形成的混凝土的質量無法得到保證，進而促使裂縫的出現。譬如在進行砂子的選擇時，砂的顆粒過大或過小直接影響著水泥和水的使用量，進而使得混凝土的強度發生改變，在施工中使用這些不滿足質量要求的材料，即使當時沒有被檢查出發生問題，時間積累，就會使得工程的質量存在隱患，最終導致問題的產生。

2.4 溫度變化引起裂縫

作為典型的脆性材料，混凝土的抗壓能力卻很強。按照GB50010-2010《混凝土結構設計規范》規定，普通混凝土劃分為十四個等級，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80，例如，強度等級為C30的混凝土是指30MPa≤fcuk（抗壓值）<35MPa考慮到公路橋梁是戶外建筑，溫度對其影響顯得特別的大。如早晚溫差的變化、季節性更替引起的溫差變化等都會使橋梁呈現熱脹冷縮的現象。進而很容易使得混凝土出現變形，引起受力不均，假如實際運載中某一部分超過其最大的拉力時，裂縫就會出現。特別是在冬季，由于晝夜溫差的巨大變化，使得在這期間施工的公路橋梁很容易由于溫差較大而產生裂縫。

2.5 施工的技術不合理

裂縫的出現有時也會是因為在施工時技術的不合理造成的。譬如在施工過程中，施工工人任意踩踏、隨意擺放需要施工的材料，導致這些材料還未開始使用就由于工人的疏忽而出現質量問題；另一方面，在施工過程中，施工單位有時根本就沒按預定的設計圖紙進行施工，而是隨意更改致使建造出來的橋梁的質量很難得到安全保證，以致裂縫現象的產生。與此同時，因為位置或空間的原因，建造的材料在運輸過程中，很容易因為某些因素而使得質量受到影響，譬如長時間對混凝土進行攪拌或運輸，則會加快混凝土干燥的速度，使其黏度得不到保證，最終導致裂縫的出現。

3 裂縫預防措施分析

3.1 規范公路橋梁工程的施工流程

施工流程對于減少公路橋梁的裂縫有很大的重要作用。因而在實地施工過程中，施工技術人員應嚴格遵循施工流程，依照相關施工要求進行科學施工。只有在施工流程與操作技術符合規范的前提下，才能保證施工質量的優質性，進而可以減少或避免裂縫的產生。

3.2 保證公路橋梁工程的設計合理性

在工程施工之前，進行科學而合理的設計對于預防裂縫產生具有十分重要的作用。與此同時，基于施工條件允許時應盡量或避免在設計時應用非預應力結構，如果實在是工程需要則其預應力結構的錨墊板、螺旋筋的埋設等也必須與相關設計規范相一致。合理的公路橋梁的設計不僅可以適當減少其承載的重量也可減少荷載裂縫的形成。

3.3 加強對施工質量的控制

公路橋梁日后使用的好壞與否直接與其工程施工質量的好壞相關聯，所以，為了盡量減少因質量而產生的問題，實際操作中不僅要滿足以上兩點的要求，還要高度重視材料的使用。例如對于施工材料的配比一定要按照相應的標準來進行，在操作的過程中不僅要根據工程規模確定澆筑量，還要掌握好時間及施工縫位置、間距及構造等。另一方面，減少裂縫產生的措施就是加強對公路橋梁工程的養護。往往很多裂縫的產生就是因為一些施工企業忽視了對混凝土的養護。因而，通過對混凝土等材料經常進行澆水養護，一定程度上可以很有效控制因溫度變化而產生的裂縫。

4 裂縫防治策略

4.1 轉變觀念、加強思想重視

公路橋梁的施工，預先要充分考慮好人為及周圍自然災害的影響，且隨著時間的推移，公路橋梁建設所采用的材料性能也會隨之而改變。對于一般工程項目來說，因壞境不一樣，每個項目都有其自身的不同需求，然而作為公路橋梁設計人員，不僅要從特殊性上出發解決每個具體項目所出現的施工問題，同時更重要的是防止施工中裂縫的產生。因此，改變傳統設計施工觀念，重視和提高工程施工質量及工程研究深度對于裂縫防治具有根本作用。

4.2 加強施工過程中的質量和溫度控制

施工質量的另一關鍵就是嚴格控制施工材料的配合比例，依據混凝土的和易性及強度等級要求，對水泥的用量和水灰比進行嚴格控制；另外還要挑選級配較好的石子，嚴格控制砂石的粒徑與含量，對混凝土的收縮量及空隙率適當進行減少，從而達到加強混凝土的抗裂強度；其次，溫度的控制也是一種很好防治裂縫的方法，其操作的重點就在于控制混凝土施工時的澆注時間和速度，進而達到加強溫度的控制。且一般情況下，冬季應進行混泥土表面的保溫措施的處理；夏季則需要在混凝土的骨料灑水來降溫處理。

4.3 采用先進工藝技術及時修復裂縫

（1）對于嚴重裂縫采用灌漿修復法

一般來說這種方法的適用對象即是指該裂縫已嚴重影響橋梁結構安全，無法利用表面修復的方法來改善，而只能采取灌漿修復來進行。該方法的操作主要是將漿液利用真空設備壓入裂縫，隨時間的推移漿液逐步硬化，并最后與混凝土形成一個穩定性強的整體結構，不僅密閉性能好而且還可以達到修復裂縫的目的。

（2）對于表面和深度裂縫進行表面修復法

作為修復裂縫最為廣泛且效果較為明顯方法之一，表面修復法不僅對對混凝土結構承載力的影響最小，而且對于混凝土表面和深度裂縫效果也最為明顯。一般是在混凝土裂縫表面涂抹水泥漿進行操作；對于有些工程則是采取涂抹環氧樹脂膠泥；若裂縫因為應力繼續開裂則應將玻璃纖維網格布粘附在裂縫表面來進行裂縫修補。

（3）結構加固法

結構加固法主要是運用于公路橋梁中由于存在某些裂縫而改變混凝土的結構性能的裂縫。結構加固措施可以對混凝土補強、增加混凝土結構的預應力及加固支點等等。

（4）嵌縫修復法

具體操作是在混凝土的裂縫處開槽，并將止水材料填充在開好的槽內，這樣不僅可以封堵裂縫，還可以平整裂縫外觀。

5 總 結

總之，公路橋梁的裂縫問題要處理好，就要保證在設計與施工上嚴格按照科學、嚴謹、精確的態度進行，及時的對公路合理進行養護，并重視科學且具有實踐意義的操作方法去解決施工中遇到的裂縫問題；最后，還要綜合考慮各個方面的費用及成本，達到工程的實用性和可操作性的要求。故要保障公路橋梁的建設長久安全就得認真落實各個方面的要求，以科學的方法、負責的態度去預防和處理路橋裂縫問題，最終實現便捷而又安全的交通出行。

參考文獻

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作者簡介：游志祥（1974-），男，本科，工程師，主要從事公路房建方面工作。