公路桥梁施工中裂缝的成因及防治对策

2018-03-29

四川水泥 2018年1期

（四川路桥盛通建筑工程有限公司, 四川成都 610000）

引言

对于城市来说，公路桥梁是非常重要的一种交通工程，对于城市的发展有着极其重要的意义，因此必须要对公路桥梁的工程项目从施工到养护的过程之中都贯彻严格的管理，并且必须是全过程、全员参与、全面的质量管理，只有这样，才能保证公路桥梁的质量。而在管理过程之中，需要格外注意的一点就是公路桥梁的裂缝，必须对这一问题给予重视，并寻找成因，再采取合理的解决措施，以确保最后可以交付一个经得起考验的公路桥梁工程。

1、公路桥梁的工程施工中产生裂缝的原因

1.1 由于荷载导致的裂缝

如果在各种常规的荷载作用，或者是次应力的作用之下而使得公路桥梁构件上产生了裂缝，那么这些裂缝就被叫做“荷载裂缝”，而“荷载裂缝”一般被氛围次应力裂缝和直接应力裂缝这两种。其中因为外荷载导致的直接应力而引起的裂缝是后者，即直接应力裂缝。而由于外荷载导致次生应力而引起的裂缝就是次应力裂缝。

1.2 由于温度的变化导致的裂缝

众所周知的混凝土一个特点就是“热胀冷缩”。假如结构内部的温度或者环境温度有了改变，那么就会导致混凝土的变形，因为变形会受到周围环境约束，所以在结构内部会产生应力，一旦这个应力比混凝土自身抗拉的强度范围大时，就会产生温度裂缝。而温度应力则有外约束应力和内约束应力这两种。所谓内约束应力指得是结构内部的某一个构件单位，因为在非线性的温差作用之下，纤维之间的温度不一样，由于引起应变的不同而导致受约束所产生的应力。而外约束应力则是指结构内部的构件由于温度的不同而产生变形，但是变形受到了结构外部的超静定约束或是约束从而没法实现自由的变形而产生的应力。通过科学计算得知混凝土的内部温度最大的变化是在0至7天范围之内，因为混凝土的内外温差而导致的温度应力的变化也最大。其实在有些大跨度的公路桥梁的工程之中，会发现温度应力可以达到甚至可能超过其活载的应力。总而言之，温度裂缝的一个主要特征就是由于温度变化而并拢或者扩张，这是与其他类型裂缝最为不同的地方。

1.3 由于收缩导致的裂缝

混凝土在硬化之后，其表层的水分会渐渐地蒸发掉，所以湿度也就是会慢慢变低，由此带来的就是体积的逐渐减小，此种现象可以叫做缩水收缩，也能叫做干缩。因为混凝土表层的水分蒸发的速度很快，但是内部的损失却不多，所以内部发生的收缩比较小，与之相对的是表面的收缩大这种不均匀的收缩现象。混凝土内部对于表面的收缩变形有着约束，从而使得表面的混凝土要承受拉力，一旦表面的混凝土所承受的拉应力大于其抗拉的强度时，就会有收缩裂缝的产生。

1.4 由于地基变形导致的裂缝

因为地基水平方向的位移或者竖向不均匀的沉降使得结构之中产生了附加的应力，而这则超过了混凝土的结构抗拉强度，从而导致了结构的开裂。地基不均匀的沉降主要有以下几种原因：试验资料的不准、地质勘查的精度不够、地质情况的掌握不充分，在这些情况就进行了设计与施工，从而导致地基不均匀的沉降，最终引起裂缝产生。

1.5 由于荷载导致的裂缝

在公路桥梁的建造过程中，假如产生了荷载裂缝，那么关键因素便是建设者在施工过程中未曾抓好质量的管控工作，进而让公路桥梁担负较大的负载，而此些负载导致的直接后果便是出现裂缝。另外，在公路桥梁开始建造以前假如未曾抓好地质勘查工作也会造成公路桥梁产生开裂的状况。因为地质勘探工作中获得的信息不够精准，假如依照该信息来剖析公路桥梁的建造状况，在真正施工过程中会对地基的运用性造成一定程度的影响，并且或许让地基因为难以承担负载而出现下沉。还有便是钢筋生锈也会让公路桥梁产生开裂问题，此是由于钢筋在生锈以后，其体积会增大，进而对周边的混凝土施以“胀化”效能，最后致使混凝土产生裂缝。那么，钢筋为什么会生锈呢？具体而言，有下述几个因素：首先便是天气因素，公路桥梁长期裸露在空气中，一方面会被雨水浸湿，另一方面会受阳光暴晒，混凝土的保护层会逐步被风化，那么钢筋因为侵蚀便会生锈；其次便是氯化物的影响，假如公路桥梁的混凝土已产生了一定程度的开裂，那么加上氯化物的影响，钢筋表层的氧化膜便会被毁坏，进而让钢筋生锈。

2、公路桥梁的施工中对于裂缝的防治措施

2.1 选用科学的混凝土原料

公路桥梁在建造过程中出现的裂缝与混凝土运用的材料密切相关。为此为了尽量防止在公路桥梁建造过程中产生开裂问题，最关键的便是选择恰当的混凝土原材料。并且运用高质量的混凝土原材料来实际建造公路与桥梁，可以大幅减小混凝土的水化反应，此对于防止公路桥梁在建造过程中产生裂缝有不可忽视的作用。在选择混凝土原材料的时候，应当对砂粒的品质、石块含有比重、体积等各种形式进行系统的剖析，而且依照建设标准来科学选取砂粒。关于水泥，在选取的过程中应当对其的水化反应、等级、粗细程度等各种指标加以具体剖析与检测，以选出最恰当的水泥。骨料的选取，应当对骨料的等级、质量等加以具体剖析，确保选择的骨料是优质的。总之，便是要以公路桥梁的建造指标为依据科学选择混凝土原材料。

2.2 严格地控制混凝土的浇筑工艺

在一定程度上，混凝土的浇筑工作决定了公路桥梁使用性。因为混凝土的浇筑很容易导致裂缝，从而影响公路桥梁的使用。所以为了避免产生公路桥梁的裂缝，要严格地控制混凝土的浇筑工艺，并尽可能提高浇筑的质量。而需要控制的浇筑工艺则有以下几种：第一是混凝土的振捣。需要注意的就是按照施工的要求来严格控制混凝土的振捣时间还有力度，这样可以尽量地保证混凝土在振捣后能够有效应用到浇筑的施工环节之中；第二就是混凝土浇筑的时间。这是需要根据振捣棒的振动长度还有铺料的间歇时间来确定的，同时要采取相应措施来保护预埋件、模板，这样能够提高混凝土的浇筑效果；最后就是要对混凝土的表面进行养护。在混凝土进行浇筑之后要立刻将其表面进行抹平，并清除多余的灰浆，以保证混凝土的表面是光滑的。

2.3 强化养护混凝土的工作

公路桥梁在施工之后是必须要进行养护工作的，并且养护工作要合理、规范落实，这样才能有效避免产生裂缝。而强化养护混凝土的工作则要在公路桥梁的混凝土成功完成浇筑工作之后，必须要及时进行养护的工作，同时确保养护的时间在2至3周。而且养护的过程中要保证混凝土的表面能够直接接受阳光的暴晒，并适当洒水，以防止混凝土的表面过于干燥。除此之外，在浇捣混凝土的工作完成之后，初凝之前要用长刮尺来刮平表面，6小时之后再用铁滚筒在表面滚压几遍，之后用木抹子将其拍实并且要搓毛两次以上，避免收缩裂缝产生。