公路桥梁钢筋混凝土施工裂缝防治技术的探讨

2020-08-13杨明轩

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杨明轩

新疆交通建设集团股份有限公司新疆塔城 833300

前言

作为现代交通建设必不可少的桥梁工程，不仅要保障桥上车辆的运行，也要满足桥下水流的畅通与船舶的通航要求。桥梁反复承受车轮的碾压，遭受自然因素如洪水、暴雨、风沙、冰雪、日晒、冻融作用的侵蚀破坏，部分建筑材料的性质随使用时间而发生衰变，同时我国交通量的不断快速增长，造成道路桥梁使用功能和行车服务质量的不适应，甚至导致桥梁破坏倒塌事故，造成人员伤亡和财产损失。

1 钢筋混凝土桥梁裂缝病害分析

1.1 梁桥结构裂缝

（1）病害简介。结构性裂缝又称为荷载裂缝。这类裂缝主要由外荷载引起，其裂缝的分布及宽度与外荷载有关。主要在梁跨中受拉区位置出现超过规定限值的竖向裂缝，支座处出现斜裂缝。

（2）病害原因。建设项目时经济条件受到限制，选择桥梁结构形式欠佳；规范更新，安全储备系数相比新规范较小；施工时原材料质量无保障；后期运营不当，超载严重等。

（3）病害发展。跨中位置出现超限值（大于0.15cm～0.2cm）的竖向裂缝表明正截面承载能力不足，支座出现斜裂缝表明结构斜截面承载能力不足；同时，自然因素（如雨水，腐蚀介质）会通过裂缝进一步加速钢筋的腐蚀，造成钢筋生锈，甚至导致桥梁的垮塌。

（4）病害治理。首先是运营期间对超载车辆的进行管制，其次对于结构裂缝，不能只采用简单修补裂缝，首先进行复核验算在根据复核结果选择加固桥梁自身结构或者拆除重建；如果选择加固可采用增大截面法、粘贴钢板法、粘贴纤维复合材料、体外预应力、改变结构体系等加固方法。

1.2 梁桥非结构裂缝

（1）病害简介。主要由变形引起的，结构内部在变形受到限制时会产生自应力,当自应力达到混凝土的抗拉强度极限值时,就会引起混凝土裂缝,造成结构内部变形的原因有温度变化、混凝土收缩等。

（2）病害原因。混凝土在停止洒水养护后或硬化过程中，在不饱和的空气中失去内部毛细孔和凝胶孔中的吸附水而使混凝土体积缩小而引起的长期干燥收缩裂缝。钢筋混凝土结构由于温差原因将产生热胀冷缩变形，在混凝土内部产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限值时会引起温度裂缝。

（3）病害发展。对于非结构裂缝，在产生裂缝后其内力得到释放，不会对结构造成较大的影响。裂缝不能及时修补，内部钢筋遭到锈蚀，会造成承载能力下降，设计使用年限下降。（4）病害治理。在规定限值宽度内的裂缝，进行正常的养护管理即可；对于保护层较薄但在裂缝限值内的可采用水泥砂浆液进行修补；对于超出限值的裂缝可采用环氧树脂浆液灌注的方法进行修复。

2 裂缝预防治理的相关措施

2.1 预防裂缝产生的材料控制措施

2.1.1 在钢筋混凝土组成材料方面进行控制

（1）钢筋混凝土结构中使用的水泥：施工人员依照钢筋混凝土工程自身的条件，选用水化热较低、高强度的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。（2）钢筋混凝土结构中所使用的粗骨料：在选择混凝土粗骨料时，会选取表面粗糙、颗粒级配优良、碱性反应相对较小的粗骨料；其中，在粗骨料中的有害物质以及泥土中有害物质的含量需要达标。（3）钢筋混凝土结构中的细骨料：钢筋混凝土结构中使用的细骨料以颗粒较大并且空隙较小的砂石为主。（4）掺加材料：钢筋混凝土的掺和材料一般会选取减水剂以及混凝土膨胀剂，目的是提升砼材料的自身性能，防止出现裂缝。（5）在混凝土的配比过程中，相关的工作人员应全面掌握混凝土的收缩性能补偿方式。在添加膨胀剂之前，考虑到膨胀剂的类型、掺入量，兼顾到加入膨胀剂之后混凝土的膨胀效果。

2.1.2 钢筋混凝土结构中的混凝土相关的配料

（1）在混凝土的配料过程中，需要尽可能降低水灰比，把握住投放配料的时间，严禁额外私自添加水以及水泥。（2）混凝土材料的运输过程中，混凝土罐车鼓需要始终将混凝土储存罐的速度保持在1min/6转，另外，当搅拌车到达工地之后，需要高速运转4-5min，从而可以让储存罐内的混凝土充分混合。

2.1.3 钢筋混凝土结构中的配筋设计

（1）合理的配筋设计可以约束混凝土收缩。然而在实际的钢筋混凝土结构设计中，往往忽略配筋的重要性，进而出现裂缝。需要对于钢筋混凝土结构进行科学合理的配筋设计，特别是在构造钢筋的配筋设计方面，如果配比的钢筋合理，可以避免出现构造裂缝。（2）配筋时，需要定位准确，确保钢筋保护层厚度达标，注意钢筋表面的清洁。

2.2 预防钢筋混凝土结构出现裂缝的施工方法

2.2.1 混凝土现场浇筑方面

（1）在进行混凝土浇筑的过程中，防止出现离析情况，浇筑过程中将混凝土振捣密实，增强混凝土的强度，对于混凝土硬化后的温度进行监测，发现裂缝，及时处理，在后续的现场浇筑施工中，不断完善混凝土的配合比。

（2）现场浇筑混凝土需进行早期的养护强化，适当的调整混凝土的养护时间。如果混凝土所处的外界条件相对恶劣，进行洒水养护。如果无法进行洒水时，可用保湿物进行全面的覆盖。

2.3 设计方法

（1）钢筋混凝土结构工程的设计需要建立在相关的标准基础之上，如果设计的钢筋混凝土工程的结构比较复杂，会使结构发生变形，引发墙体出现裂缝。需要控制结构自身的长宽高的设计比，提高结构的刚度。（2）在钢筋混凝土结构工程的施工过程中，可以采用补偿收缩施工技术：结构中所出现的混凝土裂缝主要是由于混凝土自身的收缩性能所造成的。如果想要及时进行裂缝处理，则需要在混凝土中加入适量的膨胀剂。（3）需要高度重视钢筋的配比设计：在设计过程中，需要高度重视钢筋的配比，尤其是构造钢筋的搭配。