研讨公路桥梁施工混凝土裂缝防治

2021-04-23韩霞

中华建设 2021年4期

韩霞

道路桥梁的工程建设十分重要，在建设中需要对施工混凝土裂缝问题加强关注力度。基于此，本文对公路桥梁施工混凝土裂缝问题进行探讨，分析了混凝体裂缝形成的原因，以实际案例提出了公路桥梁施工混凝土裂缝防治措施。

一、公路桥梁施工中混凝土裂缝的危害

我国的经济发展离不开项目工程建设，但由于防治方面存在问题，公路桥梁工程施工仍然会出现混凝土裂缝，为工程后期运行埋下了安全隐患。裂缝的出现会增加施工成本，如在维修期间会造成交通拥堵，导致工期延误，难以为道路桥梁的畅通性作为基础保障，从而影响人们的日常出行（图1）。

图1 混凝土硬化开裂

如公路桥梁基本以混凝土路面为主，其本身的抗拉性能很弱，如施工过程中的管理或养护不到位，会加剧桥梁道面的老化程度，导致抗病害能力大幅度下降，且如混凝土骨料配比不合理；雨水长期滞留于路面之下；车辆的长期碾压作用出现剥落等，混凝土表面便会出现不同程度的裂缝，为道公路梁埋下安全隐患。根据调查显示，37.8%的坍塌都是由裂缝而造成的，这样的问题威胁着群众的生命及财产安全，现已成为施工建设的首要问题。因此，相关部门必须对此问题加强监管力度，对裂缝问题重点关注，施工单位及企业则必须针对性采取合理的解决方案，积极找寻裂缝产生的原因，从而提高工程建设的整体质量。

二、公路桥梁工程的施工特点

1.工程施工多变

（1）公路桥梁施工区域地质条件较差，但目前部分施工单位未能对勘察充分重视，加大了混凝土裂缝问题的发生概率。

（2）在施工过程中，不同区域的地质条件存在差异，且具有多变性，增加了混凝土裂缝问题的发生概率，导致施工建设的安全系数明显降低。

（3）公路桥梁施工技术关联性较强，如一次建设不完善很难进行二次修复，裂缝问题难以补救。

2.施工环境的复杂

山体、河流、溶洞等地区是道路桥梁工程建设的主要施工地点，且此类区域均属于“三不通”地带，在建设中首先需要解决水、电及交通问题，待上述工作结束后，需要进行施工前准备工作，如施工技术确定、施工方案选择等。通常情况下，作业空间较为低矮，实际施工建设具有噪声大、危险系数高等施工特点，且由于施工环境阴暗潮湿，加大了裂缝问题的发生概率，且实际施工会由于粉尘较多而降低能见度，施工质量无法有效保证。

三、公路桥梁工程施工中混凝土裂缝成因分析

1.混凝土硬化问题

混凝土硬化问题在公路桥梁工程施工中较为常见，如钢筋集中力较大便会使混凝土发生膨胀现象，且公路桥梁混凝土内部拉伸力不足，在钢筋混凝的硬化问题会受到外部因素影响，进而导致裂缝的出现。同时，如在出现裂缝时未能有效处理，则可能会出现锈蚀现象，这样的情况无法有效保障公路桥梁工程的质量。

2.水热化及风化问题

水热化及风化问题会降低工程建设质量，下面将对水热化及风化问题进行具体分析，如表1所示。

表1 水热化及风化开裂

四、公路桥梁施工混凝土裂缝防治策略

某地区公路桥梁工程混凝土裂缝路段全长2.725km，且混凝土结构因外界因素导致变形，偏离了初定值。该公路桥梁跨度中最大挠度为25cm，刚性面板的厚度为22mm，该路段路面为混凝土路面，由于汽车轴载日益重化，导致路面出现裂缝问题。基于此情况，该地区对公路桥梁裂缝路段采取了紧急修复工作，应用混凝土施工裂缝防治技术改造了该路段的路面，减少收缩变形带来的影响，延长该公路桥梁路面的使用年限，将交通影响降到了最低。下面以该工程为例，浅谈公路桥梁施工混凝土裂缝防治策略。

1.控制水泥种类及掺量

该工程在建设过程中，采用普通硅酸盐水泥P.0.32.5，初凝时间＞4h，终凝时间＞6h，并要求受潮变质水泥不得使用。散装水泥入罐时，调整水泥剂量的系统参数，保证拌和处于合理范围内，提高骨料级配的稳定性、安定性，合格后方能使用，温度＜50℃，如施工地区正处于多雨季节，并做好相应的防雨排水措施，在温度较高时采用降温措施。在水泥稳定碎石强度满足设计要求的前提下，严格控制水泥掺量，宜尽量减少水泥用量。

2.混凝土掺加粉煤灰

该工程掺加粉煤灰代替部分水泥，要求与拌和设备协调工作，在检测合格后才可以进行混合料拌制。实际施工中，要求掺加设计水泥剂量15%或20%左右的粉煤灰等量替代水泥，使粉煤灰总掺量接近于最优胶凝物匹配比例，以延缓水泥稳定碎石早期强度形成，降低早期强度，控制缩裂。其次，粉煤灰的质量检测在相应规范的检测指标基础上，严格控制施工时加入的水泥剂量，将各项施工参数保持在可控范围内，增加SO3含量的检测，要求粉煤灰SO3含量≤3%。

3.优化骨料级配

该工程采用抗裂嵌挤型骨料级配组合，在施工组织与工艺上考虑到快凝的特点，因此严格控制组成混合料的石料质量，分别进行水洗筛分，集料应洁净、干燥、表面粗糙、无风化、无杂质，确定各种碎石的组成比例。并要求4.75mm级配以上的粗集料须构成恰当骨架，在合成级配满足要求的同时限制细料、粉料用量，以此控制混凝土的收缩变形，防止裂缝的出现，级配如表2所示。

4.结构裂缝填充处理

混凝土结构在长期使用过程中受到外部荷载作用的影响，结构裂缝填充处理可以修复表面缺损，提高混凝土结构的整体强度和刚度。同时，结构裂缝填充处理能够达到彻底填充混凝土裂缝间隙的目的，如该工程在防治过程中，为了利用砂浆自身的膨胀性密实裂缝，首先将结构胶与水泥砂浆充分混合在一起，避免混凝土内部钢筋自我保护能力的下降，随后借助高压喷射设备将混合在一起的水泥砂浆灌入裂缝的内部，使公路桥梁的质量进一步提高。

表2 骨料级配

5.路面裂缝防治

公路桥梁工程建设中，路面难免会出现一些裂缝问题，例如有些路面施工结束后，会出现小裂纹，如果不及时处理，裂纹会逐渐加重。因此，该工程在建设中采用了裂纹处理法，首先对路面裂纹小于7mm的地方，利用机械方法进行修正，在修理裂缝的施工中，无论是否需要对缝隙进行扩缝，并借助专业的清缝机进行处理，清除裂缝中的杂质。同时，该工程将补缝胶以0.3MPa的压力倒入缝隙中，使高速公路桥梁缝隙得到有效填充，以此提高裂缝防治效果。

6.混合料的压实

若想切实控制裂缝，在施工过程中需要严格控制施工时的各项质量标准，使各项参数符合施工实际需求，具体如下：（1）该工程应确保施工达到规定的压实度，使骨架结构密实、稳定，避免骨料过分嵌挤。同时，严格控制施工延迟时间，应控制在2h以内。根据该项目试验段参数，确定碾压长度定为60-80m。（2）碾压过程将混合料含水量保持在最佳状态，根据工程实际情况可控制变化量＞2%最佳含水量，紧跟钢轮压路机进行初压，静压1-2遍。复压采用振动压路机碾压3-4遍，以此达到预期建设效果。（3）碾压过程中要求压路机不得随意调头、转向、突然制动等，并控制压路机的碾压遍数，初压速度控制在1.5-2（km/h），终压速度控制在5（km/h）以内。