道路橋梁施工裂縫成因及預(yù)防措施
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［摘要］交通運(yùn)輸行業(yè)是保障社會經(jīng)濟(jì)有序發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，而要實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸行業(yè)健康穩(wěn)定地發(fā)展，保障道路橋梁工程的安全性與穩(wěn)定性是重中之重。所以，要高度重視道路橋梁施工中裂縫問題的分析及控制，為道路橋梁工程的安全性與穩(wěn)定性提供有利的基礎(chǔ)保障，在確保交通運(yùn)輸行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)上科學(xué)延長道路橋梁工程的安全使用期限。為此，充分結(jié)合道路橋梁施工裂縫問題的具體引發(fā)原因，詳細(xì)分析了相應(yīng)的預(yù)防與控制措施，以期提升道路橋梁工程的施工效率與質(zhì)量，增強(qiáng)道路橋梁工程的綜合效益，為交通運(yùn)輸行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)條件。
［關(guān)鍵詞］道路橋梁工程；裂縫問題；原因；預(yù)防措施
1道路橋梁工程施工裂縫的危害性
（1）如果道路橋梁工程施工遭遇陰雨天氣，道路橋梁中會滲入雨水，當(dāng)雨水的滲入量較大時(shí)，則會進(jìn)入工程的主體結(jié)構(gòu)中，會直接引發(fā)道路橋梁工程的表面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，并逐漸擴(kuò)散到道路橋梁主體結(jié)構(gòu)中，因此直接降低工程項(xiàng)目的整體安全性與穩(wěn)定性，甚至引發(fā)交通事故，造成嚴(yán)重的人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失。（2）通常情況下，道路橋梁工程都是由鋼筋混凝土澆筑而成，如果道路橋梁的底部出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，在外部荷載不斷增大的條件下會對道路橋梁的主體結(jié)構(gòu)造成相應(yīng)的影響，加速裂縫問題的擴(kuò)大化，引發(fā)道路橋梁工程中鋼筋出現(xiàn)變形，甚至引發(fā)主體結(jié)構(gòu)的變形或坍塌現(xiàn)象，如圖1所示。（3）道路橋梁工程施工裂縫如果不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)并處理，不僅會引發(fā)交通事故，還會直接降低道路橋梁工程的安全使用期限與經(jīng)濟(jì)效益。如果當(dāng)裂縫問題擴(kuò)大化再處理，還會增加維修補(bǔ)救工作的難度與強(qiáng)度，消耗大量的人力資源與物力資源，給道路橋梁工程的正常使用帶來不同程度的負(fù)面影響。
2裂縫成因
2.1設(shè)計(jì)方面
如果道路橋梁工程在設(shè)計(jì)階段就缺乏科學(xué)合理性，勢必會直接引發(fā)裂縫問題的出現(xiàn)。例如，道路橋梁工程的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性，導(dǎo)致道路橋梁工程的整體結(jié)構(gòu)受力缺乏均衡性，當(dāng)荷載過大時(shí)則無法承受，從而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。此外，在開展道路橋梁工程施工時(shí)，未能重視并落實(shí)施工區(qū)域的實(shí)地勘察工作，使施工方案與施工項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn)不相符，引發(fā)道路橋梁工程的裂縫問題。如果施工圖紙的各項(xiàng)參數(shù)缺乏嚴(yán)格的檢查與精準(zhǔn)的分析，也會直接引發(fā)施工裂縫現(xiàn)象。
2.2超載方面
超載現(xiàn)象是引發(fā)道路橋梁工程施工裂縫的主要因素，主要是由于施工人員自身操作缺乏科學(xué)性與規(guī)范性。例如，在道路橋梁施工中會應(yīng)用大量的機(jī)械設(shè)備，在使用機(jī)械設(shè)備前未能對道路橋梁工程的具體承載范圍進(jìn)行調(diào)查與分析，而是將各類材料與設(shè)備全部堆放到橋梁上，一旦材料與設(shè)備的重量超過橋梁的最大承受范圍，則會引發(fā)裂縫問題，情況嚴(yán)重的甚至造成橋梁變形與塌陷。
2.3施工材料的質(zhì)量方面
施工材料的質(zhì)量問題是引發(fā)道路橋梁工程裂縫現(xiàn)象的直接因素。具體體現(xiàn)在以下幾方面。首先，水泥材料的參數(shù)不符合施工標(biāo)準(zhǔn)，或者水泥材料的存儲方法缺乏科學(xué)性與針對性，導(dǎo)致水泥材料的性能受到明顯影響。其次，砂土材料的粒徑較小，使混凝土材料在配料環(huán)節(jié)出現(xiàn)大量的空隙或雜質(zhì)，直接引發(fā)裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。最后，鋼筋材料的型號與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)不符，加上添加劑對鋼筋材料的腐蝕作用，直接導(dǎo)致鋼筋材料的實(shí)際承重能力明顯下降，從而降低道路橋梁工程的實(shí)際荷載能力，引發(fā)裂縫問題。
2.4溫度方面
在道路橋梁工程的具體施工過程中，溫度因素也會引發(fā)裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。在開展混凝土構(gòu)件施工時(shí)，溫度的變化會導(dǎo)致混凝土構(gòu)件出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象，引發(fā)構(gòu)件變形，使道路橋梁工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力高于道路橋梁工程本身的抗拉強(qiáng)度，則會導(dǎo)致道路橋梁工程出現(xiàn)溫度裂縫。具體的引發(fā)原因主要體現(xiàn)在兩方面，即水化熱現(xiàn)象與蒸汽養(yǎng)護(hù)。水化熱現(xiàn)象：在道路橋梁混凝土澆筑環(huán)節(jié)出現(xiàn)的水化熱現(xiàn)象，會加快混凝土內(nèi)部溫度的上升速度，提高內(nèi)外溫差的差異性，引發(fā)表面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。蒸汽養(yǎng)護(hù)：在冬季開展道路橋梁施工，則需開展蒸汽養(yǎng)護(hù)處理。養(yǎng)護(hù)過程中的溫度明顯高于正常溫度，當(dāng)養(yǎng)護(hù)施工結(jié)束時(shí)，混凝土的溫度會直線下降，由此而引發(fā)道路橋梁工程裂縫問題。
2.5混凝土材料本身性能方面
通常情況下，混凝土材料本身含有不同程度的堿性物質(zhì)，堿性物質(zhì)能從其他物質(zhì)中吸收水分并發(fā)生膨脹，當(dāng)其膨脹超過混凝土的實(shí)際抵抗力時(shí)，則會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。雖然在道路橋梁的混凝土施工環(huán)節(jié)中十分常見，但對施工質(zhì)量具有重要影響。所以，施工人員要重視混凝土材料中堿含量的科學(xué)控制，提升混凝土材料配合比的科學(xué)性，保障混凝土材料的性能得到充分體現(xiàn)。
2.6地基變形方面
地基沉降現(xiàn)象是道路橋梁施工中的常見問題。如果發(fā)生地基沉降現(xiàn)象，實(shí)際所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)力將明顯大于混凝土自身的抗拉能力，促使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象如圖2所示。引發(fā)這種裂縫問題主要表現(xiàn)為以下兩點(diǎn)。（1）當(dāng)混凝土基礎(chǔ)與支架都處于塑型狀態(tài)時(shí)會引發(fā)不均勻沉降現(xiàn)象，而混凝土也會由于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部變形或外在約束力的影響，最終出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。（2）重力作用導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沉降現(xiàn)象，而水泥漿則會出現(xiàn)上浮現(xiàn)象，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)下沉到一定程度便會導(dǎo)致混凝土的模板與鋼筋出現(xiàn)裂縫問題。
2.7鋼筋銹蝕方面
如果道路橋梁工程中的混凝土質(zhì)量較差，或者混凝土保護(hù)層的厚度與相關(guān)要求不相符時(shí)，會加速二氧化碳的穿透作用，導(dǎo)致混凝土保護(hù)層中的鋼筋被侵蝕而碳化。使鋼筋表面的氧化膜被破壞，發(fā)生銹蝕現(xiàn)象而形成氫氧化鐵，鋼筋的體積被增大好幾倍，加速混凝土的膨脹，降低鋼筋材料有效斷面的面積和實(shí)際承載力，引發(fā)混凝土裂縫問題。情況嚴(yán)重的甚至使得道路橋梁工程的整體結(jié)構(gòu)遭受影響與破壞，降低工程項(xiàng)目的安全性。
2.8施工工藝方面
在開展道路橋梁工程施工時(shí)，如果施工工藝缺乏標(biāo)準(zhǔn)性與規(guī)范性，也會引發(fā)裂縫現(xiàn)象。如果施工工藝不規(guī)范，則會導(dǎo)致裂縫沿著鋼筋的各個(gè)方向出現(xiàn)。同時(shí)裂縫的寬度還體現(xiàn)出明顯的差異性，直接影響著道路橋梁工程的正常使用。
3控制與預(yù)防措施
3.1重視并強(qiáng)化設(shè)計(jì)階段的監(jiān)管與指導(dǎo)
保障道路橋梁工程施工設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性是降低其裂縫現(xiàn)象發(fā)生概率的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。為此，相關(guān)部門的技術(shù)人員要重視并落實(shí)道路橋梁工程施工方案的審核工作，尤其是在裂縫現(xiàn)象高發(fā)環(huán)節(jié)，更要進(jìn)行精準(zhǔn)完善的檢查與審核，保障各項(xiàng)參數(shù)的精準(zhǔn)性與完善性。此外，在道路橋梁工程的具體施工過程中，設(shè)計(jì)部門要加強(qiáng)與其他部門工作人員的溝通與交流，尤其是設(shè)計(jì)方案中較為模糊的問題要進(jìn)行重點(diǎn)探討，保障設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與可行性。
3.2保障荷載控制的科學(xué)合理性
開展道路橋梁工程荷載控制的基礎(chǔ)是保障荷載量布局的科學(xué)合理性。為此，相關(guān)部門則要對實(shí)際施工區(qū)域進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的實(shí)地勘察與分析工作，尤其是橋梁場地，要結(jié)合橋梁場地的地形特點(diǎn)、氣候特點(diǎn)、溫度與濕度特點(diǎn)等開展荷載控制。通過充分結(jié)合各種自然因素的影響，對橋梁荷載最大值進(jìn)行科學(xué)確定，降低橋梁裂縫現(xiàn)象的發(fā)生概率。
3.3重視施工材料的嚴(yán)格監(jiān)管與科學(xué)控制
加強(qiáng)道路橋梁施工中的原材料監(jiān)管與控制，能從本質(zhì)上降低裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。一方面，要充分確保道路橋梁工程的原材料質(zhì)量得到嚴(yán)格的監(jiān)管與科學(xué)的控制，加強(qiáng)材料采購工作，在保障材料質(zhì)量的基礎(chǔ)上落實(shí)材料性價(jià)比分析；另一方面，針對混凝土材料而言，要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)與要求開展混凝土材料配合比工作，同時(shí)對混凝土材料的各種配料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，避免因混凝土材料配合比缺乏科學(xué)性而引發(fā)工程項(xiàng)目出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，從而降低工程項(xiàng)目的使用性能。
3.4重視施工溫度的科學(xué)控制
3.4.1混凝土溫度方面如果道路橋梁施工中混凝土溫度過高也會引發(fā)混凝土膨脹現(xiàn)象，導(dǎo)致裂縫問題的出現(xiàn)。所以，要對混凝土的溫度進(jìn)行科學(xué)控制。例如，在混凝土材料配制環(huán)節(jié)，將適量的水分添加至骨料中，尤其是在夏季施工時(shí)，要重視混凝土厚度的合理控制，提升混凝土熱量散發(fā)的有效性，避免引發(fā)溫度裂縫現(xiàn)象。同時(shí)，保障混凝土材料的縮力，以高性能混凝土提升其強(qiáng)度與抗裂能力。
3.4.2自然溫度方面不同的施工區(qū)域具有不同的施工氣候。在開展道路橋梁混凝土施工時(shí)，要重視天氣因素與氣候因素的綜合考慮，嚴(yán)格按照因地制宜的原則開展混凝土施工。施工人員不僅要結(jié)合施工標(biāo)準(zhǔn)與氣候條件開展混凝土配合比工作，還要加強(qiáng)對砂土材料采購環(huán)節(jié)的監(jiān)管與控制，按照施工區(qū)域氣候特點(diǎn)選擇性價(jià)比較高的砂土材料。此外，對施工過程進(jìn)行全面監(jiān)督，一旦出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，則要立即進(jìn)行專業(yè)處理。在充分結(jié)合施工區(qū)域天氣情況的基礎(chǔ)上對混凝土澆筑時(shí)間與速度進(jìn)行調(diào)整，保障施工質(zhì)量。
3.5強(qiáng)化施工過程的監(jiān)管
3.5.1對施工材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管與控制尤其是瀝青材料、混凝土材料、鋼筋水泥材料等。避免因外部因素而降低材料的使用性能，從源頭上降低道路橋梁施工中裂縫現(xiàn)象發(fā)生的概率。
3.5.2落實(shí)施工過程的細(xì)化研究與控制尤其是部分關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要對相關(guān)施工技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行全面的監(jiān)督與指導(dǎo)，由此提升相關(guān)操作的標(biāo)準(zhǔn)性與有效性。同時(shí)加強(qiáng)對施工人員各項(xiàng)操作的監(jiān)督，提升各項(xiàng)施工操作的合理性，增強(qiáng)整體施工質(zhì)量。
3.6對后期養(yǎng)護(hù)機(jī)制進(jìn)行不斷的完善與優(yōu)化
科學(xué)完善的道路橋梁養(yǎng)護(hù)機(jī)制不僅可有效降低裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時(shí)還能科學(xué)延長道路橋梁工程的安全使用期限。為此，相關(guān)部門要結(jié)合道路橋梁工程的具體特點(diǎn)制訂科學(xué)可行的養(yǎng)護(hù)方案，并在后期執(zhí)行過程中進(jìn)行不斷的完善與優(yōu)化，確保裂縫問題能得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)與科學(xué)的處理。
3.7提升施工人員的專業(yè)技能與綜合素養(yǎng)
（1）施工企業(yè)要積極落實(shí)對施工人員的技術(shù)培訓(xùn)工作，在提升施工人員專業(yè)技能的基礎(chǔ)上增強(qiáng)其職業(yè)素養(yǎng)。并對培訓(xùn)工作進(jìn)行嚴(yán)格的考核，確保施工人員實(shí)際操作過程的專業(yè)性與規(guī)范性。（2）建立健全施工技術(shù)應(yīng)用考核管理體系，嚴(yán)格按照考核管理體系的具體要求對施工技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行考核與監(jiān)管，降低道路橋梁裂縫現(xiàn)象的發(fā)生概率。
4結(jié)束語
綜上所述，道路橋梁施工中的裂縫現(xiàn)象不僅影響道路橋梁工程的安全性與穩(wěn)定性，還直接威脅著人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全。所以，要高度重視裂縫問題的科學(xué)預(yù)防與控制。相關(guān)部門要在客觀分析道路橋梁工程裂縫現(xiàn)象引發(fā)原因的基礎(chǔ)上，充分結(jié)合施工項(xiàng)目的具體情況制訂科學(xué)完善的應(yīng)對措施，才能降低裂縫現(xiàn)象對道路橋梁工程的影響，從本質(zhì)上提升道路橋梁工程的綜合效益，促進(jìn)交通運(yùn)輸行業(yè)的有序發(fā)展。
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作者：鄧滿春 單位：北京納榮市政工程有限公司
