道路桥梁裂缝的成因与施工预防技术

郁志国

(中交一公局西北工程有限公司，陕西 西安 710100)

1 道路桥梁裂缝的危害及成因分析

1.1 道路桥梁裂缝的危害

道路桥梁裂缝的存在为外界各类侵蚀条件和腐蚀因素提供了深入道路桥梁内部的可能，行业将裂缝看成“阿喀琉斯之踵”。裂缝之所以能够对道路桥梁产生威胁主要的理化原理在于：一是，裂缝的存在造成了对道路桥梁主体结构和主要构造物的腐蚀作用，道路桥梁使用了大量的混凝土、钢筋等材料，道路桥梁裂缝的存在为环境中腐蚀性气体、有害杂质提供了进入的途径，以钢筋为例，在水分长期侵蚀的作用下铁原子被氧气氧化而产生锈蚀，铁锈的体积比同等质量的钢铁大10～22倍，不但造成钢筋受力结构的变化，也会因膨胀作用而降低整个道路桥梁的整体稳定性和牢固性，进而在宏观上表现出整体上的不均衡、不连续，日积月累严重影响道路桥梁的行车与使用感情。二是，裂缝的存在造成的混凝土碳化问题，由于裂缝为有害气体提供了渗入的通道，大量的二氧化碳会进入到混凝土内部，在水的作用下与水泥的碱性物质发生复杂化学反应，出现混凝土构件的碳化问题，对道路桥梁的整体承载力和日后的形成安全造成极大的风险和影响。

1.2 道路桥梁裂缝的成因

产生道路桥梁裂缝的原因有很多，超重、超负荷、外力撞击、特殊气候都有造成道路桥梁裂缝的可能，研究从道路桥梁裂缝的危害分析和施工技术角度认为，道路桥梁施工中技术应用不严格、不系统、不全面是产生道路桥梁裂缝的重要原因。一是，道路桥梁施工技术执行不严格，例如：在道路桥梁混凝土浇筑振捣环节中，没有根据技术规范进行严格的浇筑高度、振捣强度控制，导致混凝土出现结构上的空隙、空洞，进而在道路桥梁的结构内外造成的出现裂缝的可能。二是，道路桥梁技术应用不系统，例如：在道路桥梁施工中由于工期的限制不能准确而系统地进行混凝土构件的养生和保护，出现结构过早负重、随意安装等问题，进而在道路桥梁的内部出现荷载裂缝，进而严重影响道路桥梁的整体质量和形成安全。三是，道路桥梁技术管理不全面，道路桥梁施工中没有对技术的复杂度和燕歌行有高度的重视，例如：道路桥梁施工出现温度上的失控现象，混凝土内部的水化热难于有效释放、结构部位的温度和湿度控制不良，在剧烈的温度变化和结构伸缩中产生混凝土的变形、剥离和开裂，进而在薄弱部位出现道路桥梁裂缝问题。

2 道路桥梁施工中裂缝的技术预防措施

2.1 增强道路桥梁混凝土项目的温度技术控制

实现混凝土温度的控制要在技术的角度探寻新的路径，当前高分子合成技术和催化技术为混凝土温度控制提供了可能性，很多外加剂、功能剂都有调节温度的功能，要针对道路桥梁施工的实际科学选择适宜的减水剂、添加剂，更多地控制混凝土制备、浇筑、养护中的温度累计和水化热释放过程，有效化解道路桥梁混凝土施工实际中温度裂缝出现的危及和风险。温度的技术控制在于混凝土项目的各个时段和各项操作之中，例如混凝土原材料搅拌和制备过程中，就应该把握洒水方式、时间和过程，例如：利用早晚低温时段将水先洒到碎石上，实现用水温调节骨料温度的作用；在不同季节进行混凝土制备要重视搅拌方式、时间的调整，可以在例如可以在高温气候可以通过先期喷水的方式做到搅拌设备的温度控制，在增加增加搅拌时间的基础上实现对混凝土温度的有效控制。对混凝土温度的技术控制还应该在工序与工种安排上做好文章，要降低道路桥梁混凝土项目的施工时间，控制道路桥梁部位的暴露面积，合理设置道路桥梁混凝土结构保护层结构与厚度，设置必要的水循环体系做到混凝土构件内外更为合理的温度关系，以温度的技术控制为调控手段实现对道路桥梁混凝土裂缝的有效预防。

2.2 做好道路桥梁混凝土干缩裂缝的技术预防

干缩裂缝是道路桥梁混凝土裂缝的一大种类，也是道路桥梁施工中容易出现的有害裂缝之一。技术预防干缩裂缝的主要办法在于：一是，控制道路桥梁混凝土的伸缩量，通过，推广高性能水泥、功能性添加剂的方式，准确控制道路桥梁混凝土的干缩量，防止因范围过度而在道路桥梁薄弱部位出现有害的干缩裂缝。二是， 要加强道路桥梁的基础处理，通过平衡道路桥梁水平受力结构和必要的结构加强，以合理布设支架和框架的方式控制混凝土构件干缩的内应力，进而在道路桥梁混凝土的内外结构中形成平衡的力学关系，有效抵御干缩趋势和应力对道路桥梁混凝土结构的破坏作用，预防裂缝的出现。三是，要针对道路桥梁混凝土构件的特点适当调整减水剂的用量，在增加道路桥梁混凝土浇筑次数、统一养护的基础上，减少混凝土出现泌水的问题，提升道路桥梁结构的稳定性。四是，要结合养护工作做好道路桥梁混凝土的保湿工作，要准确而及时地开展覆盖、洒水等养护操作，必要时可以使用二次抹面工艺对道路桥梁混凝土表面进行处理，以便抑制干缩问题的产生、扩大进而降低裂缝出现的可能性。

2.3 做好道路桥梁混凝土裂缝的修补工作

对于出现的道路桥梁混凝土裂缝和存在的混凝土开裂趋势可以通过施工后期的修补加以处理，结合道路桥梁施工的实际，通常道路桥梁混凝土裂缝的修补技术主要有：一是，表面修补法，将道路桥梁混凝土出现裂缝的部位(一般是浅表型裂缝)凿除处理，以同等配比的水泥砂浆进行填补，以形成对裂缝有效的封闭作用。二是，功能剂覆盖技术，一般选用高分子材料对道路桥梁应力集中部位或表面结构进行涂抹，以环氧胶泥为例，利用高分子材料稳定性高、渗透性好的优势在裂缝部位进行涂抹，不但能够有效做到对裂缝的填补，而且也有利于避免道路桥梁腐蚀和碳化问题的出现。三是，灌浆技术，通过利用压力设备将填充浆质注入到道路桥梁混凝土裂缝的深部，在真空状态下浆质以高速喷出迅速充盈混凝土裂缝，在一段时间后形成对道路桥梁裂缝部位的有效强化。四是，表面粘贴技术，对于特殊部位的道路桥梁混凝土裂缝可以采取表面粘贴的方法加以防治，例如：在清理混凝土表面裂缝后利用玻璃纤维织物+粘合剂的方式做到对清理部位的加强，这不但能够有效修补道路桥梁混凝土裂缝，而且也有利于提升结构外观的强度，起到对裂缝有效地防御和治理的作用。

3 结 语

道路桥梁施工队伍要在技术这个活跃因素上开发增量的空间与资源，要立足于道路桥梁混凝土技术的实际运用和具体使用进行现实性的调整和优化，把握道路桥梁混凝土项目施工技术和工艺的核心与关键，重点控制干缩、应力、温度等关键参数，针对性地提出预防道路桥梁混凝土裂缝的技术对策和管控措施，进而在过程、技术、细节三个维度上保障道路桥梁的工程质量。