公路桥梁裂缝病害形成原因及防治措施

来源:用户上传      作者:

　　【摘 要】本文查阅了大量资料，结合多年的施工经验，对公路桥梁裂缝控制的重要性进行了总结，对公路桥梁施工中裂缝出现的原因进行了分析，并提出了相应的处置及预防措施，从而有效的减少公路桥梁裂缝病害的出现，延长公路桥梁的使用寿命。
　　【关键词】公路桥梁;裂缝;病害;防治措施
　　中图分类号： U445.71 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）20-0206-002
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.20.095
　　1 加强公路桥梁混凝土裂缝控制的重要性
　　随着我国社会经济的快速发展，随着公路里程的不断增加，公路中重要组成部分的桥梁也越来越多，现在桥梁中，大部分为钢筋混凝土桥梁，随着车辆超荷载，随着时间的推移，部分桥梁出现了一些病害，其中，混凝土裂缝问题是最为常见的，甚至在一些新建桥梁中也能见到有裂缝的混凝土。裂缝严重影响整个工程的质量，降低公路桥梁的结构强度以及整体的稳定性。
　　此外，随着我国城市化与工业化进程的快速向前推进，使得道桥的建设规模不断扩大且建设数量与日俱增，但由于沥青材料强度、道桥荷载过大、砼的选择不当及道桥缝隙水压影响等因素，导致道桥出现了不同程度的裂缝，严重威胁到交通业的发展及出行者的生命安全，因此应采取科学有效的措施来减少或消除道桥工程的裂缝。总的来说，要想提高道桥工程在应用中的稳定性和安全性，可以在道桥工程的设计阶段采取科学合理的施工工艺，确保整体的道桥工程施工质量能达到设计标准规范，应使成本和劳动力降低且充分保证沥青砼的原料质量，同时更注重加强监管道桥工程的各施工阶段，秉持好“实事求是、与时俱进、开拓创新”的道桥设计原则理念。此外，还能从修补老化损坏的道桥、消除施工环境不良影响、利用高精尖施工工艺及完善道桥排水设计方案等方面出发，还注重有针对性的综合考虑工程的实际情况，最大限度防止裂缝的形成，同时道桥工程设计人员更应不断提高专业技术水平，有效预防裂缝的产生并做好应对策略，从而促进我国道桥施工的顺利施工。因此，加强公路桥梁混凝土裂缝控制具有重要的意义。
　　2 公路桥梁施工中裂缝成因
　　2.1 原材料引起的混凝土裂缝
　　混凝土作为公路桥梁建设的主要原材料，主要由水泥、沙子、骨料以及一些其他的原材按照一定的比例搅拌而成。在实践中，如果材料配比不符合要求，那么混凝土质量就难以保证;如果骨料质量不合格也会严重影响到混凝土的强度;如果搅拌时水的放入量没有按照规定等，都会严重影响到混凝土的质量，都会导致桥梁道路出现混凝土裂缝的状况。
　　此外，一般超重的车辆来往会碾压破坏道桥路面，直接导致沥青结合料向道桥路面两旁堆积，长此以往会出现压缩裂缝，更会产生网状小裂缝、表面坑洼隆起等，同时在自然降水和除尘洒水的过程中还会残留较多水，而车辆的荷载会破坏砼，逐渐改变沥青结合料的强度，从而造成道桥路面的裂缝及散落。
　　2.2 荷载引起的混凝土裂缝
　　荷载裂缝是指结构在荷载作用下产生的裂缝，主要包括直接应力裂缝和次生应力裂缝两种。其中次应力裂缝指由次生应力导致的混凝土开裂，主要由于在试用阶段，结构发生了与实际设计状态不同的变化，导致次应力产生;结构中由于一些不可避免的开洞、凿槽等因素导致的应力集中产生次应力等导致混凝土开裂;直接应力裂缝是指外荷载直接引起的应力导致的裂缝，这些裂缝主要由于设计阶段计算不合理或错误，施工阶段不按规范操作或施工质量不达标等造成附加荷载，使用阶段有超出预计的荷载等原因造成。
　　此外，道桥荷载过大会不仅会出现混凝土的底部落空、结合料散失、路面基层的沥青渗水以及路面裂缝等问题，从而道桥路面不够平整而影响车辆的正常通行，由此可见沥青砼的明显缺点，但现实中许多施工单位仍以它为主要的工程原料，使得车辆在道桥通行时的荷载对道路桥面影响较大，这都会引起道桥施工中裂缝的产生。
　　2.3 温度变化引起的混凝土裂缝
　　在公路桥梁建设中，不论外部环境的变化或内部环境的变化，都会使混凝土受到一定程度影响，从而产生其他形态上的变化，如果是混凝土面积比较大的时，在结构上产生的应力将会直接对混凝土的强度产生影响，因此，温度变化可直接使混凝土产生裂缝的情况。同时，在桥梁道路建设中会有着许多的因素导致温度的变化，例如昼夜的更替、天气的情况、季节的交替，这些都会导致混凝土出现裂缝。
　　2.4 地基沉陷导致的裂缝
　　在实际中，由于地质勘查不够精确、试验资料不准，地基地质差异较大，结构整体荷载差异较大，结构类型差异较大，建筑过程中分期建造，地基冻胀，基础位于滑坡体、岩洞或活动断层不良地质等等原因，都有可能造成地基沉陷，而地基沉陷会对超静定结构造形成应力，同时地基不均匀沉降也会造成结构应力，从而引起结构构件开裂，导致裂缝产生。
　　2.5 道桥缝隙水压作用产生施工裂缝
　　通常制约道桥设计时产生的施工裂缝的关键原因是水压影响，由于各种原因造成的积水会引起道桥路面的沥青膜剥落，极大的削弱了粘合效果，不仅威胁着道桥的使用寿命，还不利于车辆的安全通行，同时水压还会导致砼表面出现局部粗糙、凹坑、缺浆等情况，从而使得沥青道桥结构中出现不同程度的坑洞、掉粒与连接不紧密的情况，更甚至会出现结构松动脱落。
　　3 公路桥梁施工中裂缝的处理与防治措施
　　3.1 保证桥面与桥梁达到相同使用年限
　　在进行道桥设计时，应确保桥梁在不同阶段的受力部位与受力情况，设计单位还应详细分析桥面与桥梁之间的区别，应尽可能减少桥面的损耗，同时由于受到不同因素的影响，桥面设计与桥梁设计很难完全一致，极大的影响了桥梁的使用寿命，还可以全面提升相關设计人员的专业理论知识与实践操作经验涵养，更好的防止施工裂缝的出现。 　　3.2 加强道桥设计的耐久性
　　在进行道桥设计时，相关的设计单位必须要从整体上全面把握好细节分析和综合的结构比值，紧跟时代的发展步伐来向道桥设计中注入源源不断的活力与创新力，同时设计单位还可以科学合理的测算道桥结构，更要清晰的认识到气候变化、地质条件、使用年限、车辆荷载、交通状况等对道桥设计的影响，从而确保道桥的正常高效使用。
　　3.3 制定健全的道桥工程结构系统
　　要想從根本上提高道桥设计的可靠性与精确性，设计单位应该在道桥工程的设计中健全科学完善的道桥设计理论系统，逐步加大对道桥设计工作的动态监管力度，保证好道桥设计工作的有序展开，更要充分重视起道桥结构与工程原料的研发工作，设计人员应清楚道桥设计的重要作用，以此来降低非重要因素的不利影响。
　　3.4 加强荷载控制
　　在公路桥梁使用过程中，若荷载过大而不及时处理就会导致裂缝的产生，严重破坏公路桥梁结构，从而影响公路桥梁的强度和刚度。因此，在载荷设计时要从实际出发，保证混凝土荷载量满足实际需求，保证公路桥梁结构荷載值合理，确定施工中所需的钢筋种类和数量，保证混凝土的设计荷载大于实际荷载，有效规避混凝土裂缝的产生。
　　3.5 加强温度控制
　　混凝土施工中，首先，根据混凝土配合比及环境温度科学预测混凝土的温度变化情况，借助先进的技术设备动态预测混凝土温度，并根据预测的结果对混凝土进行合理养护。其次，根据温度预测结果科学确定混凝土浇筑时间，尽量避免因温度变化过大而引起混凝土裂缝;最后，加强混凝土内外部温度的监测，需要记录好温度变化数据，防止裂缝的产生。
　　3.6 加强养护控制
　　加强混凝土养护管理显得尤为重要。加强混凝土养护就需要做好混凝土表层的保湿工作，具体可利用覆盖塑料薄膜或采用蒸汽养护方式来保证混凝土表面的湿度，提高养护管理水平，有效避免因混凝土内外部温度不均而产生的裂缝。其次，混凝土浇筑应贯彻连续性施工原则，保证振捣施工均匀有序，待混凝土浇筑完成后要及时对其进行收光、平整处理，防止裂缝出现。
　　4 结束语
　　总之，在公路桥梁建设过程中，混凝土裂缝是一种十分普遍的现象，而且影响公路桥梁施工中混凝土裂缝的因素有很多，一旦出现裂缝问题就会使结构物抗渗能力和使用功能大大降低，使混凝土材料的耐久性降低，进而影响到桥梁承载能力。因此，相关人员要对混凝土裂缝的成因进行深入分析，及时采取有效措施进行裂缝治理，从根本上避免出现混凝土裂缝的现象。
　　【参考文献】
　　[1]王安东.关于桥梁工程中伸缩缝的施工工艺和质量控制探讨[J].价值工程.2016（18）.
　　[2]银力，李丽民.桥面铺装早期病害类型与原因分析[J].重庆科技学院学报（自然科学版）.2008（05）.
　　[3]王桂华.沥青路面常见病害原因分析和维修方法[J].交通世界（运输.车辆），2013（05）：146-147.
　　[4]黄春水，陈丽芳.纤维沥青混凝土弯曲性能试验研究[J].公路，2017，62（07）：43-50.
　　[5]常睿，郝培文.聚酯纤维复配RET改性沥青混合料的技术性能[J].江苏大学学报（自然科学版），2017，38（04）：484-490.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-14984733.htm