道路橋梁后期運(yùn)營(yíng)中裂縫產(chǎn)生原因探析

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摘要：目前我國(guó)公路建設(shè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，其中的施工項(xiàng)目也在不斷的增加，但是隨之而來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題也在不斷的增加。因此，我國(guó)應(yīng)該加大對(duì)道路建設(shè)質(zhì)量問(wèn)題的重視，特別是橋梁工程，橋梁工程的質(zhì)量關(guān)系著人們行車(chē)安全、交通安全、人身安全，但是目前有很多的道路橋梁在后期運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中會(huì)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，因此本文分析道路橋梁后期運(yùn)營(yíng)中產(chǎn)生的裂縫問(wèn)題發(fā)生的原因，并針對(duì)其中的原因提出了一些應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；裂縫問(wèn)題；產(chǎn)生原因；應(yīng)對(duì)措施

1引言

近幾年來(lái)我國(guó)的橋梁建設(shè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，相關(guān)人員已經(jīng)創(chuàng)新出各種橋梁類型，但是在快速發(fā)展的過(guò)程中道路橋梁在運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中也產(chǎn)生了很多問(wèn)題，其中裂縫問(wèn)題就是一大重要問(wèn)題。使得道路橋梁產(chǎn)生裂縫的原因有很多，導(dǎo)致這一問(wèn)題的主要原因除了后期橋梁承受超載負(fù)荷之外，其在很大程度上也受施工質(zhì)量的影響，并且施工質(zhì)量是影響橋梁后期運(yùn)營(yíng)性能的最主要原因。因此，在解決這一問(wèn)題時(shí)，首先就要從施工階段入手，在施工的過(guò)程中系統(tǒng)的考慮各種因素，從施工質(zhì)量入手，才能從根本上減少后期道路橋梁運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)問(wèn)題的概率。另外，在橋梁運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中相關(guān)人員要加強(qiáng)對(duì)橋梁的維修和保養(yǎng)，始終讓橋梁處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。

2道路橋梁裂縫因素

道路橋梁建設(shè)中使用的鋼筋混凝土出現(xiàn)問(wèn)題是使得道路橋梁在后期運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)裂縫的主要原因，這主要是由于混凝土本身材料的特殊性，其會(huì)因?yàn)橥饨鐪囟鹊淖兓沟玫缆樊a(chǎn)生裂縫，也會(huì)因?yàn)榛炷敛牧系馁|(zhì)量問(wèn)題使橋梁發(fā)生裂縫。并且在施工的過(guò)程中，如果對(duì)混凝土處理不當(dāng)，也會(huì)增加裂縫出現(xiàn)的幾率。在道路橋梁后期運(yùn)營(yíng)中一些較輕微的裂縫，也許僅僅會(huì)影響到道路橋梁的美觀，但是如果裂縫較嚴(yán)重就會(huì)影響到橋梁的正常運(yùn)營(yíng)。

3導(dǎo)致道路橋梁后期運(yùn)營(yíng)中裂縫產(chǎn)生的原因

3.1荷載引起的混凝土裂縫

道路橋梁后期運(yùn)營(yíng)中產(chǎn)生裂縫的一個(gè)大重要的原因就是，道路橋梁混凝土所承受的載荷超標(biāo)。一般這種原因主要分為兩種情況：第一，直接應(yīng)力導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，其主要是由于在橋梁設(shè)計(jì)階段，其對(duì)載荷的預(yù)算不足，或者在施工的過(guò)程中一些機(jī)械材料堆積在橋梁中使得橋梁的載荷超標(biāo)，橋梁表面出現(xiàn)裂縫。第二，間接應(yīng)力導(dǎo)致橋梁表面出現(xiàn)裂縫，這主要是由于在施工的過(guò)程中，載荷會(huì)發(fā)生變化，浮度較大，超過(guò)了載荷承受范圍。

3.2施工原材料質(zhì)量不合格造成裂縫

道路公路所采用的材料一般是混凝土，而混凝土的主要成分包括水、泥土和砂石等，把這些材料混合后進(jìn)行攪拌和硬化就形成了混凝土。其中的膠結(jié)材料是水泥和礦物外加劑，它所起到的作用是增加混凝土的強(qiáng)度；混凝土中的這些材料不僅能夠增加混凝土的強(qiáng)度，還能作為橋梁的骨架。并且這些水泥和礦物凝結(jié)成固體之后會(huì)增加混凝土表面的堅(jiān)固性。但是混凝土中除了含有水，還有其他的石塊等物質(zhì)，這些物質(zhì)容易破碎，并且抗壓性能較弱。在混凝土澆筑過(guò)程中，如果使用的材料不符合標(biāo)準(zhǔn)，所配制的混凝土拌合物質(zhì)量不合格，那么混凝土的整體結(jié)構(gòu)將會(huì)受到嚴(yán)重影響。另外，這些混凝土中的混合材料如果其質(zhì)量不標(biāo)準(zhǔn)，不能使混凝土形成堅(jiān)固的表面，將不能起到橋梁的骨架作用，影響橋梁的穩(wěn)定性。

3.3非結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

非結(jié)構(gòu)裂縫，其裂縫的走向和寬度都具有特殊性,產(chǎn)生非結(jié)構(gòu)裂縫的主要原因有外界溫差的變化，施工材料的質(zhì)量以及凍脹等。所謂的凍脹是指混凝土外界溫度低于零度時(shí)，就會(huì)使混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)冰，而混凝土內(nèi)部一旦結(jié)冰后整個(gè)混凝土的體積會(huì)增加，體積的增加會(huì)產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，這種應(yīng)力達(dá)到一定的程度后，會(huì)超過(guò)混凝土所能承受的應(yīng)力，因此就會(huì)使混凝土表面出現(xiàn)裂縫。外界的溫差也會(huì)使得橋梁產(chǎn)生裂縫，這主要是由于橋梁的內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境具有很大的溫差，這種溫差會(huì)使得建筑材料發(fā)生變形。

3.4溫度

混凝土一旦發(fā)生硬化就會(huì)發(fā)生水化水化熱反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，而這些熱量在混凝土的內(nèi)部不易散發(fā)。那么混凝土內(nèi)部的溫度會(huì)逐步增高，這時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外就會(huì)造成一定的溫差，這些溫差的出現(xiàn)就會(huì)導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。再者，道路橋梁后期運(yùn)營(yíng)中的養(yǎng)護(hù)對(duì)橋梁的使用和運(yùn)營(yíng)具有很大的影響。如果其養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)或養(yǎng)護(hù)不及時(shí)就很容易使得橋梁發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，造成橋梁表面出現(xiàn)裂縫。

3.5橋梁超載

道路橋梁后期經(jīng)營(yíng)中產(chǎn)生的裂縫其很大一部分原因是由于橋梁中有長(zhǎng)期有超過(guò)橋梁承載能力的汽車(chē)通行。那么長(zhǎng)此以往，就會(huì)大大的降低橋梁的使用性能，使得道路橋梁的承載力逐步的降低，橋梁的承受力越來(lái)越小，其混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫。超載對(duì)橋梁的破壞形式會(huì)因?yàn)闃蛄航Y(jié)構(gòu)的不同發(fā)生改變，就以組合式梁橋?yàn)槔?，組合式橋梁的橫截面中可看見(jiàn)多梁組合，基于這種特殊的結(jié)構(gòu)，其很容易受到橫向聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)的破壞。在橋面上，橋梁的結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞時(shí)，主梁的撓度破壞最嚴(yán)重，那么重車(chē)道位器會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的車(chē)轍,橋梁產(chǎn)生裂縫。

4道路橋梁裂縫問(wèn)題的具體防治措施

4.1在施工前，合理的設(shè)計(jì)荷載及道路橋梁的布局

在施工前，首先要對(duì)道路橋梁進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)階段能夠考慮到工程的具體情況，科學(xué)的規(guī)劃道路橋梁的布局，對(duì)橋梁建設(shè)中所需要的鋼筋進(jìn)行合理的分配，分擔(dān)施工過(guò)程中機(jī)械負(fù)荷對(duì)橋梁的重力作用。并且在設(shè)計(jì)階段所設(shè)想的載荷要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于道路橋梁在后期運(yùn)營(yíng)中所承受的載荷，保證實(shí)際的在和在混凝土的強(qiáng)度范圍內(nèi)，只有這樣才能較少道路橋梁在后期運(yùn)營(yíng)階段出現(xiàn)裂縫的概率。

4.2嚴(yán)格控制混凝土的組成材料

道路橋梁后期運(yùn)營(yíng)中產(chǎn)生的裂縫歸根結(jié)底是橋梁的混凝土出現(xiàn)裂縫，因此要從混凝土本身著手進(jìn)行處理。第一，要保證橋梁建設(shè)中所使用的混凝土及其原材料符合標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量達(dá)標(biāo)，能夠承受預(yù)算載荷。第二，要保證所使用混凝土的組成材料的配比科學(xué)合理。第三，在具體的施工中要注意對(duì)混凝土進(jìn)行充分的攪拌，在攪拌時(shí)控制好加入的水量，保持混凝土處于良好的性能狀態(tài)。只有這樣才能最大程度的增加混凝土的抗裂性，防止道路橋梁在后期運(yùn)營(yíng)中產(chǎn)生裂縫。

4.3注重施工過(guò)程溫度的變化，防止溫度變化引起裂縫

混凝土溫度的變化主要是與混凝土攪拌過(guò)程中加入的水量有關(guān)。所以，通過(guò)控制混凝土攪拌過(guò)程中的加入水量，來(lái)降低混凝土內(nèi)部的溫度，減少混凝土內(nèi)外溫差。在炎熱的天氣下進(jìn)行施工時(shí)，控制好混凝土的溫度至關(guān)重要。例如，在夏季進(jìn)行施工時(shí)，要注意減少混凝土的澆筑厚度，利于混凝土內(nèi)部散熱，減少內(nèi)外溫差，對(duì)于一些特殊的情況，要在混凝土的內(nèi)部利用特殊的結(jié)構(gòu)加入降溫設(shè)施保證混凝土有一定的抗裂性。另外混凝土的抗裂性也與混凝土材料的質(zhì)量息息相關(guān)，在施工過(guò)程中施工人員要注重對(duì)混凝土的堆放、攪拌方式，以及加強(qiáng)對(duì)混凝土的澆筑。相反，在溫度較低的情況下要注意對(duì)混凝土的內(nèi)部進(jìn)行保溫，一方面可以通過(guò)控制加入的水量來(lái)控制混凝土內(nèi)部溫度，也可以利用一些特殊的保溫措施，其目的也是為了降低內(nèi)外溫差，增加混凝土的抗裂性，減少道路橋梁在后期運(yùn)營(yíng)中裂縫產(chǎn)生的幾率。

4.4選擇正確的處理方式

當(dāng)裂縫現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，要著重的找出裂縫發(fā)生的原因，通過(guò)其根本原因進(jìn)行著手處理，只有這樣才能從根本上解決問(wèn)題，避免因?yàn)橹虚g出現(xiàn)的事故對(duì)整個(gè)橋梁工程造成重大的損失。而且能通過(guò)本次裂縫問(wèn)題的處理，為防止裂縫再次出現(xiàn)做好預(yù)防措施。如果橋梁的道路表面出現(xiàn)了大量的裂縫，那么首先就要找出道路表面出現(xiàn)裂縫根本原因，而不是單純的修補(bǔ)，因?yàn)樵斐蛇@種情況的問(wèn)題較復(fù)雜，牽涉到的因素較廣，為了保證處理方法安全可靠，要充分考慮到索要實(shí)施的技術(shù)是否合理，以及經(jīng)濟(jì)方面的問(wèn)題才能做出決定。

4.5超載破壞橋梁的加固與維修

如果道路橋梁長(zhǎng)期處于重載的作用下，那么橋梁的承載力會(huì)逐步的降低，其抗裂性能也會(huì)逐步的下降，那么橋梁的結(jié)構(gòu)會(huì)逐步的發(fā)生破壞，最終導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題。所以，要重視對(duì)重載交通下的橋梁的定期檢測(cè)，一旦橋梁出現(xiàn)裂縫問(wèn)題相關(guān)人員要及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行加固處理，以及采取一些限載措施，防止橋梁進(jìn)一步的遭受破壞。對(duì)于由于超載所造成的橋梁裂縫，只有通過(guò)提高橋梁的承載能力才能從根本上解決問(wèn)題。

5結(jié)語(yǔ)

橋梁是社會(huì)建設(shè)中必不可少一種建筑，它關(guān)系到人類的生產(chǎn)生活，與人類的繁榮發(fā)展密不可分。橋梁建筑是人類在各個(gè)發(fā)展階段智慧的結(jié)晶，是人類改造世界的成果，人類一開(kāi)始發(fā)明橋梁建筑的目的就與提高生產(chǎn)力，推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。因此，在施工階段就要著手預(yù)防道路橋梁出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。如果道路橋梁已經(jīng)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題要及時(shí)的找出具體原因，采用正確的方式進(jìn)行處理，而且后期要注重對(duì)橋梁的養(yǎng)護(hù)，保證道路橋梁始終處于最佳性能狀態(tài)。

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作者：劉玉義 李偉 單位：北京中交通華科技有限公司