潘克林
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摘要：市政桥梁工程的服务水平与其施工质量有直接关系，因此，在市政桥梁工程施工中，应加强对施工质量的控制。市政桥梁工程的施工技术虽然已经日渐成熟，但是，在实际施工中，仍然存在着不足，比较明显的是施工中容易产生裂缝。本文分析了市政桥梁施工过程中裂缝产生的原因，并提出相应的解决策略。
关键词：市政桥梁施工；裂缝产生原因；应对策略
引言
对于城市来说，市政桥梁是非常重要的一种交通工程，对于城市的发展有着极其重要的意义，因此必须要对市政桥梁的工程项目从施工到养护的过程之中都贯彻严格的管理，并且必须是全过程、全员参与、全面的质量管理，只有这样，才能保证市政桥梁的质量。而在管理过程之中，需要格外注意的一点就是市政桥梁的裂缝，必须对这一问题给予重视，并寻找成因，再采取合理的解决措施，以确保最后可以交付一个经得起考验的市政桥梁工程。
1混凝土裂缝防治措施实施的必要性分析
在当前城市化进程不断快速推进的背景下，市政桥梁施工在其中的重要性越来越明显。众所周知，市政桥梁在施工过程中，会大量使用混凝土进行施工，但是混凝土由于各种外部因素的影响，比如天气、施工、等各方面原因，很容易导致其出现裂缝现象。针对现阶段导致混凝土出现裂缝的各种原因进行分析，需要在实践中结合实际提出有针对性的解决措施。比如在我国的一些西南地区，由于地理环境相对比较复杂，两个地区相互之间只能依靠桥梁来实现相互之间的沟通和交流。由此可以看出，对于市政工程而言，桥梁工程在其中具有非常重要的影响和作用，混凝土一旦出现裂缝，不仅会直接导致市政桥梁的施工质量受到影响，而且还会影响到桥梁的使用寿命和安全性。因此，针对这一现象，需要及时采取有针对性措施对混凝土裂缝现象起到良好的防治作用，为市政桥梁施工建设的质量提供有效保障。
2市政桥梁的工程施工中产生裂缝的原因
2.1由于温度的变化导致的裂缝
众所周知的混凝土一个特点就是“热胀冷缩”。假如结构内部的温度或者环境温度有了改变，那么就会导致混凝土的变形，因为变形会受到周围环境约束，所以在结构内部会产生应力，一旦这个应力比混凝土自身抗拉的强度范围大时，就会产生温度裂缝。而温度应力则有外约束应力和内约束应力这两种。所谓内约束应力指得是结构内部的某一个构件单位，因为在非线性的温差作用之下，纤维之间的温度不一样，由于引起应变的不同而导致受约束所产生的应力。而外约束应力则是指结构内部的构件由于温度的不同而产生变形，但是变形受到了结构外部的超静定约束或是约束从而没法实现自由的变形而产生的应力。通过科学计算得知混凝土的内部温度最大的变化是在0至7天范围之内，因为混凝土的内外温差而导致的温度应力的变化也最大。其实在有些大跨度的市政桥梁的工程之中，会发现温度应力可以达到甚至可能超过其活载的应力。总而言之，温度裂缝的一个主要特征就是由于温度变化而并拢或者扩张，这是与其他类型裂缝最为不同的地方。
2.2由于荷载导致的裂缝
在市政桥梁的建造过程中，假如产生了荷载裂缝，那么关键因素便是建设者在施工过程中未曾抓好质量的管控工作，进而让市政桥梁担负较大的负载，而此些负载导致的直接后果便是出现裂缝。另外，在市政桥梁开始建造以前假如未曾抓好地质勘查工作也会造成市政桥梁产生开裂的状况。因为地质勘探工作中获得的信息不够精准，假如依照该信息来剖析市政桥梁的建造状况，在真正施工过程中会对地基的运用性造成一定程度的影响，并且或许让地基因为难以承担负载而出现下沉。还有便是钢筋生锈也会让市政桥梁产生开裂问题，此是由于钢筋在生锈以后，其体积会增大，进而对周边的混凝土施以“胀化”效能，最后致使混凝土产生裂缝。那么，钢筋为什么会生锈呢？具体而言，有下述几个因素：首先便是天气因素，市政桥梁长期裸露在空气中，一方面会被雨水浸湿，另一方面会受阳光暴晒，混凝土的保护层会逐步被风化，那么钢筋因为侵蚀便会生锈；其次便是氯化物的影响，假如市政桥梁的混凝土已产生了一定程度的开裂，那么加上氯化物的影响，钢筋表层的氧化膜便会被毁坏，进而让钢筋生锈。
2.3施工工艺不科学引起的裂缝
由于混凝土浇筑施工工艺设计不科学，从而影响施工质量，导致市政桥梁工程出现裂缝。施工工艺不科学致使工程容易出现贯穿裂缝、横向裂缝等，特别是在市政桥梁工程施工中，大多数细节工程是细长且薄壁施工，更容易产生裂缝。不同的施工工艺会引起不同的裂缝，根据市政桥梁工程的实际施工情况以及裂缝出现的部位和深度等，一般导致裂缝的原因有如下几种：第一，混凝土保护层过厚，或是在施工过程中施工人员以及其他人员在钢筋上面的踩踏，致使受力钢筋的保护层加厚，从而减小建筑构件的高度，导致受力钢筋的垂直方面出现裂缝。第二，混凝土振捣不足，导致混凝土缺乏均匀性和紧密性，在混凝土内部出现空洞或是蜂窝状等，从而使市政桥梁工程容易出现裂缝。第三，施工中混凝土浇筑速度过快，降低混凝土的流动速度，从而引起混凝土沉淀不足，工程施工出现裂缝。
2.4施工原材料引起的裂缝
在市政桥梁的施工中，主要的原材料是混凝土，因此，配制混凝土所使用的材料质量和配制比例均对市政桥梁工程质量有直接影响。大多数的施工单位为保证自身的经济效益，在工程施工中选择质量较低的原材料，而这种材料的质量通常不符合施工质量要求，从而导致混凝土的质量不符合施工要求，混凝土结构无法承受工程要求的负载，进而导致市政桥梁工程出现裂缝，并且严重影响市政桥梁的使用期限。此外，其他施工原材料对工程同样具有重要作用。若是在施工中选择的相关原材料质量不合格，或是不符合施工要求，市政桥梁工程同样容易出现裂缝。
2.5由于地基变形导致的裂缝
因为地基水平方向的位移或者竖向不均匀的沉降使得结构之中产生了附加的应力，而这则超过了混凝土的结构抗拉强度，从而导致了结构的开裂。地基不均匀的沉降主要有以下几种原因：试验资料的不准、地质勘查的精度不够、地质情况的掌握不充分，在这些情况就进行了设计与施工，从而导致地基不均匀的沉降，最终引起裂缝产生。
2.6塑性裂缝
混凝土是市政桥梁施工过程中必不可少的一项重要施工材料，但是由于各种外部因素的影响，混凝土很容易出现裂缝。混凝土裂缝现象一旦发生，不仅会直接对市政桥梁施工质量造成严重影响，而且还会威胁到市政桥梁的整个使用寿命。因此，需要对现阶段存在于其中的问题进行深入分析，这样才能够了解混凝土出现裂缝的种种原因。塑性裂缝主要是在水化反应之后，其会逐渐形成分子链，同时在其中还会有泌水、水分蒸发等，这些现象的发生都会在实践中导致混凝土出现收缩现象。除此之外，在针对一些新浇筑的混凝土进行分析时发现，这些混凝土的内部骨料都会在自重的影响下，逐渐出现下沉的现象。如果在这种情况下，混凝土被钢筋阻断，那么其就会逐渐沿着钢筋的方向出现严重裂缝现象，同时，混凝土在梁腹板同梁翼缘或者是顶板相互之间交接的位置上也会出现问题。由于混凝土在实际硬化处理之前，并没有及时采取有针对性的措施实现均匀沉实的目的，所以也会沿着腹板的方向逐渐形成严重的裂缝现象。
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3市政桥梁施工过程中裂缝产生原因的应对策略
3.1控制施工工艺
由于市政桥梁工程施工中使用最多的是混凝土，因此，对施工工艺的控制主要是控制混凝土的施工工艺，提高混凝土施工质量，进而减少裂缝，提高市政桥梁工程的整体质量。
首先，选用质量较好且价格低廉的水泥。水泥是配制混凝土的主要材料，选择质量较好的水泥，可以有效减少水泥的使用量；并且在施工中，为减少温度的影响，应选用低热水泥。同时，选择后期强度较大的水泥，可以有效提高混凝土的施工质量。其次，根据市政桥梁工程的施工要求，混凝土实施科学配比。结合工程的负载要求，市政桥梁的抗拉强度要求等，对配制的混凝土进行科学实验，选择质量最为符合施工要求的配制比例，从而有效保证市政桥梁工程施工的整体质量。再次，按照混凝土质量要求选择添加剂和控制添加剂的使用量。添加剂可以强化混凝土的塑性，提高混凝土的抗拉性能等，全面提高混凝土的质量，减少施工中的裂缝，从而改善市政桥梁工程质量，提升市政桥梁的服务水平。最后，在市政桥梁施工中适当增加预埋件。在工程基础的受力部位加设钢筋等构件，强化混凝土的抗裂性能，减少出现的裂缝；同时，在容易出现混凝土裂缝的位置，预设传感器，对该部位进行拉力或是载荷测试，如果质量不符合工程要求应及时进行修复，有效避免产生裂缝。此外，加强对施工工艺的管理，提高管理人员的管理能力，提升施工单位的管理水平，从而提高市政桥梁工程的质量。
3.2选用质量合格的原材料
（1）强化施工单位管理人员的质量意识和综合素质。只有管理人员意识到工程质量的重要性，才能实施具体的管理策略，从原材料的采购到质量的验收，落实到施工中的每一个环节，以此提高工程质量。同时，提高管理人员的综合素质，使其不会受到任何外力的影响，从而选择高质量的原材料。
（2）对购进的原材料进行检测。进入施工现场之前，管理人员安排专业的技术人员对原 材料的质量和性能进行检测；在施工过程中，对原材料加工的工程构件质量进行检测，保证构件的质量符合市政桥梁施工要求。原材料的质量直接影响工程的质量，因此，市政桥梁工程施工单位应加强对原材料质量的重视，选择优秀的采购人员购买原材料，从而保证工程构件的质量，提高市政桥梁工程的整体质量，增加其使用期限。可见，在市政桥梁工程施工中，控制原材料质量是施工单位的重要工作。
3.3常见裂缝处理方法
（1）压力灌浆修补法
压力灌浆修补法是一种将某种浆液通过压力注入到混凝土内部裂缝中，起到封闭的作用，从而提高市政桥梁结构稳定性的一种方法。压力灌浆修补法是一种较为传统的修补方法，常用水泥灌浆和化学灌浆两种方式。一般应用于裂缝多、内部结构产生裂缝的建筑物中。水泥灌浆是利用灌浆泵或浆液自重，通过钻孔、埋管等措施来进行灌浆，使桥梁的结构更紧密。而化学灌浆是通过化学材料灌浆来修补裂缝，此方法操作简单，应用范围广泛。
（2）表面修补法
该方法在实际应用过程中，主要有以下三种方法，一是涂覆法，通过手工或者机械喷涂，将材料覆盖在建筑表面，通过表面封闭，来进行裂缝修复，多用于混凝土表面裂缝的处理中。二是增加整体面层，采用增加一层混凝土的方式进行处理，多用于混凝土表面裂缝多且分布较广的情况。三是表面缝合，通过将钢筋放入裂缝两边的孔槽中，再用无收缩型砂浆进行巩固的方法对裂缝进行针对性的修补。
（3）填缝法
在砖石砌体的裂缝修理中，填缝法操作简便，应用较广。这种方法步骤为：先将缝隙处理干净，然后根据裂缝的大小以及不同宽度来选择相应的工具进行修补。在填缝过程中，所选用的灰浆不得低于砌筑灰浆的强度。用填缝法处理桥梁裂缝虽然可以有效提升美观度和耐久度，但是在整体性和强度等方面作用不明显。
（4）表面抹灰修补法
表面抹灰修补法是指用水泥浆、砂浆等材料涂抹裂缝部位或裂缝表面的一种方法。具体步骤是：首先将材料外表面打毛，使表面尽量平整，再进行喷洒，使材料保持湿润，再根据混凝土的厚度，采用泥浆进行涂抹，最后压实、抹光。
（5）结构加固技术
混凝土裂缝的产生常常是由于桥梁本身性能下降引起的，尤其是老旧桥梁，混凝土裂缝大量产生，因而当裂缝的宽度达到危及桥梁安全的程度时，除了使用常规的灌浆处理操作外，还应采取相应的加固措施。对于一些使用年份较长的桥梁，因对桥梁本身进行加固，加固方法包括预应力加固技术、增大构体截面加固技术、增设主梁加固技术等方法，根据新疆伊犁地区的道路桥梁特点以及裂缝类型，选取合适的加固技术。桥梁修复加固的材料可以使用粘贴碳纤维布，其加固原理是使用抗拉能力优秀的碳纤维布粘贴在桥梁的底面与侧面上，从而使得旧桥梁的承受力提升。碳纤维布的布设方向一般沿桥梁的主拉应力方向向两端延展，并且在两端分别设置锚固端，这样能够有效防止混凝土裂缝的产生，并且通过对道路表面的裂缝进行修复，能够提高桥梁整体的承受力，改变桥梁的受力状况。
3.4温度裂缝控制
首先，做好温度控制工作。为了进一步保障道路桥梁的整体质量，控制裂缝问题的出现，第一步就是做好温度控制工作。混凝土搅拌过程中，要时刻关注温度情况，需要配有专门的技术人员对温度变化进行监控。温度过高，及时进行降温；温度过低，则要立即进行升温。另外，混凝土养护也非常关键，大部分温度裂缝都是由于温度梯度引起的，温度骤然降低，很容易导致混凝土表面出现裂缝，因此，混凝土保温能够有效预防混凝土表面早期裂缝。早期养护要使混凝土处于适宜的温度、湿度条件下，减少混凝土受不利温度与湿度的影响。另外，外加剂的使用也能够控制温度裂缝，水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%，水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。
3.5预防超荷载
在市政桥梁的设计中，应对桥梁荷载进行科学的计算，准确计算桥梁结构的数据信息，规范设计内容，对桥梁布局进行科学的规划。在施工过程中要注意施工用具的摆放，避免多设备存放同一位置，施工人员需重视荷载问题，把控桥梁中的受力点。竣工后认真检查施工过程中的每个步骤，并在后续运营中限制桥梁的荷载，避免潜在风险。
3.6科学合理调整钢筋位置
在市政桥梁施工过程中，要科学合理对温度进行传递，并且将其合理的分布在筋增设上，这样才能够促使混凝土内部的热量能够在实践中得到有效传递。除此之外，在针对钢筋进行设计时，要保证不会对钢筋的配比率进行任何改变，在这种情况下，及时采取有针对性的措施，对温度进行有效控制，这样才有利于保证钢筋分布的合理性和有效性。这样不仅有利于实现钢筋下层和下层相互之间的有效连接，而且还能够最大限度保证其收缩程度得到有效控制。
结束语
市政桥梁工程是我国基础工程项目，对国家经济发展以及人民生活生产都发挥着不可取代的作用。在新的时代背景下，道路桥梁项目不断增多，规模不断扩大，其中存在的质量问题也日渐突出。裂缝问题是目前影响道路桥梁工程质量最大的病害之一，普遍存在于我国道路桥梁工程之中。为了能够进一步预防和解决裂缝问题，本文对其类型以及成因进行了分析，并对其具体的预防对策以及修补方法展开了讨论，希望能够为相关的技术人员提供一些建议和参考。
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论文作者:潘克林
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/8
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 市政论文; 质量论文; 温度论文; 钢筋论文; 《防护工程》2018年第14期论文;