李綱

山東省天為工程技術有限公司 山東淄博 255000

1 實際工程案例相關分析

1.1 工程概況

Z橋作為北五環(huán)路橋工程，主橋的結構為三孔懸臂澆筑預應力混凝土連續(xù)剛構。主橋中的分孔為75+120+75=270m。單幅橋的橋面寬度為0.60+12.25+0.25+1.50+0.40=15.00m。主梁橫截面為單箱單室類型，高度為2.50-6.00m，使用了掛籃懸臂澆筑方式進行施工。Z橋整體的下部基礎全部為鉆孔灌注樁基礎。Z橋在施工過程中，出現(xiàn)了頂板裂縫、腹板裂縫與主橋裂縫情況，由于在施工過程中，頂板與底板都沒有橫向受力裂縫，同時基于施工各個工況基礎上，應將結構應力控制在應力范圍中的，但腹板依然發(fā)生了受力斜裂縫問題，但其數(shù)量較少，裂縫處于分散狀態(tài)，因此施工團隊排除了結構設計缺陷的問題，主要原因為缺乏完善施工工藝，使腹板基于某施工工況下拉應力過大，最終造成裂縫，例如混凝土澆筑過程中沒有合理控制溫度、模板發(fā)生脫模等也是造成裂縫的原因。

1.2 裂縫成因

通過對Z工程的裂縫情況進行研究，發(fā)現(xiàn)其存在的裂縫類型為非荷載裂縫，裂縫主要分布在頂板與橫隔板的位置上。橫隔板的主要作用為提升結構的整體性能與抗扭性能，受力情況十分復雜，可以加強構造設計從而起到防治效果。對于頂部部分的裂縫，由于其分布在頂板下側位置上，基礎全部發(fā)生在施工階段，結構的橫向預應力生成在張拉之前，橫向預應力張拉之后就會處于閉合狀態(tài)。因此可以判斷裂縫的成因主要包含以下幾點：第一，收縮因素。混凝土完成凝結與硬化之后的幾天中會發(fā)生早期收縮情況，這也是造成早期收縮裂縫的主要成因。在道橋施工過程中，由于受到施工周期的影響，無法充分養(yǎng)護，就會造成混凝土結構養(yǎng)護環(huán)境很早出現(xiàn)變化，但由于外界溫度增加與環(huán)境濕度下降，都會導致混凝土的收縮情況加劇[1]。第二，溫度因素。溫度會對結構產生較大影響，主要來自日照產生的溫度差，但季節(jié)性的溫差并不會對結構產生較大影響。第三，施工工藝因素。由于Z橋的裂縫都是在施工期間產生的非結構裂縫，造成這種裂縫產生的主要云因為施工工藝因素。例如沒有對入模坍落度與水灰比等方面進行合理設計，使結構的早期收縮效應增加。再如沒有對混凝土進行有效的保濕與養(yǎng)護處理，模板表面光滑性較差，沒有合理設置拆模時間等因素也會增加混凝土的收縮效應。還由于沒有對預應力進行合理張拉，尤其對于豎向預應力束進行合理操作，沒有形成及時、有效張拉，最終造成Z橋的腹板部分發(fā)生斜裂縫現(xiàn)象。

1.3 裂縫防治措施

施工團隊通過對Z橋的裂縫位置、裂縫成因等多方面因素綜合分析，采用了以下裂縫防治措施：第一，對混凝土的配合比進行優(yōu)化。盡量使用中低強度等級的混凝土材料，同時選用活性較低的水泥材料，適當使用減水劑，避免使用吸水性較高的外加劑，與此同時，要將混凝土的坍落度控制在（12±2）cm。在對混凝土澆筑過程中，要將混凝土的澆筑速度與澆筑落差嚴格控制，避免出現(xiàn)差異沉降的問題，才能使混凝土水化熱溫度不會快速增加。第二，對骨料質量進行嚴格控制，應適當提升骨料含量，還應適當增加骨料的粒徑，對含泥量也要嚴格控制。第三，采用混凝土二次振搗操作，加強混凝土澆筑完成后的養(yǎng)護工作水平，減少結構與外界形成的熱流量交換。第四，在混凝土中加入聚丙烯纖維，可以有效加強混凝土的早期抗拉強度，還可以適當加長結構的拆模時間，從而減少拆模之后的形成的溫差應力[2]。

2 道橋施工裂縫預防與處治對策總結

通過對Z橋實際案例的分析可以看出道橋施工裂縫成因較為復雜，因此除了Z橋采用的裂縫防治對策之外，還應采用以下方式：

2.1 加強道橋設計的耐久性

在進行道橋設計時，相關的設計單位必須要從整體上全面把握好細節(jié)分析和綜合的結構比值，緊跟時代的發(fā)展步伐來向道橋設計中注入源源不斷的活力與創(chuàng)新力，同時設計單位還可以科學合理的測算道橋結構，更要清晰的認識到氣候變化、地質條件、使用年限、車輛荷載、交通狀況等對道橋設計的影響，從而確保道橋的正常高效使用。

2.2 加強溫度控制

混凝土施工中，首先，根據混凝土配合比及環(huán)境溫度科學預測混凝土的溫度變化情況，借助先進的技術設備動態(tài)預測混凝土溫度，并根據預測的結果對混凝土進行合理養(yǎng)護。其次，根據溫度預測結果科學確定混凝土澆筑時間，盡量避免因溫度變化過大而引起混凝土裂縫；最后，加強混凝土內外部溫度的監(jiān)測，需要記錄好溫度變化數(shù)據，防止裂縫的產生[3]。

2.3 加強荷載控制

在公路橋梁使用過程中，若荷載過大而不及時處理就會導致裂縫的產生，嚴重破壞公路橋梁結構，從而影響公路橋梁的強度和剛度。因此，在載荷設計時要從實際出發(fā)，保證混凝土荷載量滿足實際需求，保證公路橋梁結構荷載值合理，確定施工中所需的鋼筋種類和數(shù)量，保證混凝土的設計荷載大于實際荷載，有效規(guī)避混凝土裂縫的產生。

2.4 制定健全的道橋工程結構系統(tǒng)

要想從根本上提高道橋設計的可靠性與精確性，設計單位應該在道橋工程的設計中健全科學完善的道橋設計理論系統(tǒng)，逐步加大對道橋設計工作的動態(tài)監(jiān)管力度，保證好道橋設計工作的有序展開，更要充分重視起道橋結構與工程原料的研發(fā)工作，設計人員應清楚道橋設計的重要作用，以此來降低非重要因素的不利影響。

3 結語

總之，路橋工程的施工質量直接關系的人們的生命財產安全，應引起相關部門的高度重視。相關道路橋梁施工設計部門、施工部門和監(jiān)理部門等，要提高對路橋裂縫控制意識，掌握有效防止路橋工程裂縫的方法，結合路橋工程施工實際情況，采取有效措施有效控制，提高路橋施工中裂縫的高質量控制，提高路橋工程施工的工程質量和效益。