路桥结构裂缝原因及其修补策略

路桥结构裂缝原因及其修补策略

金久鑫

重庆建工市政交通工程有限责任公司 重庆 400021

摘要：在我国社会市场经济巨大优势的带动下，城市建设规模不断扩大，公路工程得到了政府部门前所未有的大力扶持。其中桥梁、隧道、涵洞等混凝土结构建筑作为各个城市之间的关键交通节点，对交通流量与受力荷载起直接影响作用。但当公路工程项目完工投入使用后，部分会出现因为设计方案的局限性与施工人员的技术缺陷等让其无法与日渐增多的交流运输量相匹配。同时大型机械运输设备的快速研发与汽车轮胎的负荷指数逐渐增大使公路工程中混凝土路桥建筑物始终处于超出自身所能承受的正常承载量下，继而引发一系列裂缝、塌陷、破损等问题。并且裂缝情况也是混凝土建筑中最为常见、普遍的病害，亟需专业人员对此彻底解决。

关键词：路桥结构；裂缝；原因；修补策略

路桥结构中一旦出现裂缝现象，诸多难题也会随之相继产生，如路桥建筑外观不完整、质量不达标等，甚至缺乏及时修补还会出现路面坍塌，桥梁塌方等严重事故。且经雨水常年渗透到路桥裂缝中，会逐步损坏路桥结构的整体性，而渗透过程主要可细化分为三个方面：路桥建筑在投入使用后不久稳定性不高，在此时若出现裂缝问题就会导致大量雨水流经开裂位置陆续渗入到路桥结构内部，经过稀释作用就会减少其承重能力；同时雨水也会为裂缝加以重压，造成裂缝加深与扩大；另外二氧化碳经水化影响会形成碳酸钙使得混凝土钙化加重催生裂缝延伸，造成恶性循环。

1 路桥结构裂缝形成的成因

1.1 路桥自身因素

完工投入利用的路桥建筑产生的裂缝问题，大众通常联想到的第一原因都是施工单位在进行路桥施工过程中使用了劣质的原材料，对这种成因可加以总结、概括统称为路桥自身因素所致。而且此因素一般会造成两种不同类型的裂缝问题：即混凝土原材料建造的路桥工程出现深度较浅范围不大的浅层裂缝与深度、贯穿性裂缝。

1.1.1 表层裂缝

目前，我国公路工程建设的重点逐渐向经济欠发达的西北部地区偏移，由于地域区域的不同，我国西北部地区需要建造的公路项目面积范围规模较大。并且其环境特点也为昼夜温差的差异性高，促使混凝土路桥建筑的表层外界接触面的热量发散快速，而混凝土内部水化作用产生的热能受结构局限性影响不易挥发，致使路桥建筑内部与外层的混凝土热胀冷缩程度具有一定差距。这时混凝土的表层就会形成相应的反作用力也叫作拉应力，当拉应力增强而混凝土建筑自身的抗拉能力难以对此抗衡时，以至于路桥结构发生表层开裂情况，另外这种成因的裂缝问题多出现于混凝土施工流程的中后期。

1.1.2 深层裂缝

深层裂缝与路桥自身因素具有直接连带关系，路桥结构的拉伸强度受诸多方面的影响若想人为增强难度较大，但是来往车辆荷载的应力会不时增加，一旦二者力量失衡就会造成裂缝现象。一般情况下，这种裂缝是从路桥建筑结构内部向外部的延伸，拥有极强的贯穿性。同时路桥建筑建在土质强度不均匀的路基上同样会导致道路受力的作用下发生不规则沉降，也正是这种运动提升了路桥建筑的应力继而引发开裂^[1]。

1.2 负荷因素

目前我国建造的公路、桥梁、隧道主要以混凝土为原材料修筑，而如今混凝土施工技术还存在凝固后的建筑物受过高的外部荷载直接应力与外部荷载次应力会发生裂缝问题的不足，对于直接应力缝隙形成的关键原因就是路桥建筑超出相关标准规定的承载量。另外，路桥工程施工时施工人员的不正确技术操作、施工流程顺序混乱、擅自更改路桥结构主受力点、未根据施工标准随意起吊、安装、拆卸混凝土施工模板、随意安置大型机械施工设备位置等均会触发这种原因的产生。当路桥建筑完工后，未静置适当时间，盲目允许车辆、行人过桥或上路，并与交通部门缺乏协调、交涉安置车辆限高、限重提示牌，导致超高、超载的重型货车贸然通过，也会引起路桥结构难以承受其吨位、高度等发生破裂与剐蹭。同时在路桥建筑中经车辆、船舶撞击、爆炸等意外事故以及自然灾害地震、雷电等不可抗力时也会使得路桥结构遭受巨大的晃动、作用力等形成开裂。

1.3 其他因素

施工人员对路桥结构建设时采用的混凝土施工技术与其操作水平的高低也是裂缝问题的成因之一。例如，对施工现场的前期调研中，勘察人员缺乏职业道德，对工作职责不认真负责造成对地基土质的勘察缺乏准确性，不经意间就会埋下影响路桥结构稳定的不良隐患。

除此之外，养护工作的贯彻落实也是保障路桥结构建筑不出现裂缝现象的要点。纵观我国公路工程建设领域，一部分施工单位不甚在意路桥通车开放后的养护管理，还有一部分施工单位开展养护处理时对现场湿度、温度的把控不精准，或在混凝土建筑的维护保养后未在表层铺摊塑料薄膜使其直接接触阳光照射等，都会造成混凝土内部没有完全得到收缩从而出现裂缝。

2 路桥结构裂缝修补策略

2.1 表面修补法

所谓的混凝土表面修补技术就是对路桥建筑表层的裂痕进行修补，修补范围只针对不超过10mm宽度的轻浅微型细缝，施工人员需要在此处涂刷防水保护涂层，以此加强其耐久与防水能力。表面修补技术主要应用于表面涂抹修复法与表层粘贴修复法，其中表面涂抹修复法可以根据使用材料细化分为水泥砂浆修补、环氧砂浆修补等，虽操作简便快捷但这种方法的存在不能渗透至裂缝深层内部以及无法追踪过长缝隙的缺陷；表层粘贴修复法运用在范围大而深度浅的裂缝修补中，施工人员可以利用钢板粘贴。其原理是先对由过高的拉应力形成的裂缝处理后，通过钢板对此裂缝充分粘接，保持钢板与裂缝方向互为垂直的状态，采用膨胀螺栓对钢板施加压力，完成表层裂缝覆盖修复

^[2]。

2.2 填充法

对于破损裂缝宽度大于30mm时施工人员选择填充法较为适合，简单来讲填充法就是将适当的修补材料对裂缝开展直接补填措施。具体的修补方法为施工人员首先随裂缝延伸方向开凿出一条基槽，其次将基槽内填入配比过的黏结材料，例如水泥砂浆、化学浆液、沥青与各种类型的补强剂、修补剂。最后对此做打磨工作，保证与路面一致的平整度。需要注意的是，在此方式的修补过程中施工人员需保持基槽内的干净，完全扫除垃圾土等杂物，特殊情况下可以先使用丙酮对其仔细擦拭后再进行填充修复。

2.3 灌浆法

裂缝的灌浆修补法是以树脂材料、砂浆拌合物等浆类液体沿缝隙灌入到路桥结构内部实现裂缝封合任务的修复手段。这种修补方法不仅可以高效的实现裂缝修复，还可以增强路桥结构的整体强度与防渗能力。但现如今我国路桥结构形成的裂缝多为贯穿性裂缝，过往的灌浆法不易实现深入性灌浆，使得治标不治本修复成效不高。因此经专业人员的多年改进与优化，灌浆法被改良为低压低速注入法，施工人员采取这种修复方法可以达到精确把控浆液注入量以及深程度灌入的裂缝修补目标^[3]。

3 总结

综上所述，路桥建筑的建设与修缮是保障社会大众日常出行的基础性设施与举措，但同时也存在因为路桥工程施工的设计方案、施工工艺、材料选择和一些其他因素所导致出现的裂缝问题。若相关部门对此不加以及时修补将会造成危害路桥建筑完整性、安全性与耐久性的威胁，严重阻碍路桥道路的畅通，甚至引发重大安全交通事故。所以施工单位应针对裂缝情况的产生探究、分析出行之有效的措施对策与修补计划，确保路桥建筑可以发挥出正常运输功能，从而真正的为社会大众提供交通便利。

参考文献：

[1]邓建民.市政路桥裂缝原因分析及防控措施[J].中国新技术新产品,2015(14):104.

[2]刘周欣.分析路桥工程施工中的裂缝成因及处理[J].居业,2019(10):119+122.

[3]黎明.浅析路桥结构裂缝原因及其修补措施[J].黑龙江交通科技,2015,38(04):141.