談橋梁施工裂縫的形成原因及預防

摘 要:橋粱施工裂縫是一個具有普遍性且被工程界很為關注的問題。橋粱裂縫的成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響。本文從施工結構和非結構，以及工藝質量、施工材料質量、溫度變化等方面闡述了橋梁裂縫的成因。并提出了相應的裂縫防治措施。

關鍵詞:橋梁施工 裂縫 施工工藝質量

中圖分類號:TU528.37文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(a)-0059-011 橋梁施工裂縫的成因

橋梁施工裂縫的成因主要包含三個方面，一是結構性裂縫，二是非結構性裂縫。三是施工質量引起的裂縫問題。下面一一進行闡述。

1.1 非結構性裂縫

第一，溫度差異。由于在橋梁施工過程中，混凝土會熱膨脹或收縮，外界溫度變化也會對橋梁施工項目有直接影響，溫差過大，混凝土的表面和內部形成溫度梯度，引起的表面應力超過混凝土抗拉強度，內部和外部出現不協調，進而發生變形，或者是裂紋問題。影響橋梁施工溫度變化的因素主要有，陽光、溫度下降、等保養不當，造成時熱時冷，區域差異大。

第二，凍裂原因。當溫度低于零度是，混凝土容易飽和，混凝土凍結，混凝土中的水的體積膨脹，導致混凝土開始膨脹，混凝土中的滲透壓和應力重新分配，導致混凝土強度發生變化，所以橋梁會出現裂縫狀況。在寒冷的冬季天氣條件下，特別是零度以下的溫度，混凝土水飽和快，飽和度高，體積膨脹大，橋梁才有可能發生凍脹破壞問題，所以橋梁施工過程中，裂縫的成因并非總是如此，按照橋梁施工規則，不提倡冬季進行橋梁施工工作。

第三，收縮裂縫。混凝土收縮裂縫是最常見的成因。引起收縮現象的主要表現有塑性收縮和干燥收縮。橋梁施工中，混凝土的養護時間，混凝土水溫度，濕度等發生辯護，都會使橋梁表面容易產生微裂紋，表面裂縫由于沒有規律，影響了橋梁的外觀質量和耐久性。塑性收縮裂縫，發生橋梁混凝土澆筑后的4到5個小時內，水化反應導致的水分迅速蒸發，在混凝土尚未硬化前，發生了收縮現象。收縮裂縫現象大部分發生在凝固過程中，由于混凝土中存在多余水分，混凝土表面和內部的蒸發率不同，產生的表面和內部的水分不均勻，從而產生收縮。由于表面形狀受到內部約束的影響，導致混凝土表面發生拉和張力，當橋梁表面拉應力超過其抗拉強度，就會發生裂紋現象。除了橋梁自收縮和碳化收縮成因。水化反應導致混凝土膨脹或收縮的過程中，這與外界濕度是相互關系的;大氣中的二氧化碳和水，與水泥水化產物相互作用就會產生的碳酸鈣，這種作用會損傷混凝土內部的堿性環境，腐蝕鋼筋，其保護層遭受破壞，此時容易引起碳化收縮，一般在高濕度條件下，就會產生更大的收縮問題。

最后，沉降裂縫。地基不均勻，容易出現沉降問題，或是出現橫向位移，一旦基底附加應力超過混凝土的抗拉強度時，就會對橋梁結構產生整體破壞，或者是裂紋問題。根據地質條件不明確;橋梁基礎在滑坡，斷裂帶;地質基礎差異等，都會因不同地區不同程度產生不同的壓縮;當然，地質溫度變化也要受到霜凍影響，霜凍所造成的地基非均勻分布，也容易是橋梁產生沉降裂縫。

1.2 結構裂縫

橋梁設計強度不符合施工要求，導致地基承載力不足，外部負載過高，引起結構裂縫，結構裂縫主要包括由外荷載引起的正應力，以及次應力等發生裂紋。

第一，負載直接造成的直接應力導致的橋梁開裂。在橋梁施工中，不考慮基樁的受力特性，施工的工具，材料等隨機堆放。對施工橋梁結構，沒有做相關的壓力測試，或者不是根據施工圖紙進行施工。甚至是在橋梁使用階段出現超載，突然沖擊，爆炸等不安全因素也可引起裂縫。

第二，局部應力集中造成橋梁裂縫。在工程實踐中，局部應力集中是最常見的結構裂縫成因。如施工過程中，不可避免實施開口，牛腿設計，所造成的突變壓力，導致橋梁混凝土開裂。結構中的轉角形狀突變，鋼筋容易彎曲，出現結構裂縫。

1.3 施工質量引起的橋梁裂縫

這里的施工質量主要是施工工程的材料和工藝問題。例如材料中，由水泥，沙子，骨料，水等攪拌，并加入一定量的外加劑。材料質量的好壞。直接影響橋梁工程質量狀況，材料的受潮問題，高堿的骨料性能的變化，礫石尺寸大小造成顆粒不均，材料的過期將導致強度發生變化，造成橋梁開裂。

橋梁施工工藝狀況，也將導致混凝土澆筑過程的各種裂縫問題產生。混凝土保護層的厚度過度厚重，對上層鋼筋具有約束力，模板結構不合理，混凝土澆注不完全容易引起沉淀，澆注過程振動，混凝土澆筑均勻，拆模過早等，造成混凝土強度是不夠，這些施工工藝容易引起裂縫。

2 橋梁施工裂縫的預防

2.1 表面修復法

表面修復方法是一種簡單，常見的修補方法。它主要適用于對穩定性和承載力相對較好的橋梁面，是橋梁表面裂紋處理，不適合于深入的裂縫處理。通常的治療措施有表面涂抹水泥漿，環氧砂漿，或者在橋梁混凝土表面，涂抹瀝青防腐涂料，在橋梁裂縫保護的同時，防止混凝土受其他的影響繼續發生裂紋。因此，可以在裂紋表面粘貼玻璃纖維布和其他措施等。

2.2 灌漿、嵌縫封堵法

對于橋梁整體結構出現影響，或出現防滲要求混凝土裂縫修復，此時，可以使用灌漿修復方法，它是利用壓力設備將膠結材料，壓入混凝土裂縫。膠凝材料混合混凝土形成一個整體，從而實現加固的目的。常用的灌漿水泥材料，有水泥，環氧樹脂，甲基丙烯酸酯，聚氨酯等化工原料。嵌縫封堵法是最常見的裂縫修復方法，它通常是沿裂縫鑿，槽中填充塑料密封材料，以達到封閉目的。常用的材料是聚氯乙烯水泥，塑料軟膏，丁基橡膠密封材料。

2.3 結構加固法

裂紋影響混凝土結構性能，就要考慮采取加強混凝土結構內處理方法。結構加固常用的有以下幾種方法:增加截面混凝土表面面積，角落外包型鋼，采用預應力加固，粘鋼加固，額外加固、注射混凝土。防止塑性沉降裂縫的辦法主要有:基礎處理、支架搭設等臨時措施或設備設施進行科學設計、嚴格施工。一般可采取的措施是對支架進行仝面積預縫以消除非彈性變形:混凝土中加減水劑減少混凝土泌水，確保混凝土保護層厚度、混凝土施工時進行=次振搗抹面。

2.4 混凝土置換法

置換法是處理嚴重破壞混凝土是一種有效的方法。該方法首先將原有混凝土拆除，再換上新的混凝土或其他材料。常用的替代混凝土有，水泥砂漿，聚合物或聚合物改性混凝土或砂漿。

2.5 電化學防護法

電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用。改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環境狀態，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。

參考文獻

[1]胡家林.橋梁施工裂縫的形成原因分析[J].大陸橋視野(下半月).2011(6):104-105.

[2]孟浩，劉芳.橋梁施工裂縫的成因和防治措施[J].中國科技博覽.2009(23):101-102.

[3]崔進強.淺談橋梁施工裂縫的形成原因[J].科技創新導報.2007(13):130-131.

[4]張眷魯，秦曉鋒，羅琳，苗建樓.橋梁施工裂縫的成因分析和防治辦法[J].城市道橋與防洪2011(1):135.