淺析市政橋梁施工裂縫成因及防措

摘要：目前我國橋梁混凝土領(lǐng)域中，結(jié)構(gòu)裂縫問題已經(jīng)成為一個相當(dāng)普遍的質(zhì)量問題，它已影響到人們正常的生產(chǎn)與生活，給我們的人身安全與橋梁壽命埋下安全隱患。并一直困擾著大批工程技術(shù)人員，也是一個需要迫切解決的技術(shù)難題。本文分析了混凝土橋梁施工裂縫的成因，探討了裂縫的防治對策。

關(guān)鍵詞：橋梁；施工裂縫；成因；解決對策

1、前言

橋梁施工過程中，很容易出現(xiàn)裂縫。裂縫的出現(xiàn)不僅僅影響工程質(zhì)量甚至?xí)?dǎo)致橋梁垮塌。混凝土開裂經(jīng)常困擾著我們橋梁工程技術(shù)人員。其實，如果采取有效的施工措施，很多裂縫是可以克服和控制的。為了盡量避免工程中出現(xiàn)危害較大的裂縫、少出裂縫，本文盡可能對混凝土橋梁在施工過程中產(chǎn)生裂縫的原因作較全面的分析、總結(jié)，以方便施工中做出行之有效的控制辦法，保證工程的質(zhì)量。

2、橋梁施工裂縫種類殛形成原因

橋梁施工裂縫問題就是混凝土的開裂問題，其劃分依據(jù)從本質(zhì)上來講是依照裂縫的成因來進(jìn)行具體劃分，不同成因下所形成的混凝土裂縫對于橋粱的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量等所產(chǎn)生的影響也在在差異。般情況下，混凝土裂縫可以分成結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫兩種。前者是受力裂縫，即荷載引起的裂縫。橋梁施工中混凝土裂縫的出現(xiàn)通常是由于荷載、溫度變化、凍漲、工程材料質(zhì)量、施工工藝等各種因素而造成的，這些都是非結(jié)構(gòu)性裂縫。不同因素所產(chǎn)生的裂縫對于橋梁施工的整體影響各不相同，扣都應(yīng)當(dāng)引起施工人員及橋梁檢修人員的注意。

2.1荷載引起均裂縫

荷載引起的裂縫是指橋梁往常規(guī)荷蛾包括活荷載和靜特戡直接和間接影響下產(chǎn)生的裂縫。荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫，主要有結(jié)構(gòu)的不合理、安牟系數(shù)不夠、剛度達(dá)不到等等，而施工階段會出現(xiàn)材料的亂堆亂放，不合理的施工導(dǎo)致的受力改變等。間接影響下產(chǎn)生的裂縫就是局部的心力集中引起的裂縫，比如結(jié)構(gòu)開孔、設(shè)置牛腿等造成的應(yīng)力突變，應(yīng)力的重分布導(dǎo)致混凝土的開裂。

2.2溫差裂縫

混凝土在硬化過程，由于混凝土內(nèi)部和表面的散熱條件不同，表面和內(nèi)部形成溫度梯度造成溫度變形和溫度應(yīng)力，內(nèi)部和外部的變形不一致就會導(dǎo)斂混凝土的開裂。在某些大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活荷載應(yīng)力，溫差造成的裂縫不容小視。

2.3混凝上收縮引起的裂縫

收縮引起的裂縫收縮裂縫是混凝土因收縮而發(fā)生的體積變化，它主要包括塑收縮和干縮。塑性收縮裂縫主要發(fā)生在初凝開始，水分急劇蒸發(fā)，骨料在白重作用下下沉，鋼筋的制約，這是在混凝土淌未硬化階段，成為塑性收縮。干縮裂縫則多發(fā)生在混凝土硬化后，此叫餛凝土表層水分散發(fā)陜，內(nèi)部散發(fā)慢，閑此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮。農(nóng)而收縮受到內(nèi)部的約束致使表而混凝土承受持力，當(dāng)表面混凝土受到的拉應(yīng)力超過其抗持強度叫，就會產(chǎn)生收縮裂縫。

2.4凍脹裂縫

混凝土材料跟制材有很大差別，其不均勻密實性導(dǎo)致內(nèi)部空隙率的影響非常人，內(nèi)部空隙在有水和無水時的差別對混凝土強度影響迥異。在冬季寒冷氣候條件下，若不采取保溫措施會產(chǎn)生凍脹裂縫。

2.5施工工藝引起的裂縫

施工工藝是否合理，直接導(dǎo)致混凝土澆筑過程中各種裂縫的出現(xiàn)。混凝土保護(hù)層過厚，或亂踩已綁扎的上層制筋，使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚，導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直的裂縫。混凝土在澆筑時，硬化前沒響允分的沉淀，導(dǎo)致硬化后沉實過大，容易產(chǎn)生裂縫。混凝土在澆筑過程中振搗不密實、不均勻，出現(xiàn)蜂窩、空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫產(chǎn)生。混凝土的坍落度過低，會在硬化后形成不規(guī)則的裂縫，這主要是和運輸、攪拌時由于水分的缺失造成的。灌凝土初期養(yǎng)護(hù)時襲而干燥，而內(nèi)部潮濕.使得混凝土與大氣接觸的表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。水灰比的加大，容易導(dǎo)致混凝上凝結(jié)硬化時收縮量增加，使得混凝土出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。混凝土分層或分段澆筑時，接火部忙處理不好，易在新舊混凝上和施工縫之間叫出現(xiàn)裂縫。混凝上早期受凍，使構(gòu)什表而出現(xiàn)裂紋，或局部剝落，或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。施工時模扳強度不夠，在澆筑時側(cè)壓力作用上發(fā)生變形，產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。另外就是拆模過早，混凝土還沒達(dá)到一定強度，在自重或其他荷載作用下變形，產(chǎn)生裂縫。

3、有效預(yù)防治理橋梁施工裂縫對策

3.1修補表面方式

修補表面方式為橋梁施工裂縫治理的常用、常見方法，較多用于對橋梁結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定承載力不產(chǎn)生顯著影響的處理深井裂縫與表面裂縫中，處理實踐方式為在形成裂縫方位表面進(jìn)行環(huán)氧膠泥、水泥漿的涂抹，或位于混凝土表面刷涂瀝青與油漆等防腐材料。在防護(hù)橋梁裂縫階段，我們可粘貼玻璃纖維布于橋梁表面混凝土中，進(jìn)而有效預(yù)防各類影響作用引發(fā)的混凝土持續(xù)開裂現(xiàn)象，實現(xiàn)科學(xué)加固作用。

3.1嵌縫、灌漿防護(hù)封堵方式

嵌縫、灌漿防護(hù)封堵方式主體用于預(yù)防治理對整體性橋梁工程產(chǎn)生影響的各種類裂縫，或?qū)Ψ罎B有要求的橋梁裂縫進(jìn)行良好修補。在實踐防護(hù)中我們可利用壓力設(shè)備壓入膠結(jié)材料于混凝土裂縫位置，等到膠結(jié)材料發(fā)生凝固后便會同混凝土構(gòu)成一個整體，進(jìn)而實現(xiàn)加固封堵混凝土的科學(xué)目標(biāo)。一般來講常用膠結(jié)材料包含環(huán)氧樹脂、水泥漿、聚氨酯、甲基丙烯酸酯材料等。在封堵處理實踐中我們還經(jīng)常會用到嵌縫方式，其操作具體方式為順著出現(xiàn)混凝土裂縫的方位進(jìn)行鑿槽，位于槽中填嵌止水塑性材料進(jìn)而令裂縫封閉。一般塑性材料經(jīng)常用到塑料油膏、聚氯乙烯塑性膠泥、丁基橡膠材料等，而止水剛性材料則為水泥砂漿聚合物等。下圖為橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的主要加固方法。

3.3有效控制溫度裂縫

為有效控制溫度裂縫我們可首先對骨料級配進(jìn)行改善，應(yīng)用加入添加劑、干硬性混凝土措施合理降低混凝土水泥用量進(jìn)而有效預(yù)防形成溫度裂縫。在混凝土高溫拌合階段應(yīng)用水冷卻碎石與砂料，進(jìn)而令澆筑混凝土溫度合理下降。在炎熱季節(jié)進(jìn)行混凝土澆筑時我們應(yīng)合理降低澆筑厚度，并快速令澆筑面散熱。我們可位于混凝土之中進(jìn)行冷卻水管埋設(shè)，進(jìn)而利用冷水實現(xiàn)降溫調(diào)節(jié)目標(biāo)。對拆模時間我們應(yīng)合理規(guī)定，當(dāng)外界氣溫發(fā)生驟降時應(yīng)對表面進(jìn)行保溫處理，進(jìn)而抑制表面混凝土急劇產(chǎn)生溫度變化。施工階段中在寒冷季節(jié)我們應(yīng)對長期于外界暴露的澆注體混凝土表面與薄壁結(jié)構(gòu)實施保溫加熱處理。再者我們應(yīng)進(jìn)行分塊、分縫的合理處理，避免橋梁工程基礎(chǔ)產(chǎn)生較大起伏，應(yīng)對施工工序進(jìn)行合理安排，進(jìn)而避免引發(fā)較大高差并長期令側(cè)面暴露。令混凝土綜合性能到良好的改善也是提升其抗裂性能的有效方式，可有效預(yù)防表面干縮，并確保提升混凝土質(zhì)量，預(yù)防橋梁裂縫發(fā)生。在施工建設(shè)中我們還應(yīng)注重有效預(yù)防貫穿裂縫產(chǎn)生，一旦橋梁出現(xiàn)該裂縫，對其結(jié)構(gòu)整體性進(jìn)行恢復(fù)十分困難，因此施工進(jìn)程中處理控制與預(yù)防貫穿裂縫尤為重要。

3.4現(xiàn)場施工的科學(xué)防治

橋梁工程澆搗施工階段，應(yīng)確保慢拔與快插振搗棒，依據(jù)混凝土不同坍落度，我們應(yīng)合理控制振搗時間，有效預(yù)防漏振或過振現(xiàn)象，倘若振搗時間較短則會引發(fā)不密實振搗現(xiàn)象，形成混凝土不均勻或不足強度現(xiàn)象。倘若振搗時間過長，則會引發(fā)分層現(xiàn)象，令粗骨料在底部沉積，而細(xì)骨料則始終停留于上層，引發(fā)不均勻強度現(xiàn)象，并較易令上層形成裂縫。為避免該現(xiàn)象我們應(yīng)科學(xué)采用二次抹面、二次振搗方式合理排除混凝土內(nèi)部氣泡、水分以及泌水。防治橋梁裂縫進(jìn)程中我們還應(yīng)科學(xué)實施早期養(yǎng)護(hù)，為降低收縮裂縫我們應(yīng)合理實施構(gòu)件濕潤養(yǎng)護(hù)，有條件時對大體積混凝土可應(yīng)用流水養(yǎng)護(hù)或蓄水養(yǎng)護(hù)，并控制養(yǎng)護(hù)時間為一到八天。

4、結(jié)語

總之，隨著現(xiàn)代社會科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的問題越來越受到人們的重視。同時，國家也對橋梁加大了投資力度。橋梁結(jié)構(gòu)裂縫問題是整個工程最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，這似乎已經(jīng)成為了橋梁工程中不可避免的問題。但是，通過對裂縫產(chǎn)生的原因的剖析以及采取科學(xué)有效的解決措施，裂縫的問題終將解決和減輕。橋梁裂縫產(chǎn)生的原因復(fù)雜、種類繁多，如果不對裂縫進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析和研究，就很難揭示出橋梁病害產(chǎn)生的內(nèi)涵和機(jī)理。通過將分析橋梁結(jié)構(gòu)裂縫問題產(chǎn)生的原因以及如何才能有效的進(jìn)行處理和解決。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳岳雄.淺談混凝土施工裂縫的控制與預(yù)防[J].山西建筑，2007，33（4）：166-167.

[2] 黃延軍.混凝土施工溫度裂縫及其預(yù)防[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2009（8）