橋梁施工中裂縫問題的分析和對策分析

◎ 魏奇?zhèn)?中鐵五局集團第五工程有限責任公司

橋梁施工中裂縫問題的分析和對策分析

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在橋梁工程施工過程中，裂縫問題一直是一個比較典型的、危害比較大的問題，對橋梁的質量及使用壽命均造成了比較大的影響。本文以實際工程為例，對橋梁工程混凝土裂縫出現(xiàn)的原因進行了分析，然后對裂縫的控制和預防措施進行了探討。

橋梁施工 裂縫問題 處理措施

在我國公路橋梁建設中，橋梁工程對我國經(jīng)濟的發(fā)展影響具體，橋梁工程建設項目也越來越多。在橋梁工程施工建設中，混凝土裂縫問題是一個常見的問題，對車輛的正常通行埋下了非常大的隱患。混凝土裂縫病害的出現(xiàn)不僅和施工材料的質量及施工技術有關，還和外界環(huán)境的溫度有比較大的聯(lián)系。所以，在橋梁工程建設過程中，要重點分析混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，并采取相應的處理措施，保證橋梁工程質量可以達到設計要求。

1.工程概況

某橋梁工程總建設長度為436.2m，為12跨兩臺11墩，除了5號墩、6號墩和7號墩為空心墩以外，其他的均使用實心墩，橋梁工程所處地區(qū)晝夜溫差大，氣候干燥，施工過程中如果采取的處理措施不當很容易出現(xiàn)裂縫。

2.橋梁工程施工裂縫出現(xiàn)的原因分析

2.1造成結構性裂縫發(fā)生的主導因素

（1）由于混凝土骨料中的成分較多，既有水泥、外加劑等物質，又有活性硅等物質，這些物質與地下水作用后會引發(fā)化學反應，尤其是硫酸遇水后所形成的鋁酸鈣會與水泥發(fā)生作用，造成混凝土體積膨脹，結構之間的拉力也會加大，引發(fā)結構裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。此外，受到地下水的侵蝕混凝土的鋼筋若生銹，則會發(fā)生一系列化學反應，造成模板滲透性能降低，再加之施工中如果施工人員操作不合理造成水泥量過多等現(xiàn)象，也會引發(fā)混凝土結構的變形，長此下去出現(xiàn)一定的裂縫現(xiàn)象。

（2）在進行橋梁施工中由于施工人員的操作失誤造成錨墊板的位置沒有設置在合理的位置或者未進行有效的固定等現(xiàn)象，造成該部分的混凝土強度與實際要求不相吻合，當外力作用時會造成結構的承載力降低，進而引發(fā)裂縫等不良現(xiàn)象。

2.2 非結構性裂縫形成的原因

（1）塑性裂縫與收縮裂縫。塑性裂縫講的是在可塑環(huán)境下混凝土所出現(xiàn)的裂縫現(xiàn)象，此種現(xiàn)象有兩種類型。①收縮裂縫，收縮裂縫出現(xiàn)的原因是施工人員澆筑混凝土工作完成后水分蒸發(fā)速率過快，造成混凝土表面出現(xiàn)干燥現(xiàn)象，從而引發(fā)的裂縫現(xiàn)象。②沉降裂縫，造成此種裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是混凝土的基礎支架部位出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象，使得局部混凝土結構發(fā)生變形等異常引發(fā)的裂縫現(xiàn)象。

（2）長期干縮裂縫。此種現(xiàn)象主要是混凝土被長期裸露在空氣中，受到外界因素的影響使得混凝土的體積發(fā)生變化，當達到一定承載范圍時所出現(xiàn)的裂縫。

（3）溫差裂縫。由于混凝土自身內外溫度的巨大變化再加之周圍環(huán)境溫度的變化，使混凝土結構的穩(wěn)定性降低。當外界環(huán)境變低時混凝土結構會發(fā)生一定程度的冷縮現(xiàn)象，當溫度較高時又會發(fā)生膨脹現(xiàn)象，長此下去會造成混凝土結構受力不均勻引發(fā)裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。

3.預防混凝土裂縫現(xiàn)象的應對措施

3.1嚴格控制原材料，減少混凝土自身收縮

（1）水泥。在施工中所選擇的水泥應滿足相關要求，在選購水泥中作為施工主辦方絕對不能為了圖一己私利，而選擇劣質水泥，而應在正規(guī)的廠家處購買，提高施工的成效性。選取優(yōu)質水泥使用效率高，而且耗能低。選擇低熱水泥可以盡可能地減少混凝土的溫升值。混凝土現(xiàn)場實測溫度上升曲線見圖1。

圖1 混凝土現(xiàn)場實測溫度上升曲線

（2）骨料。混凝土中細骨料的選擇中砂效果最佳，而且細度模數(shù)應滿足相關要求，在骨料的選擇中應確保砂、石含泥量等都應控制在合適的范圍內而且骨料中不應含有雜質。

（3）外加劑。為了增強混凝土的穩(wěn)定性，可在混凝土中添加一定量的外加劑。

（4）配合比。在施工中需要選擇性價比較高的骨料，而且砂石質量要進行嚴格的控制，盡可能地減少外部拉力對混凝土的影響，提高其穩(wěn)定性。3.2強化施工過程的控制階段

（1）拌和。在混凝土攪拌過程中，首先應根據(jù)施工相關要求選取合適的配比，然后按照科學的操作流程進行攪拌，待符合相關要求后即可投入使用。

（2）有效降低混凝土的澆筑溫度。在降低混凝土溫度方面要從材料方面進行全面考慮，在混凝土的運輸中為了防止日曬可采取一定的防曬措施，在澆筑前將混凝土置于陰涼處，使其溫度處于可控范圍內。

（3）澆筑倉面的有效控制。在混凝土的各個區(qū)域薄弱部位受到裂縫侵襲的幾率最大，因此應做好薄弱區(qū)域的防護措施。在混凝土澆筑時有從以下幾點加以有效控制。①偽劣材料或者不符合要求的材料不能進入倉內。②每一澆筑層收倉前要確保平整。③振搗混凝土時直到無氣泡、沒有下沉現(xiàn)象出現(xiàn)最佳。④若在施工中遇突發(fā)狀況，中間停留時間不能超過混凝土允許的停倉時間，一旦超時應立即采取有效的措施加以補救，以免對后續(xù)施工造成一定的影響。⑤同一倉面所選擇的材料不管是型號或者性價比都應相同，以避免發(fā)生不良現(xiàn)象。

（4）二次抹壓。待混凝土澆筑完成后應對其進行抹壓處理可減少混凝土干縮現(xiàn)象的發(fā)生。采取二次抹壓一方面可增加混凝土表面的密實度，另一方面也能有效減少混凝土裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。

（5）避免鋼筋銹蝕的方法。若混凝土鋼筋發(fā)生銹蝕現(xiàn)象則會造成混凝土出現(xiàn)不同程度的裂縫，因此為了有效避免上述現(xiàn)象的發(fā)生可選取一定厚度的保護層加以防護，做好振搗工作，提高混凝土的密實度。

（6）混凝土入模溫度應嚴格控制。混凝土入模對溫度的要求較為嚴格，因此應盡量選擇天氣較涼爽的季節(jié)進行施工，以降低混凝土的入模溫度。

（7）改進施工技術。因為混凝土鋼筋屬于熱的良導體，熱的良導體吸熱快，散熱也快，當溫度升高時鋼筋會迅速升溫而溫度降低時鋼筋溫度又會迅速下降，這種一冷一熱也是混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。因此應做好混凝土初凝前的抹壓工作，盡可能地減少裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。此外對于容易發(fā)生裂縫的部位可通過埋設應力變傳感片，以便及時測試該區(qū)域混凝土的拉應力，還可通過在基礎面筋上增加鐵絲網(wǎng)等方式提高混凝土的抗裂性。

（8）重視混凝土的測溫工作。為了有效控制混凝土內外溫度的變化，施工人員可在承臺部位設置很多測溫點，并在每個測溫點部位埋設溫管，能夠實時測量混凝土中心的溫度變化幅度。

3.3養(yǎng)護工作

混凝土施工完成后對其進行一定的養(yǎng)護很重要，既可以提高混凝土的穩(wěn)定性，又可以延長橋梁的使用年限。在混凝土施工中為了使混凝土內部的熱量盡可能地散發(fā)出去，可通過注入冷循環(huán)水加以實現(xiàn)，在養(yǎng)護中可采取內散外蓄的養(yǎng)護方式增強混凝土的強度與穩(wěn)定性，此種養(yǎng)護方式特別適用于超厚大體積的混凝土地段施工，效果較為顯著。在冬季施工中由于天氣較為寒冷，混凝土會發(fā)生凍脹等不良現(xiàn)象，在日常工作中可采取多種方法比如地下蓄熱法或者混凝土中加入防凍劑等方法減少凍脹現(xiàn)象的發(fā)生，為橋梁工程的順利竣工提供一定的保障。

4.結論

綜上所述，在橋梁工程施工過程中，混凝土裂縫是比較典型的一種病害，需要對裂縫形成的具體原因進行分析，然后采取合理的處理措施，控制好施工材料，優(yōu)化配比并做好養(yǎng)護工作，控制混凝土裂縫的出現(xiàn)。

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