橋梁施工裂縫成因分析及防控措施分析

【摘要】隨著現代化技術與橋梁工程的飛速發展，橋梁工程已經成為重點發展項目之一，其中橋梁施工裂縫成為橋梁工程發展的重點問題。文章結合橋梁施工裂縫成因及防控措施探究幾種常見裂縫類型的成因，并且提出具有針對性的防控措施，以便今后在橋梁施工過程中對各個階段進行預防控制，減少裂縫問題的發生。

【關鍵詞】橋梁施工；橋梁結構；裂縫成因；防控措施

一般橋梁在施工過程中，比較容易出現裂縫問題，一是溫度裂縫、二是收縮徐變過程中的裂縫、三是預應力估算不足導致的裂縫、四是設計以及施工不妥當導致的裂縫、五是橋梁高性能混凝土裂縫，而導致空氣中有害氣體進入到梁體內部，使鋼筋銹蝕，從而影響整個橋梁結構的耐久性，使橋梁的質量及使用壽命得不到保證。下文進行詳細分析。

1、橋梁施工裂縫成因分析

1.1溫度裂縫

混凝土本身具備熱脹冷縮的特點，由于周圍環境溫度的升高以及內部結構的溫度變化導致混凝土梁體出現變形的情況，混凝土一旦變形受到約束在梁體中就會產生拉應力，拉應力超過了混凝土本身的抗拉強度時，就會使混凝土出現裂縫的現象，其中有三種裂縫會導致溫度裂縫的出現。一是日晝溫差的變化。白天混凝土部分在受到太陽不停輻射而形成的非線性溫度場，在加上梁體的各個部位約束不同，導致局部的拉應力出現超限的情況，從而出現梁體裂縫。而夜晚溫度低，梁體周圍的溫度也會出現溫度驟降的現象，內部溫差的變化使梁體產生裂縫。二是季節性溫差的變化。梁體自身存在內力，但由于季節性溫差導致內力的大小以及分布和梁體的具體結構不同，一旦內力超過了梁體的自身強度就會出現梁體裂縫情況。三是水化熱效應的變化。梁體截面尺寸較大的建筑，由于水泥硬化時會產生大量的水化熱而且不容易揮發，在板厚溫度較高，表面接觸空氣的溫度較低時，板中會產生外側受拉，內部受壓的應力，由于水熱化易引起表面的拉應力，而大于了混凝土早期的強度，導致開裂的現象。

1.2收縮徐變過程中的裂縫

混凝土在凝結以及硬化的過程中會出現的收縮情況，在梁體自身結構受到約束時，就會產生裂縫現象。這種現象產生后，由于混凝土自身的徐變特點和作用，會使梁體寬度逐漸增加。水灰的比例、外加劑、外界的環境、養護方式、加載齡期都是使混凝土徐變裂縫的主要材料。影響混凝土收縮徐變過程中的裂縫原因有很多，現有的一些理論并不能進行完整的解釋和預測，因此預測精度和選擇上都要有專業技術人員，在重大工程中出現的裂縫現象必須進行專項研究。

1.3預應力估算不足導致的裂縫

預應力估算不足導致的裂縫是橋梁施工中最為常見的一種。現如今的橋梁施工規范中沒有對豎向預應力彈性壓縮以及徐變的損失進行針對性的說明，因此現有的豎向預應力損失的計算都是根據縱向預應力進行的，豎向預應力筋大多較短，在鋼筋回縮、錨具變形、墊板擠壓的過程中造成的預應力損失過大，根據調查表明其中損失高達50%，因此在近些年修建的大跨度橋梁中箱梁腹板也相繼出現不同程度的裂縫，導致專家以及施工單位對預應力估算產生質疑。

1.4設計以及施工不妥當導致的裂縫

設計階段是橋梁施工的關鍵，而在以往的施工設計過程中，結構計算模型不規范或不周全，二期恒載估計不足導致結構的不安全，預應力布置的不恰當，在施工設計過程中沒有進行考慮，結構構造不當，都會導致橋梁結構出現裂縫。施工超過設計規范要求，混凝土在振搗中出現不密實不均勻情況，預應力張拉時間早和順序不恰當，混凝土養護不重視，也都是導致混凝土橋梁開裂情況的發生。

1.5橋梁高性能混凝土裂縫

混凝土一般是由砂石骨料、水泥、水等其他外加材料混合而成的非均質脆性材料，混凝土澆灌過程中要測試入模溫度及環境溫度，混凝土裂縫的存在通常會使內部的一些材料產生腐蝕，使混凝土的承載力、耐久性和抗滲透能力低下的同時，影響建筑的外觀及壽命，甚至威脅到大家的生命、財產安全。

2、橋梁施工裂縫防控措施

2.1溫度裂縫的防控措施

要解決溫度裂縫的問題，應首先將日晝溫差和階級溫差的變化，在計算的構成中保證輸入的參數能與實際的參數相符，并能將橋梁的實際實況進行分析和考慮，然后選擇合適的溫度方式和最大溫差；其次，為了降低水熱溫度應力也可在混凝土中摻入定量的粉煤灰。粉煤灰能減少最大溫差，并且能減少最大拉應力，對混凝土抗裂性有很大的提高；最后，還可以通過水熱化效應的分析，找出溫度變化比較大的地區并且在初期對其進行保暖、灑水的保護處理，保證拆模的時間合理，考慮到日晝氣溫的變化，拆模不應在氣溫降低的過程中，防止混凝土因溫度沖擊導致的裂縫現象，降低入倉溫度，在溫度低時進行澆筑。

2.2收縮徐變裂縫的防控措施

防止收縮徐變裂縫的發生首先應從模型著手，不同模型建立機理也不同，參數的選擇也不同，較復雜材料的特性預測模型的參數有限而無法代表，導致混凝土的精度降低。在橋梁的設計中，尤其是跨度大的橋梁設計中，需將混凝土收縮徐變結構和混凝土對橋梁的影響進行精密的分析，也可采用混凝土收縮徐變方式和環境參數設計，提高預測的精準度。做好澆筑工作也是減少混凝土收縮徐變開裂現象的重點。

2.3預應力估算不足裂縫的防控措施

預應力估算不足是導致腹板斜裂縫產生的原因之一。所以為了減少預應力估算不足，應當對鋼筋的回縮和錨具變形、墊板變形進行現場預測，預應力估算不足是較為嚴重的工程質量問題，應有效利用設置豎彎預應力的方式來抗斜截面的主拉應力問題。

2.4設計以及施工不妥當裂縫的防控措施

最嚴重的橋梁施工裂縫問題是設計以及施工不妥，解決該類問題應嚴格按照施工規范進行，設計方案要與實際結構符合，配置材料要科學合理，局部結構要得當，避免出現應力集中的情況，在增加鋼筋的過程中要既滿足受力要求還要對施工的可行性進行考慮，在施工圖紙提交過程中應把圖紙內容交代清楚。施工單位要嚴格按照圖紙內容實施。為了杜絕空洞及蜂窩的出現，模板搭建要密實。混凝土振搗要均勻，也要對混凝土養護方面進行重視，做好養護工作以及保暖的防護措施。

結語：

總體來說，在以后的施工過程中要防止裂縫的發生，需從溫度變化、收縮徐變、預應力估算不足、設計及施工不當等方面進行裂縫防控措施的實施，保證橋梁施工質量，促進橋梁行業的發展。

參考文獻：

[1]邱燦浪，范俊嫘.橋梁施工裂縫成因及防控措施探究[J].交通世界，2017（12）：108-109.

[2]汪淵.淺議橋梁施工中的裂縫成因及防控措施[J].建材與裝飾，2016（50）.