道路橋梁施工中出現(xiàn)橋梁裂縫成因分析

陳丹丹

（義烏市恒風(fēng)路橋有限公司，浙江 義烏 322000）

裂縫的產(chǎn)生對于道路橋梁的危害較大，不僅造成了美觀上的缺陷，更能影響道路橋梁的整體性能，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)安全及質(zhì)量事故，需要我們對其成因做好科學(xué)分析。

1 裂縫類型分析

1.1 結(jié)構(gòu)性裂縫

此類裂縫是由載荷產(chǎn)生的，道路橋梁主要的組成為鋼筋混凝土，在運(yùn)行過程中會持續(xù)的承受載荷或載荷在某一瞬間突然地增大，這些情況下道路橋梁都會產(chǎn)生一定的抵抗力來承受載荷。但這種抵抗力也有極限，與道路橋梁的設(shè)計(jì)強(qiáng)度及實(shí)際承載能力有關(guān)，一旦這種抵抗力不足以抵抗外部的載荷，就會導(dǎo)致承載能力超限，從而使得鋼筋混凝土內(nèi)部的受力失衡，進(jìn)一步使得應(yīng)力失控破壞了道路橋梁結(jié)構(gòu)，隨之產(chǎn)生了裂縫，結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生標(biāo)志著道路橋梁的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)被嚴(yán)重破壞，具有突發(fā)性的特點(diǎn)。

1.2 非結(jié)構(gòu)性裂縫

結(jié)構(gòu)性裂縫之外的裂縫均歸于非結(jié)構(gòu)性裂縫范圍，而非結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生原因多種多樣，影響因素較多，在道路橋梁裂縫中占比較大，通常是由一些小的裂縫逐漸擴(kuò)大，最終影響了道路橋梁的強(qiáng)度，也存在外部不斷施加作用力使道路橋梁產(chǎn)生裂縫的情況，如沉降裂縫。由于非結(jié)構(gòu)性裂縫在產(chǎn)生初期較為細(xì)小或較為隱蔽，容易被人們所忽略，認(rèn)為不會影響道路橋梁的強(qiáng)度，但在外部環(huán)境的持續(xù)影響下，最終會產(chǎn)生較大的安全隱患。

2 裂縫的危害

2.1 性能降低

裂縫的產(chǎn)生會嚴(yán)重影響道路橋梁的物理性能，降低其載荷的承受能力，也使道路橋梁的結(jié)構(gòu)抵抗外部拉力、剪力、扭力的能力大大下降，使用壽命縮短，降低了道路橋梁工程的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 水的滲漏

道路橋梁外部環(huán)境中存在一定的水分，特別是橋梁樁基礎(chǔ)部分，環(huán)境水較多，如果在道路橋梁結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫，水極易滲入裂縫內(nèi)，而混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部通常存在一些細(xì)小的縫隙和間隙，并形成了一定的水通道，使得水分不斷的侵入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，在凍融效應(yīng)的影響下，不斷的擴(kuò)大裂縫寬度和深度，最終影響了道路橋梁的性能。

2.3 鋼筋的腐蝕

混凝土的作用之一是避免鋼筋結(jié)構(gòu)外漏，減少外界環(huán)境直接接觸鋼筋結(jié)構(gòu)帶來的影響。如果混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了裂縫，容易使得鋼筋結(jié)構(gòu)直接接觸外界環(huán)境，會加速鋼筋的氧化銹蝕，或者環(huán)境中的腐蝕性物質(zhì)隨著水的滲漏接觸到鋼筋，不斷的對鋼筋產(chǎn)生腐蝕作用，在長期的作用下，出現(xiàn)鼓脹的現(xiàn)象，破壞了鋼筋保護(hù)層，并導(dǎo)致新裂縫的出現(xiàn)，這樣就出現(xiàn)了不良循環(huán)，更多的鋼筋被腐蝕，更多的裂縫產(chǎn)生，直至鋼筋結(jié)構(gòu)完全暴露，并在腐蝕的影響下性能大大降低，最終使得道路橋梁產(chǎn)生嚴(yán)重的損毀甚至報(bào)廢。

3 成因分析

3.1 載荷超限

載荷超限在已建的道路橋梁或者是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低的道路橋梁較為常見，特別是一些年代較早的道路橋梁，在設(shè)計(jì)時(shí)并未預(yù)想到外部載荷的增加，而如今道路橋梁的交通壓力較大，載荷較之以往出現(xiàn)了較大幅度的增加，這些道路橋梁已經(jīng)不能滿足時(shí)代的發(fā)展需求，需要進(jìn)行改造或淘汰。另外我國城市化建設(shè)步伐較快，各城市都進(jìn)行著基礎(chǔ)建設(shè)，使得一些低標(biāo)準(zhǔn)的道路橋梁超限運(yùn)行，使道路橋梁遭到了破壞。

3.2 原材料控制不嚴(yán)

道路橋梁的建造質(zhì)量與原材料的質(zhì)量有著直接的關(guān)系，劣質(zhì)的原材料或者原材料的配比控制不良會造成混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量出現(xiàn)不穩(wěn)定、達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級，也無法承受預(yù)期的載荷，極容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫。而某些道路橋梁施工企業(yè)為降低成本，不惜以次充好或者使用性能不達(dá)標(biāo)的廉價(jià)原材料，這就不利于裂縫的控制，最終導(dǎo)致質(zhì)量事故的發(fā)生。

3.3 施工質(zhì)量不高

規(guī)范化的施工能夠有效的降低裂縫的出現(xiàn)，減少質(zhì)量事故的發(fā)生，保證道路橋梁的質(zhì)量合乎要求，若在道路橋梁的施工過程中施工方案不合理，組織施工混亂，使得施工過程規(guī)范性較差，容易導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。在混凝土樁的澆筑過程中，如果未做好鉆孔的清孔作業(yè)，則會出現(xiàn)樁身的夾泥缺陷，并在夾泥處出現(xiàn)裂縫。混凝土澆筑后的振搗能夠使混凝土層之間充分混合均勻，如果作業(yè)不充分或過度振搗，都會使的混凝土不密實(shí)、不均勻，也有可能導(dǎo)致混凝土的離析，混凝土的不均勻性容易使的混凝土硬化后各部位內(nèi)部應(yīng)力不平衡，并出現(xiàn)裂縫。

3.4 溫變導(dǎo)致裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)同樣會受到溫度的影響，隨著溫度的升高而膨脹、溫度的降低而收縮，這種體積的變化會在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生一定的應(yīng)力，特別是寬度較大的道路橋梁結(jié)構(gòu)，在溫度應(yīng)力的影響下使得結(jié)構(gòu)發(fā)生變形。溫度應(yīng)力通常是在溫度變化較大的環(huán)境中產(chǎn)生，如強(qiáng)烈日照、溫度的突然降低或升高、季節(jié)溫度差別大等環(huán)境。由于道路橋梁的不良導(dǎo)體性質(zhì)，在溫度發(fā)生劇烈變化時(shí)，道路橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部與外部溫度相差較大，這就造成了同一截面上熱量的分布不同，結(jié)構(gòu)的變形不同步，這種情況下就會出現(xiàn)裂縫。

3.5 收縮導(dǎo)致裂縫

混凝土中的凝膠材料水泥在凝固硬化過程中會持續(xù)的發(fā)生水化反應(yīng)，水分不斷的被消耗，水分所占的體積不斷減少，從而使得混凝土結(jié)構(gòu)的體積不斷減少，這種由于水化反應(yīng)產(chǎn)生的體積減少也稱為凝縮，這種現(xiàn)象使得混凝土的內(nèi)部出現(xiàn)細(xì)小的裂縫，而水泥與集料間的接觸面也會產(chǎn)生縫隙，如果凝縮的過程不加以控制，可會使得水分消耗過快，加大裂縫的產(chǎn)生，并使得混凝土在沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)即凝固，不利于混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的控制。而混凝土中的水持續(xù)的被蒸發(fā)出去則會引起混凝土的干縮，這種干縮易使混凝土出現(xiàn)變形，在混凝土的約束作用下，一旦收縮應(yīng)力高于混凝土的抗拉能力，則會出現(xiàn)裂縫。

3.6 不均勻沉降

道路橋梁工程用于承載客流交通，自身的重量以及承受的載荷會對土層產(chǎn)生壓力，若土層的土質(zhì)不夠密實(shí)，易于在受到較大的壓力時(shí)壓縮，這就會使道路橋梁的地基發(fā)生沉降。當(dāng)?shù)缆窐蛄旱牡鼗两挡环€(wěn)定的情況下施工，就會對道路橋梁產(chǎn)生沉降應(yīng)力，特別是橋梁的樁基礎(chǔ)相隔較遠(yuǎn)，每個(gè)樁基礎(chǔ)周圍的土質(zhì)情況可能不盡相同，其沉降速度也不一樣，如果應(yīng)力超出道路橋梁的承受范圍則會出現(xiàn)裂縫。在進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工時(shí)，樁基礎(chǔ)開孔后沉渣層較厚，或者未能根據(jù)土質(zhì)情況及時(shí)的進(jìn)行加固，以及相關(guān)的載荷試驗(yàn)誤差較大等原因都會導(dǎo)致道路橋梁因沉降應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。

4 結(jié)語

綜上所述，道路橋梁出現(xiàn)裂縫的原因較多，影響因素也較多，同時(shí)各種影響因素還相互交織，不斷的擴(kuò)大裂縫的規(guī)模，最終對道路橋梁產(chǎn)生較大的破壞作用，因此我們在進(jìn)行成因分析時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合考慮各種影響因素的交互性，為道路橋梁裂縫的預(yù)防及治理提供更好的理論依據(jù)，只有充分了解了裂縫的成因才能采取有效的措施從根本上避免裂縫的出現(xiàn)，以保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量。

[1]柯鋼平,章俊君．探討道路橋梁施工中混凝土裂縫成因分析以及應(yīng)對措施[J]．中華民居(下旬刊),2014,(04):101．

[2]李科．道路橋梁施工中混凝土裂縫的原因及對策分析[J]．交通世界( 工程技術(shù)) ,2015,(03):102-103．

[3]劉斯宏,白福青,汪易森等．膨脹土工袋浸水變形及強(qiáng)度特性試驗(yàn)研究[J]．南水北調(diào)與水利科技,2009,7(6):54～58．