橋梁裂縫產生原因分析及防治措施探討

陳軍 臺曉東

摘 要：橋梁是我國現(xiàn)代交通系統(tǒng)中非常重要的組成部分，在橋梁工程建設施工中，混凝土是一種非常基礎的材料，應用非常廣泛。但是混凝土橋梁在實際施工中裂縫問題非常常見，一旦出現(xiàn)橋梁裂縫不但會影響橋梁工程的外觀美觀度，同時還會導致橋梁整體結構的強度以及剛度，引發(fā)安全風險。基于此，相關工作人員在橋梁建設與養(yǎng)護過程中要重視對裂縫產生原因的縫隙，并采取有效措施進行控制，從而對裂縫進行有效防控。

關鍵詞：混凝土橋梁;施工裂縫;原因及對策

混凝土是一種彈性較小、脆性較大、收縮性較強的非均質構建材料，在建造過程中以及在建成后的養(yǎng)護過程中很容易受到溫度、周圍環(huán)境以及施工方法的影響，使橋梁在施工過程中或者養(yǎng)護過程中產生裂縫。裂縫的出現(xiàn)不僅會給橋梁的外觀帶了消極影響，而且還存在不小的安全隱患，不知何時就會出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，造成無法挽回的損失。

1 橋梁產生裂縫的原因

1.1 溫度

混凝土這種材料的彈性較小，很容易受到溫度熱脹冷縮的影響。當溫度較高時，混凝土的內部結構就會發(fā)生變形，對其內部結構產生壓力，而這種溫度壓力一旦超過混凝土本身能夠承載的壓力后，就會發(fā)生溫度裂縫。而這種裂縫一旦產生，就更加容易受到溫度影響，會隨著溫度的變化而不斷擴大，致使最終橋梁損壞或者坍塌。其次，在施工過程中，也很容易受到溫度的影響，若溫度過高，則相對應的使用材料就會減少，而當溫度降低下來以后，使用的材料就會因無法承受張力而發(fā)生溫度裂縫。這種溫度裂縫是混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫的主要原因和種類，因此，在施工和養(yǎng)護的過程中，要格外關注這一類的裂縫。

1.2 材料種類

混凝土是一種由多種材料混合而成的混合材料，其中只要有一種材料不符合質量標準就會影響整體的質量，進而會受到各種原因產生裂縫。所以，專業(yè)人員在準備相關材料時，要保證每一種材料符合標準。

1.3 荷載原因

混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫的的另一個主要原因是靜態(tài)壓力和動態(tài)壓力過大，橋梁本身難以承受而造成裂縫產生。裂縫產生以后，沒有受到足夠的重視和養(yǎng)護，繼續(xù)高負荷工作，使得裂縫越來遠大。同時施工過程中對開洞、鑿槽等問題的忽視更是造成了橋梁裂縫的出現(xiàn)。

1.4 施工原因

施工質量的高低也是決定橋梁質量高低的關鍵因素。在施工過程中由于施工工藝不合理，施工質量差以及施工效率低等使得橋梁混凝土的振動次數(shù)不夠，不能保證混凝土的密實度，很容易在橋面上過早出現(xiàn)小的坑洞，而坑洞就是裂縫的前一步。混凝土的運輸時間過長會使混凝土蒸發(fā)水分過多，在表面出現(xiàn)或多或少的不規(guī)則細小裂縫，進而在以后的工作過程中裂縫進一步擴大。

2 橋梁裂縫的防治措施

2.1 合理設計荷載

高負荷的運輸重量是造成橋梁裂縫的主要原因之一，橋梁上部結構無法承受超額的重量而使橋梁結構破損，產生裂縫。面對這種情況，施工技術人員需要從實際出發(fā)，認真研讀橋梁建設項目的具體情況，并且在施工前分析該橋梁的主要運輸來源以及運輸?shù)暮奢d。然后根據(jù)這些結果和數(shù)據(jù)進行科學和可行的整體布局，合理設計橋梁結構。而施工的過程中也要注意機械負荷問題，確保預設的負荷承載量大于實際的負荷承載量，并根據(jù)實際情況的變化進行材料強度的加強和設計圖紙的改變。總之，要確保混凝土橋梁能夠承擔實際最大的荷載。例如：在某處建造混凝土橋梁時，專業(yè)技術人員要提前觀測車流量以及在車流量最大的情況下最大的荷載，然后根據(jù)觀測的數(shù)據(jù)進行分析。最終由分析的結果進行橋梁結構的改變和材料強度的增強，避免由于橋梁承載不了最大荷載而產生裂縫的情況。

2.2 合理選擇原材料及配合比

混凝土橋梁是由許多不同種類的材料構成的，每一類材料的選擇過程都有可能造成未來橋梁的裂縫，面對這種情況，需要專業(yè)的技術人員對橋梁原材料進行合理的選擇和篩選。首先要選擇質量合格的混凝土材料，這是避免橋梁由于壓力過大而發(fā)生變形的關鍵因素。其次還要保證材料符合材料技術標準，排除質量不合格的原材料。在原材料選擇完成之后，各原材料應嚴格按照比例進行拌合，尤其是砂石材料及摻合料的比例，這是決定混凝土密實度的重要步驟。重視外加劑的選擇及質量控制，采用高性能的砼配合比，提高砼的耐久性。只有做到上述要求，混凝土橋梁才會降低出現(xiàn)裂縫的幾率。例如：某公司在選擇混凝土原材料時要將每一種的原材料都進行嚴格的質量檢測，一旦發(fā)現(xiàn)不符合標準的原材料，就要將其剔除，不能有任何的姑息。其次，在原材料篩選完成之后，由專業(yè)的人員進行混凝土配比研究，根據(jù)之前分析的車流量以及當?shù)氐臏囟鹊冉Y果，進行合理的配比。

2.3 施工工藝的控制

上述提到出現(xiàn)裂縫的主要原因之一還是施工人員的技藝不精，導致施工過程中出現(xiàn)一些細小的差錯，這在當時看不出來但是經(jīng)過長時間的風吹日曬和車輛碾壓使問題擴大化，最終導致橋梁結構上裂縫的出現(xiàn)。面對這種情況，建設單位在建設過程中要結合施工工藝標準。首先按照此標準進行合理的混凝土配比，這是保證混凝土質量的主要步驟，其次鋼筋采用模架施工技術，確保鋼筋間距及保護層厚度。還要在施工過程中嚴格監(jiān)控溫度變化，并且對溫度變化采取有效地防止措施做好降溫及保溫工作。還要做好新舊砼接縫處理工作，最后還要在養(yǎng)護階段做好維護保養(yǎng)工作，這也是防止裂縫出現(xiàn)的重要步驟。例如：砼施工中采取二次抹面，當溫度過高時，對砂石材料噴水降溫或者加冰，還要預防混凝土水分蒸發(fā)過多的問題，就要適時對混凝土進行養(yǎng)護，給予其適當?shù)乃郑捎猛凉げ技雍＞d加土工布和塑料薄膜進行覆蓋，防止水分的過分蒸發(fā)和混凝土表面的硬化。在養(yǎng)護期間內，技術人員還要確保不要長時間在陽光下暴曬，要適時進行噴淋濕潤。進行濕潤的時間期限根據(jù)溫度以及濕度等實際情況進行具體的規(guī)定。

當檢測到裂縫出現(xiàn)時，要及時進行修復，不能任其發(fā)展，甚至出現(xiàn)嚴重后果。主要措施有：在裂縫中灌入適當材質的水泥漿、環(huán)氧聚合物、甲基丙烯酸脂、聚氨酯。這是針對裂縫并不是太大的情況。而裂縫太大就要先進行清潔然后用與原橋梁相同配比的材料進行填補或采用環(huán)氧樹脂砼修復裂縫以及對結構進行加固補強。

3 結語

綜上所述，在施工和養(yǎng)護的過程中，會有很多因素致使混凝土橋梁出現(xiàn)大大小小的裂縫，而裂縫的出現(xiàn)是當前橋梁面臨的主要問題。因此，專業(yè)人員就要嚴格關注施工質量以及養(yǎng)護質量，控制和防止裂縫的產生。

參考文獻

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