橋梁工程裂縫產生原因和處理辦法

呂素巖 馬 靜

（濟南市公路管理局，山東 濟南 250014）

1 橋梁工程裂縫成因分析

1.1 荷載裂縫

混凝土橋梁在常規靜動荷載作用下產生裂縫為荷載裂縫。荷載裂縫多出現在受拉區或震動嚴重部位。中心受壓裂縫沿構件出現平行于受力方向的短密平行裂縫，多出現在橋墩為獨柱的橋梁墩柱上。受彎裂縫中，彎矩從受拉區邊出現與受拉方向垂直的裂縫，采用螺紋鋼筋時，裂縫出現較短次裂縫。結構配筋較少，可能發生脆性破壞。受剪裂縫中，主筋及抗剪切筋設置不足，出現斜裂縫。箍筋適當時發生剪切破壞，中下部出現相互平行斜裂縫。

1.2 溫度裂縫

混凝土具有熱脹冷縮的性質，如變形受約束，超過混凝土抗拉強度產生溫度裂縫。表面裂縫寬度大小不同，常出現于現澆混凝土2d 內，裂縫分布有一定的規律性出現在薄弱部位，大面積結構裂縫多為縱橫交錯。溫度裂縫易發生在大體積混凝土結構中。表面溫度裂縫多因溫差較大引起。水泥水化產生大量水化熱，混凝土表面溫度上升較少，其內部散熱條件較差，水泥散發熱量不易散失，水泥化放熱隨混凝土齡期指數關系增長，混凝土抗拉強度不足即出現溫度裂縫。如冬季施工中混凝土因早期強度降低產生裂縫。

1.3 收縮裂縫

混凝土因收縮引起的裂縫最常見，收縮裂縫多屬表面裂縫，影響結構的耐久性。裂縫縱橫交錯，形狀無規律性。其形成主要原因為混凝土成形后，內外干縮量不同，表面收縮變形受內部約束限制，在混凝土中產生拉應力引起開裂。如早期養護不當，表面直接受自然環境影響，較大拉應力易出現收縮裂縫。板類構件多均勻分布于相鄰兩根鋼筋間，高于鋼筋混凝土梁，因水泥鋼筋間距過大，產生豎向收縮裂縫。大體積混凝土在平面部位收縮裂縫較多。水泥品種、養護方法、外界環境等因素是影響混凝土收縮裂縫的主要因素。

1.4 銹蝕裂縫

鋼筋銹蝕裂縫因銹蝕，結構承載力降低。減小鋼筋有效斷面面積，導致結構破壞。因混凝土質量較差，保護層受侵蝕碳化鋼筋表面，鋼筋周圍混凝土強度降低，引起鋼筋表面氧化膜破壞，銹蝕物氧化鐵體積增大，導致混凝土產生膨脹應力開裂。冬季施工中，混凝土加入防凍鹽結構物易出現此類裂縫。

1.5 施工裂縫

混凝土結構澆筑、拼裝等過程中，如施工工藝不當易產生縱橫斜豎與水平表面深層貫穿的各種裂縫。施工裂縫出現部位與走向因產生原因不同。混凝土保護層厚度不當，使承受負彎矩受力筋保護層加厚，導致構件高度減小，形成裂縫。混凝土澆筑過快，硬化前混凝土沉實不足，易在澆筑后發生裂縫。混凝土振搗不密實，出現蜂窩空洞，導致鋼筋銹蝕裂縫。混凝土攪拌時間過長，導致與大氣接觸表面出現不規則收縮裂縫。施工拆模過早，構件在自重作用下產生裂縫。施工前對支架壓實不足，支架不均勻沉降會導致出現裂縫。

2 公路橋梁混凝土裂縫的處理措施

2.1 充分做好前期設計等準備工作

公路橋梁在開始施工前，必須充分重視前期設計工作，設計人員需要積極與地質勘察人員保持聯系，要進入到現場進行地質狀況的分析和了解，從而可保證橋梁設計方案符合當地的地形條件需要，滿足工程的施工質量要求。此外，充分分析當地的地理條件，要結合工程所在地區的實際情況選擇合適的施工機械，保證工程的質量和效率。橋梁設計完成后，就要明確施工的材料，確定合適的施工工藝。施工材料是整個工程的基礎，對于工程的質量影響也最大，需要嚴格按照設計方案與技術標準來確定施工材料。對于混凝土材料而言，砂石料是比較重要的工程材料，如果其配合比參數沒有按照要求來確定，就會導致整個混合料的性能受到影響，使工程極易出現裂縫的問題。施工工藝也是保證橋梁工程順利進行的關鍵，要保證其各個工序都能夠達到科學性與合理性，需嚴格控制各個施工環節，確保混凝土振搗、壓實都能夠達到規定的要求，不能存在不正確的敲擊、振動等操作而造成表面存在裂縫的問題，以確保混凝土澆筑達到要求，切實提升橋梁工程的綜合性能，滿足交通運行需要。

2.2 結構加固技術

混凝土裂縫是因橋梁自身性能不足而導致的，特別是長期使用的橋梁工程，混凝土結構裂縫比較嚴重，除了需要選擇常規灌漿處理方式之外，還需采取必要的措施進行加固處理。對于一些運營時間過長的橋梁項目，因其自身需要實施必要的加固處理，主要是預應力加固、增加橋梁截面加固、設置主梁加固等方式，要結合橋梁的特點與裂縫問題的狀況選擇合適的加固施工技術。橋梁修復加固施工中可以進行碳纖維布的粘貼施工，這種方式可以將符合要求的碳纖維布粘貼到底面與側面上，可以提升橋梁的承載性能。碳纖維布的鋪設方向通常都是沿著橋梁的主拉應力方向，然后向兩側逐步延伸，在兩側需要設置錨固點，從而可以有效避免裂縫的出現，提升其整體承載性能，滿足交通運行的需要。

3 結語

橋梁工程在我國道路運輸業中有著無可替代的作用，要保證道路運輸業健康穩定的發展，離不開橋梁工程的質量保障。只有充分考慮到在橋梁施工中引起橋梁裂縫產生的各種因素，并結合實際施工特點，制定可行性較高的應對措施，才能有效控制和減少橋梁裂縫現象的出現，全面保障橋梁工程的整體施工質量，推動道路運輸業和建筑業的可持續發展。