橋梁施工中混凝土裂縫的控制

蔡龍貴 鄒勇剛

（宜春市公路管理局豐城分局，江西 宜春 336000）

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通設(shè)施也在不斷的發(fā)展，以適應(yīng)并帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通是國(guó)家經(jīng)濟(jì)的命脈，是確保經(jīng)濟(jì)健康快速發(fā)展的保證。而隨著城市的擁擠，及交通覆蓋面的增長(zhǎng)，對(duì)橋梁的需要也更為明顯，橋梁建設(shè)成了交通建設(shè)中重要的組成部分。而橋梁施工的質(zhì)量問(wèn)題也就顯得尤為重要，特別是橋梁施工的裂縫問(wèn)題，在現(xiàn)代橋梁施工中是十分常見(jiàn)的，對(duì)橋梁的質(zhì)量和安全危害極大。因此，對(duì)橋梁施工中的裂縫產(chǎn)生原因的研究勢(shì)在必行。

1 橋梁施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生

一般來(lái)講，橋梁施工中混凝土裂縫可分為溫度引起的裂縫、收縮引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、沉降引起的裂縫、凍脹引起的裂縫、施工材料質(zhì)量引起的裂縫及施工裂縫等。①溫度變化引起的裂縫混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化時(shí).混凝土將發(fā)生變形，一旦變形受阻，則會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力.當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中。溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活載應(yīng)力。②收縮引起的裂縫收縮裂縫是混凝土因收縮而發(fā)生的體積變化，它主要包括塑性收縮裂縫和干縮裂縫。塑性收縮裂縫主要發(fā)生在初凝開(kāi)始，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)之前.此時(shí)水泥水化反應(yīng)劇烈，會(huì)出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮。收縮時(shí)，表層受到深層混凝土以及模板、鋼筋的制約，使由軟變硬中的塑態(tài)混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而形成微裂縫。而干縮裂縫則多發(fā)生在混凝土硬化前后.此時(shí)混凝土表層水分散發(fā)快，內(nèi)部散發(fā)慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮。表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束。致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土受到的拉應(yīng)力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。③沉降引起的裂縫由于基礎(chǔ)產(chǎn)生豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力。當(dāng)其超過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度時(shí)，結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。另外，當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強(qiáng)，骨料中含泥土等雜質(zhì)過(guò)多；混凝土水灰比偏大、振搗不密實(shí)；養(yǎng)護(hù)不足使混凝土早期受凍等，均可能導(dǎo)致混凝土凍脹裂縫。

2 裂縫的預(yù)防和控制

2.1 荷載、施工工藝質(zhì)量引起的裂防和控制的。這要求，設(shè)計(jì)充分考慮施工工藝，采用的計(jì)算模型合理，受力分析準(zhǔn)確，構(gòu)件斷面尺寸設(shè)計(jì)合理，構(gòu)件配筋合理;施工人員對(duì)橋梁構(gòu)件在每個(gè)施工段的受力狀況了解，施工時(shí)，認(rèn)真作好施工組織設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按照規(guī)范施工，合理堆放材料，嚴(yán)格控制施工工藝，避免使構(gòu)件產(chǎn)生負(fù)彎矩，產(chǎn)生應(yīng)力集中。

2.2 施工材料質(zhì)量、收縮引起的裂縫，是可以控制其最小限度的發(fā)生，施工時(shí)嚴(yán)格按規(guī)范選用材料，堅(jiān)決杜絕不合格的材料，優(yōu)化混凝土配合比，合理選用水泥品種。

2.3 地基變形引起的裂縫是可以避免的，主要做到橋位選址合理，加大勘察力度，做到地質(zhì)資料準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)橋型合理。

2.4 溫度變化、凍脹對(duì)混凝土的影響是不可避免的，但是施工要控制其影響量，避免混凝土開(kāi)裂。主要是，合理組織施工，合理按排工期，盡量避免在夏季和冬季施工，對(duì)剛澆筑的混凝土采用合理的養(yǎng)護(hù)手段。

2.5 設(shè)橋梁伸縮縫，設(shè)溫度變化、凍脹縫。一座橋梁在施工中，由于設(shè)計(jì)的疏漏，施工的不合理、低劣，均可能使橋梁混凝土在施工中出現(xiàn)裂縫，影響橋梁正常的使用。因此，在橋梁施工時(shí)，要嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工，是保證橋梁結(jié)構(gòu)安全、耐用的前提和基礎(chǔ)。

2.6 裂縫修補(bǔ)

2.6.1 表面修補(bǔ)

裂縫的修補(bǔ)方法通常是表面修補(bǔ)，其優(yōu)勢(shì)十分明顯，常常處理表面裂縫以及深度裂縫，而且對(duì)于混凝土的結(jié)構(gòu)承載力影響很小。表面修補(bǔ)法，作為裂縫修補(bǔ)的常用技術(shù)，一般來(lái)講，其做法就是表面涂漿，即在混凝土裂縫的表面涂抹水泥漿，有些橋梁工程中采用環(huán)氧膠泥進(jìn)行表面涂抹，并為了滿足防腐需要，在裂縫涂漿后，采取刷漆措施。有些時(shí)候，表面修補(bǔ)完成后，往往由于應(yīng)力的存在，使得混凝土裂縫繼續(xù)開(kāi)裂，此時(shí)可在裂縫的表面粘附玻璃纖維布，確保裂縫修補(bǔ)完整。

2.6.2 灌漿法

當(dāng)裂縫對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)有嚴(yán)重影響的時(shí)候，或者橋梁對(duì)防滲有著一定的要求時(shí)，表面修補(bǔ)已不能滿足相關(guān)要求，必須采用灌漿法進(jìn)行處理。所謂灌漿法，通常而言，是采用真空壓力設(shè)備將漿質(zhì)料壓入裂縫中，漿質(zhì)料隨著時(shí)間的推移，會(huì)達(dá)到硬化，硬化后的漿質(zhì)料與混凝土形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的整體，避免的裂縫的存在，并具備一定的密封性能。漿質(zhì)材料通常有很多種，在工程中一般采用水泥漿或者環(huán)氧聚合物，對(duì)于裂縫比較嚴(yán)重的，可采用甲基丙烯酸酯以及聚氨酯作為漿質(zhì)料。

2.6.3 嵌縫法

嵌縫法是裂縫修補(bǔ)方法中非常有效的方法。所謂嵌縫法，即在混凝土的裂縫處開(kāi)槽，在開(kāi)好的槽內(nèi)填充止水材料，這樣既可對(duì)裂縫進(jìn)行封堵，有利于裂縫外觀的平整。

2.6.4 結(jié)構(gòu)加固法

在很多橋梁工程中，有些裂縫的產(chǎn)生，會(huì)嚴(yán)重改變混凝土結(jié)構(gòu)性能，對(duì)橋梁壽命以及使用性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。此時(shí)對(duì)于橋梁混凝土裂縫，必須采取結(jié)構(gòu)加固法來(lái)進(jìn)行混凝土加固。結(jié)構(gòu)加固法一般包括增加混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積、預(yù)應(yīng)力加固、支點(diǎn)加固以及混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

2.7 非結(jié)構(gòu)性裂縫防止措施

防止塑性沉降裂縫的措施有基礎(chǔ)處理、支架搭設(shè)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)、嚴(yán)格施工.對(duì)支架進(jìn)行全面積預(yù)壓以消除非彈性變形；砼中加減水劑減少砼泌水，確保砼保護(hù)層厚度、砼施工時(shí)進(jìn)行二次抹面。防止塑性收縮裂縫的措施有加強(qiáng)早期砼養(yǎng)護(hù)以降低砼中水份蒸發(fā)速率。方法是結(jié)構(gòu)外露面覆蓋麻袋、海綿等澆水濕治養(yǎng)護(hù)。防止溫差裂縫的措施有合理安排砼澆注順序及澆筑速度，在砼澆注的過(guò)程中消除部分溫差。夏季施工時(shí)骨料要灑水降溫.冬季施工時(shí)砼表面應(yīng)覆蓋保溫。

防止干縮裂縫的措施有設(shè)計(jì)部門布設(shè)足夠的控制裂縫的分布筋.施工配合比設(shè)計(jì)時(shí)減小水灰比.盡量增加骨料用量、增大骨料粒徑.施工完成后加強(qiáng)砼的濕治養(yǎng)護(hù)。防止龜裂的措施有配合比設(shè)計(jì)時(shí)水泥用量不宜過(guò)多.振搗要密實(shí)而不過(guò)振，砼表面泌水及浮漿要及時(shí)清除并注意及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)語(yǔ)

在橋梁施工中，混凝土裂縫是常見(jiàn)的問(wèn)題，然而，裂縫的產(chǎn)生對(duì)橋梁壽命的影響是巨大的。必須在施工中，全面分析裂縫產(chǎn)生機(jī)理，控制施工溫度，對(duì)于產(chǎn)生的裂縫必須采取積極有效的措施，這樣才能確保橋梁質(zhì)量。

[1]崔進(jìn)強(qiáng).淺談橋梁施工裂縫的形成原因[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào),2001.11.

[2]牛紫龍.混凝土施工中溫度裂縫的分析與控制[J].工程建設(shè),2006.