橋梁裂縫對道橋工程的影響

劉玲

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，道路橋梁事業(yè)得到了快速的進(jìn)步，道橋工程在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，所以對道橋工程的質(zhì)量要給予重視。在道橋工程中，橋梁裂縫對道橋的質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響，為交通安全留下了隱患。文章對于道橋工程中橋梁裂縫出現(xiàn)的原因進(jìn)行了分析，并且提出了處理措施。

關(guān)鍵詞：橋梁裂縫；道橋工程；混凝土

在道橋施工中，常會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)自身的因素或者是外界環(huán)境的因素而產(chǎn)生裂縫，裂縫對于道橋質(zhì)量有極大的影響，嚴(yán)重的威脅到行車安全。所以在要對橋梁裂縫的形成原因進(jìn)行分析，然后針對這些原因采取合理的措施，防止裂縫的產(chǎn)生。

1 橋梁自身因素形成的裂縫

1.1 溫度變化引起的裂縫

在道橋工程中的施工材料一般都使用混凝土，而當(dāng)工程結(jié)束后，由于內(nèi)外溫差的變化，在混凝土內(nèi)部就會(huì)形成應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超出了結(jié)構(gòu)所能承受的范圍時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

1.2 收縮引起的裂縫

1.2.1 塑性收縮。主要發(fā)生在混凝土澆筑初期。施工時(shí)，混凝土澆筑后，此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時(shí)骨料因自重下沉，此時(shí)收縮為塑收縮。在骨料下沉過程中受到鋼筋阻擋，即形成沿鋼筋方向裂縫。

1.2.2 干縮?；炷两Y(jié)硬后，隨著表面水分逐步蒸發(fā)，溫度逐漸降低，混凝土體積縮小，稱為干縮。因混凝土表面水分損失快，內(nèi)部損失慢，表面收縮受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生收縮裂縫。

1.2.3 自生收縮。自生收縮是混凝土在硬化過程中，水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)生成新的物質(zhì)而導(dǎo)致自身體積縮小。

2 橋梁其他因素引起的開裂

2.1 基礎(chǔ)變形引起的開裂

道橋工程的前期勘察十分重要，在勘察時(shí)需要對工程的地質(zhì)情況有詳細(xì)的掌握，如果因?yàn)榈刭|(zhì)勘查不清的話，在施工后就會(huì)發(fā)生沉降現(xiàn)象從而造成橋梁裂縫的產(chǎn)生。如果一項(xiàng)工程是分期建造的，那么在后期使用中就會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)接觸不牢而發(fā)生裂縫，這些都屬于是基礎(chǔ)變形導(dǎo)致的裂縫。

2.2 鋼筋銹蝕引起的裂縫

如果因?yàn)榛炷恋馁|(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，那么在施工后就會(huì)造成鋼筋周圍的混凝土保護(hù)層不足，從而導(dǎo)致二氧化碳或者是水汽滲透到鋼筋表面，從而引起鋼筋銹蝕，致使鋼筋周圍的混凝土的膨脹壓力增加，形成縱向裂縫。當(dāng)這種裂縫增大，就會(huì)使混凝土的質(zhì)量下降，從而對鋼筋的保護(hù)不足加速了鋼筋的銹蝕，形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的承載能力下降，形成其他裂縫。

2.3 凍脹引起的裂縫

溫度低于零度時(shí)，混凝土出同冰凍，游離的水變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強(qiáng)、骨料中含有雜質(zhì)過多、水灰比偏大均導(dǎo)致混凝土凍脹裂縫。溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。

2.4 施工材料質(zhì)量引起的裂縫

施工材料的質(zhì)量直接影響到工程的質(zhì)量，在施工的過程中，如果使用了不合格的材料，或者是在材料配比的時(shí)候沒有按照規(guī)范執(zhí)行，都有可能產(chǎn)生裂縫。

3 橋梁裂縫的溫控措施和施工現(xiàn)場控制

3.1 溫度預(yù)測分析

根據(jù)現(xiàn)場混凝土配合比和施工中的氣溫氣候情況及各種養(yǎng)護(hù)方案，采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對混凝土施工期溫度場和溫差進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬動(dòng)態(tài)預(yù)測，提供結(jié)構(gòu)沿厚度方向的溫度分布及隨混凝土齡期變化情況，制定混凝土在施工期內(nèi)不產(chǎn)生溫度裂縫的溫控標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)優(yōu)化選擇。

3.2 混凝土澆筑方案

在澆筑混凝土的過程中，最重要的就是對于溫度的控制，往往會(huì)因?yàn)闈仓臏囟冗^高，在混凝土冷卻后形成裂縫，所以應(yīng)該采取合理的澆筑方式進(jìn)行施工?？梢圆扇》謱訚仓硌泳彍夭?，在澆筑之前，要對混凝土的冷卻時(shí)間進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，然后根據(jù)時(shí)間控制澆筑順序。在混凝土澆筑期間，要合理的掌握振搗，在振搗時(shí)間、插入的深度方面都要嚴(yán)格控制，保證振動(dòng)的均勻性，避免漏振和過振。對于混凝土的供應(yīng)要保證充足，防止在澆筑的過程中因?yàn)椴牧瞎?yīng)不上而出現(xiàn)冷縫。在施工前，要對工程中的人力、設(shè)備和材料都做好預(yù)算并準(zhǔn)備充足，在施工中要協(xié)調(diào)好施工現(xiàn)場，保證工程能夠按時(shí)完成。對大體積混凝土表面較厚的水泥漿一般澆筑后3～4h內(nèi)初步用木長刮尺刮平，初凝前用鐵滾筒碾壓2遍，再用木抹子搓平壓實(shí)；混凝土澆灌完后，立即采取有效的保溫措施并按規(guī)定覆蓋養(yǎng)護(hù)。

3.3 混凝土溫度監(jiān)測

在混凝土內(nèi)部外部設(shè)置溫度測點(diǎn)，設(shè)置保溫材料溫度測點(diǎn)及養(yǎng)護(hù)水溫度測點(diǎn)，現(xiàn)場溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集儀自動(dòng)采集并進(jìn)行整理分析。每一測點(diǎn)的溫度值、各測位中心測點(diǎn)與表層測點(diǎn)的溫差值，作為研究調(diào)整控溫措施的依據(jù)，防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。為反映溫控效果可在少數(shù)混凝土層中埋設(shè)應(yīng)變計(jì)進(jìn)行溫度應(yīng)力檢測，應(yīng)沿水平方向布置，檢測水平方向應(yīng)力分量。

3.4 通水冷卻

在混凝土進(jìn)行冷卻分層澆筑的過程中，可以使用薄壁鋼管進(jìn)行灌水冷卻，在正式使用之前要對冷卻水水管進(jìn)行試驗(yàn)，看其是否有堵塞現(xiàn)象。對于冷卻管中的水流速度和水溫要根據(jù)實(shí)際澆筑過程中混凝土的溫度來進(jìn)行調(diào)整。

4 在構(gòu)造設(shè)計(jì)上對橋梁裂縫采取防裂措施

4.1 設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)形式，可以減少工程數(shù)量，減低水化熱。如可根據(jù)懸索橋錨碇受力特點(diǎn)，設(shè)計(jì)挖空非關(guān)鍵受力部分混凝土體積，利用土方壓重方案，來減少混凝土結(jié)構(gòu)體積。

4.2 充分利用混凝土在基坑有側(cè)限條件，在混凝土中摻加微膨脹劑，使其在基坑約束下形成一定的預(yù)壓力，補(bǔ)償混凝土內(nèi)部溫度，收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而有效的避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。

4.3 產(chǎn)生裂縫的原因是因?yàn)樵跍囟茸兓瘯r(shí)，受到了邊界的約束力從而產(chǎn)生裂縫，所以可以通過對邊界的結(jié)構(gòu)構(gòu)造改變來降低約束力。如果遇到了約束較強(qiáng)的土質(zhì)結(jié)構(gòu)，比如說巖石類或者是比較厚的混凝土層時(shí)，可以在接觸面處設(shè)置滑動(dòng)層，以此來降低約束力。

4.4 還應(yīng)重視合理有益作用，可采取增配構(gòu)造鋼筋，配筋應(yīng)盡可能采用小直徑、小間距，全截面含筋率控制在0.3%～0.5%之間，在混凝土表面增設(shè)金屬擴(kuò)張網(wǎng)等有效措施，有效地提高混凝土抗裂性能。

5 結(jié)束語

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了道橋工程的進(jìn)步，同時(shí)道橋工程又促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在人們的物質(zhì)生活水平提高的同時(shí)，車輛的數(shù)量也在增加，隨之而來的是對道橋荷載的加重，這也就要求道橋的質(zhì)量有了更高的要求。橋梁裂縫的產(chǎn)生對于橋梁的質(zhì)量有很大的影響，在交通安全方面有很大的隱患。所以說在施工的過程中，要加強(qiáng)對道橋質(zhì)量的控制，從設(shè)計(jì)到材料的質(zhì)量，從施工工藝到監(jiān)督管理，都要嚴(yán)格按照規(guī)范程序執(zhí)行，從根本上杜絕裂縫的產(chǎn)生，保證道橋的施工質(zhì)量。

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