淺議裂縫對混凝土橋梁耐久性的影響

賈 斐

（湖北工業(yè)大學(xué)，湖北 武漢 430068）

混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有很多，其中溫度和濕度的變化、混凝土橋梁的設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理、原材料不合格、混凝土的脆性以及模板變形規(guī)格不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致的沉降不均勻等問題，都會造成施工中出現(xiàn)裂縫，影響橋梁的整體質(zhì)量。

在我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010—2002)中，對于混凝土的裂縫等級以及裂縫最大寬度的限度都有準(zhǔn)確的規(guī)定，不過該限定值主要是針對由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件和載負(fù)荷雙重因素引起的邊緣裂縫而設(shè)定的，國家對于由混凝土收縮、溫度改變、鋼筋生銹等客觀因素導(dǎo)致的開裂沒有制定相關(guān)條例，也未明確規(guī)定限定值，最后的檢測結(jié)論無論裂縫寬窄都會由于影響耐久性而實行封閉處理，因此是按照荷載和結(jié)構(gòu)雙重標(biāo)準(zhǔn)來判定裂縫等級。

1 裂縫形成的種類及原因分析

1.1 設(shè)計方面原因

計算受力和實際受力數(shù)值不吻合，設(shè)計模型不科學(xué)、不合理，外部的負(fù)重思慮不全面等設(shè)計中出現(xiàn)的漏洞，都會加劇混凝土橋梁裂縫的形成。

1.2 施工方面原因

施工中出現(xiàn)的原因更是多種多樣的。工人的責(zé)任心和技術(shù)不到位，未嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙施工，出現(xiàn)設(shè)計受力和實際建筑受力的差值；監(jiān)管人員不負(fù)責(zé)，沒有嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)督職責(zé)，使施工出現(xiàn)紕漏；混凝土的攪拌振搗不密實，開始時期的保養(yǎng)不夠；在施工中沒有考慮負(fù)載問題，堆放的施工器具超過最大荷載；施工人員不遵守施工原則，在施工中亂開孔亂支架、不把握尺度蠻干等諸多問題，都是導(dǎo)致混凝土橋梁裂縫的原因。

1.3 材料性質(zhì)原因

混凝土的正確澆筑也會影響橋梁的質(zhì)量。水泥的異常凝固、膨脹、離析以及施工的不規(guī)范；由于水分保養(yǎng)等問題，導(dǎo)致混凝土初期硬化后體積出現(xiàn)變化，后期凝固后出現(xiàn)干縮；混凝土混合調(diào)制的配比情況、水分多少、是否密實、空隙率等原因，都會導(dǎo)致混凝土橋梁裂縫的出現(xiàn)。

1.4 外部環(huán)境原因

外部客觀影響因素同樣有很多。例如，溫度和濕度的變化、內(nèi)部鋼筋生銹程度、車輪的磨損、地震荷載、地基自然沉降等，也會造成混凝土橋梁的裂縫。

2 裂縫對混凝土橋梁耐久性影響的機理

通過以上對裂縫產(chǎn)生原因的分析可知，混凝土的裂縫在建筑中不可避免，但是很多建筑結(jié)構(gòu)的損壞都是由裂縫開始的，所以裂縫問題一直是人們高度關(guān)注的一個問題。在混凝土橋梁施工過程中，除了一些嚴(yán)格要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件外，一般的裂縫問題是允許存在的。例如受彎構(gòu)件并沒有嚴(yán)格要求不許有細(xì)小裂縫，但是過寬的裂縫無論如何都不允許存在。裂縫太寬對混凝土橋梁會造成嚴(yán)重的危害，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 冰凍對裂縫的影響

混凝土在凝固之后會存在一些水分，當(dāng)進(jìn)入冬天氣溫下降的時候，殘留的水分就會結(jié)冰，造成體積膨脹，讓原本存在的空隙變成裂縫，之后會有更多的水進(jìn)入縫隙中。當(dāng)溫度下降的時候，水結(jié)冰就會加劇裂縫的產(chǎn)生，長此以往裂縫就會越來越大，最終會出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患。

2.2 裂縫會加劇鋼筋的銹蝕

人們對于裂縫對鋼筋的銹蝕問題有爭議，持著兩種不一樣的觀點。一部分人認(rèn)為，裂縫是導(dǎo)致鋼筋生銹的主要原因，當(dāng)出現(xiàn)裂縫的時候，氧氣、水分等加速銹蝕介質(zhì)就會通過裂縫接觸到鋼筋使鋼筋出現(xiàn)銹蝕。該觀點得到很多人支持，實驗室也曾作出驗證。另一部分人認(rèn)為，裂縫不是導(dǎo)致鋼筋銹蝕的主要原因，裂縫只是鋼筋銹蝕的導(dǎo)火線，而銹蝕的主要原因取決于混凝土中保護層的質(zhì)量和混凝土滲透性的好壞，鋼筋銹蝕的速度是由陰陽電極之間的電阻和電極處氧氣供給程度決定的，不直接與裂縫有關(guān)，裂縫只是起到讓鋼筋鈍化的作用。

3 混凝土裂縫的修補

為了恢復(fù)由于裂縫而導(dǎo)致的混凝土橋梁出現(xiàn)的問題，需及時對出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行修補。要根據(jù)裂縫的大小、粗細(xì)選擇性地進(jìn)行修補。如果裂縫比較細(xì)小，對梁不會產(chǎn)生影響就只需要簡單的修補，反之則需要進(jìn)行更為嚴(yán)密的修補，防止出現(xiàn)危險事故。

在《公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》中，也曾經(jīng)提到對于鋼筋混凝土以及它的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的修補問題，要根據(jù)實際情況中裂縫的寬度和大小進(jìn)行不同程度的修補，主要采取以下措施：①當(dāng)縫隙的寬度在允許范圍內(nèi)時，要進(jìn)行封閉處理。多數(shù)指在裂縫中涂刷水玻璃或者環(huán)氧樹脂。②裂縫的寬度超過限定范圍的最大值時，一般需要采取壓力灌漿法往縫隙中灌注環(huán)氧樹脂膠。③如果裂縫已經(jīng)十分嚴(yán)重，那么就需要查明裂縫的出現(xiàn)原因，積極、快速地采取強有力的加固手段，避免安全隱患。

4 結(jié)束語

混凝土裂縫問題遍布橋梁建筑的各個角落，針對這個問題，對裂縫進(jìn)行修補后橋梁的耐久性得到明顯的改善。檢測表明，在加固后橋梁的各項指標(biāo)相比之前都有顯著提高，裂縫修補在橋梁建筑的質(zhì)量有舉足輕重的作用。目前，許多橋梁都出現(xiàn)了混凝土裂縫的危害，這不僅影響了交通，也對經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生影響。如果重新建造橋梁造價成本會很高，裂縫修補不僅可以快速改善橋梁中出現(xiàn)的各種問題，也為人們的出行安全提供了保障。

[1]鐘銘，王海龍.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題的研究進(jìn)展[J].國防交通工程與技術(shù)，2003（01）.

[2]張建仁，王存立.在用鋼筋混凝土梁橋耐久性的模糊評定[J].公路交通科技，2005（04）.