橋梁裂縫問題控制分析

摘 要：本文對(duì)橋梁裂縫問題控制的要點(diǎn)及有關(guān)對(duì)策進(jìn)行了具體的分析和深入的探討。充分說明了橋梁預(yù)防裂縫的重要性。為更好的保證橋梁施工的質(zhì)量提供了優(yōu)化的方法。

關(guān)鍵詞：橋梁；裂縫；道橋；工程

1.因?yàn)闃蛄鹤陨硪蛩囟纬傻牧芽p問題

1.1 因?yàn)闇囟鹊淖兓鸬牧芽p

混凝土的性質(zhì)具有熱脹冷縮的特點(diǎn)。當(dāng)橋梁的外部環(huán)境與內(nèi)部環(huán)境發(fā)生的變化特別大的時(shí)候，混凝土結(jié)構(gòu)則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的變化。

溫度的變化，將會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即將產(chǎn)生溫度裂縫，在一些大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到或超出活載應(yīng)力。

1.2 因?yàn)槭湛s引起的裂縫

混凝土的干燥過程是由表面逐漸擴(kuò)展到內(nèi)部的，在混凝土內(nèi)部呈現(xiàn)含水梯度，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，導(dǎo)致表面混凝土承受拉力，內(nèi)部混凝土承受壓力。當(dāng)表面的混凝土所受的拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生收縮裂縫。混凝土收縮主要有以下三種：

（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)，在骨料下沉過程中受到鋼筋阻擋，即形成沿鋼筋方向裂縫。（2）干縮?；炷两Y(jié)硬后，隨著表面水分逐步蒸發(fā)，混凝土體積縮小，稱為干縮。（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.由于橋梁的其他因素引起的開裂

2.1 由于基礎(chǔ)變形而引起的開裂

基礎(chǔ)變形一般為基礎(chǔ)空間不均勻沉降或水平方向位移，發(fā)生基礎(chǔ)變形后，結(jié)構(gòu)物中產(chǎn)生附加壓力，超過結(jié)構(gòu)物的抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生裂縫，基礎(chǔ)不均勻沉降的原因有，地質(zhì)試驗(yàn)資料不準(zhǔn)、地質(zhì)差異大、荷載差別大、分期建造等。

2.2 由于鋼筋銹蝕而引起的橋梁裂縫

當(dāng)構(gòu)件中鋼筋的混凝土保護(hù)層不足，或混凝土質(zhì)量較差時(shí)，二氧化碳侵蝕鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土的堿度降低，鋼筋表面容易被混凝土中的氧氣和水銹蝕，使周圍混凝土產(chǎn)生膨脹壓力，使混凝土保護(hù)層開裂、剝落，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。

2.3 由于天氣寒冷，凍脹引起的橋梁裂縫

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，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 由于施工材料質(zhì)量的問題引起的橋梁裂縫

混凝土的材料合成為水泥、砂、骨料、拌合水以及外加劑，配制混凝土材料不合格，從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。砂石含量超標(biāo)使混凝土干燥時(shí)產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫，砂石的級(jí)配差常造成側(cè)面裂縫，拌合水以及外加劑中雜質(zhì)含中過高會(huì)對(duì)鋼筋銹蝕產(chǎn)生影響等。當(dāng)施工質(zhì)量低，工藝不合格同樣也會(huì)產(chǎn)生各種形式裂縫。

2.5 關(guān)于溫度預(yù)測(cè)的分析過程

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(duì)混凝土施工期溫度場(chǎng)和溫差進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，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。

2.6 混凝土澆筑方案的具體內(nèi)容

采用延緩溫差梯度和降溫梯度的措施，在澆筑前經(jīng)詳細(xì)計(jì)算安排分塊、分層澆筑次序、流向、澆筑厚度、寬度、長(zhǎng)度、前后澆筑的搭接時(shí)間；控制混凝土溫度并加強(qiáng)振搗，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，移動(dòng)距離和插入深度，保證振搗密實(shí)，嚴(yán)防漏振和過振，確保混凝土均勻密實(shí)。

2.7 關(guān)于混凝土溫度與施工過程的監(jiān)測(cè)問題

影響橋梁工程施工質(zhì)量的原因有很多，主要有這樣的幾個(gè)方面：人才，材質(zhì)、設(shè)備、以及環(huán)境與建筑方式。參加橋梁施工建設(shè)的人員主要來自：橋梁工程單位、實(shí)施單位、檢測(cè)單位、監(jiān)理單位。橋梁建筑工程施工工序質(zhì)量監(jiān)控應(yīng)達(dá)到的效果是：全面、實(shí)時(shí)、有效。要實(shí)現(xiàn)這一控制目標(biāo)，務(wù)必在控制過程中實(shí)現(xiàn)事前、事中、事后全過程有效監(jiān)控，并在控制過程中適時(shí)采取管理、組織、技術(shù)等方面措施。為減少由橋梁施工質(zhì)量偏差帶來的損失，必須以事前控制為工作重點(diǎn)。要督促施工單位對(duì)于施工質(zhì)量的檢測(cè)。

2.8 通水冷卻的方法

在關(guān)于橋梁裂縫采取的措施中還有一種就是通過水冷卻的方法。是通過在橋梁中使用冷卻水管，即使在高溫的天氣下，避免發(fā)生漲裂的狀況發(fā)生。

3.關(guān)于構(gòu)造設(shè)計(jì)上對(duì)橋梁裂縫采取防裂的具體措施

3.1設(shè)計(jì)防裂控制措施。為盡量避免荷載裂縫的出現(xiàn)，應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)突變或斷面突變；如果結(jié)構(gòu)突變不可避免，則應(yīng)做好細(xì)部處理，如轉(zhuǎn)角處做圓角，突變處做成漸變過渡，同時(shí)加強(qiáng)構(gòu)造配筋或斜向鋼筋等。

3.2施工防裂控制措施。

2.2.1鋼筋綁扎：綁扎鋼筋之前，首先應(yīng)進(jìn)行徹底的除銹上作以確保使用的鋼筋質(zhì)量。鋼筋在加上場(chǎng)集，加上成型后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，安裝時(shí)嚴(yán)格把握鋼筋的間距。在鋼筋層間應(yīng)留有足夠的間距，鋼筋外層與模板間應(yīng)設(shè)置具備一定厚度的混凝土墊塊。

3.2.2模板的安裝與拆除：針對(duì)具體工程，應(yīng)對(duì)模板及其支架的承載能力、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行校核，不能盲目依照經(jīng)驗(yàn)和類似工程照搬使用。

3.2.3混凝土的澆筑：澆筑之前首先要對(duì)模板及支架、鋼筋及其保護(hù)層厚度、預(yù)理件、預(yù)留孔洞等進(jìn)行檢查，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行澆筑?；炷恋陌韬瓦\(yùn)輸?shù)缺仨殱M足連續(xù)澆筑要求。澆筑還要防止鋼筋、模板、定位筋、墊塊及預(yù)理管適的移動(dòng)和變形。

3.2.4混凝土的養(yǎng)護(hù)：混凝土終凝后應(yīng)及時(shí)采用覆蓋、灑水、噴霧或薄膜保濕等措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，避免急劇干燥、溫度急劇變化、振動(dòng)以及外力干擾等。

4.結(jié)語

橋梁工程施工工作要點(diǎn)是質(zhì)量的問題，首先要加強(qiáng)監(jiān)管力度，制定活動(dòng)控制強(qiáng)化活動(dòng)效果。其次要抓質(zhì)量分析，熟悉工作程序。橋梁建設(shè)要注重相關(guān)的質(zhì)量管理體系與施工現(xiàn)場(chǎng)管理的標(biāo)準(zhǔn)。要符合相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定，符合設(shè)計(jì)文件的要求。要提高科學(xué)技術(shù)對(duì)橋梁建設(shè)的作用，與新型材料的研發(fā)。這樣才能促進(jìn)橋梁建設(shè)的進(jìn)步與發(fā)展。

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