橋梁施工裂縫形成的原因及防治措施

姜紹洪

摘 要：橋梁是交通事業(yè)發(fā)展的重要組成部分，但從近年來(lái)橋梁施工情況來(lái)看，施工問(wèn)題層出不窮，尤其是橋梁施工裂縫問(wèn)題十分嚴(yán)重。文章就來(lái)分析當(dāng)前橋梁施工裂縫的種類及產(chǎn)生的原因，并提出有效的解決建議。

關(guān)鍵詞：橋梁施工；工程裂縫；施工質(zhì)量

引言

橋梁施工過(guò)程中裂縫在所難免，但其不僅會(huì)影響到工程的質(zhì)量，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致橋梁坍塌，這一問(wèn)題是影響工程技術(shù)人員的主要問(wèn)題，如果管理得當(dāng)，措施合理，很多裂縫是可以避免的，為了減少橋梁工程的裂縫，文章就提出有效的控制措施，改善橋梁工程的施工質(zhì)量。

1 橋梁施工裂縫產(chǎn)生的主要原因

從當(dāng)前的情況來(lái)看，產(chǎn)生橋梁裂縫的原因是多種多樣的，具體來(lái)說(shuō)，可以將其分為以下幾類：

1.1 由于荷載產(chǎn)生的裂縫

這一類型的裂縫主要出現(xiàn)在施工過(guò)程中，最主要的原因在于工作人員的態(tài)度，隨意堆放工具，材料，對(duì)預(yù)制結(jié)構(gòu)的受力特征不夠了解，運(yùn)輸、安裝等工作過(guò)于隨意，沒有嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工，隨意的更改施工順序，使結(jié)構(gòu)受力模式發(fā)生改變；而且在工作中沒有對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度計(jì)算，影響工程質(zhì)量。

1.2 溫度裂縫產(chǎn)生的原因

混凝土最典型的性質(zhì)是熱脹冷縮，不論是混凝土的內(nèi)部溫度出現(xiàn)變化，還是堆放環(huán)境的溫度變化都會(huì)對(duì)混凝土的性質(zhì)產(chǎn)生一定的影響，會(huì)出現(xiàn)變形，如果變形受到一定的限制，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力與抗拉強(qiáng)度相對(duì)抗，如果應(yīng)力過(guò)大，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。在大跨徑橋梁施工中，溫度應(yīng)力常會(huì)超出活載應(yīng)力。與其他裂縫相比，溫度裂縫受到溫度影響十分明顯，溫度變化，裂縫會(huì)擴(kuò)張或合同。從影響環(huán)境溫度變化最主要的因素來(lái)看可以分為以下幾點(diǎn)：

1.2.1 水化熱

大體積混凝土在施工過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)澆筑，在澆筑后水泥發(fā)生水化發(fā)生，會(huì)放熱，稱為水化熱，這一反應(yīng)導(dǎo)致內(nèi)部的溫度迅速攀升，內(nèi)外溫差加大，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。這就要求在具體的施工過(guò)程中盡量選擇水化熱較低的品種，減少單位內(nèi)的水泥用量，進(jìn)而使內(nèi)外溫差降低，條件允許的話可以使用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行散熱，或者是使用薄層連續(xù)澆筑的方式來(lái)加快散熱的速度。

1.2.2 在施工過(guò)程中對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)不當(dāng)或者是混凝土受到溫度變化的影響而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。

1.2.3 預(yù)制T梁時(shí)橫隔板安裝，支座預(yù)埋鋼板與調(diào)平鋼板焊接時(shí)，如果采取的措施不合理，就會(huì)燒傷鐵件附近的混凝土，針對(duì)這一問(wèn)題可以采用電熱法張拉預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力鋼材溫度可升高至350℃，這一環(huán)境非常容易導(dǎo)致混凝土裂縫。

1.3 收縮導(dǎo)致的混凝土裂縫

收縮裂縫在工程實(shí)施過(guò)程中頗為常見，可以將其分為塑性收縮與干縮兩種。

1.3.1 塑性干縮

所謂塑性干縮就是指在完成混凝土澆筑后的4-5個(gè)小時(shí)后，此時(shí)水泥的水化熱反應(yīng)十分地激烈，形成分子鏈，就會(huì)出現(xiàn)沁水或水分蒸發(fā)的問(wèn)題，由于失水混凝土?xí)霈F(xiàn)收縮，骨料會(huì)下沉，此時(shí)的混凝土并不會(huì)硬化，塑性收縮就會(huì)出現(xiàn)。在這一過(guò)程所出現(xiàn)的收縮裂縫量級(jí)較大，約為1%左右。如果骨料下沉過(guò)程中受到鋼筋的阻礙，此時(shí)的裂縫就會(huì)呈現(xiàn)縱向分裂。在構(gòu)件豎向變截面處，由于硬化前的沉實(shí)不夠均勻就會(huì)在表面的順腹板方向出現(xiàn)裂縫。為了降低塑性收縮，除了要控制好工程施工的水灰比外，還要控制好混凝土的攪拌時(shí)間，控制好下料的速度，強(qiáng)化振搗，豎向變截面處宜分層澆筑。

1.3.2 干縮

在混凝土硬化后，表層的水分會(huì)逐漸的蒸發(fā)，溫度也在下降，混凝土的體積縮小，此時(shí)就是干縮。由于表層水分迅速蒸發(fā)，內(nèi)部損失過(guò)慢，產(chǎn)生內(nèi)外應(yīng)力。例如：配筋率較大的構(gòu)件（超過(guò)3%），鋼筋對(duì)混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生龜裂?；炷潦湛s裂縫最典型的特征就是會(huì)出現(xiàn)大量的表面裂縫，寬度細(xì)，互相交錯(cuò)，沒有規(guī)律。

1.3.3 其他裂縫

除了文章中提到的裂縫外，還有鋼筋腐蝕導(dǎo)致的裂縫，或者是凍脹導(dǎo)致的裂縫及施工工藝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致的裂縫，這都會(huì)影響到橋梁工程的整體質(zhì)量，對(duì)此，必須要采取有效對(duì)策加以控制。

2 改善橋梁施工裂縫的有效對(duì)策

2.1 提高原材料的質(zhì)量

施工工藝是提升混凝土構(gòu)件質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是關(guān)鍵，這就要求施工人員嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，同時(shí)要做好原材料質(zhì)量的檢驗(yàn)，保證所有進(jìn)場(chǎng)材料的質(zhì)量。同時(shí)要核驗(yàn)混凝土的配合比，在外界環(huán)節(jié)發(fā)生改變后重新檢驗(yàn)砂與碎石的含量，定期調(diào)整改善，提高原材料的質(zhì)量，從基礎(chǔ)上提高橋梁混凝土的施工質(zhì)量。

2.2 掌控好施工的溫度

首先，提高骨料的級(jí)配，選取干硬性的混凝土，適當(dāng)?shù)負(fù)饺胩砑觿﹣?lái)減少混凝土的用量，在進(jìn)行拌合的過(guò)程中要用水將碎石冷卻，使?jié)仓臏囟冉档停辉诟邷氐沫h(huán)境下可以適當(dāng)?shù)臏p少澆筑的厚度，使熱量從表層散發(fā)出去；也可以埋設(shè)水管，通過(guò)冷水流動(dòng)來(lái)降低混凝土的溫度，合理確定拆模的時(shí)間，如果遇到氣溫驟冷則要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行保溫處理，減少混凝土的表面溫差，對(duì)于長(zhǎng)期暴露在外的混凝土在寒冷季節(jié)要做好保溫措施，控制好整個(gè)過(guò)程中的溫度，減少橋梁施工過(guò)程中的溫度裂縫。

其次，提高分縫分塊的合理性，減少基礎(chǔ)的起伏性，合理安排施工的供需程序。同時(shí)，要根據(jù)具體的施工情況合理的制定相應(yīng)的措施改善混凝土的性能，提高混凝土的抗裂水平，降低干縮。尤其是確保整個(gè)混凝土的質(zhì)量，防止裂縫。同時(shí)還要格外的注意貫穿裂縫，該裂縫的恢復(fù)難度較大，這就要求在橋梁施工過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)貫穿裂縫的管理。

2.3 防止非結(jié)構(gòu)裂縫的對(duì)策

首先，減少塑性收縮的方法

一般可以將其分為基礎(chǔ)處理方法與支架搭設(shè)的處理方法兩種，同時(shí)還要采取措施嚴(yán)格控制施工，對(duì)支架進(jìn)行全面積預(yù)壓以消除非彈性變形；將減水劑添入到混凝土中，降低混凝土沁水問(wèn)題，保證期厚度。除了要做好早期的混凝土養(yǎng)護(hù)工作外，還必須要降低水分的蒸發(fā)速度。具體來(lái)說(shuō)，可以將露在外面的結(jié)構(gòu)用麻袋等保溫物體覆蓋或者是進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)處理。另外為了減少溫差裂縫，最主要的是提高混凝土澆筑的順序的合理性與速率，在澆筑的過(guò)程中將溫差控制在合理的范圍內(nèi)，如果是夏季施工的話則要灑水降低施工的溫度，冬季施工則要做好保溫措施。

其次，減少干縮裂縫的對(duì)策

要想防止這一裂縫要從設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)著手，工程設(shè)計(jì)部門必須要布設(shè)足夠的控制裂縫分布筋，施工配合比設(shè)計(jì)時(shí)減小水灰比，控制骨料用量，加大骨料粒徑，做好施工后期的混凝土養(yǎng)護(hù)工作。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，振搗密實(shí)，注意混凝土的表面養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

從文章的分析中不難看出，在橋梁施工過(guò)程中發(fā)生裂縫的原因是多種多樣的，要想避免或減少橋梁施工裂縫，關(guān)鍵是要結(jié)合實(shí)際，從多個(gè)角度加以克服，從設(shè)計(jì)到施工的整個(gè)過(guò)程加以控制，嚴(yán)格按照國(guó)家的規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)理，改善混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中加強(qiáng)巡查與管理，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即處理，保證整個(gè)工程的質(zhì)量，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，改善我國(guó)的交通水平。

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