淺析橋梁施工裂縫的成因及應對措施

■鄭前鋒 ■浙江八詠公路工程有限公司，浙江 金華 321000

橋梁工程的飛速發(fā)展不僅促進了國民經(jīng)濟的增長，也方便了人們的日常生活。但是，在橋梁的施工過程中很容易出現(xiàn)施工裂縫，這不僅會影響橋梁施工的質(zhì)量，也會影響到橋梁的使用壽命，給橋梁的工程質(zhì)量帶來了嚴重的安全隱患。認清橋梁施工裂縫的形成原因并且結合實際工程情況，采取相應的措施，可以有效地減少橋梁裂縫，控制橋梁的結構質(zhì)量，提高橋梁的穩(wěn)定性。

1 橋梁施工裂縫的形成原因

1.1 鋼筋銹蝕引起的橋梁施工裂縫

如果橋梁的施工質(zhì)量不符合要求，往往就會出現(xiàn)混凝土的質(zhì)量以及鋼筋的保護層厚度不達標的狀況，保護層在受到外界環(huán)境的侵蝕后會使鋼筋在一定程度上與外界接觸，而鋼筋周圍的混凝土在外界空氣的侵蝕和碳化的作用下堿度下降，隨著氯化物的介入，導致鋼筋周圍的氯離子的含量越來越高，鋼筋表面的氧化膜就會在這些反應下遭到破壞，導致鋼筋的銹蝕。鋼筋銹蝕生成的氧化鐵會使鋼筋體積增大，造成鋼筋的膨脹，進而嚴重影響混凝土結構表面，使混凝土出現(xiàn)開裂、剝離的現(xiàn)象。

1.2 收縮引起的橋梁施工裂縫

引起混凝土體積變形的主要收縮種類有塑性收縮和縮水收縮兩種。

塑性收縮大多是在混凝土澆筑完成后5h左右發(fā)生。由于此時混凝土的水化反應十分劇烈，混凝土水份快速蒸發(fā)并出現(xiàn)泌水，同時骨料因為自重開始下沉，導致了混凝土的塑性收縮。

縮水收縮產(chǎn)生的混凝土應變速率是比較緩慢的。混凝土長期暴露在不飽和的空氣中，會發(fā)生物理、化學的失水致使混凝土體積收縮。一般情況下，混凝土徐變產(chǎn)生的松弛可以與部分縮水應變相抵消。

1.3 溫度變化引起的橋梁施工裂縫

溫度變化而引起的裂縫最主要的特征是裂縫會隨著溫度的變化而擴大或者縮小。混凝土容易受到外界溫度的影響，具有熱脹冷縮的性質(zhì)，當外界環(huán)境或者結構內(nèi)部溫度發(fā)生變化會導致混凝土的變形?；炷潦谴嘈圆牧希休^好的抗壓性能，但是抗拉性能較差。當混凝土由于熱脹冷縮而發(fā)生變形時，如果變形過程受到抑制，就會使得其結構內(nèi)產(chǎn)生應力。當這個溫度應力大于混凝土的抗拉強度時，混凝土就會產(chǎn)生裂縫。

引起混凝土溫度變化的主要施工因素有以下幾個方面:(1)水化熱。在施工時，體積大的混凝土澆筑后由于水泥水化放熱，內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外較大的溫度差異導致混凝土的開裂。(2)混凝土養(yǎng)護不當或者冬季施工是施工措施不當，是的混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均勻，導致裂縫的出現(xiàn)。(3)預制梁或板安裝不當，一般發(fā)生在板焊接階段，若焊接措施不恰當會使鐵件附近混凝土極易出現(xiàn)燒傷開裂的現(xiàn)象。

1.4 荷載引起的橋梁施工裂縫

荷載產(chǎn)生的裂縫很多是由于設計單位在設計上的失誤導致的，比如設計的受力與實測的受力不符，導致受力超標而引起的橋梁裂縫。在橋梁的施工中，由于施工人員的安全意識不足，隨意堆放各種重量過大的施工材料、施工器械;在不了解預制結構的受力特點的情況下，進行起吊、翻身、運輸和安裝等操作;不按照設計圖紙和規(guī)范施工，更改施工順序從而改變結構的受力模式等原因產(chǎn)生的施工裂縫。

1.5 養(yǎng)護條件引起的橋梁施工裂縫

養(yǎng)護作為混凝土正常硬化的重要措施，養(yǎng)護條件對施工中裂縫的產(chǎn)生有著極大的影響。在標準養(yǎng)護條件下，混凝土硬化正常，不會開裂?，F(xiàn)場養(yǎng)護越接近標準條件，混凝土開裂的可能性就越小。

1.6 施工工藝質(zhì)量引起的橋梁裂縫

在橋梁混凝土的起模、運輸、堆放、拼裝等過程中，如果施工工藝質(zhì)量不過關，很容易產(chǎn)生各種裂縫。不同的施工工藝產(chǎn)生裂縫的部位、裂縫的發(fā)展方向和裂縫的寬度不相同。施工人員綁扎鋼筋的不合理及混凝土保護層厚度澆筑過厚等方面都會影響施工工藝質(zhì)量。

2 橋梁施工裂縫的處理措施

2.1 設計防裂控制措施

從設計階段入手來盡量避免荷載裂縫。設計是應避免結構的突變或者斷面的突變。在結構突變不可避免的情況下應做好某些細部的處理，例如將突變處做成漸變的形式，將轉角處做成圓角的形式。為了防止混凝土受溫度變化引起的裂縫，可以增加構造配筋來提高混凝土的抗裂能力。設計時必須嚴格按照相關規(guī)范對裂縫寬度控制的要求。

2.2 施工質(zhì)量的控制

由施工質(zhì)量引起的裂縫發(fā)生率高達95%，合理的施工方案對預防和控制裂縫有關鍵的作用。施工方案包括確定澆筑量、澆筑時間、施工縫的間距和位置、施工順序等。一次澆筑長度由垂直施工縫分割，應設置在變截面處或者受拉、彎、剪應力最小的位置。此外，也應注意水平施工縫留設位置，一般情況下，應留在變截面處或設在混凝土的受壓區(qū)并遠離鋼筋受拉部位。如果在施工期間對裂縫加以控制，在使用期間開裂的可能性將大大減小。

2.3 溫度的控制

施工單位對溫度的控制可以采取以下幾方面措施:

(1)降低混凝土的澆筑溫度。在拌合混凝土時用水將碎石冷卻，利用澆筑面散熱。在高溫作業(yè)時在混凝土中埋設水管，作業(yè)時通冷水達到降溫目的。(2)注意天氣情況，在氣溫驟降時要對混凝土表面進行保溫防止混凝土表面發(fā)生急劇的溫度變化。(3)合理地安排施工工序，避免側面的長期暴露以及過大的高差。

2.4 建筑材料質(zhì)量的控制

建筑材料的質(zhì)量直接影響到最終成品的質(zhì)量。對建筑材料質(zhì)量的把關建造高品質(zhì)工程的開端。在材料進場之前要對制材進行嚴格的試驗，選擇合格的制材進場。在進場之后，還要對制材隨機進行抽樣試驗，及時發(fā)現(xiàn)不合格的制材。

2.5 加強施工人員培訓

對施工人員加強技術培訓，提高其理論知識水平和實踐技能，特別是對一些從事特殊工種的工人，必須實施持證上崗。對未取得合格證的工人一律不準上崗。對施工人員長期進行安全教育，增強質(zhì)量意識，增強施工人員的責任感和事業(yè)心，充分發(fā)揮其主觀能動性，使其樹立正確的質(zhì)量與效益觀念，杜絕偷工減料和工人技術不過關的發(fā)生。

3 結語

在對橋梁施工裂縫成因有了深入分析之后，可以較清楚地了解在橋梁施工過程中施工裂縫對工程質(zhì)量的危害。根據(jù)施工裂縫的成因，要采取相應防治措施來降低橋梁施工裂縫對橋梁的危害。為了保證結構的安全和耐用，必須嚴格按照國家相關規(guī)范、技術標準進行設計、施工。在橋梁的施工過程中，嚴格控制材料的質(zhì)量，改進混凝土施工工藝。結合材料的特點、天氣情況、現(xiàn)場條件等多方面因素，采取合理有效的措施，盡可能地減少裂縫的生成。此外，在使用過程中，要定期進行巡查和管理，加強對橋梁結構的維護工作，確保橋梁的安全運行。

［1］GB50010-2002，混凝土結構設計規(guī)范［S］.

［2］孫躍生.混凝土裂縫控制中的材料選擇［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2009.