鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋裂縫的成因和日常檢查

狄俊DI Jun

（懷來(lái)縣交通運(yùn)輸局，張家口075000）

0 引言

眾所周知，加快發(fā)展道路交通運(yùn)輸事業(yè)是推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求和重要舉措。而橋梁工程建設(shè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)之一，在加快城市道路交通建設(shè)，帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。橋梁工程建設(shè)的發(fā)展進(jìn)步不僅可以有效地緩解道路交通壓力，還是道路交通建設(shè)和水利工程建設(shè)中跨越自然障礙，如河流、溝谷、丘壑等的客觀要求，是陸路交通的主要構(gòu)成要素之一。而橋梁的維修與定期養(yǎng)護(hù)保障道路運(yùn)行安全的必要手段。就鋼筋緩凝土簡(jiǎn)支梁橋而言，它采用混凝土作為其主要材料，利用混凝土成本低、抗壓性強(qiáng)、耐火性和抗風(fēng)化性能較好等優(yōu)勢(shì)進(jìn)行橋梁工程建設(shè)，并選取鋼筋作為其主要支架結(jié)構(gòu)的又一主要原材料。但現(xiàn)代建筑理論認(rèn)為，混凝土的自重較大，其抗拉能力較差，容易出現(xiàn)開裂問(wèn)題，從而影響了整個(gè)建設(shè)工程的正常使用。而一旦出現(xiàn)混凝土開裂，橋梁的鋼筋結(jié)構(gòu)也就失去了有效保護(hù)，容易生銹腐蝕，橋體的整體強(qiáng)度和荷載能力也隨之下降，影響橋梁的使用壽命。因此，在日常使用過(guò)程中，相關(guān)管理人員必須加強(qiáng)對(duì)橋梁的日常保養(yǎng)與檢查工作，以避免裂縫的出現(xiàn)。

1 裂縫種類及產(chǎn)生原因分析

鋼筋混凝土裂縫作為我國(guó)橋梁工程的“多發(fā)病”，嚴(yán)重影響著整項(xiàng)工程的質(zhì)量和交通安全。但現(xiàn)代建筑施工安全經(jīng)驗(yàn)告訴我們：在施工設(shè)計(jì)階段，只要采取適當(dāng)合理措施，許多橋梁裂縫問(wèn)題是可以有效避免的。本文以鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋?yàn)槔?，集中分析和探討了橋梁裂縫的主要類型以及具體成因。從總體上來(lái)看，造成鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋裂縫的原因眾多，根據(jù)其成因的不同，我們可將裂縫分為以下幾種主要類型：

1.1 荷載裂縫 荷載裂縫是梁體在實(shí)際荷載量超出其荷載承受能力范圍時(shí)，所產(chǎn)生的裂縫，它是常規(guī)靜荷載力和動(dòng)荷載力綜合作用的結(jié)果，主要包括直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫兩種。其中，直接應(yīng)力裂縫是在外荷載直接應(yīng)力的作用下產(chǎn)生的，而次應(yīng)力裂縫則是伴隨著荷載過(guò)程中產(chǎn)生的此生應(yīng)力而出現(xiàn)的，二者的受力方式和具體位置存在較大差異。產(chǎn)生荷載裂縫的主要原因有：①設(shè)計(jì)不合理。在設(shè)計(jì)階段，工程設(shè)計(jì)人員沒(méi)有充分考慮到工程的整體結(jié)構(gòu)，或者存在結(jié)構(gòu)漏算誤算問(wèn)題。②施工階段材料管理不到位。在施工時(shí)，施工人員隨意擺放施工用具、原材料、運(yùn)輸設(shè)備等，造成整體結(jié)構(gòu)失衡，產(chǎn)生裂縫。③使用階段過(guò)量荷載。在使用時(shí)，一些大型運(yùn)輸車輛沒(méi)有考慮橋體的承受能力，導(dǎo)致了橋體荷載裂縫的出現(xiàn)。

1.2 溫度變化引起裂縫 混凝土的體積穩(wěn)定性較差，其強(qiáng)度浮動(dòng)范圍也較大，容易隨著周圍環(huán)境溫度的變化而出現(xiàn)膨脹或收縮，出現(xiàn)變形。當(dāng)混凝土在變形階段受到內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境的約束和阻礙時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生裂縫，破環(huán)橋體結(jié)構(gòu)，影響其正常使用。產(chǎn)生此種裂縫的主要原因有：①年內(nèi)溫差較大，暴曬、暴雨、氣溫驟降等。②實(shí)際施工水熱條件不均，蒸汽養(yǎng)護(hù)措施不到位。在因溫度變化而產(chǎn)生的裂縫中，收縮類裂縫較為常見(jiàn)。

1.3 地基基礎(chǔ)變形引起的裂縫 在實(shí)際施工中，在處理地基工程時(shí)，由于其豎向或橫向發(fā)生不均勻沉降或位移，導(dǎo)致整體橋梁結(jié)構(gòu)的附和應(yīng)力超出結(jié)構(gòu)的實(shí)際抗拉能力，從而使橋體地基基礎(chǔ)發(fā)生形變，出現(xiàn)裂縫。

2 裂縫日常檢查

目前，從總體上來(lái)看，鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁體是公路橋梁中最常見(jiàn)的類型之一，并被廣泛應(yīng)用于中小橋梁中。為進(jìn)一步加強(qiáng)橋梁質(zhì)量管理，有效減少橋梁裂縫的出現(xiàn)，提高橋梁使用的安全性，相關(guān)管理人員就必須嚴(yán)格質(zhì)量管理，加強(qiáng)對(duì)裂縫的日常檢查力度，做好裂縫防護(hù)處理工作。在日常檢查中，相關(guān)管理人員可以根據(jù)其各自特征，對(duì)各類裂縫進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷，其判斷方法如下：

2.1 彎拉裂縫 彎拉裂縫升級(jí)一種最常見(jiàn)的裂縫，造成其產(chǎn)生的原因是梁體在承受荷載時(shí)，其產(chǎn)生的彎曲拉力過(guò)大，超出了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所能承受的最大抗拉強(qiáng)度，從而造成形變，出現(xiàn)橋體裂縫。此類裂縫一般產(chǎn)生在梁跨中約L/4—3/4L的位置，其裂縫既包括延伸長(zhǎng)度較大的長(zhǎng)裂縫，在兩條大裂縫之間還蔓延出數(shù)條小裂縫，其裂縫寬度約為0.03-0.2mm，裂縫間距的最小值分布0.05-0.2m之間。一般地，只要最大縫寬處于實(shí)際設(shè)計(jì)規(guī)范內(nèi)，就不會(huì)對(duì)橋體造成太大損壞。

2.2 梁腹板斜裂縫（主拉應(yīng)力縫）一般地，造成梁腹板斜裂縫的原因?yàn)?，車輛在行車時(shí)，受其荷載作用的影響，在支點(diǎn)附近，其主拉應(yīng)力過(guò)大，超出實(shí)際抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致梁腹板出現(xiàn)裂縫。此種裂縫的分布比較有規(guī)律，裂縫條數(shù)較多，其寬度一般在0.1-0.3mm之間，裂縫間距約為0.5-1.0m。

2.3 梁（板）在主筋部位的水平縱向裂縫 造成梁（板）在主筋部位的水平縱向裂縫的主要原因?yàn)槭┕こ绦虿灰?guī)范，保護(hù)層過(guò)薄，從而造成鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，將混凝土脹裂，從而出現(xiàn)裂縫。此種裂縫一般沿著主筋的方向延伸，長(zhǎng)度參差不齊。

2.4 梁腹板側(cè)面上網(wǎng)狀裂縫 引起此類裂縫的主要原因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)內(nèi)外收縮不均，是一種非荷載裂縫，其縫寬較小約為0.01-0.05mm，分布散亂，主要集中在梁腹板表面的斷網(wǎng)中。

2.5 梁體在鋼板支座處的裂縫 這類裂縫主要是由橋墩沉降不均或出現(xiàn)歪斜問(wèn)題造成的，這類裂縫主要沿著鋼板支座或墊板與混凝土的交界位置延伸，一般只有一條，其最大縫寬可高達(dá)2mm。

3 日常檢查裂縫應(yīng)注意事項(xiàng)

在日常檢查時(shí)，管理人員必須認(rèn)真負(fù)責(zé)，一旦發(fā)現(xiàn)情況要及時(shí)記錄，并聯(lián)系施工維修人員進(jìn)行妥善處理，具體來(lái)說(shuō)要注意以下幾方面內(nèi)容：①使用紅色鉛筆或油漆在裂縫的起始位置進(jìn)行標(biāo)注，確定其具體長(zhǎng)度及縫寬，并認(rèn)真觀察其外部形態(tài)特點(diǎn)。②選出縫寬較大的裂縫進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，并使用顯微鏡讀取其具體位置。③測(cè)出主要裂縫寬度，對(duì)比其走向和長(zhǎng)度，繪制坐標(biāo)圖。④定期觀察和記錄裂縫的發(fā)展情況，將混凝土進(jìn)行鑿毛洗凈處理，并在裂縫處做好泥漿模塊，便于觀察。⑤做好重點(diǎn)部位檢查工作，即跨度中、四分點(diǎn)、支點(diǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)十幾年來(lái)的探索和實(shí)踐，筆者逐漸總結(jié)出以下兩方面經(jīng)驗(yàn)：一是通過(guò)橋梁的裂縫成因分析，發(fā)展趨勢(shì)判斷，經(jīng)常檢查與觀測(cè)來(lái)確定橋梁使用質(zhì)量，對(duì)橋梁的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而進(jìn)行數(shù)量級(jí)評(píng)價(jià)，判斷橋梁的質(zhì)量是否適應(yīng)現(xiàn)有交通運(yùn)輸情況，以供公路養(yǎng)護(hù)部門決定是否進(jìn)行橋梁養(yǎng)護(hù)維修；二是橋梁的建造過(guò)程是由技術(shù)人員從頭至尾完成的一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它不但體現(xiàn)施工質(zhì)量，同時(shí)也體現(xiàn)建造人員的綜合素質(zhì)，也就是說(shuō)在建筑過(guò)程中、每個(gè)環(huán)節(jié)中、技術(shù)人員是最大的關(guān)鍵因素，只有不斷提高技術(shù)人員的綜合素質(zhì)才是保質(zhì)保量建造優(yōu)質(zhì)橋梁的關(guān)鍵。

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