關(guān)于橋梁工程橋面裂縫產(chǎn)生的原因和控制措施

王劍

摘 要：城市化進(jìn)程不斷的加大，我國的橋梁工程越來越多。而橋面裂縫可以說是無法避免的，其成因也比較復(fù)雜，如果對橋面裂縫不加以控制，潛在的交通事故安全隱患就會增大，所以采取有效措施控制其發(fā)展。文章將對此問題進(jìn)行分析，討論了橋面裂縫種類、形成原因，并分析了相應(yīng)的控制措施，希望給予橋面裂縫工作一些幫助。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；橋面裂縫；種類；原因；措施

引言

改革開放的這些年來，我國經(jīng)濟(jì)得到了有效發(fā)展，各行各業(yè)都煥發(fā)了生機(jī)，呈現(xiàn)出欣欣向榮的發(fā)展趨向。橋梁工程也在發(fā)展的大潮中，變得越來越多。橋面裂縫是在橋梁建設(shè)中極為常見并且不可避免的一個問題，有著廣泛的共性。橋面裂縫可以分成結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性兩種?？傮w而言，產(chǎn)生這種情況的原因是多方面的，環(huán)境、施工條件、使用材料、橋梁設(shè)計、施工工藝的控制情況都可能引發(fā)裂縫。原因多角度，但后果都將導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)受到損壞，進(jìn)而影響駕駛員的行駛，嚴(yán)重者會引發(fā)事故，造成人員傷害和財產(chǎn)安全。受到各方面因素的制約，想要進(jìn)行良好的修復(fù)也是一件不容易的事。所以，橋面裂縫需要引起相關(guān)人員的重視，盡早發(fā)現(xiàn)裂縫，并加以處理，最大限度地擴(kuò)大橋梁工程的使命壽命，認(rèn)識到這一點是必要的也是必須的。

1 橋面裂縫種類及形成原因

1.1 貫穿裂縫

1.1.1 縱向裂縫

橋臺和路基連接的部位或路基混凝土路面，在所填的土質(zhì)和溫度不均勻的作用下，就有可能造成路基支承不均勻的現(xiàn)象產(chǎn)生。這樣的橋梁上，倘若路基發(fā)生下沉，車輛行駛的壓力和板塊自重將共同作用在橋梁之上，縱向裂縫就此發(fā)生。一旦出現(xiàn)，裂縫將在雨水的侵蝕下，愈演愈烈。

1.1.2 橫向裂縫

（1）溫度裂縫。熱脹冷縮是所有材料都具有的固有屬性，水泥混凝土也都具備。之所以橋面鋪裝層會出現(xiàn)熱脹冷縮，很大程度上是因為相鄰部分或整體性的限制，混凝土的抗折強度要小于抗壓強度，因此鋪裝層一旦有拉伸變形，裂縫在所難免。一般情況下，溫度下降就容易造成溫度裂縫。（2）冷縮裂縫。水泥水化過程中，初期時，熱量散發(fā)的速度偏慢。半小時后，溫度后慢慢升高，水泥凝結(jié)后的12小時后，溫度將上升到80～90℃，內(nèi)部硅的體積逐漸變大，板面溫度會隨著濕水養(yǎng)護(hù)和夜間溫度的降低而發(fā)生收縮，混凝土外部收縮，內(nèi)部卻在膨脹，將產(chǎn)生巨大的拉力，拉力一旦超過混凝土所能夠承受的抗拉范圍，就會產(chǎn)生橫向斷裂或冷縮裂縫。值得注意的是，在高溫降低后，受到已有硬化鹼或基層限制的影響，收縮的幅度會因為溫度的降低而受到限制，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫以貫穿路面為主，技術(shù)人員一旦發(fā)現(xiàn)此問題，應(yīng)該及時的實施切縫，減少裂縫的發(fā)生率。（3）干縮裂縫?；炷寥菀壮霈F(xiàn)硬化，在此過程中，水泥漿體會因為水分不足而產(chǎn)生收縮，收縮應(yīng)力會在收縮受制的情況下產(chǎn)生，混凝土受到限制時，其抗拉彈性和徐變應(yīng)變在硬化干燥過程中，與混凝土自身的自由收縮率不一致時就會出現(xiàn)裂縫?；炷恋膯挝挥盟吭叫。珽f越小。基于此，在橋梁建設(shè)工程中，縮小側(cè)限系數(shù)K是必須要考慮的范疇，以達(dá)到減小或避免裂縫出現(xiàn)的目的。

1.2 板角裂縫

板角是混凝土路面板較為脆弱的部分，由于側(cè)模的模壁作用，使得對混凝土振搗密實很難進(jìn)行，板角密實度沒有達(dá)到要求，強度自然不足，進(jìn)而在受力上存在不力，車輛行駛在上，板角裂縫就此產(chǎn)生。

1.3 表面裂縫

混凝土混合料初期失水速度較快，從而造成干縮或碳化收縮，是橋梁表面發(fā)生裂縫的主因?；炷粱旌狭铣霈F(xiàn)分層離析，進(jìn)而形成表層泌水，混凝土表面的含水量隨之增大。當(dāng)表面水的蒸發(fā)速度大于泌水速度時，水的蒸發(fā)面會滲入到混合料，并且致使凹面的壓力大于凸面的，固體顆粒間形成毛細(xì)管張力?；炷帘砻鏇]有完全硬化時，難以對抗毛細(xì)管張力，混凝土表面就出現(xiàn)了裂縫。

1.4 接縫碎裂

水泥混凝土路面板接縫兩側(cè)的剪切擠碎情況就是接縫碎裂的理論內(nèi)涵。脹縫寬度在不同的溫度下會產(chǎn)生不同的效果。氣溫高時，縫中的填縫料會被擠出；氣溫低時，性能比較差的填料很難予以恢復(fù)，縫中極有可能出現(xiàn)縫隙，成為板塊伸張的阻力，造成接縫處損壞。

2 控制橋面裂縫的措施

2.1 橋面鋼筋網(wǎng)對裂縫的影響

我國現(xiàn)階段的很多橋梁的鋪裝層，為了質(zhì)量都選擇進(jìn)口金屬網(wǎng)，但是實踐證明，結(jié)果并不盡如人意，還是無法避免橋梁裂縫的情況。經(jīng)過技術(shù)人員鑒定，裂縫的根本原因是金屬擴(kuò)張網(wǎng)所含有的筋量比較低，剛度不足，在車輛的行駛過程中，荷載沒有達(dá)到有效擴(kuò)散或加大硅承壓面積而減少車載局部壓力。當(dāng)下，橋梁建設(shè)中比較常規(guī)的是使用#8鋼筋網(wǎng)，10*10cm間距以及含筋率7.9kg/m2，鋪裝厚度為10cm，這是行業(yè)內(nèi)比較認(rèn)可的。順橋面縱向、橫向的垂直布筋方式，達(dá)到良好的橋梁橫向、縱向的拉伸受力。

2.2 加強橋面薄弱部位

一是，加強板梁之間縱縫的聯(lián)系。板間屬于鉸結(jié)構(gòu)，比較容易發(fā)生開裂，這個部位是特別要重視的地方。橋面硅一次鋪裝，在預(yù)制梁時可預(yù)留鋼筋于梁側(cè)；假如是二次鋪裝，在板上整體現(xiàn)澆層內(nèi)布設(shè)$12鋼筋，進(jìn)而使得各板塊能夠連接成為一個整體。二是，加大預(yù)制架設(shè)的板梁和鋪裝層的聯(lián)系。因為板梁和鋪裝層鹼澆不在同一時間內(nèi)，硅齡期也不盡相同，所以應(yīng)該鋪設(shè)豎錨筋或把梁內(nèi)鋼筋伸入到鋪裝層，達(dá)到一個整體的目的。

2.3 做好控制橋梁施工工藝的工作

以下這幾個方面是必須要注意的。（1）正確鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)。$8鋼筋網(wǎng)的位置需要在要求的合理范圍內(nèi)，既不能沉底，也不能上浮，避免產(chǎn)生順筋裂縫和鋼筋銹蝕。（2）配合比應(yīng)適中，坍落度要控制在合理的范圍內(nèi)。在混凝土標(biāo)號進(jìn)行確立的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理的選擇配合比，放慢硅的收縮進(jìn)度，能夠有效減少裂縫的出現(xiàn)。放緩硅的早強時間、嚴(yán)格控制坍落度、骨料用量適當(dāng)增加、減少砂率是主要的措施方法。（3）把握好混凝土施工時間。施工現(xiàn)場的溫度變化是影響混凝土路面質(zhì)量程度高低的重要因素。溫差是在任何季節(jié)進(jìn)行施工時都必須要注意問題。溫差大于20℃，混凝土的應(yīng)力就很可能發(fā)生變化，再加上強度欠缺，開裂就會產(chǎn)生，所以混凝土的施工時間一定要控制好。（4）控制好切縫的時間。適當(dāng)?shù)那锌p時間是防止混凝土路面開裂的有效方式。太早，混凝土強度不在要求的范圍內(nèi)，路面會被切縫機(jī)弄壞，產(chǎn)生縫啃邊；太晚，混凝土收縮出現(xiàn)斷板。（5）做好混凝土養(yǎng)護(hù)的工作。低溫澆筑混凝土，為了減少混凝土受凍的情況，必須按照要求將混凝土養(yǎng)護(hù)工作落實到位?；炷两K凝后，養(yǎng)護(hù)措施不可少，早期養(yǎng)護(hù)更為重要?？梢岳娩伾盎蜾伮榇M(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，或通過采用黃粘土在硅板面四周筑成土埂，灌水養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)束語

總而言之，橋梁裂縫的現(xiàn)象是不可避免，那么我們就必須面對它，積極地解決它，最大限度上減少由于裂縫給橋面帶來的傷害，也是提高駕駛員行駛的舒適度，盡量減少交通事故和人員財產(chǎn)損失的有效措施。相關(guān)人員要在不斷增強業(yè)務(wù)能力的同時，積極吸取國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗，為國家和人民提供更多、更好的優(yōu)質(zhì)橋梁工作。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范[M].北京：人民交通出版社，1994.

[2]張卿.橋梁工程中橋面裂縫產(chǎn)生的主要原因及防治措施[J].中國水運（理論版），2007，5：43-44.

[3]楊煜慧，等.水泥混凝土路面早期裂縫的原因及防止[M].上海：交通出版社，1998.

[4]高富友.談沈撫高速公路橋梁工程橋面系早期破損質(zhì)量通病的預(yù)防[J].遼寧交通科技，2005，9：42-43.