淺析路橋施工中裂縫防治技術(shù)措施

黃志堅

(新疆中企宏邦節(jié)水（集團(tuán)）股份有限公司，830011)

淺析路橋施工中裂縫防治技術(shù)措施

黃志堅

(新疆中企宏邦節(jié)水（集團(tuán)）股份有限公司，830011)

橋梁工程施工中，裂縫的產(chǎn)生會嚴(yán)重影響橋梁施工質(zhì)量，以及橋梁的使用壽命，因此全面分析橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，采取積極有效的解決方案，意義重大。文章闡述了混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，分析了裂縫控制措施。

橋梁施工；混凝土裂縫；原因；措施

隨著我國橋梁技術(shù)的突飛猛進(jìn)，大體積混凝土在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也越來越廣泛。混凝土是應(yīng)用最廣泛最重要的工程材料之一，具有取材廣泛、價格低廉、抗壓強(qiáng)度高、耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，可以預(yù)計隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的迅猛發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域還會進(jìn)一步拓寬。在應(yīng)用混凝土材料進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)、公路、橋梁及隧道等工程建設(shè)中，人們也發(fā)現(xiàn)，混凝土開裂是最常見的一種病害，并且已成為影響工程結(jié)構(gòu)使用壽命的重要影響因素。

1、橋梁施工中混凝土裂縫概述

一般來講，橋梁施工中混凝土裂縫可分為溫度引起的裂縫、收縮引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、沉降引起的裂縫、凍脹引起的裂縫、施工材料質(zhì)量引起的裂縫及施工裂縫等。

1.1 溫度變化引起的裂縫

溫度變化引起的裂縫混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化時．混凝土將發(fā)生變形，一旦變形受阻，則會在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力．當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時，即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中。溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活載應(yīng)力。

1.2 收縮引起的裂縫

收縮引起的裂縫收縮裂縫是混凝土因收縮而發(fā)生的體積變化，它主要包括塑性收縮裂縫和干縮裂縫。塑性收縮裂縫主要發(fā)生在初凝開始，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)之前．此時水泥水化反應(yīng)劇烈，會出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮。收縮時，表層受到深層混凝土以及模板、鋼筋的制約，使由軟變硬中的塑態(tài)混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而形成微裂縫。而干縮裂縫則多發(fā)生在混凝土硬化前后，此時混凝土表層水分散發(fā)快，內(nèi)部熱量散發(fā)慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮。表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力過大。當(dāng)表面混凝土受到的拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生收縮裂縫。

1.3 鋼筋銹蝕引起的裂縫

鋼筋銹蝕引起的裂由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表而，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約24 倍，從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱。結(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其他形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。

1.4 凍脹引起的裂縫

凍脹引起的裂縫混凝土構(gòu)件是非勻質(zhì)密實(shí)構(gòu)件，其內(nèi)部存在各種空隙，當(dāng)處于吸水飽和狀態(tài)的混凝土溫度低于0℃時，內(nèi)部水分凍結(jié)，體積膨脹9%，使混凝土因膨脹而產(chǎn)生拉應(yīng)力導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。溫度低于0℃和混凝土吸水飽和，是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。另外，當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強(qiáng)，骨料中含泥土等雜質(zhì)過多；混凝土水灰比偏大、振搗不密實(shí)；養(yǎng)護(hù)不足使混凝土早期受凍等，均可能導(dǎo)致混凝土凍脹裂縫。

2 裂縫控制措施分析

2.1 設(shè)計時保證混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)

必須保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求強(qiáng)度和彈性模量、滿足設(shè)計規(guī)定的加載齡期后再開始張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。張拉時嚴(yán)格控制持荷時間，千斤頂加卸力時不宜過快，張拉結(jié)束后，預(yù)應(yīng)力并沒有停止工作，甚至仍然繼續(xù)增長，因此在張拉結(jié)束后，要繼續(xù)觀察具體變化，禁止一結(jié)束就進(jìn)行切割施工作業(yè)。重視預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉力控制，改進(jìn)預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉工藝。控制用于預(yù)應(yīng)力孔道壓漿中水泥中的氯離子含量。

2.2、加強(qiáng)溫度控制，改善混凝土裂縫 充分改良骨料的配置，適當(dāng)增加添加劑，盡可能采用干硬性混凝土進(jìn)行橋梁施工，這樣可有效降低混凝土中的水泥成分。在混凝土的拌和過程中，在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)⑺疄⒃谒槭?，達(dá)到冷卻碎石的目的，從而降低了混凝土澆注時的溫度。尤其在夏天的施工中，必須減少混凝土的澆注厚度，利用澆注層的面積，充分散熱。適當(dāng)條件下，可在混凝土內(nèi)部敷設(shè)降溫水管，達(dá)到全面降溫混凝土的目的。對混凝土來說，其性能的好壞異常重要，選擇高性能的混凝土，增加抗裂效果，避免表面干縮程度大的混凝土應(yīng)用于橋梁施工中。塑性沉降裂縫在施工中常見到，所以在施工中必須加強(qiáng)基礎(chǔ)處理，合理對支架進(jìn)行布置。就支架來說，必須用面積法測定表面受力，采取預(yù)壓措施，來減低非彈性形變的產(chǎn)生。在混凝土中添加減水劑，這樣的話能避免泌水，增加了混凝土保護(hù)層厚度，在橋梁施工中，有必要采取二次抹面。對于塑性收縮裂縫而言，其主要的防治方法是加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，然后降低混凝土中水分增發(fā)的速度。此方法具體是用麻袋以及海綿等物質(zhì)覆蓋混凝土結(jié)構(gòu)的表面，對混凝土進(jìn)行澆水濕治。主要是加強(qiáng)注意施工中混凝土澆注時間以及速度，在澆注過程中控制溫度。在夏季而言，混凝土骨料必須進(jìn)行灑水，而在冬季施工中，混凝土表面采取保溫措施。

2.3施工控制把好質(zhì)量關(guān)，選擇級配良好的石子，控制砂的粒徑及含量，適當(dāng)減少空隙率以減少混凝土收縮量，從而加強(qiáng)混凝土抗裂強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)實(shí)踐證明，混凝土養(yǎng)護(hù)工作，是整個施工過程中非常重要環(huán)節(jié)，忽視對混凝土的養(yǎng)護(hù)，既會降低混凝土的強(qiáng)度，又易使其在硬化過程中失水得不到及時補(bǔ)償而產(chǎn)生裂縫。更重要的是在高溫下施工，應(yīng)經(jīng)常澆水養(yǎng)護(hù)，一來可減少溫度產(chǎn)生的裂縫，二來可降低由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力，有效控制裂縫。

2.4 裂縫修補(bǔ)

2.41 表面修補(bǔ) 裂縫的修補(bǔ)方法通常是表面修補(bǔ)，其優(yōu)勢十分明顯，常常處理表面裂縫以及深度裂縫，而且對于混凝土的結(jié)構(gòu)承載力影響很小。表面修補(bǔ)法，其做法就是表面涂漿，即在混凝土裂縫的表面涂抹水泥漿，有些橋梁工程中采用環(huán)氧膠泥進(jìn)行表面涂抹，并為了滿

足防腐需要，在裂縫涂漿后，采取刷漆措施。有些時候，表面修補(bǔ)完成后，往往由于應(yīng)力的存在，使得混凝土裂縫繼續(xù)開裂，此時可在裂縫的表面粘附玻璃纖維布，確保裂縫修補(bǔ)完整。

2.4.2 灌漿法 當(dāng)裂縫對于橋梁結(jié)構(gòu)有嚴(yán)重影響的時候，或者橋梁對防滲有著一定的要求時，表面修補(bǔ)已不能滿足相關(guān)要求，必須采用灌漿法進(jìn)行處理。所謂灌漿法，通常而言，是采用真空壓力設(shè)備將漿質(zhì)料壓入裂縫中，漿質(zhì)料隨著時間的推移，會達(dá)到硬化，硬化后的漿質(zhì)料與混凝土形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的整體，避免的裂縫的存在，并具備一定的密封性能。漿質(zhì)材料通常有很多種，在工程中一般采用水泥漿或者環(huán)氧聚合物，對于裂縫比較嚴(yán)重的，可采用甲基丙烯酸酯以及聚氨酯作為漿質(zhì)料。

2.4.3 結(jié)構(gòu)加固法 在很多橋梁工程中，有些裂縫的產(chǎn)生，會嚴(yán)重改變混凝土結(jié)構(gòu)性能，對橋梁壽命以及使用性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。此時對于橋梁混凝土裂縫，必須采取結(jié)構(gòu)加固法來進(jìn)行混凝土加固。結(jié)構(gòu)加固法一般包括增加混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積、預(yù)應(yīng)力加固、支點(diǎn)加固以及混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

3 結(jié)語

在橋梁施工中，混凝土裂縫是常見的問題，然而，裂縫的產(chǎn)生對橋梁壽命的影響是巨大的。必須在施工中，全面分析裂縫產(chǎn)生機(jī)理，控制施工溫度，對于產(chǎn)生的裂縫必須采取積極有效的措施，這樣才能確保橋梁質(zhì)量。

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