道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防措施

彭俊忠

(維西傈僳族自治縣建工集團(tuán)總公司，云南 迪慶州維西傈僳族自治縣，674600)

道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防措施

彭俊忠

(維西傈僳族自治縣建工集團(tuán)總公司，云南 迪慶州維西傈僳族自治縣，674600)

道路橋梁是人們生活中重要的基礎(chǔ)設(shè)施, 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對道路橋梁的質(zhì)量和使用壽命都提出了更高的要求.。橋梁在建成投入使用后,有一定的使用年限,在快接近這個(gè)年限時(shí),橋梁可能會出現(xiàn)不同程度的裂縫這類質(zhì)量問題。本文主要分析了在道路橋梁裂縫產(chǎn)生的主要原因,并對裂縫防治工作提出了一些見解。

道路橋梁;裂縫;措施

當(dāng)前在進(jìn)行道路橋梁的施工過程中， 經(jīng)常會因?yàn)闃蛄撼霈F(xiàn)裂縫而導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)質(zhì)量問題。 道路橋梁出現(xiàn)的裂縫是可以避免和進(jìn)行補(bǔ)救控制的。通過預(yù)防措施， 能夠避免在施工中道路橋梁出現(xiàn)裂縫問題， 而通過控制手段， 可以將道路橋梁出現(xiàn)的裂縫危害降到最低。 而道路橋梁在施工中出現(xiàn)裂縫的原因不同， 對于道路橋梁的影響也是不同的，因此， 深入地對道路橋梁裂縫的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析， 才能夠找出相關(guān)的控制與預(yù)防對策， 從而在最大程度上確保道路橋梁工程的質(zhì)量。

一、道路橋梁裂縫簡介

在道路橋梁施工的過程中,選擇的材料就是鋼筋混凝土,雖然現(xiàn)在所采用的混凝土的結(jié)構(gòu)已經(jīng)很堅(jiān)固,但是在施工的過程中和后期的使用過程中還會出現(xiàn)很多的問題,路面的裂縫就是最常見的問題之一。混凝土材料構(gòu)成的橋梁也會遇到很多的影響因素,例如說自然條件的影響和鋼筋抗壓度的影響等,都會造成裂縫的現(xiàn)象。除此之外,混凝土建造的道路橋梁也會受到很多因素的影響,例如說混凝土的溫度和鋼筋的問題也會導(dǎo)致路面產(chǎn)生裂縫,由于施工材料質(zhì)量惡化施工工藝的方法而導(dǎo)致的路面的裂縫的問題有很多,這樣不僅僅會影響道路橋梁的正常使用,而且在很大的程度上會影響其橋梁建筑物的強(qiáng)度和耐韌性,甚至還會導(dǎo)致一些不安全事故的發(fā)生。

二、橋梁裂縫的種類及成因分析

混凝土橋梁裂縫是常見的一種現(xiàn)象， 也是非常復(fù)雜的一種現(xiàn)象， 根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)， 現(xiàn)對混凝土橋梁裂縫的原因進(jìn)行歸納總結(jié)， 可以分為以下幾個(gè)方面。

2.1 荷載引起裂縫

荷載裂縫是橋梁在動、 靜和次應(yīng)力作用下引起的裂縫。 荷載裂縫又分為兩種： 一種是直接應(yīng)力裂縫， 另一種是次應(yīng)力裂縫。直接應(yīng)力裂縫的原因有以下幾種： a）設(shè)計(jì)計(jì)算階段產(chǎn)生的計(jì)算數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確， 荷載少數(shù)或者漏算； b）施工階段不按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工， 致使安裝等不合理；c）使用階段過重的車輛行駛、 大風(fēng)、 等惡劣天氣的影響。 次應(yīng)力裂縫的原因有： 一是設(shè)計(jì)實(shí)際工作狀態(tài)與常規(guī)有出入； 二是橋梁中出現(xiàn)的鑿槽等的影響。 其中次應(yīng)力是產(chǎn)生荷載裂縫的主要原因和常見原因。 次應(yīng)力下的裂縫多數(shù)是劈裂、 張拉、 剪切等引起的。

2.2 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，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫區(qū)別于其他裂縫最主要的特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化主要因素有：年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、混凝土驟冷驟熱等。例如內(nèi)外溫度不均，預(yù)制 T梁之間橫隔板安裝時(shí)，支座預(yù)埋鋼板與調(diào)平鋼板焊接時(shí)，若焊接措施不當(dāng)，鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。采用電熱張拉法張拉預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼材溫度可升高至 350℃，混凝土構(gòu)件也容易開裂。試驗(yàn)研究表明，由火災(zāi)等原因引起高溫?zé)齻幕炷翉?qiáng)度隨溫度的升高而明顯降低，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力隨之下降，混凝土溫度達(dá)到 300℃后抗拉強(qiáng)度下降 50%，抗壓強(qiáng)度下降 60%，光圓鋼筋與混凝土的粘結(jié)力下降 80%；由于受熱，混凝土體內(nèi)游離水大量蒸發(fā)也可產(chǎn)生急劇收縮。

2.3 收縮引起的裂縫

收縮裂縫在橋梁裂縫中是最為常見的一種。 收縮裂縫可分為以下四種： 塑性收縮、 縮水收縮、 自生收縮和碳化收縮。 塑性收縮是水泥水化形成的； 縮水收縮是混凝土結(jié)硬后水分散失形成的； 自生收縮和碳化收縮都是發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)而形成的。 影響收縮裂縫的因素有水泥種類、 骨料種類、 水灰比和外加劑等。

2.4 地基不牢引起的裂縫

地基是建造橋梁的基礎(chǔ)， 在建造時(shí)基礎(chǔ)要打牢。 但是由于地基基礎(chǔ)的差異常常產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)附加應(yīng)力， 當(dāng)應(yīng)力過大就會造成混凝土的開裂。 由于地基原因引起的裂縫主要是建設(shè)時(shí)地基的勘測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確， 地基結(jié)構(gòu)的差異過大， 橋梁處于不利的地形中， 分期建造等引起的。

2.5 鋼筋銹蝕引起的裂縫

橋梁建筑在建設(shè)中都要用到鋼筋， 如果橋梁使用的鋼筋等材料質(zhì)量過差， 經(jīng)過長時(shí)間的接觸空氣和雨水的侵蝕， 就會使混凝土受到各種物質(zhì)的侵蝕， 最終使原本就很差的保護(hù)膜完全破損，從而使得鋼筋銹蝕， 銹蝕后的鋼筋混凝土就開始出現(xiàn)裂縫， 其混凝土的包裹力下降承載能力也降低， 不斷的加劇裂縫的增大，直至混凝土結(jié)構(gòu)被徹底破壞。

2.6 造成道路橋梁裂縫的其他成因

除了上述成因以外，凍脹、施工材料質(zhì)量、施工工藝質(zhì)量也是引起道路橋梁裂縫的重要原因，所以在施工過程中一定要注意施工的環(huán)境溫度，施工材料和施工工藝的質(zhì)量也一定要控制好。

三、道路橋梁裂縫的控制措施

3.1 提高橋梁設(shè)計(jì)的質(zhì)量

設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)形式河以減少工程數(shù)量減低水化熱。如可根據(jù)懸索橋錨旋受力特點(diǎn),設(shè)計(jì)挖空非關(guān)鍵受力部分混凝土體積利用土方壓重方案來減少混凝土結(jié)構(gòu)體積。充分利用混凝土在基坑有側(cè)限條件在混凝土中摻加微膨脹劑使其在基坑約束下形成一定的預(yù)壓力樸償混凝土內(nèi)部溫度,收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力從而有效的避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。

3.2 加強(qiáng)溫度控制，改善混凝土裂縫

采用干硬混凝土進(jìn)行施工可以降低水泥的水分。 此外， 在混凝土的配制過程中要對骨料適當(dāng)?shù)募尤胨郑?目的是降低溫度，從而控制混凝土的膨脹。 在夏天進(jìn)行建設(shè)時(shí)， 可以適當(dāng)降低厚度以利散熱。 性能好的混凝土是橋梁建設(shè)的必須品， 混凝土品質(zhì)好可以增強(qiáng)強(qiáng)度、 抗裂， 在建設(shè)中要避免使用干縮程度大的混凝土。 塑性沉降裂縫是橋梁中常見的裂縫， 所以在建設(shè)時(shí)要針對塑性沉降裂縫的特點(diǎn)采取預(yù)防措施； 對于塑性收縮裂縫， 要增加早期的養(yǎng)護(hù)， 降低水分的蒸發(fā)，或者適當(dāng)?shù)难a(bǔ)水； 溫度裂縫的防治， 可以采取控制澆注時(shí)間、 速度和過程溫度等措施。

3.3 提高施工質(zhì)量

施工質(zhì)量和工程質(zhì)量的提升可有效避免裂縫。 施工質(zhì)量和工程質(zhì)量可以從以下幾方面進(jìn)行開展。 一是選擇適當(dāng)?shù)墓橇虾蜕啊?水泥和添加劑， 使混凝土到達(dá)規(guī)定的要求；二是采取造殼技術(shù)等先進(jìn)的混凝土混合技術(shù)， 這樣就增加了混凝土的強(qiáng)度、 抗拉伸的能力；三十通過控制水灰比、震動棒等加強(qiáng)混凝土的密實(shí)度，使其間隙減少、 減小。

四、結(jié)語

橋梁建造是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，一座橋梁在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等任一環(huán)節(jié)上的疏漏都可能使混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重地會存在安全隱患，減少橋梁的使用壽命。因此，在具體施工過程中，應(yīng)該針對混凝土橋梁裂縫形成的原因采取有效措施加以控制，每個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，注意混凝土的施工工藝和養(yǎng)護(hù)，做好運(yùn)營維護(hù)工作，能夠有效地預(yù)防裂縫的產(chǎn)生，提高工程建筑的使用年限。

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1007-6344（2015）06-0327-01