淺論橋梁施工裂縫成因及防治措施

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摘要：隨著現(xiàn)代橋梁工程施工技術(shù)的飛速發(fā)展，橋梁工程的內(nèi)在施工質(zhì)量已經(jīng)有了明顯的提高。但在施工過程中，很容易出現(xiàn)裂縫。本文分析了橋梁施工裂縫產(chǎn)生的原因，提出了防治措施。

關(guān)鍵詞：橋梁；施工裂縫；原因；防治措施

隨著交通運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展，橋梁的建設(shè)如火如荼，建設(shè)質(zhì)量問題一直是關(guān)注的重點(diǎn)。橋梁施工過程中很容易出現(xiàn)裂縫，裂縫是施工常見病和多發(fā)病，一直是很難解決的問題。要想控制橋梁施工裂縫的產(chǎn)生，就必須對裂縫種類、形成原因進(jìn)行分類分析總結(jié)，從中尋找可行的控制辦法，從根本上保證施工質(zhì)量。

1、 橋梁施工過程中產(chǎn)生裂縫的種類

在橋梁的施工過程中主要會(huì)產(chǎn)生的裂縫有以下六種：荷載過重引起的裂縫；收縮不均勻引起的裂縫；橋梁工程的施工溫度不合適引起的裂縫；橋梁的施工所在工程地方的地基下陷引起的裂縫；橋梁在施工后鋼鐵的腐蝕所產(chǎn)生的裂縫；施工過程中因施工材料的應(yīng)用不當(dāng)而造成的裂縫。

2 、橋梁施工過程中各種不同裂縫的產(chǎn)生成因

2.1荷載引起的裂縫

荷載裂縫產(chǎn)生的原因在于施工過程中，不加限制地堆放施工機(jī)具、材料；不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝；不按設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。

2.2施工材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大，將導(dǎo)致水泥和拌和水用量加大，影響混凝土的強(qiáng)度，使混凝土收縮加大，如果使用超出規(guī)定的特細(xì)砂，后果更嚴(yán)重。砂石中云母的含量較高，將削弱水泥與骨料的粘結(jié)力，降低混凝土強(qiáng)度。砂石中含泥量高，不僅將造成水泥和拌和水用量加大，而且還降低混凝土強(qiáng)度和抗凍性、抗?jié)B性。砂石中有機(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)過多，將延緩水泥的硬化過程，降低混凝土強(qiáng)度，特別是早期強(qiáng)度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，體積膨脹2.5倍。拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時(shí)對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對堿骨料反應(yīng)有影響。

2. 3施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向等各種裂縫。

1）混凝土保護(hù)層過厚，或亂踩已綁扎的上層鋼筋，使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚，導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。

2）混凝土振搗不密實(shí)、不均勻，出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫的起源點(diǎn)。

3）混凝土澆筑過快，其流動(dòng)性較低，在硬化前因混凝土沉實(shí)不足，硬化后沉實(shí)過大，容易在澆筑數(shù)小時(shí)后發(fā)生裂縫，即塑性收縮裂縫。

4）混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過長，使水分蒸發(fā)過多，引起混凝土坍落度過低，使得在混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。

5）混凝土初期養(yǎng)護(hù)時(shí)急劇干燥，使得混凝土與大氣接觸的表面上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。

6）用泵送混凝土施工時(shí)，為保證混凝土的流動(dòng)性增加水和水泥用量，或因其他原因加大了水灰比，導(dǎo)致混凝土凝結(jié)硬化時(shí)收縮量增加，使得混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。

7）混凝土分層或分段澆筑時(shí)，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。如混凝土分層澆筑時(shí)，后澆混凝土因停電、下雨等原因未能在前澆混凝土初凝前澆筑，引起層面之間的水平裂縫；采用分段現(xiàn)澆時(shí)，先澆混凝土接觸面鑿毛、清洗不好，新舊混凝土之間粘結(jié)力小，或后澆混凝土養(yǎng)護(hù)不到位，導(dǎo)致混凝土收縮而引起裂縫。

8）混凝土早期受凍，使構(gòu)件表面出現(xiàn)裂紋，或局部剝落，或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。

9）施工時(shí)模板剛度不足，在澆筑混凝土?xí)r，由于側(cè)向壓力的作用使得模板變形，產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。

10）施工時(shí)拆模過早，混凝土強(qiáng)度不足，使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。

11）施工前對支架壓實(shí)不足或支架剛度不足，澆筑混凝土后支架不均勻下沉，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

12）裝配式結(jié)構(gòu)，在構(gòu)件運(yùn)輸、堆放時(shí)，支承墊木不在一條垂直線上，或懸臂過長，或運(yùn)輸過程中劇烈顛撞；吊裝時(shí)吊點(diǎn)位置不當(dāng)，T梁等側(cè)向剛度較小的構(gòu)件，側(cè)向無可靠的加固措施等，均可能產(chǎn)生裂縫。

13）安裝順序不正確，對產(chǎn)生的后果認(rèn)識不足，導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。

14）施工質(zhì)量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料計(jì)量不準(zhǔn)，結(jié)果造成混凝土強(qiáng)度不足和其他性能（和易性、密實(shí)度）下降，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。

2.4 溫度變化引起的裂縫

引起溫度變化的主要因素有以下幾方面：

1）水化熱。出現(xiàn)在施工過程中，大體積混凝土澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，從而使表面出現(xiàn)裂縫。

2）蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)施工措施不當(dāng)，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，易出現(xiàn)裂縫。

3）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。

3、對于橋梁施工裂縫的有效預(yù)防措施和解決對策

3.1 預(yù)防溫度變化產(chǎn)生裂縫的措施

重視混凝土在高蒸發(fā)條件下的質(zhì)量變化，預(yù)防為主。施工過程嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行，根據(jù)現(xiàn)場溫度情況，結(jié)合混凝土攪拌物的物理特征，適當(dāng)調(diào)整混凝土比例，加大水灰比，添加高效減水劑。橋梁工程中多用的水泥是硅酸鹽水泥，混凝土蒸發(fā)收縮較快，容易產(chǎn)生裂縫，可以摻入適當(dāng)?shù)木從齽Ｈ绻臏囟仍?0度以上，可以加入適量冰塊降低水溫。

3.2注意表面養(yǎng)護(hù)產(chǎn)生裂縫的措施

澆筑混凝土之前，要注意對鋼模板外側(cè)進(jìn)行灑水降溫，確保表面光滑，不易粘膜。澆筑完成后，由于混凝土水化熱，鋼板溫度較高，可以在鋼板外壁用草袋覆蓋，然后進(jìn)行灑水降溫。拆模后立刻用草袋進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，確保混凝土表面濕潤，不因失水速度過快造成裂縫。

3.2橋梁施工工藝控制措施

首先是施工材料的控制，要對鋼筋、水泥、碎石等原材料進(jìn)行嚴(yán)格的抽樣檢查，確保原材料符合施工要求。對混凝土的混合比例，可以采用對比試驗(yàn)，在不同的條件下進(jìn)行含水量檢驗(yàn)，及時(shí)調(diào)整混合比例。然后是混凝土的攪拌和澆筑。攪拌時(shí)間不少于一兩分鐘，運(yùn)輸時(shí)間較短，及時(shí)修補(bǔ)裂縫。公路橋梁施工規(guī)范規(guī)定，表面裂縫小于0.15mm深度小于10mm的裂縫可以不用處理，這種規(guī)格的縫隙主要是由于混凝土表面干縮引起的無害縫隙，不對混凝土整體產(chǎn)生破壞性影響。但是當(dāng)縫隙超過以上要求，就必須及時(shí)進(jìn)行縫隙修補(bǔ)。縫隙修補(bǔ)多采用1：2的水泥砂漿，先鑿出裂縫未到發(fā)展位置，用砂漿磨平，這種方法比較簡單，但是外觀不美，能看出明顯的修補(bǔ)痕跡。另一種方法是灌漿法，填充裂縫和承受壓力，將裂縫兩邊的混凝土粘在一起，有一定的抗形變能力。目前灌漿法主要采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行修補(bǔ)。

3.4 橋梁施工預(yù)防裂縫措施

如果在冬季出現(xiàn)霜凍的狀況下，橋梁的施工單位應(yīng)該盡快地停止施工，并且盡量將工程的施工期選擇在春天，這樣的溫度是很適合橋梁的施工建設(shè)的，當(dāng)然這只是針對四季分明的地區(qū)而言。對于北方地區(qū)的施工期應(yīng)在冬季及早地停止，而南方就相對溫和，甚至可以四季施工，溫度也不會(huì)對橋梁的施工有多大的影響。

4 結(jié)語

綜上所述，我國的橋梁在施工建設(shè)過程中還是存在一定問題的，雖然建設(shè)技術(shù)方面在近些年來有了很大的提高，但是在實(shí)際的施工建設(shè)工程中還是常常存在著一些問題，困擾著橋梁工程的施工單位，作為工程的施工單位必須要在工程施工中嚴(yán)格地控制質(zhì)量，保證橋梁在施工完成后不會(huì)出現(xiàn)一些像裂縫之類的問題，影響橋梁運(yùn)行后的正常使用。在橋梁的裂縫控制中，我們還應(yīng)該應(yīng)用高科技來提高橋梁的施工質(zhì)量。

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