淺析橋梁施工裂縫的成因與防治措施

張松濤

(黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院，黑龍江 哈爾濱 150080)

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淺析橋梁施工裂縫的成因與防治措施

張松濤

(黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院，黑龍江 哈爾濱 150080)

近年來，我跨海、跨江特大橋施工技術(shù)越來越成熟，橋梁工程的內(nèi)在施工質(zhì)量已經(jīng)得了飛速的提高，但橋梁施工中不可避免地會出現(xiàn)施工裂縫，嚴(yán)重影響橋梁工程質(zhì)量和安全。分析了橋梁施工裂縫的成因，并提出了施工中的預(yù)防措施和治理方法。

橋梁 裂縫；成因；防治措施

1 橋梁施工裂縫的成因分析

1.1 地基基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫

由于地基基礎(chǔ)變形，產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)水平方向的位移或者豎向發(fā)生不均勻沉降，混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力超過極限，致使橋梁結(jié)構(gòu)變化處、鋼筋上方等部位出現(xiàn)裂縫。

1.2 荷載超重產(chǎn)生裂縫

在施工過程中，在結(jié)構(gòu)上堆放過量的施工機(jī)具、施工材料，超過預(yù)制構(gòu)件的承載能力，沒有按照規(guī)范的要求進(jìn)行起吊、運(yùn)輸、安裝；或是不按施工圖紙施工，隨意改變結(jié)構(gòu)的施工順序，將構(gòu)件的原受力模式破壞；或者有機(jī)具振動時(shí)，未對結(jié)構(gòu)做疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算。這些不規(guī)范的施工操作，都會導(dǎo)致施工裂縫的產(chǎn)生。

1.3 施工原材料質(zhì)量不合格引發(fā)裂縫的產(chǎn)生

(1)水泥質(zhì)量不合格，會出現(xiàn)大小不一、不規(guī)則的裂縫。

(2)砂石粒徑過小、級配不良、空隙率大均會影響混凝土的強(qiáng)度，導(dǎo)致混凝土的收縮過大，產(chǎn)生收縮裂縫；砂石中的云母含量過大，會影響混凝土的強(qiáng)度；砂石中的含泥量過大，會降低混凝土的強(qiáng)度、抗凍性和抗?jié)B性；砂石中有機(jī)質(zhì)過多，會降低混凝土的強(qiáng)度，特別是早期強(qiáng)度，使混凝土出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫。

(3)拌和用水、外加劑中氯化物含量過多，會嚴(yán)重影響鋼筋的抗銹蝕能力，結(jié)構(gòu)很容易裂縫產(chǎn)生；若沒有適量的使用外加劑，混凝土的早期強(qiáng)度會過高或過低，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

1.4 溫度變化引發(fā)裂縫產(chǎn)生

(1)水化熱：大體積混凝土在澆筑后，由于水泥的水化熱作用，混凝土內(nèi)部的溫度很高，表面的溫度較低，這樣內(nèi)外溫差過大，混凝土表面不會出現(xiàn)裂縫。

(2)冬季施工時(shí)保溫措施不到位，或是蒸汽養(yǎng)生時(shí)措施不當(dāng)，混凝土溫度變化較大，忽高忽低，內(nèi)外溫度不均勻，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

(3)安裝T梁橫隔板時(shí)，支座預(yù)埋的鋼板與調(diào)平鋼板之間的焊接措施處理不當(dāng)，致使附近的混凝土容易被燒傷，產(chǎn)生裂縫。

(4)構(gòu)件張拉采用電熱張拉法時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼材的溫度可達(dá)到350 ℃左右，高溫也容易使混凝土出現(xiàn)裂縫。

1.5 施工工藝質(zhì)量不合格導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生

(1)大體積混凝土在施工時(shí)，保溫措施做的不到位，或者沒有進(jìn)行二次抹面，凝土表面就容易出現(xiàn)施工裂縫。

(2)混凝土的振搗工藝不好、過振、漏振，或者振搗棒插入不當(dāng)，都會導(dǎo)致混凝土不密實(shí)，出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞等缺陷，容易產(chǎn)生裂縫。

(3)混凝土的澆筑速度過快，使得混凝土在硬化之前沉實(shí)不足，硬化之后又沉實(shí)過大，這樣，在澆筑幾小時(shí)之后，混凝土就會產(chǎn)生收縮裂縫。

(4)混凝土的攪拌時(shí)間、運(yùn)輸時(shí)間過長，水分蒸發(fā)損失過多，導(dǎo)致混凝土坍落度過低，構(gòu)件就會出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。

(5)混凝土在分層、分段澆筑時(shí)，接頭部位處理的不妥，新舊混凝土粘結(jié)不好，或者后澆筑的混凝土養(yǎng)護(hù)措施不力，都會產(chǎn)生收縮裂縫。

(6)模板拆除不當(dāng)，或者拆模過早，都會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

2 橋梁混凝土裂縫的防治

2.1 要嚴(yán)格控制施工材料的質(zhì)量

在施工前，要對原材料進(jìn)行嚴(yán)格的抽樣檢驗(yàn)，及時(shí)調(diào)整施工配合比，確?；炷恋氖┕べ|(zhì)量。

(1)水泥：橋梁工程多使用普通硅酸鹽水泥，這種水泥水化熱比較高，混凝土的蒸發(fā)、收縮、凝固都比較快，容易使混凝土表面產(chǎn)生裂縫。為了緩解混凝土的急劇收縮現(xiàn)象，可以水泥中加入適量的緩凝劑。

(2)砂石材料：顆粒要潔凈，質(zhì)地堅(jiān)硬，級配良好。

(3)做好配合比對比試驗(yàn)，選擇合理的配合比。高溫下或者雨后，要對砂、碎石進(jìn)行含水量試驗(yàn)，及時(shí)對配合比進(jìn)行調(diào)整。

2.2 控制好混凝土坍落度

混凝土坍落度反映混凝土拌和物和易性的好壞，混凝土的和易性差，粘性就不好，容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象?？刂坪没炷撂涠龋炷恋膹?qiáng)度和其表面的光潔度都會得到提高。

2.3 溫度的控制

(1)高溫施工時(shí)，為了避免混凝土在澆筑后溫度過高，可以在水中加冰塊，或在混凝土內(nèi)部埋設(shè)水管，注入冷水進(jìn)行降溫。

(2)設(shè)置遮陽棚，避免砂、石等材料在陽光下暴曬，必要時(shí)可在骨料表面灑水，降低骨料的使用溫度。

(3)若早晚氣溫變化較大，避免溫度驟降使混凝土表面產(chǎn)生收縮裂縫，要對混凝土表面采取保溫措施。

2.4 控制好施工工藝

控制好混凝土拌和時(shí)間，保證混凝土的和易性，避免離析。運(yùn)輸時(shí)間不宜過長，不要超過30 min，避免日曬、雨淋；要分層澆筑，分層厚度控制在30 cm以內(nèi)；振搗時(shí)，振搗棒要插入上一層5～10 cm，振搗時(shí)間在1 min左右，直到不再排出氣泡為止。

2.5 加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)生

為了避免混凝土內(nèi)外溫差過大，防止混凝土表面裂縫的產(chǎn)生，在混凝土澆筑完成后，要立即對構(gòu)件進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生，灑水保持濕潤。一般養(yǎng)生時(shí)間要保證在7 d以上。

總之，橋梁在施工過程中，從施工材料到施工工藝，要層層把關(guān)，采取先進(jìn)科學(xué)的方法，多方面來預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生，以保證整個橋梁工程的施工質(zhì)量和安全。

[1] 王陽.公路橋梁施工中混凝土裂縫修補(bǔ)[J].遼寧建材,2005.

[2] 劉勇剛，彭曉光.混凝土橋梁施工裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施措施[J].交通科技.2009

2016-02-06

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