市政橋梁施工混凝土裂縫分析及防治措施淺談

李小鋒

南通市市政工程設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司

市政橋梁施工混凝土裂縫分析及防治措施淺談

李小鋒

南通市市政工程設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司

在新的大時(shí)代背景下，我們國家正處在蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，國家城市化進(jìn)程不斷加快。在發(fā)展的過程中，我國政府部門十分重視基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，城市橋梁工程建設(shè)屬于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，如何更好的保證城市橋梁工程項(xiàng)目的質(zhì)量是人們十分關(guān)注的一個(gè)問題。但是，混凝土在施工過程中非常容易出現(xiàn)裂縫問題，裂縫問題的存在嚴(yán)重影響了城市橋梁建設(shè)的整體質(zhì)量。本文章以市政橋梁施工中混凝土產(chǎn)生裂縫為研究對象，首先分析了橋梁工程中混凝土產(chǎn)生裂縫的成因，然后接下來探討了橋梁混凝土裂縫的防治措施。

市政橋梁工程；混凝土；裂縫

混凝土材料最主要的缺點(diǎn)就是抗拉性能差，容易產(chǎn)生裂縫，這也是橋梁在施工過程中十分常見的一種質(zhì)量安全隱患，混凝土裂縫不但會影響橋梁使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致橋梁垮塌。

1　裂縫類型

1.1收縮引起的裂縫

收縮裂縫是指在混凝土澆筑后會產(chǎn)生水化熱，以及混凝土中的水分在散失過程中，混凝土自身收縮產(chǎn)生的裂縫。收縮種類可分為自生收縮、塑性收縮、碳化收縮和失水收縮，以上幾種收縮都會產(chǎn)生不同程度的混凝土裂縫。

1.2沉降收縮裂縫

沉陷裂縫是指混凝土結(jié)構(gòu)由于其地基土質(zhì)不均勻、松軟或回填土沒有壓實(shí)而造成不均勻沉降所致，特別是在冬季，如果混凝土基礎(chǔ)或模版支撐在凍土層上，待溫度升高凍土化凍后會產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

1.3溫度裂縫

混凝土在硬化初期水泥水化放熱會造成內(nèi)部積聚較多熱量，溫度升高，而外部環(huán)境溫度較低就會形成溫度梯度，混凝土溫度開始下降。溫度下降過程中混凝土?xí)l(fā)生收縮變形，在一定約束條件下，將在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部及其表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土相應(yīng)齡期的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，結(jié)構(gòu)就會開裂。

2　裂縫產(chǎn)生的原因分析

2.1荷載問題

這種裂縫產(chǎn)生的原因主要是設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式受到后期荷載的相關(guān)作用，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。譬如，鋼筋混凝土預(yù)制梁板在進(jìn)行預(yù)制的時(shí)候采用的是預(yù)拱，但是由于橋梁后期荷載的作用，使得預(yù)拱消失，最終在底部抗拉的位置混凝土開裂，這種裂縫在規(guī)定允許范圍以內(nèi)是安全的，一般規(guī)范要求鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土裂縫寬度不得大于0.2cm，可如果超出了容許范圍值，就會對結(jié)構(gòu)的安全性能造成影響。

2.2不規(guī)范施工、運(yùn)營及特殊事件

施工過程中很多不規(guī)范的操作都有可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫：(1)模版的裝配不當(dāng)、發(fā)生移位、剛度不夠、混凝土強(qiáng)度不夠時(shí)拆模過早產(chǎn)生應(yīng)力分布，以及模版干燥，都有可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫；(2)施工階段，在橋上不加限制的堆放重物或者在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)讓車輛通行；(3)混凝土澆筑完成后養(yǎng)護(hù)不及時(shí)或不到位，都容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)溫度裂縫或收縮裂縫；(4)現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉不當(dāng)(偏心、超張)，都會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫；(5)運(yùn)營階段，超出橋梁設(shè)計(jì)載荷的重型車輛過橋通行；受車輛、船舶的撞擊；(6)大風(fēng)、大雪、地震、爆炸災(zāi)害等。

3　市政橋梁施工中混凝土裂縫的防治措施

3.1裂縫修補(bǔ)處理

1)修補(bǔ)表面的方法。裂縫表面修補(bǔ)是經(jīng)常應(yīng)用的一種補(bǔ)救方法，一般是對混凝土的深層裂縫和表面裂縫進(jìn)行處理，其對混凝土構(gòu)造的承載性比較小。通常而言，是將環(huán)氧膠泥或者水泥漿涂抹在混凝土的裂縫處。在混凝土涂抹水泥漿之后仍不間斷地開裂，就需要將一層玻璃纖維布粘貼在裂縫的地方，進(jìn)而保障完整地修補(bǔ)裂縫。

2)加固構(gòu)造的方法。在橋梁施工的時(shí)候，混凝土裂縫的產(chǎn)生會影響到橋梁的主體結(jié)構(gòu)，借助結(jié)構(gòu)加固的方式能夠使混凝土構(gòu)造的承載能力增加，并對支點(diǎn)進(jìn)行加固。

3)灌漿修補(bǔ)的方法。當(dāng)橋梁混凝土裂縫對橋梁結(jié)構(gòu)影響比較大時(shí)，需要實(shí)施灌漿修補(bǔ)法。在混凝土裂縫當(dāng)中通過真空壓力設(shè)施壓入之前準(zhǔn)備好的漿質(zhì)料，在時(shí)間的推移影響下，漿質(zhì)料能夠逐步地硬化，進(jìn)而與現(xiàn)有的混凝土進(jìn)行融合，最終形式一個(gè)新的整體。

3.2規(guī)范施工工藝

施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求對混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)所在土層根據(jù)承載力要求，進(jìn)行換土、回填、壓實(shí)，確保混凝土基礎(chǔ)在澆筑后不會發(fā)生沉降；按設(shè)計(jì)要求使用模板，堅(jiān)決杜絕使用剛度不夠或表面不光滑的模板；澆筑時(shí)，需對大體積混凝土構(gòu)件進(jìn)行二次振搗，保證混凝土振搗密實(shí)；在混凝土達(dá)到規(guī)范要求的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能拆除模板，模板拆除時(shí)應(yīng)小心施工，注意不要對混凝土構(gòu)件造成撞擊破壞；混凝土養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)注意溫度和濕度的控制，還需確?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)時(shí)間充足，達(dá)到混凝土的養(yǎng)護(hù)齡期。

3.3施工材料的合理選擇

針對市政道路橋梁施工來說，原材料的選擇非常重要，只有從源頭上對工程質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)，才可以有效的防止裂縫的出現(xiàn)。

3.4控制混凝土施工配合比

①水泥質(zhì)量控制。水泥的品種和用量的多少均會對水化熱造成決定性的影響，水化反應(yīng)對產(chǎn)生溫度釋放的大小與速度主要取決于水泥內(nèi)部礦物成分，所以，在對水泥品種進(jìn)行選擇的時(shí)候，要選擇水化熱比較低的水泥，同時(shí)還要在確保其強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，利用后期強(qiáng)度降低水泥的用量。②骨料質(zhì)量控制。改善骨料級配，在保證能夠進(jìn)行泵送的基礎(chǔ)上選擇合適粒徑的連續(xù)級配石子，減少混凝土產(chǎn)生的收縮變形；對于細(xì)骨料來說，要選擇中砂，減少水以及水泥的用量；另外還要對骨料內(nèi)部的含泥量進(jìn)行控制，防止骨料內(nèi)部含泥量太多，避免混凝土產(chǎn)生過大收縮變形，降低其抗拉強(qiáng)度。

總之，市政橋梁工程中混凝土產(chǎn)生裂縫的情況十分的常見，形成原因也是復(fù)雜多樣的，而且對橋梁的安全性有著十分重要的影響。工程技術(shù)施工人員和工程監(jiān)理人員應(yīng)對橋梁施工過程中的設(shè)計(jì)要求、材料標(biāo)準(zhǔn)、施工工藝、施工質(zhì)量等進(jìn)行嚴(yán)格的控制，最大限度地保護(hù)橋梁結(jié)構(gòu)，延長橋梁使用壽命，真正的降低橋梁在使用過程因混凝土產(chǎn)生裂縫而帶來的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和安全風(fēng)險(xiǎn)，提高橋梁的使用性能，確保工程質(zhì)量安全。

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