橋梁混凝土裂縫的施工控制技術(shù)

李義康

【摘要】隨著中國經(jīng)濟社會的迅猛發(fā)展，我國交通事業(yè)也進入到了一個輝煌的時期。受各種各樣因素比如國土面積廣大、河流廣布以及地勢等的影響，有的交通干線必須要能夠有橋梁架橋來保證交通的順暢，因此，我國的橋梁施工技術(shù)也日益精湛。橋梁施工的過程中，最為重要的材料就是混凝土，混凝土也被大批量的投入使用。某種程度上來說，橋梁建筑質(zhì)量的好壞直接影響我國交通安全的好壞。

【關(guān)鍵詞】橋梁，混凝土，裂縫，施工控制

交通建設(shè)迅猛發(fā)展的今天，各類橋梁建筑可謂層出不窮。在各種形式的施工當中，混凝土的應用可謂越來越廣泛，由此可見混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代橋梁工程建設(shè)中的重要性。但混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代橋梁建筑工程中也存在一些問題，在經(jīng)過一段時間之后，就會出現(xiàn)譬如裂縫以及其他一些不良的反應，給人們的心理造成擔憂以及害怕。盡管在施工中我們已經(jīng)采取了各種各樣的措施防范這一問題，但問題依舊出現(xiàn)。本文就橋梁混凝土裂縫的施工控制技術(shù)要點進行了論述，旨在保障混凝土的質(zhì)量。

一、橋梁混凝土裂縫種類及其成因

1.1溫度變化引起的裂縫

當外部環(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，結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)生溫度裂縫。引起溫度變化的主要因素有：1）年溫差。一年中四季溫度不斷變化，當結(jié)構(gòu)的位移受到限制時就會引起溫度裂縫。年溫差一般以一月和七月的月平均溫度作為變化幅度。2）日照。橋面板、主梁或橋墩側(cè)面受太陽曝曬后，溫度明顯高于其他部位，溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，導致局部拉應力較大，出現(xiàn)裂縫。日照和驟然降溫是導致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見原因。3）驟然降溫。突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可導致結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降，但因內(nèi)部溫度變化相對較慢而產(chǎn)生溫度梯度。日照和驟然降溫內(nèi)力計算時可采用設(shè)計規(guī)范或參考實際資料進行，混凝土彈性模量不考慮折減。

1.2荷載作用下形成的混凝土裂縫

因為混凝土要經(jīng)常承受著動態(tài)或靜態(tài)的荷載或者次應力，在荷載或次應力的作用下混凝土會產(chǎn)生裂縫，稱為荷載裂縫，這樣的裂縫又分為直接應力裂縫與次應力裂縫。這里所說直接應力裂縫，主要是說混凝土在承受由于外荷載而導致的直接力作用下產(chǎn)生的裂縫，而產(chǎn)生這種裂縫的主要原因可能是在橋梁建筑構(gòu)造設(shè)計的過程中存在不合理的情況、或是在進行橋梁施工過程中沒有按照相關(guān)的施工操作事項進行施工，沒按圖紙要求進行施工，也可能是在橋梁投入使用的過程中存在超過橋梁最大荷載能力的車輛通行等情況；次應力裂縫主要是指由于外荷載所引起的次應力所造成的裂縫。在工程施工過程中最為常見的一種裂縫就是次應力裂縫。

1.3鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土的質(zhì)量較差或保護層的厚度不夠，導致空氣中的二氧化碳侵蝕到混凝土構(gòu)件內(nèi)的鋼筋表面，使鋼筋周圍的混凝土堿度降低，或者由于氯化物的介入，使鋼筋周圍的氯離子含量增大，引起鋼筋表面的氧化膜發(fā)生破壞，使鋼筋中的鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵的體積比原狀體積增加 2～4 倍，從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，同時會沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲透到混凝土表面。由于銹蝕的原因，使得鋼筋的有效截面面積縮小，鋼筋與混凝土的包裹力削弱，造成結(jié)構(gòu)承載力下降，誘發(fā)其它形式的裂縫產(chǎn)生，嚴重的還會導致結(jié)構(gòu)破壞。

二、保證混凝土質(zhì)量及控制裂縫的措施

2.1溫度的控制

首先，改善骨料級配， 采用干硬性混凝土、加添加劑等措施以減少混凝土中的水泥用量：拌和混凝土時用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土時減少澆筑硬度， 利用澆筑層面散熱；在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度變化；施工中長期暴露的混凝土澆筑體表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采用保溫等措施。其次，合理地分縫分塊， 避免基礎(chǔ)過大起伏；合理地安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。另外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，防止表面干縮。特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫十分重要。應特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的。因此施工中應以預防其貫穿性裂縫的發(fā)生為主。

2.2原材料質(zhì)量控制

水泥。應結(jié)合混凝土特點控制水泥水化熱以及水泥的收縮作用，盡量選用水化熱低、收縮度低的水泥，而避免采用早強型水泥；骨料。應選擇細度模數(shù)在2.7～3.1范圍內(nèi)的含泥量低的粗中砂，其砂率的最佳值為0.33，避免砂率過高出現(xiàn)細骨料過多、粗骨料過少，在混凝土澆筑后增加收縮量而不利于抗裂；粗骨料應選用連續(xù)級配，且級配良好的彈性模量較低的骨料，并盡量選用吸水率較小的骨料以降低其收縮；外加劑。為增強混合料的和易性可在保證混凝土強度的前提下適當摻加定量的粉煤灰以保證膠凝材料的總量，以充分發(fā)揮粉煤灰在混合料內(nèi)的物力填充作用及其粉末效應，增強混合料的密實度以改善混凝土的工作度和施工性能，并可減少混合料的沁水及離析現(xiàn)象，并可發(fā)揮粉煤灰可延緩水化熱峰值出現(xiàn)的特性以降低澆筑后的溫度峰值。

2.3施工時對外界因素進行嚴格的觀察與檢測

在進行橋梁建筑施工時許多外界因素會對施工建筑產(chǎn)生較大的影響加溫度、濕度。因此在施工時對外界因素的觀察與檢測是必要的。（l）由于混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)有著熱脹冷縮的特性，因此在施工過程中要對橋梁進行保溫，即保證其正常的溫度。如在夜間進行澆筑，因為白天溫度相對較高若是進行澆筑等操作無法控制混凝土的入倉溫度。而夜間進行不會過冷也不會過熱，以免造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定。（2）材料的選取是外界因素中最為重要的一項，無論其他因素再完美再達標若是制造混凝土的材料質(zhì)量存在問題，也無法進行彌補這就要求施工人員在采購材料時要選取性價比最高的材料，并且要對施工現(xiàn)場的狀況進行全面地了解加當?shù)販囟容^高就要選擇能夠耐高溫的材料等。（3）在橋梁施工完畢后要請專業(yè)對橋梁進行專業(yè)的測評分析確定橋梁的最大承重量，并嚴格按照標準設(shè)定監(jiān)測系統(tǒng)，要對車輛的尺寸、高度、重量、長度進行明令限定，嚴防超載超重情況的發(fā)生，并制定相關(guān)的懲罰措施。

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