路橋工程混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫分析

高永春

【摘要】在我國目前的橋梁工程建造當(dāng)中，其鋼筋混凝土的橋梁則是作為最多的橋梁工程。然而，在鋼筋混凝土的橋梁當(dāng)中其裂縫問題則是最為多見的一種效應(yīng)，也是最難防止發(fā)生的一種現(xiàn)象。因此，怎樣可以避免和減少這種情況的發(fā)生是我們需要進(jìn)一步研究和分析的。主要針對(duì)路橋施工當(dāng)中的混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)的裂縫問題，對(duì)此從材料、設(shè)計(jì)、施工以及荷載等諸多方面進(jìn)行探討，對(duì)于產(chǎn)生裂縫的各種原因進(jìn)行分析，從而找出合理的預(yù)控措施，同時(shí)也提高了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

【關(guān)鍵詞】路橋工程；混凝土結(jié)構(gòu)；裂縫；措施

【Abstract】In our current project to build a bridge among its reinforced concrete bridge is the bridge project as the largest. However， among its reinforced concrete bridge crack problem it is an effect of the most common and also the most difficult to prevent the occurrence of a phenomenon. Therefore， how to avoid and reduce the occurrence of this situation is that we need further research and analysis. Mainly for road and bridge construction cracks in concrete structures which often appear， which were from the material， design， construction and other loads and investigate many aspects， for various reasons， cracks were analyzed in order to identify a reasonable pre-control measures， also improve the durability of concrete structures.

【Key words】Crack；Concrete structure；Road and bridge engineering measures

當(dāng)前，我國交通建設(shè)在隨著迅猛的發(fā)展，而路橋建設(shè)也在不斷的增多，但在不同類型的路橋施工當(dāng)中，其混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用則是越來越廣泛，并且在路橋的施工過程當(dāng)中已經(jīng)占據(jù)了很大的一部分，得到了廣泛的使用。由于在路橋的施工當(dāng)中，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)就是施工方便、裝飾性較強(qiáng)、價(jià)廉物美，并且承載力較大等一些優(yōu)勢(shì)，但是，在應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)的同時(shí)也會(huì)存在一些問題，由于沒有充分的了解混凝土的一些主要性能，所以施工結(jié)束后，其結(jié)構(gòu)便會(huì)出現(xiàn)裂縫等一些不良反應(yīng)，在一定程度上也帶來了不便，雖然在施工當(dāng)中會(huì)應(yīng)用各種不同的措施進(jìn)行預(yù)防，但這種現(xiàn)象仍會(huì)時(shí)有出現(xiàn)，同時(shí)也造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)此，研究人員為了可以控制和降低裂縫的產(chǎn)生，都對(duì)此做了大量的實(shí)驗(yàn)研究，從而提出了一些相應(yīng)的解決措施，并把混凝土裂縫問題控制在最小的范圍里。

1 產(chǎn)生混凝土裂縫的重要因素。

1.1由于混凝土的特性就是熱脹冷縮。

1.1.1所以在環(huán)境發(fā)生變化以及內(nèi)部的溫度出現(xiàn)變化時(shí)，其混凝土就會(huì)出現(xiàn)變形，而變形受到一定的約束時(shí)，就會(huì)在其結(jié)構(gòu)的內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，如果應(yīng)力超出了混凝土所具有抗拉強(qiáng)度時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫的問題。

1.1.2而溫度裂縫不同于其它裂縫，它會(huì)根據(jù)溫度變化隨之發(fā)生變化。主要的原因體現(xiàn)在：

（1）受到日照的影響作用。由于在橋面板和主梁等結(jié)構(gòu)的側(cè)面在受到長時(shí)間太陽的曝曬以后，其溫度就會(huì)比其它部位要高很多，從而造成溫度梯度出現(xiàn)非線形分布，因受到了約束力的影響，所以在其局部的拉應(yīng)力就會(huì)很大，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

（2）受到年溫差的影響作用。由于四季的溫度都在不斷的變化當(dāng)中，而變化出現(xiàn)緩慢時(shí)，則橋梁結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生縱向的位移，如果出現(xiàn)情況時(shí)，通?？梢愿鶕?jù)橋面的支座、伸縮縫等結(jié)構(gòu)進(jìn)行緩沖，而結(jié)構(gòu)位移當(dāng)受到一定的限制時(shí)便會(huì)引起裂縫問題。

（3）受到突然降溫的影響作用。天氣變化無常，當(dāng)突然降雨、日落以及受到冷空氣的侵襲等現(xiàn)象，都會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)外的表面溫度出現(xiàn)下降，在其內(nèi)部溫度的變化則會(huì)緩慢的出現(xiàn)溫度梯度現(xiàn)象，從而導(dǎo)致應(yīng)力變化而產(chǎn)生了裂縫。

1.2由于混凝土處在常規(guī)的靜與動(dòng)的荷載狀態(tài)下，或者是次應(yīng)力的作用下時(shí)所發(fā)生的裂縫就是荷載裂縫，其中包括了直接應(yīng)力裂縫與次應(yīng)力裂縫。

（1）在設(shè)計(jì)階段的處理。所謂直接應(yīng)力指的就是通過外荷載作用從而引起了直接應(yīng)力，便導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。其產(chǎn)生的因素包括幾方面：第一，由于沒有合適的計(jì)算模型，所結(jié)構(gòu)的受力并沒有吻合實(shí)際情況。第二，在施工階段的處理。沒有對(duì)預(yù)制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)以及受力特點(diǎn)進(jìn)行全面的了解，并且隨意的運(yùn)輸、起吊以及安裝。對(duì)施工結(jié)構(gòu)擅自更改，并且也改變了結(jié)構(gòu)的受力模型。第三，在使用階段的處理。沒有按照設(shè)計(jì)載荷的要求，未能限制重型、大型車輛來往。同時(shí)也會(huì)受到自然因素的影響等。

（2）所謂次應(yīng)力裂縫指的就是在外荷載的作用下所引起的次應(yīng)力，從而導(dǎo)致裂縫。一般在外荷載的影響作用下，主要是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)物在實(shí)際工作時(shí)會(huì)與常規(guī)計(jì)算存在偏差，所以就會(huì)對(duì)一些部位引起次應(yīng)力，從而產(chǎn)生開裂。而在實(shí)際的施工當(dāng)中，這種裂縫則是引發(fā)荷載裂縫的一個(gè)重要因素。

1.3在很多的橋梁工程當(dāng)中，由于混凝土產(chǎn)生的收縮問題所引發(fā)的裂縫現(xiàn)象則是最常見的在其種類當(dāng)中，其縮水收縮以及塑性收縮這兩種收縮問題是作為導(dǎo)致混凝土變形的關(guān)鍵因素。而塑性收縮主要就是在進(jìn)行混凝土澆筑以后的4～5小時(shí)左右，其水泥當(dāng)中的水化反應(yīng)較為劇烈，逐漸形成了分子鏈，所以出現(xiàn)水分急劇的蒸發(fā)現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土失水收縮的能力，因?yàn)榛炷敛]有硬化，所以也就出現(xiàn)了塑性收縮的現(xiàn)象。而縮水收縮指的就是當(dāng)混凝土出現(xiàn)硬結(jié)后，表層的水會(huì)不斷的蒸發(fā)，面濕度則會(huì)減少，從而混凝土的體積就會(huì)降低，出現(xiàn)龜裂紋的現(xiàn)象。

2. 主要的防治措施

2.1為了避免裂縫的出現(xiàn)，可以降低溫度應(yīng)力以及改善約束條件。

而控制溫度應(yīng)力的方法有幾個(gè)方面：（1）澆筑混凝土的時(shí)間如果是天氣較為炎熱時(shí)，應(yīng)降低澆筑的厚度，并且應(yīng)用澆筑層面做散熱處理。（2）可以混凝土當(dāng)中埋設(shè)一根水管，并且通入冷水做降溫處理。（3）在對(duì)混凝土的拌合時(shí)，可以通過水把碎石進(jìn)行冷卻，從而降低對(duì)其澆筑的溫度。（4）在混凝土入模時(shí)必須要嚴(yán)格控制其溫度。（5）在進(jìn)行拆模時(shí)也應(yīng)掌握好時(shí)間，如果當(dāng)氣溫下降時(shí)必須要對(duì)其表面做好保溫措施，防止混凝土的表面出現(xiàn)溫度梯度的問題。如果混凝土的溫度比氣溫要高時(shí)，則應(yīng)考慮拆模的具體時(shí)間，從而防止出現(xiàn)早期裂縫的問題。如果是新澆筑的混凝土，進(jìn)行提前拆模就會(huì)對(duì)其表面產(chǎn)生極大的拉應(yīng)力，受到溫度的沖擊，存在產(chǎn)生裂縫的危險(xiǎn)。但是，如果需要提前拆模，就必須要在拆除模板以后應(yīng)快速的對(duì)其表面進(jìn)行覆蓋保溫材料，從而可以防止在混凝土表面出現(xiàn)過大的拉應(yīng)力。

2.2在施工當(dāng)中可以選用合適的配合比以及外加劑，從而確?；炷恋墓こ藤|(zhì)量，并且避免發(fā)生開裂的問題。

此外，也應(yīng)按照規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)，在混凝土當(dāng)中適量的摻入一些外加劑，但是，由于很多外加劑都會(huì)具有一定的緩凝作用、改善塑性功能、增加和易性等方面，所以在實(shí)踐當(dāng)中必須要進(jìn)行試驗(yàn)研究，從而選用一種較為合理的外加劑，并且也更加經(jīng)濟(jì)。

2.3應(yīng)加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的管理措施，并提高施工技術(shù)。

進(jìn)行施工以前必須要對(duì)原材料進(jìn)行試驗(yàn)、檢測(cè)，并且在施工過程當(dāng)中也應(yīng)嚴(yán)格的根據(jù)方案要求進(jìn)行施工，提高計(jì)量監(jiān)測(cè)措施，同時(shí)做好檢查記錄。如果在澆筑的過程當(dāng)中發(fā)生了冷縫問題，必須要及時(shí)的采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決，并把施工措施落實(shí)到位。

3. 結(jié)語

總之，在路橋的施工過程當(dāng)中，產(chǎn)生混凝土裂縫因素會(huì)存在很多，并且錯(cuò)綜復(fù)雜，而產(chǎn)生裂縫的重要原因就是質(zhì)量的通病，所以我們必須要從施工工藝、原材料、設(shè)計(jì)等諸多方面進(jìn)行加強(qiáng)控制，并提高管理措施，嚴(yán)格按照施工的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，從而預(yù)防和控制混凝土裂縫的發(fā)生。此外，在對(duì)路橋施工時(shí)也應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，對(duì)早期的養(yǎng)護(hù)處理與預(yù)防措施并進(jìn)，把裂縫問題降低到最小的限度，防止危害產(chǎn)生。如果是已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫，必須要及時(shí)的采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，從而控制裂縫的構(gòu)建，減少病害擴(kuò)大等問題。

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