混凝土橋梁裂縫的種類和產(chǎn)生的原因

摘 要：橋梁建設(shè)是我國交通基礎(chǔ)建設(shè)中不可或缺的組成部分，而混凝土橋梁也是現(xiàn)代橋梁中較為常見的類型，混凝土橋梁在實(shí)際的施工中可能會(huì)由于多種不同的原因產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫，裂縫的存在將會(huì)對混凝土橋梁整體的安全性產(chǎn)生較大的威脅，為了有效防范和控制混凝土橋梁裂縫的危害，充分保證混凝土橋梁的使用安全，文章將針對混凝土橋梁裂縫的種類及產(chǎn)生原因展開分析，以期為混凝土橋梁裂縫的控制與治理提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：路橋工程；混凝土橋梁；結(jié)構(gòu)裂縫；種類；產(chǎn)生原因

在路橋工程的建設(shè)施工中，質(zhì)量與安全始終是施工企業(yè)及社會(huì)各界所關(guān)注的重點(diǎn)問題，只有充分保證橋梁的建設(shè)質(zhì)量，才能夠確保其使用的安全性，在此基礎(chǔ)上，路橋建設(shè)投資才能夠真正產(chǎn)生預(yù)期效益。結(jié)構(gòu)裂縫對于橋梁質(zhì)量與安全而言，是一個(gè)重要的隱患因素，尤其是混凝土橋梁的建設(shè)中，結(jié)構(gòu)裂縫的控制也是一個(gè)長期存在的難題，要解決這一難題，明確混凝土橋梁裂縫的種類和產(chǎn)生原因也就顯得尤為必要。

1 溫度裂縫及其產(chǎn)生原因

溫度裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)工程中較為常見的一種裂縫類型，由于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度差異下，表層與內(nèi)層混凝土熱脹冷縮程度不同，進(jìn)而產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度差異超過一定范圍時(shí)，混凝土的強(qiáng)度將不能夠抵抗所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力作用，進(jìn)而造成裂縫的出現(xiàn)?；炷翗蛄汗こ讨械臏囟攘芽p的產(chǎn)生有幾種情況，首先是混凝土澆筑過程中，混凝土材料凝結(jié)時(shí)自身在水化熱作用下產(chǎn)生的內(nèi)部溫度快速升高，如果外界溫度相對較低，也就會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部溫度之間出現(xiàn)較大差異，隨著溫差的加大，在較大溫度應(yīng)力的作用下，就會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。其次，橋梁工程長期處于室外環(huán)境中，如夏季高溫天氣下，橋梁表面受到陽光長期直射，溫度升高較快，而相對的橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部及背陰處與橋梁表面想接觸的結(jié)構(gòu)部件的溫度則相對較低，這樣就會(huì)產(chǎn)生一定的溫差，在結(jié)構(gòu)自身約束作用力和局部的拉應(yīng)力作用下，也就容易導(dǎo)致溫度裂縫的產(chǎn)生。此外，一些突變天氣導(dǎo)致的驟冷驟熱，也會(huì)造成橋梁混凝土結(jié)構(gòu)表面與內(nèi)部產(chǎn)生較大溫差，進(jìn)而造成裂縫的出現(xiàn)。

2 變形裂縫及其產(chǎn)生原因

變形裂縫也是混凝土橋梁裂縫的一種主要類型，出去溫度因素導(dǎo)致的變形外，其他一些條件下也可能會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形，當(dāng)變形量超過混凝土強(qiáng)度的承受范圍時(shí)就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生?；炷翗蛄汗こ讨械淖冃瘟芽p主要有以下兩種情況。首先是由地基沉降所導(dǎo)致的混凝土結(jié)構(gòu)變形，地基是橋梁的重要基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分，地基的穩(wěn)定性對于橋梁的建設(shè)質(zhì)量有著較大的影響，造成地基沉降的原因很多，既包括自然因素，也包括人為因素。如在橋梁地基建設(shè)前沒有做好地質(zhì)勘察，未及時(shí)進(jìn)行地基基礎(chǔ)的改良和加固，冬季施工沒有考慮凍土融化后可能產(chǎn)生的體積變化，施工選址未能避開地質(zhì)活動(dòng)頻繁區(qū)域，施工規(guī)劃不完善導(dǎo)致地質(zhì)基礎(chǔ)被破壞等人為因素都可能會(huì)造成地基施工完成后出現(xiàn)沉降，導(dǎo)致橋梁裂縫的產(chǎn)生。再如，地基受地表或地下水侵蝕，地下水位發(fā)生變化，山體滑坡、地層下陷等自然災(zāi)害的發(fā)生，也可能會(huì)導(dǎo)致橋梁地基的沉降，使橋梁混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。其次是收縮變形裂縫，即因各方面因素導(dǎo)致混凝土體積出現(xiàn)較快速的收縮變化，所產(chǎn)生的應(yīng)力作用超過混凝土強(qiáng)度承受范圍，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。收縮變形裂縫的主要產(chǎn)生原因包括混凝土因水分蒸發(fā)出現(xiàn)干縮、因泌水現(xiàn)象導(dǎo)致的塑性收縮變形、因水泥的水化物與二氧化碳反應(yīng)所造成的碳化收縮變形等，都會(huì)導(dǎo)致橋梁工程中的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。

3 荷載裂縫及其產(chǎn)生原因

荷載裂縫也是混凝土結(jié)構(gòu)橋梁工程較為常見的一種裂縫類型，混凝土橋梁工程大多數(shù)情況下都屬于大規(guī)模的工程，橋梁結(jié)構(gòu)自身就具有著龐大的質(zhì)量，這也是橋梁結(jié)構(gòu)靜荷載的一個(gè)主要部分，同時(shí)，橋梁工程的使用功能決定著其還必須要受到交通運(yùn)行所帶來的不同的荷載作用影響，在通常情況下，受到常規(guī)靜、動(dòng)荷載以及次應(yīng)力等影響，就會(huì)產(chǎn)生荷載裂縫，具體分為直接應(yīng)力和次應(yīng)力兩種裂縫，具體出現(xiàn)的原因主要表現(xiàn)一下幾個(gè)方面：在設(shè)計(jì)過程中，在對整體的結(jié)構(gòu)計(jì)算過程中出現(xiàn)不準(zhǔn)確情況，或漏算一些項(xiàng)目，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)受力與實(shí)際的受力情況不相吻合等情況；在施工過程中，施工單位對混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)了解不夠，沒有完全按照施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行施工，施工順序比較混亂，疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算情況不準(zhǔn)確等；在橋梁使用過程中，出現(xiàn)了車輛超載運(yùn)行的情況，還有受到地震等自然條件的影響。在進(jìn)行設(shè)計(jì)整個(gè)混凝土橋梁外荷載中，由于實(shí)際的是施工狀態(tài)與常規(guī)計(jì)算會(huì)出現(xiàn)不同程度的出入，導(dǎo)致混凝土橋梁的一些結(jié)構(gòu)引起次應(yīng)力，從而出現(xiàn)裂縫；在進(jìn)行道路橋梁施工過程中，經(jīng)常進(jìn)行鑿槽和開洞的施工，同時(shí)在實(shí)際過程中很難進(jìn)行精確的模擬計(jì)算，因此，在受力構(gòu)件挖孔完成后，出現(xiàn)了力流繞射的情況，在空洞的周圍產(chǎn)生比較大的應(yīng)力；在連續(xù)梁中，經(jīng)常要截?cái)噤撌阱^固的斷面周圍出現(xiàn)裂縫。

4 質(zhì)量裂縫及其產(chǎn)生原因

質(zhì)量裂縫是對各類因材料質(zhì)量所導(dǎo)致的裂縫的統(tǒng)稱，此類裂縫的產(chǎn)生原因主要與施工材料的選用有關(guān)，施工材料作為建筑工程施工的基礎(chǔ)，對于工程整體質(zhì)量的影響是十分嚴(yán)重，劣質(zhì)材料或性能與工程需求不符的材料一旦被應(yīng)用到混凝土橋梁工程中，就很容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。首先，混凝土橋梁施工中最主要材料就是混凝土，混凝土的配置需要用到水泥、砂石、骨料、外加劑等材料，其中如水泥安定性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)、砂石的粒徑級配不能夠滿足工程施工的實(shí)際需求、骨料粒徑性質(zhì)不達(dá)標(biāo)或摻有雜質(zhì)、外加劑選用不當(dāng)?shù)榷伎赡軙?huì)導(dǎo)致最終配制出的混凝土質(zhì)量不符合施工標(biāo)準(zhǔn)，而部分工程可能會(huì)選用成品混凝土，如果混凝土中雜質(zhì)超標(biāo)，在應(yīng)用到工程施工中后，很容易導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，同時(shí)，混凝土雜質(zhì)超標(biāo)還可能加劇碳化現(xiàn)象，當(dāng)碳化蔓延至鋼筋結(jié)構(gòu)表面時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致鋼筋的銹蝕，并發(fā)生膨脹，進(jìn)而沿銹蝕位置出現(xiàn)裂縫。其次，鋼筋材料也是混凝土橋梁施工中的主要材料，可能導(dǎo)致橋梁裂縫產(chǎn)生的鋼筋材料質(zhì)量問題主要分為兩種，其一是鋼筋材料自身的強(qiáng)度和承載力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，鋼筋材料作為混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部骨架，如鋼筋材料強(qiáng)度不足，就可能會(huì)導(dǎo)致在混凝土結(jié)構(gòu)受到外力作用或自身發(fā)生形變時(shí)，不能夠?qū)ζ浣o予足夠的支撐，致使結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性下降，加大裂縫出現(xiàn)的幾率，其二是鋼筋材料防腐防銹處理不到位，這就會(huì)導(dǎo)致在橋梁的長期使用中，鋼筋材料更容易受到氧化銹蝕的影響，不僅會(huì)因銹蝕膨脹導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生，還將造成鋼筋與混凝土的裹握力下降，影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度與穩(wěn)定性，更易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，威脅橋梁結(jié)構(gòu)的使用安全與使用壽命。

5 結(jié)束語

混凝土橋梁裂縫的分類有很多標(biāo)準(zhǔn)，裂縫產(chǎn)生的原因也是多方面的，如溫度、荷載、收縮變形、地基變形、材料質(zhì)量等都可能成為導(dǎo)致混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的誘因，對混凝土橋梁裂縫種類及產(chǎn)生原因的分析，能夠幫助橋梁建設(shè)企業(yè)技術(shù)人員更加準(zhǔn)確把握施工技術(shù)要點(diǎn)，從而在建設(shè)過程中積極采取措施，對裂縫的產(chǎn)生進(jìn)行有效防控，進(jìn)而保證混凝土橋梁的使用安全，使其經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值得到更充分有效的發(fā)揮。

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作者簡介：張宇，身份證號：232324198804055516。