混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

彭華謙 蘇俊飛

摘 要：裂縫是橋梁施工過程中影響較大的因素之一。裂縫的出現(xiàn)，直接影響到整個橋梁的質(zhì)量以及使用期限。其中，混凝土中出現(xiàn)的裂縫問題一直被公認(rèn)為最為棘手的問題。針對這一問題，只要采取恰當(dāng)?shù)拇胧?，是可以補(bǔ)救裂縫的缺陷的。本文通過分析常見的裂縫種類，提出相應(yīng)的防治措施，探討可行途徑實(shí)現(xiàn)橋梁的質(zhì)量和使用期限最優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：橋梁；混凝土；基底；裂縫；修補(bǔ)

混凝土是現(xiàn)代建筑業(yè)中必不可少的建筑材料。而在橋梁施工過程中，混凝土上出現(xiàn)的裂縫也是較為普遍。就算是在施工過程中采取相應(yīng)的措施對其進(jìn)行控制，裂縫問題也很難解決。通過實(shí)驗(yàn)研究，我們發(fā)現(xiàn)溫度因素對混凝土裂縫產(chǎn)生與否起著至關(guān)重要的作用。

1 裂縫程度分析

根據(jù)不同的條件，混凝土的裂縫所表現(xiàn)得形式也不同。即便是目前的規(guī)定在各國表現(xiàn)不同，但在實(shí)質(zhì)上還是趨于一致的，比如說對承載力和耐久性就存在嚴(yán)格的要求。其精度一般控制在0.1mm左右。隨著混凝土技術(shù)的日益成熟，目前很多國家根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)將其寬度放松到0.2mm。

此外，根據(jù)外部環(huán)境的實(shí)際情況，按照設(shè)計(jì)自身的要求，這個裂縫的寬度還可以放寬到0.4mm。至于鋼筋的順筋周圍的裂縫，需要及時處理，排除危險(xiǎn)性。

隨著預(yù)應(yīng)力混凝土的使用范圍逐漸擴(kuò)大，對其強(qiáng)度的要求也在不斷地提高。通過采用泵送，讓其收縮和水化熱急速增加，隨之而來的是難以避免的約束裂縫，這個裂縫也很難控制，需要尋找更好的辦法來解決相關(guān)的問題。

至于預(yù)應(yīng)力的寬度，我們需要嚴(yán)格控制。作為“應(yīng)力腐蝕”的一種，很容易受到不必要的腐蝕，而且預(yù)兆的可能性也較小，一旦裂縫出現(xiàn)，就很難控制?？v深裂縫的貫穿性需要嚴(yán)格避免，倘若出現(xiàn)這種裂縫，需要通過化學(xué)灌漿來保證整個框架的強(qiáng)度。裂縫出現(xiàn)的時間一般是在工程實(shí)施后的一個月左右，中期裂縫一般是半年，至于后期裂縫，大概需要一兩年時間。

2 裂縫產(chǎn)生的類型和原因

2.1 溫度升降變化的影響

和其他裂縫相比，因?yàn)闇囟鹊脑蛟斐傻牧芽p是十分具有特點(diǎn)的。溫差的大小，晝夜溫度的升降變化以及混凝土在水化過程中溫度的變化是其主要致因。裂縫產(chǎn)生的原理主要是因?yàn)橥獠凯h(huán)境的變化造成內(nèi)部構(gòu)造的改變，內(nèi)部力的分布的平衡狀態(tài)將會打破，從而使內(nèi)外力失調(diào)，以致新的裂縫在溫度的作用下產(chǎn)生。

2.2 地基升降對裂縫的影響

低級的沉降的均勻程度對構(gòu)件的變形程度產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。比如說結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)自身的類型差異大小、地質(zhì)條件的溫度程度等都會影響到薄弱部位產(chǎn)生裂縫，從而影響整個混凝土的牢固程度。

2.3 施工質(zhì)量對裂縫深淺的影響

鋼筋混凝土的裂縫還受到人為因素的影響，尤其是橋梁建設(shè)中的裂縫，一般是在混凝土構(gòu)建的制作，運(yùn)送以及安裝過程中形成的。施工質(zhì)量的高低和施工過程中的嚴(yán)謹(jǐn)度都會對整個工程的質(zhì)量產(chǎn)生一定消極影響。混凝土混合的過程中，由于振搗和現(xiàn)場澆搗的得當(dāng)程度不同，對混凝土自身的嚴(yán)密性也存在不同的作用。混凝土澆筑的快慢影響其流動的速度，流動的速度的快慢會影響混凝土凝合程度。如果在混凝土硬化過程中沉實(shí)不足，容易在澆筑后的幾小時之內(nèi)出行愛你裂縫；除此之外，模板剛度的強(qiáng)弱以及接縫處的縫口大小都有可能引起模板漏漿。模板的拆卸早晚，溫度條件和養(yǎng)護(hù)周期等原因也是裂縫是否會出現(xiàn)的原因。

3 裂縫防范和控制

3.1 控制溫度高低

針對溫度引起的裂縫，需要采取以下措施來解決相關(guān)的問題：首先，在材料的選擇上，低熱和中熱水泥是不錯的選擇，這樣可以增強(qiáng)混凝土的硬度。一般那來說，礦渣水泥和粉煤灰水泥等是目前建筑工程中較為合適的原料，添加一定的添加劑可以減少混凝土的用量。其次，外加劑的添加可以使混凝土的流動性和保水性能逐漸改善，讓混凝土的水分可以逐漸蒸發(fā)，增加其塑造能力。在高溫季節(jié)進(jìn)行澆筑混凝土?xí)r，一般搭建遮陽板來控制混凝土的溫度。最后，拆模時間要合理規(guī)劃，在氣溫變化過程中，需要嚴(yán)格把控其溫差，做好及時的保溫工作，避免因?yàn)闇夭钤虺霈F(xiàn)裂縫。此外，在寒冷的冬季，還要對混凝土澆筑體進(jìn)行保溫工作。

3.2 基底施工處理細(xì)節(jié)分析

①為了避免基底下部出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象，需要加寬樁柱式基礎(chǔ)。

②為了沉降勻稱，需要夯實(shí)基底?；椎暮粚?shí)度要考慮到土層的性質(zhì)，一般凍土對基底的影響是很明顯的。擴(kuò)大剛性基礎(chǔ)，連接下部結(jié)構(gòu)，采取措施處理基底相關(guān)的部分，避免出現(xiàn)因?yàn)椴痪鶆虻脑蛟斐傻某两祮栴}。

③提高基底的承載能力，強(qiáng)化橫向的連接程度，降低因?yàn)槌两档膯栴}造成的接縫之間的縫隙問題。及時消除縫隙，提高施工的整體質(zhì)量。

3.3 強(qiáng)化控制施工質(zhì)量

為了讓施工質(zhì)量得到實(shí)質(zhì)性的提升，需要加強(qiáng)對施工質(zhì)量的控制。有以下幾個方面的要求：

1）振搗棒在澆搗過程中需要快插慢撥，控制好振搗的時間，杜絕因?yàn)檫^度振搗和漏振的原因造成的現(xiàn)象發(fā)生。一般來說，時間的長短對施工的質(zhì)量有著決定性的影響。過短的時間會導(dǎo)致振搗不嚴(yán)實(shí)，致使混凝土攪拌不均勻；過長的時間會導(dǎo)致混凝土分層現(xiàn)象的出現(xiàn)，最終強(qiáng)度會出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，以致上層混凝土表面很容易出現(xiàn)裂縫。

2）早期的養(yǎng)護(hù)對混凝土來說意義重大。恰當(dāng)?shù)仞B(yǎng)護(hù)可以讓混凝土避免出現(xiàn)不必要的收縮，保證其穩(wěn)固性。在施工的過程中，澆筑完混凝土需要及時使用養(yǎng)護(hù)罩布。一般在靜養(yǎng)的四小時之后對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這樣才能在恰當(dāng)?shù)臈l件下達(dá)到養(yǎng)護(hù)的最佳效果。

3.4 修補(bǔ)裂縫的方法選擇

3.4.1灌漿法的使用

灌漿法主要是針對裂縫對橋梁產(chǎn)生重大影響時，為了減少其對橋梁的破壞而采取的一項(xiàng)補(bǔ)救措施。一般情況下，使用該方法主要是一般的修補(bǔ)技術(shù)無法滿足橋梁的表面修補(bǔ)時采取的一種急救措施。灌漿法，顧名思義，就是借助一定的設(shè)備，通過相應(yīng)的技術(shù)，將漿料灌入到裂縫中。伴隨著時間的向后推進(jìn)，漿質(zhì)料會慢慢地硬化。硬化之后的漿質(zhì)料會和橋梁原有的混凝土形成緊密的聯(lián)系，避免出現(xiàn)新的裂縫。水泥漿和環(huán)氧聚合物是一般施工過程中選用的漿質(zhì)材料，這些材料只適合一般程度下的裂縫。針對更加嚴(yán)重的裂縫，需要另謀出路。

3.4.2嵌縫法的使用

作為一種具有很強(qiáng)效果的裂縫修補(bǔ)法，嵌縫法在裂縫的修補(bǔ)過程中表現(xiàn)效果突出。嵌縫法的工作原理是在裂縫處開出一個槽，在槽中填充止水材料，這樣可以有效地封堵裂縫，從而讓橋梁的美觀度得到較好的提升。

3.4.3加固法的使用

橋梁的使用壽命和其性能受到混凝土結(jié)構(gòu)性能的影響，因此在橋梁施工過程中，需要對橋梁混凝土上的裂縫進(jìn)行加固。結(jié)構(gòu)加固法的出現(xiàn)，可以讓混凝土的結(jié)構(gòu)變得更加牢固。通過增加混凝土的橫截面積，添加支點(diǎn)，增補(bǔ)整個混凝土的牢固性。

4 結(jié)語

橋梁建設(shè)關(guān)乎到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，在某一種程度上，橋梁設(shè)計(jì)的安全與否關(guān)乎到一個城市的形象。因此在橋梁設(shè)計(jì)到運(yùn)營的過程中，需要加強(qiáng)對橋梁多個方面的管理。每一個建設(shè)的環(huán)節(jié)都會影響到橋梁裂縫的出現(xiàn)，因此需要高度關(guān)注橋梁建設(shè)中的每一個步驟。按照國家的相關(guān)規(guī)定，對橋梁進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，合理的施工，以至最后實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)營的效果。

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