淺談橋梁施工裂縫的形成原因及處理方法

楊建輝

摘 要：橋梁工程是道路交通系統(tǒng)的一個重要組成部分，其施工質(zhì)量直接關(guān)系著道路交通運(yùn)輸安全。近幾年，雖然橋梁工程的數(shù)量不斷增加，但在施工和使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)裂縫問題，嚴(yán)重影響了橋梁的質(zhì)量和運(yùn)行安全。本文對橋梁施工裂縫形成的原因進(jìn)行了分析，結(jié)合相應(yīng)的工程實例，對施工裂縫的處理方法進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：橋梁；施工裂縫；形成原因；處理方法

中圖分類號：U447 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

近年來，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動下，我國的道路交通事業(yè)持續(xù)繁榮，道路橋梁工程的數(shù)量也在不斷增加，對于工程施工的質(zhì)量和工藝技術(shù)提出了許多新的要求。在橋梁工程的建設(shè)中，經(jīng)常會遇到施工裂縫問題，影響工程的進(jìn)度和質(zhì)量，如果不能對其進(jìn)行有效處理，則會給橋梁的使用埋下巨大的安全隱患。

1.橋梁施工裂縫的形成原因

1.1溫度原因

物體本身存在熱脹冷縮的特性，混凝土自然也不例外。在橋梁施工中，如果內(nèi)部溫度條件發(fā)生較大的變化，就可能引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)的形態(tài)變化，如果形態(tài)變化受到框架等的約束，就會形成相應(yīng)的拉應(yīng)力，在超出混凝土抗拉強(qiáng)度后，就會引發(fā)相應(yīng)的溫差裂縫。溫差裂縫在一些大跨徑橋梁中較為常見。而引發(fā)溫差裂縫的一個重要原因，是水泥的水化熱問題。

1.2收縮原因

一是縮水收縮，當(dāng)混凝土凝結(jié)后，表層的水分會快速蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土濕度的下降，體積也會隨之降效。如果在硬化過程中，混凝土的表層大量失水但是內(nèi)部失水較少，就會導(dǎo)致內(nèi)部收縮力小而表面收縮力大，引發(fā)應(yīng)力分配不均的問題。同時，混凝土表面的收縮受內(nèi)部約束力的影響，會在其表層形成拉應(yīng)力，如果這個拉應(yīng)力超出了混凝土本身的抗拉強(qiáng)度，則會引發(fā)結(jié)構(gòu)開裂問題。二是塑性收縮，一般情況下發(fā)生在混凝土澆筑完成后5h左右，因此在這個時間段，混凝土的水化反應(yīng)劇烈，水分的迅速蒸發(fā)引發(fā)的泌水問題會使得混凝土產(chǎn)生塑性收縮。受重力因素的影響，混凝土中的骨料會下沉，在混凝土尚未完全固化的情況下，就可能導(dǎo)致塑性收縮現(xiàn)象，在這種情況下，一旦下沉中的骨料遇到鋼筋，就會在結(jié)構(gòu)表面形成裂縫。

1.3鋼筋銹蝕

在施工中，如果鋼筋保護(hù)層的厚度不達(dá)標(biāo)，則鋼筋會出現(xiàn)銹蝕或者碳化的現(xiàn)象，其體積會在較短的時間內(nèi)急速膨脹，對于包裹鋼筋的混凝土產(chǎn)生膨脹壓力，當(dāng)壓力超出混凝土的承受極限，就會形成裂縫，甚至裂縫還可能沿鋼筋走向不斷延伸。不僅如此，鋼筋的銹蝕會導(dǎo)致其有效截面和承載能力的下降，繼而誘發(fā)其他形式的裂縫，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞問題。

1.4施工質(zhì)量

施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)同樣會引發(fā)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)開裂問題。在橋梁施工中，必須切實做好規(guī)劃設(shè)計，如果沒有合理選擇工藝技術(shù)，沒有做好施工控制，就可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。例如，在進(jìn)行混凝土分層分段施工時，沒有對銜接位置進(jìn)行有效處理，則很容易導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。另外，在混凝土施工完成后，如果沒有能夠嚴(yán)格依照施工規(guī)范進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，也同樣會導(dǎo)致施工裂縫問題。

2.橋梁施工裂縫的處理方法

2.1工程概況

某道路橋梁工程屬于市政工程，橫跨河流兩岸，兩側(cè)為淤泥質(zhì)黏土，承載能力較差。同時，該橋梁本身的地理位置特殊，交通流量巨大，對于橋梁的施工質(zhì)量要求較高。經(jīng)現(xiàn)場勘查分析，決定采用樁基礎(chǔ)，大跨徑連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。該市政橋梁全長2.3km，采用雙向六車道設(shè)計。在施工中，發(fā)現(xiàn)在橋面、橋墩和箱梁等位置出現(xiàn)了施工裂縫，需要做好相應(yīng)的預(yù)防和處理工作。

2.2施工裂縫預(yù)防

（1）優(yōu)選施工材料：材料對于混凝土的質(zhì)量影響巨大，也是預(yù)防和控制施工裂縫的關(guān)鍵所在，必須得到足夠的重視。具體來講，一是選擇低水化熱水泥，做好必須的測試工作。通常情況下，水泥的水化熱與混合料的摻量呈反比，混合料摻量越大，水泥的用量越少，水化熱也就越低；二是應(yīng)該合理選擇骨料，確保其含泥量低、熱膨脹系數(shù)低，并且根據(jù)設(shè)計施工的要求，對骨料的級配進(jìn)行選擇。如果條件允許，應(yīng)該優(yōu)先選擇粒徑較大的骨料，使得骨料的強(qiáng)度能夠超過水泥膠結(jié)體，提升其在混凝土中的體積參數(shù)，降低水泥用量，對水泥水化熱進(jìn)行有效控制，從而減少施工裂縫的出現(xiàn)；三是應(yīng)該重視配比設(shè)計，在進(jìn)行施工前，需要結(jié)合相應(yīng)的試驗，確定混凝土配比，然后嚴(yán)格依照設(shè)計配比進(jìn)行混凝土的配置和施工，確保其能夠滿足橋梁工程對于混凝土的性能要求，提升混凝土的可泵性。

（2）關(guān)注地基處理：考慮到該工程基礎(chǔ)承載能力薄弱，需要切實做好基礎(chǔ)的處理工作，以避免不均勻沉降帶來的各種問題。在該工程中，采用的是樁基礎(chǔ)，通過在相應(yīng)位置打入預(yù)制樁的方式來提升基礎(chǔ)的承載能力，為了保障基礎(chǔ)的可靠性和穩(wěn)固性，需要做好勘查工作，確保預(yù)制樁能夠打入到堅硬的土層或者巖層，保持穩(wěn)定性。

（3）做好施工管理：在進(jìn)行橋梁施工的過程中，必須切實做好施工管理工作，保證施工的質(zhì)量。一是混凝土澆筑施工前，需要做好準(zhǔn)備工作，對基礎(chǔ)的施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗，對基面進(jìn)行清潔，避免雜物等對于施工質(zhì)量的影響。模板和支架的架設(shè)應(yīng)該嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，避免在施工過程中出現(xiàn)變形和下沉問題；二是應(yīng)該做好應(yīng)力分析，在必要時引入預(yù)應(yīng)力技術(shù)來保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和可靠性；三是應(yīng)該重視混凝土的澆筑和振搗施工，保證澆筑高度合理，振搗操作標(biāo)準(zhǔn)，不會出現(xiàn)漏振或者過振的情況；四是應(yīng)該重視施工順序，嚴(yán)格依照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工操作，減少附加應(yīng)力的出現(xiàn)；五是應(yīng)該重視混凝土的養(yǎng)護(hù)，在混凝土澆筑完成后，需要做好保溫保濕工作，確保養(yǎng)護(hù)周期足夠，避免出現(xiàn)過早拆模的現(xiàn)象。

2.2施工裂縫處理

對于已經(jīng)出現(xiàn)的施工裂縫，需要做好相應(yīng)的處理工作，盡可能消除裂縫帶來的影響和危害。比較常見的裂縫處理方法有幾種：一是表面處理法，可以分為表面貼補(bǔ)法和表面涂抹法兩種，前者常見于大面積漏水的情況，可以用于防滲堵漏，針對變形縫或者無法確定具體位置的裂縫進(jìn)行處理。后者則一般用于不漏水、不伸縮、不活動的施工裂縫，或者灌漿材料難以進(jìn)入的細(xì)微裂縫，不過如果裂縫的深度達(dá)到了鋼筋表面，表面涂抹法并不能起到有效處理；二是填充法，簡單來講，就是利用相應(yīng)的材料直接對裂縫進(jìn)行填充，適用于寬度在0.3mm以上的裂縫，具有操作簡單、費(fèi)用低廉的優(yōu)點，不過如果裂縫的寬度不足0.3mm，填充法的效果就會大打折扣。對此，可以結(jié)合V型槽法進(jìn)行處理；三是灌漿法，這種方法在細(xì)微裂縫和大裂縫的處理方面都有著良好的效果；四是結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法，適用于荷載問題引發(fā)的施工裂縫，尤其是對一些長期間沒有得到處理，混凝土耐久性下降或者結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降導(dǎo)致的施工裂縫，結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法具有良好的效果。

結(jié)語

總而言之，在橋梁工程中，施工裂縫是一種常見的質(zhì)量通病，其形成原因多種多樣，對于橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性危害巨大。對此，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該重視起來，對引發(fā)橋梁施工裂縫的主要原因進(jìn)行分析，做好相應(yīng)的防范和處理工作，對施工裂縫進(jìn)行有效控制，不斷提升橋梁工程的施工質(zhì)量和技術(shù)水平，提升自身的專業(yè)素質(zhì)，推動我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和完善。

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