橋梁混凝土耐久性設計

（山東省交通科學研究院， 山東 濟南 250014）

0 引言

橋梁工程中混凝土區(qū)別一般的公路工程中的混凝土的防滲、耐久性、抗沖刷等特殊性，如果混凝土材料綜合性能無法滿足施工需要，就會引起滲漏甚至洪澇災害。提高混凝土的穩(wěn)定性，確保其安全和質(zhì)量是混凝土技術在橋梁工程施工中應用的條件和前提。為此，在橋梁工程施工時，需要進行混凝土檢測試驗，開展生產(chǎn)質(zhì)量檢測工作，從根本上為人民的生命財產(chǎn)安全提供了保障。

1 關于橋梁施工中混凝土裂縫的類型及產(chǎn)生的原因

1.1 橋梁混凝土結構施工人員操作不當導致

橋梁混凝土結構出現(xiàn)質(zhì)量上的問題， 很大一部分是由于在施工過程中， 具體的一線施工人員沒有嚴格遵循公路與橋梁混凝土結構施工規(guī)范要求的的材料配比率進行混凝土的攪拌， 所以會使橋梁混凝土結構在使用過程中技術指標不達標、承重性能變差、材質(zhì)變脆、抵抗應力能力下降從而出現(xiàn)裂縫。

1.2 從裂縫的成因來劃分

（1）結構性裂縫的成因

我們所說的結構性裂縫的發(fā)生，其主要影響因素的是由于受到過重的荷載影響導致的，出現(xiàn)這種裂縫，是因為橋梁設計階段和施工過程中的施工方法存在偏差，承載能力較弱。

荷載引起的裂縫體現(xiàn)在以下兩個方面：

①直接應力裂縫，在橋梁工程混凝土結構承受自身能力以外的荷載時，就會發(fā)生直接裂縫；②次應力裂縫，由外部荷載的次應力作用引起的。受到外部荷載的作用，設計應力與實際情況或多或少會存在一定差距，引起次應力的產(chǎn)生，使得橋梁發(fā)生裂縫；除此之外，進行橋梁鑿槽、開洞等作業(yè)操作的時候，多是憑借經(jīng)驗對鋼筋的受力情況進行設置，此時容易發(fā)生的情況是受力構件挖孔后出現(xiàn)應力集中情況導致結構性裂縫出現(xiàn)。

另外，地基底部結構發(fā)生形變也會引起結構裂縫，當?shù)鼗霈F(xiàn)形變，就會引起不均勻沉降現(xiàn)象和水平位移情況的發(fā)生，導致混凝土結構的實際抗拉能力無法滿足應力實際需要，導致裂縫情況的發(fā)生。

（2）非結構性裂縫的成因

我們所說的非結構性裂縫主要是因為周圍溫度不穩(wěn)定和混凝土自身發(fā)生收縮變形所導致的。對橋梁工程混凝土結構進行施工操作的過程中，對于材料的配置、振搗澆筑的后期養(yǎng)護等，都有可能發(fā)生非結構性裂縫的情況。

因為混凝土自身在收到外部環(huán)境的作用下，會出現(xiàn)熱脹冷縮的物理反應，如果混凝土的形變情況受到約束，結構應力超出自身抗拉性的時候，溫度裂縫便由此產(chǎn)生。所以，對橋梁工程混凝土結構施工過程中，需要嚴格把控好受到日照、水熱化和冬季施工等因素的影響。

所謂的收縮性裂縫，在混凝土施工過程中較為常見，引起收縮裂縫的主要因素包括水泥品種、骨料品種、水灰比及混凝土的振搗時間等。另外，如果在施工中發(fā)生剛進生銹、凍脹、選擇的施工材料不符合不標準要求、施工技術存在偏差等，同樣會導致非結構性混凝土裂縫的產(chǎn)生。

1.3 對細節(jié)重視力度不夠

對橋梁施工項目進行設計的時候，設計要素會收到很多因素的影響作用，要求設計工作者全方位、多角度考慮問題的影響要素，把控細節(jié)，提升質(zhì)量意識和安全性能要點的把控。但是，現(xiàn)階段很多參與到橋梁項目建設的人員沒有注意對細節(jié)要點的控制，也沒有及時學習先進的管理技術和理念，導致管理方法落后。除此之外，因為橋梁經(jīng)常發(fā)生超荷載情況，導致交通事故發(fā)生率顯著增多，也會對橋梁耐久性造成影響

2 橋梁混凝土耐久性設計要點

2.1 前期準備工作的注意事項

在橋梁工程建設過程中，混凝土面層施工質(zhì)量直接影響著整體工程質(zhì)量，所以要在施工前期做好各項準備，在采用混凝土面層技術之前，需要對橋梁工程施工進行現(xiàn)場考察，例如施工環(huán)境、現(xiàn)場質(zhì)地等等，在制定施工方案時要與實地勘察結果相結合，從而保證方案的合理性，大幅度提升橋梁質(zhì)量。另外，在混凝土面層施工建設中需要注意以下方面：第一，合理的選擇所需要應用的材料，并且對材料質(zhì)量進行嚴格把控，將混凝土進行合理配比，從而使混凝土的強度得以保證；第二，確定混凝土配比之后，要進行樣品實驗，二次測試混凝土材料的水準點，從而保證混凝土的精度，使其能夠達到施工所需要求；第三，定時檢測混凝土施工器械，保證機器能夠正常運行；第四，要對橋面施工質(zhì)量進行檢測，為了避免施工過程中出現(xiàn)誤差，要保證混凝土的質(zhì)量，另外要在混凝土施工段中選取試驗檢測路段，檢測距離外 250米，同時把控好混凝土面層的攤鋪系數(shù)和攤鋪速度，減小誤差。

2.2 裂縫控制策略

（1）結構性裂縫的預防措施

進行橋梁混凝土結構作業(yè)過程中，想要控制好結構性裂縫的出現(xiàn)，需要與施工現(xiàn)場的實際情況進行有效結構，利用新技術新方法，建造計算模型，對施工材料的使用和放置進行嚴格要求，對混凝土有關的工序在操作過程中，必須按照施工標準要求嚴格執(zhí)行，強化混凝土現(xiàn)場施工管理，防止出現(xiàn)超荷載情況，避免荷載過大引起裂縫情況的出現(xiàn)。

（2）非結構性裂縫的預防措施

在橋梁混凝土施工過程中，必須嚴格把控對于混凝土的澆筑方法，掌握好時間和速度。在炎熱的夏季展開施工操作，需要做好按時灑水工作，對混凝土進行降溫；在寒冷冬季展開施工操作，則需要做好相應的保溫工作，防止因為溫差過大所引起的裂縫情況，此外，還需要不斷強化混凝土的養(yǎng)護工作，避免發(fā)生收縮裂縫，不斷提升橋梁混凝土結構的耐久性。

2.3 嚴格控制施工中混凝土的溫度

在極端天氣情況下，不宜進行混凝土結構的施工工作。（1）人在極寒或者酷暑天氣下的工作效率會顯著降低， 施工人員的工作效率下降必然會對工程質(zhì)量好壞產(chǎn)生影響。 此外，在極端天氣情況下， 周圍環(huán)境溫度與混凝土結構內(nèi)部溫度溫差過大，很容易產(chǎn)生過大的拉壓應力，從而在拉應力的作用下混凝土出現(xiàn)大面積的開裂。（2）不但要對周圍的施工環(huán)境溫度做出要求， 同時也要在施工的過程當中及時的對混凝土結構進行實時的溫度監(jiān)控。 當出現(xiàn)溫度變化較大，或者環(huán)境溫度改變較為迅速時，及時的采取措施進行處理，必要時可以采用保溫設備進行溫度控制。 此外，在拆除模板的過程中也要避免內(nèi)外溫度的差異過大。

2.4 健全混凝土現(xiàn)場養(yǎng)生制度和做好試塊的留置工作

現(xiàn)場混凝土養(yǎng)生直接關系到構造物實體強度，健全混凝土養(yǎng)生制度就是為了保障現(xiàn)場構造物實體能有效獲得混凝土應有強度，讓混凝土達到應有等級，發(fā)揮混凝土應有的能力。對于外露部位，根據(jù)不同的氣候條件，可以選擇曬水養(yǎng)生、養(yǎng)生膜包裹保濕養(yǎng)生、土工布覆蓋保溫養(yǎng)生等諸多方法，在氣溫合適的雨季也可以直接利用雨水養(yǎng)生。但高溫季節(jié)和低溫季節(jié)的混凝土養(yǎng)生，應制訂有針對性的養(yǎng)生制度和措施，以確保結構物的混凝土物理性能不受損傷。

3 結束語

綜上所述，在現(xiàn)階段的橋梁建設中面臨的主要問題是橋梁混凝土材料的耐久性和耐凍性，在進行西部大開發(fā)建設時，想要使建設工程項目達到所預計的使用壽命，相關的單位以及工作人員必須嚴格把關，要保證橋梁混凝土的耐久性與耐凍性。

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