橋梁裂縫產(chǎn)生的原因淺析

摘 要：伴隨當前我國公路橋梁工程建設(shè)不斷發(fā)展，我國交通運輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積不斷擴大，其中橋梁工程是其中一個非常重要的環(huán)節(jié)。在橋梁工程建設(shè)過程中，對橋梁施工質(zhì)量的控制非常關(guān)鍵，其中橋梁裂縫就是其中一個常見問題，本文就針對我國貴州省某段橋梁工程建設(shè)為例，對其中橋梁裂縫產(chǎn)生的具體原因進行了分析。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；裂縫；問題分析

中圖分類號：U445.71 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）27-0187-02

在橋梁工程建設(shè)發(fā)展過程中，在橋梁工程質(zhì)量控制上經(jīng)常會產(chǎn)生各種質(zhì)量問題，嚴重影響到了工程施工整體質(zhì)量，嚴重的還會造成橋梁整體垮塌。在橋梁工程建設(shè)過程中，混凝土開裂是其中比較常見的問題，這種問題對橋梁工程施工人員帶來了比較大的挑戰(zhàn)。在橋梁工程施工當中，如果采取一些相應(yīng)的解決措施，會在很大程度上對混凝土施工裂縫問題進行解決。為了最大程度上對橋梁混凝土裂縫問題進行解決，相關(guān)施工人員需要對各方面施工技術(shù)加以改進，并且在混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因很多，并且在類型上比較復(fù)雜，其中還有很多外界因素對其形成嚴重干擾，在橋梁裂縫產(chǎn)生的主要原因有荷載裂縫、溫度變化產(chǎn)生裂縫以及收縮問題產(chǎn)生的裂縫等，本文就針對我國貴州省某橋梁工程建設(shè)為例，重點分析橋梁裂縫的類型和成因。

1 工程概況

通過對我國貴州省某橋梁建設(shè)工程進行了分析，通過對橋梁整體結(jié)構(gòu)分析得出，該橋梁樁基共102根，樁長2585.4m，樁徑為？準120cm、？準130cm、？準150cm、？準180cm、？準200cm五種，根據(jù)現(xiàn)場實際情況所有樁基采用沖孔灌注樁施工輔以人工挖孔兩種方式進行，樁基深度小于25m無不良地質(zhì)的干孔樁可以采用人工開挖；其它地質(zhì)不良、樁長較長或采用鉆孔鉆施工可加快施工進度的樁基采用沖孔灌注施工工藝，在對橋梁整體工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量進行考察過程，發(fā)現(xiàn)了在橋梁部分混凝土結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生了大量程度不同的裂縫問題，并且在大橋表面上銜接部分處也產(chǎn)生比較明顯的裂縫情況，針對這一問題相關(guān)研究人員進行了橋梁裂縫問題進行了詳細分析。

2 橋梁裂縫產(chǎn)生的主要原因分析

2.1 環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的裂縫

在橋梁工程施工過程中，混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，并且在外部溫度環(huán)境或者是混凝土內(nèi)部溫度產(chǎn)生變化的時候，混凝土?xí)艿綔囟鹊挠绊懏a(chǎn)生形變，在受到形變應(yīng)力產(chǎn)生的影響，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生一定的應(yīng)力，在應(yīng)力超過了混凝土實際抗拉強度的時候，就會產(chǎn)生混凝土裂縫問題。在一些跨海大橋的施工過程中，在混凝土表面的溫度應(yīng)力甚至可能超過活載應(yīng)力，其中在溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫問題，主要是隨著溫度的變化進行擴張或者是閉合，造成溫度變化的主要因素分為：

2.1.1 年溫差

在一年四季當中溫度會不斷的進行變化，但是在變化的程度上相對比較緩慢，這對橋梁的整體結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生了一定的影響，其中主要的問題就是造成橋梁在縱向上產(chǎn)生位移，同時通過橋面上的伸縮縫、支座移動或者是設(shè)置柔性橋墩等相關(guān)方式進行有效協(xié)調(diào)，只有在橋梁整體位移受到限制的時候，才會產(chǎn)生混凝土溫度裂縫問題。比如，在一些拱橋、鋼架橋等類型中的變化尤為明顯。

2.1.2 日常溫差

在橋梁面板上、主橋梁上或者是橋墩的側(cè)面上，在受到了太陽暴曬之后，在表面溫度上會明顯的高出其他部分的溫度，同時在溫度梯形上呈現(xiàn)出一種非線性的分布狀態(tài)。由于受到本身的約束性作用，造成了局部位置的張拉應(yīng)力比較明顯，并且其中還會產(chǎn)生比較明顯的裂縫情況，在日常溫度突然下降，造成了橋體表面溫度下架，進而產(chǎn)生了收縮應(yīng)力之后，很容易造成橋梁混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.1.3 水化熱

在橋梁工程施工過程中，在大體積混凝土施工當中，實際施工厚度超過2.0m之后，水泥水化之后會放出一定的熱量，造成了混凝土內(nèi)部的溫度過高，內(nèi)外溫差相對比較大，造成了混凝土施工避免產(chǎn)生裂縫問題。因此，在實際施工過程當中需要盡可能選擇水化熱比較低的混凝土類型，并且明確限制水泥的單位用量，降低骨料中的具體入模溫度，降低了混凝土內(nèi)外的溫差值，并且在必要的情況下可以使用循環(huán)冷卻系統(tǒng)來進行內(nèi)部散熱，保證混凝土內(nèi)部溫度保持在一種相對穩(wěn)定的狀態(tài)，防止產(chǎn)生裂縫問題。

2.2 收縮引起的裂縫

在工程施工過程當中，混凝土由于收縮造成的裂縫問題是比較常見的。在混凝土收縮的類型當中，塑性收縮與縮水收縮，是造成混凝土產(chǎn)生比較明顯形變的最關(guān)鍵原因，除此之外，其中還存在自生收縮以及碳化收縮等。

在塑性收縮問題上，主要是發(fā)生的混凝土施工過程中，或者是混凝土澆筑完成的4～5h之后，在此時間段內(nèi)水泥所產(chǎn)生的水化反應(yīng)會非常的激烈，同時在分子鏈會慢慢形成，所產(chǎn)生的泌水與水分的蒸發(fā)現(xiàn)象比較明顯，混凝土在失水之后產(chǎn)生了收縮性問題，同時因為混凝土骨料由于自重產(chǎn)生下沉問題，在混凝土還沒有完全硬化的時候的狀態(tài)，稱之為塑性收縮。在是U型收縮所產(chǎn)生的級別量非常大，通?？梢赃_到1%。在混凝土骨料不斷下沉的過程中，要是受到了鋼筋阻力之后，就會造成沿著鋼筋方向上的裂縫問題。

縮水收縮。在混凝土結(jié)硬之后，隨著混凝土表層的水分慢慢蒸發(fā)，在混凝土整體的濕度上不斷降低，同時混凝土體積也在慢慢減小，這也稱之為縮水收縮。由于混凝土表面的水分損失比較快，同時在內(nèi)部資源的損耗量上比較慢，因此，在混凝土表面上形成的收縮程度比較大，同時在內(nèi)部收縮上產(chǎn)生了不均勻的問題，在表面收縮產(chǎn)生形變的時候，受到了內(nèi)部混凝土應(yīng)力產(chǎn)生的約束，造成了混凝土標準所承受的拉力比較大，當中表面混凝土所承受的壓力，和其實際產(chǎn)生的抗拉強度存在差異的時候，就會產(chǎn)生收縮裂縫。

2.3 碳化收縮

在大氣環(huán)境當中的二氧化碳和水泥產(chǎn)生的水化物，在化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生了收縮形變，其中碳化收縮在濕度保持在50%左右的時候才可以發(fā)生，并且伴隨二氧化碳的整體濃度的加快和上升。通常來講碳化收縮不用做計算?；炷潦湛s裂縫的主要特點，其中大部分都屬于表面裂縫，在裂縫的寬度上比較小，并且在橫向上產(chǎn)生交錯，形成龜裂的狀態(tài)，其中影響混凝土收縮裂縫的主要原因分為水泥類型、水泥標號以及水泥的實際用量等方面，并且混凝土中的骨料品種也比較多，比如石英、石灰?guī)r。花崗巖等，在吸水性上都比較低，其中角閃巖和板巖骨料在吸水率上就比較大，同時所產(chǎn)生的收縮性就比較高。在水灰比上，混凝土用量越大，則水灰比就越高，混凝土所產(chǎn)生的收縮比例就越大。除此之外，水泥的標號越低、單位體積用料量越大，程度也就越大，在混凝土產(chǎn)生的收縮程度上就比較強，在實際施工過程中經(jīng)常會采用強行增加水泥用量方式來進行施工，造成混凝土整體結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力上升。

3 結(jié)束語

通過本文對橋梁施工中產(chǎn)生混凝土裂縫的主要原因分析和總結(jié)，可以看出在當前橋梁工程施工過程中，要想保證橋梁工程整體質(zhì)量，需要對橋梁裂縫問題加以充分解決，通過對混凝土材料的配合比以及施工方式和保養(yǎng)方式上出發(fā)，最大限度上降低混凝土裂縫問題，這對橋梁的整體的穩(wěn)定和安全性都起到了充分保障，同時對我國公路交通建設(shè)發(fā)展越起到了促進性作用。

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收稿日期：2018-8-14