混凝土橋梁裂縫的種類和產(chǎn)生的原因

劉志鵬

中交三公局第一工程有限公司 遼寧沈陽 110031

混凝土是橋梁工程建設中非常重要組成部分，對工程質(zhì)量起到直接影響，為確保橋梁施工質(zhì)量，應嚴格按照要求進行施工，積極完善方案設計，確保建筑材料的質(zhì)量水平。但就目前來看，大體積混凝土施工質(zhì)量無法得到有效保障，會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設計不合理等問題，極易產(chǎn)生裂縫，不僅會對建筑工程外形帶來不利，還會嚴重影響橋梁工程質(zhì)量，因此采取有效的改進措施顯得至關(guān)重要。

1 混凝土橋梁裂縫的種類

1.1 溫度裂縫

溫度裂縫是因為溫度的改變而導致大體積混凝土出現(xiàn)收縮或膨脹而產(chǎn)生的裂縫。特別是在施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)裂縫的幾率相對較高。按照裂縫深度由深到淺的順序可劃分為貫穿裂縫、深層裂縫以及表面裂縫三種。大體積混凝土的表面裂縫可以在外界氣溫等條件下發(fā)展成深層裂縫，再進一步發(fā)展最終成為貫穿裂縫。貫穿裂縫的危害程度最大，它切斷了大混凝土的結(jié)構(gòu)斷面，還對整個橋梁的穩(wěn)定性造成負面影響。

1.2 塑性收縮裂縫

①塑性收縮裂縫通常發(fā)生在新澆筑的地面、路面、樓板、橋板等的裸露面積較大的混凝土構(gòu)體表面。②塑性收縮裂縫一般在混凝土終凝前發(fā)生，即在塑性階段產(chǎn)生，并且在養(yǎng)護開始前發(fā)生。③塑性收裂縫表現(xiàn)為由表及里、深度較淺、裂縫較寬，且開裂多而無規(guī)律性，多呈現(xiàn)龜裂紋，且裂紋隨收縮的加大會繼續(xù)發(fā)展。

1.3 結(jié)構(gòu)性裂縫

結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生與壓力荷載增加并超出承受范圍有直接關(guān)系。道路橋梁結(jié)構(gòu)在施工中需承受較大的荷載壓力，如果荷載壓力過大，超出結(jié)構(gòu)自身的強度和剛性，就會導致結(jié)構(gòu)因承受能力不足而出現(xiàn)裂縫問題，進而削弱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性，增加道路橋梁的使用風險。

2 混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因

2.1 施工質(zhì)量不達標

施工質(zhì)量也是導致道路橋梁工程出現(xiàn)混凝土裂縫問題的主要因素。例如，在道路橋梁工程施工期間，混凝土保護層的厚度過大，致使各方向鋼筋的保護層厚度加大，垂直方向的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫；因振搗不充分、不到位，混凝土結(jié)構(gòu)因受力荷載失衡出現(xiàn)裂縫；孔道灌漿填充不實，削弱灌漿強度，預應力鋼筋出現(xiàn)銹蝕，引發(fā)混凝土裂縫。此外，部分施工人員未嚴格參照設計圖紙與施工組織規(guī)劃進行施工，而是盲目憑借以往積累的實踐經(jīng)驗開展施工，降低了工程的施工質(zhì)量。

2.2 材料質(zhì)量較差

一些施工企業(yè)為了節(jié)約工程成本，在進行公路橋梁中的混凝土建設時使用了一些質(zhì)量不合格的產(chǎn)品，其強度和韌性難以滿足工程方案中的要求，在后續(xù)建設或使用過程中會出現(xiàn)開裂問題，嚴重影響公路橋梁上車輛行駛安全性?；炷恋钠焚|(zhì)主要受各類原材料的質(zhì)量和各類原材料混合比例的影響，施工單位要在進行澆筑施工前期著重關(guān)注這兩方面工作的開展，做好混凝土施工質(zhì)量保障工作。原材料的采買要按照工程方案的要求進行，如砂石的直徑尺寸、水泥材料的品牌等，充分保障原材料與方案要求的匹配度。在澆筑作業(yè)之前，需要對混凝土進行養(yǎng)護測試，記錄不同材料比例下混凝土的強度變化，從中選擇最適合施工地實際情況的方案開展施工建設工作，維護公路橋梁建設質(zhì)量，避免混凝土開裂問題。

2.3 溫度因素

因溫度變化而產(chǎn)生的裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生裂縫的主要原因，因為在混凝土拆模的過程當中出現(xiàn)了內(nèi)外溫差較大的情況?；炷林虚g的水因溫度高而產(chǎn)生熱量，但是排放的速度很慢，而混凝土外部的散熱速度相對較快，這就會使混凝土的內(nèi)外之間產(chǎn)生一定的拉應力，導致混凝土出現(xiàn)變形的情況。混凝土在凝固的時候容易出現(xiàn)水熱化的情況，其內(nèi)部的溫度會也出現(xiàn)很大幅度的提升，而混凝土冷卻需要很長的時間，在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)高溫時，就會導致其體積的膨脹，進而產(chǎn)生表面裂縫。

2.4 結(jié)構(gòu)設計問題造成的大體積混凝土裂縫

結(jié)構(gòu)設計產(chǎn)生的裂縫往往可以通過有關(guān)的科學計算得出。其運算流程是先計算大體積混凝土結(jié)構(gòu)的受力體系，再與內(nèi)力計算的結(jié)果充分結(jié)合就可以對正常情況下的計算模型以外的受力進行判斷。在進行大體積混凝土結(jié)構(gòu)設計時會出現(xiàn)與實際現(xiàn)場荷載狀態(tài)有一定的差異。例如外界溫度過高時，差異更為明顯，這會使橋梁轉(zhuǎn)角位置混凝土收縮變形，進而產(chǎn)生裂縫。在這樣的情況下，大體積混凝土的橋面也會出現(xiàn)一定程度的收縮變形，出現(xiàn)裂縫，導致拉應力以及溫度應力的產(chǎn)生。當橋梁明顯高于板厚時，由于梁比較高所受的溫度影響較低，所以梁和板間變形程度上會出現(xiàn)明顯的區(qū)別，導致板內(nèi)出現(xiàn)拉應力，裂縫就會產(chǎn)生。另外，由于兩者的表面積不同，板混凝土的干縮速度較快，變形快慢也會不同，會出現(xiàn)不同程度的裂縫。

3 結(jié)語

總之，影響混凝土開裂的原因很多，施工企業(yè)必須重視每一個環(huán)節(jié)的應用，提升混凝土施工的質(zhì)量保障。在進行道路橋梁的設計當中，要進行力學方面的優(yōu)化處理，充分考慮到施工地的地質(zhì)狀況和混凝土強度的影響。在混凝土材料進場之前必須要做好質(zhì)檢工作，保證不同材料抽檢的科學性與代表性。在施工過程中要注重對澆筑工藝的提升，做好混凝土硬化過程中的溫度控制，避免出現(xiàn)干縮或塌陷現(xiàn)象?；炷潦┕ね瓿珊筮€需要做好后續(xù)的養(yǎng)護處理，對已經(jīng)存在的裂縫及時進行檢測，修復和加固。