探討橋梁施工裂縫成因及防治

　　摘要：城市道路橋梁是城市的一個(gè)非常重要的交通工程，工程項(xiàng)目施工及養(yǎng)護(hù)管理是一項(xiàng)全面、全過程和全員參與的質(zhì)量管理，必須貫徹執(zhí)行建設(shè)工程質(zhì)量法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，合理配置施工生產(chǎn)管理要素和采用科學(xué)管理的方法，才能實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目預(yù)期的使用功能和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，交付出一條經(jīng)得起歷史考驗(yàn)的優(yōu)質(zhì)工程。

　　關(guān)鍵詞：橋梁施工,混凝土裂縫,原因,防治措施

　　一、混凝土施工裂縫種類及形成原因

　　混凝土因自身材料缺陷和外在因素的影響， 比如溫度和施工工藝質(zhì)量等， 都會(huì)使其產(chǎn)生裂縫。

　　1.混凝土自身收縮引起的裂縫

　　由混凝土自身收縮形成的裂縫是比較常見的一種裂縫， 一般包括以下幾個(gè)方面： a)塑性收縮; b)縮水收縮; c)自生收縮; d)碳化收縮。前兩種發(fā)生更為普遍。

　　裂縫產(chǎn)生的原因是混凝土通常在澆筑5h左右后， 水泥水化反應(yīng)激烈， 逐漸形成分水鏈， 水分急劇蒸發(fā)導(dǎo)致骨料下沉，混凝土硬化尚未完成， 此時(shí)發(fā)生塑性收縮; 骨料在下沉過程中由于受到鋼筋的阻擋， 會(huì)形成沿著鋼筋布置方向的收縮裂縫; 在混凝土初步硬化完成后， 表層的水分會(huì)逐漸蒸發(fā)，溫度逐漸降低， 混凝土體積逐漸減小， 形成縮水收縮; 混凝土內(nèi)外收縮不均勻， 表面收縮過大， 會(huì)受到內(nèi)部混凝土的約束， 表面混凝土承受拉力， 當(dāng)超過抗拉強(qiáng)度值后，會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。

　　2.鋼筋銹蝕引起的裂縫

　　橋梁結(jié)構(gòu)多修建在自然狀態(tài)的環(huán)境下， 一旦橋梁構(gòu)件的保護(hù)層比較薄， 密實(shí)性較差并且防腐設(shè)施簡單， 混凝土中的鋼筋多少會(huì)受到銹蝕。 一旦發(fā)生銹蝕， 鋼筋體積膨脹，就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，并且隨著時(shí)間流逝逐步惡化， 最終造成混凝土保護(hù)層剝落和鋼筋破壞。

　　3.荷載作用產(chǎn)生的裂縫

　　混凝土橋梁在靜、 動(dòng)荷載及次應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂縫稱為荷載裂縫， 主要有直接裂縫和次應(yīng)力裂縫兩種。 直接裂縫一般指在外荷載作用下引起的直接應(yīng)力裂縫， 裂縫產(chǎn)生的原因有： a)設(shè)計(jì)計(jì)算階段， 計(jì)算模型不合理， 結(jié)構(gòu)受力與假設(shè)不符合， 內(nèi)力與配筋錯(cuò)誤等; b)施工階段，隨意翻身、 起吊、運(yùn)輸、 安裝或沒有嚴(yán)格按照施工圖紙施工等; c)使用階段， 多指意外情況發(fā)生， 比如船舶的接觸、大風(fēng)和地震等。 次應(yīng)力裂縫一般是指外荷載作用引起的次生應(yīng)力裂縫， 裂縫產(chǎn)生的原因有： a)由橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常會(huì)開洞、設(shè)置牛腿等原因引起; b)由設(shè)計(jì)外荷載與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受載不符引起等。

　　4.溫度變化引起的裂縫

　　溫度變化引起的裂縫主要有三種： a)在施工過程中， 大體積混凝土澆筑后由于水泥水化放熱， 內(nèi)部溫度升高與外部溫差較大導(dǎo)致表面出現(xiàn)的裂縫;

　　b)多在冬季施工中， 由于施工措施不當(dāng)， 混凝土內(nèi)外溫度不均導(dǎo)致的裂縫; c)在預(yù)制T梁橫隔板安裝時(shí)， 由于焊接不當(dāng)引起的混凝土燒傷裂縫。

　　二、常見裂縫處理方法

　　1.表面修補(bǔ)法

　　它是一種簡單、 有效的修補(bǔ)方法， 主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載力沒有影響的表面裂縫以及深裂縫的處理。

　　2.灌漿、 嵌縫封堵法

　　主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)。 它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中， 膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體， 從而達(dá)到封堵裂縫、加固橋梁結(jié)構(gòu)的目的。

　　3.結(jié)構(gòu)加固法

　　它是當(dāng)裂縫影響到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能時(shí)常采用的一種加固方法。

　　4.混凝土置換法

　　它是混凝土嚴(yán)重?fù)p壞的一種有效的處理方法。

　　5.電化學(xué)防護(hù)法

　　該法利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的作用， 改變混凝土或鋼筋所處環(huán)境狀態(tài)， 以達(dá)到防腐目的。

　　以上幾種方法中表面修補(bǔ)法和結(jié)構(gòu)加固法因施工簡單方便而比較常用。

　　三、工程實(shí)例

　　該橋新修建于某城市城郊結(jié)合處一條河流上，全橋總長1 200m， 其中正橋長860m， 北岸引橋長200m， 南岸引橋長140m; 橋?qū)?2.5m， 其中車行道寬18m， 設(shè)4車道， 車行道兩邊的人行道各寬2.25m。 橋身為三聯(lián)連續(xù)橋梁， 每聯(lián)3孔， 共8墩9孔， 采用混凝土箱型梁簡支結(jié)構(gòu)。施工中防治裂縫的主要措施有如下幾條。

　　1.施工前進(jìn)行準(zhǔn)備， 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的混凝土配合比進(jìn)行混凝土攪拌和后續(xù)養(yǎng)護(hù)， 確�；炷�土的均勻性和流動(dòng)性。

　　2.綁扎鋼筋之前， 應(yīng)對(duì)鋼筋進(jìn)行徹底的除銹工作， 以確保鋼筋的表面具有很好的金屬光澤。 同時(shí)要求鋼筋在加工場(chǎng)地加工成型后運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，其規(guī)格、型號(hào)、 間距、 接頭位置等具體參數(shù)要符合設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范的要求， 應(yīng)在鋼筋層間留足間距， 并在鋼筋外層與模板間設(shè)置一定的混凝土墊塊。

　　3.對(duì)模板及支架的承載能力、 剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行嚴(yán)格校核， 施工前對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓， 消除支架非彈性變形， 并測(cè)出彈性變形值以便立模預(yù)留拱度，同時(shí)在安裝模板時(shí)確保符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，在未達(dá)到混凝土要求的強(qiáng)度時(shí)不可拆模， 一切按照施工技術(shù)方案進(jìn)行。

　　4.在澆筑混凝土前應(yīng)對(duì)模板和支架、 鋼筋及其保護(hù)層厚度、 預(yù)埋件、 預(yù)留孔等進(jìn)行詳細(xì)的檢查，確認(rèn)無誤后進(jìn)行澆筑。 在澆筑過程中， 混凝土的拌和、運(yùn)輸應(yīng)滿足連續(xù)澆筑的要求。 澆筑中要細(xì)心觀察， 防止鋼筋、 模板、 墊塊及預(yù)埋管道的移動(dòng)和變形， 振搗要始終保持密實(shí)。 澆筑的過程中采取一定的散熱措施， 可有效降低混凝土的溫差，減少因溫差而產(chǎn)生裂縫的可能。

　　5.在混凝土凝固后采取覆蓋、 灑水等措施進(jìn)行細(xì)心的養(yǎng)護(hù)， 避免急劇干燥、 溫度急劇變化、 振動(dòng)以及外力干擾等。 一般來說， 對(duì)于普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥的混凝土，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d; 對(duì)于有抗?jié)B要求的混凝土， 養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d。冬季施工時(shí)不能直接澆水養(yǎng)護(hù)， 應(yīng)用塑料膜和其他保溫材料進(jìn)行保溫、 養(yǎng)濕等。

　　6.橋梁設(shè)計(jì)的時(shí)候， 對(duì)結(jié)構(gòu)的施工順序已經(jīng)進(jìn)行了考慮， 在施工中如果沒有重大變化， 要嚴(yán)格按照施工順序進(jìn)行施工， 避免因施工不當(dāng)引起附加應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

　　四、橋梁養(yǎng)護(hù)質(zhì)量體系建構(gòu)

　　1.加強(qiáng)對(duì)橋梁養(yǎng)護(hù)的重視程度。為了養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與責(zé)任脫鉤的問題，明確橋梁養(yǎng)護(hù)企業(yè)各級(jí)管理人員的責(zé)、 權(quán)、 任，應(yīng)由上至下建立橋梁養(yǎng)護(hù)質(zhì)量四級(jí)責(zé)任制，加強(qiáng)橋梁養(yǎng)護(hù)者的技術(shù)培訓(xùn)與質(zhì)量管理教育;培養(yǎng)橋梁養(yǎng)護(hù)者責(zé)任感，提高養(yǎng)護(hù)行業(yè)道德;建立健全橋梁養(yǎng)護(hù)質(zhì)量責(zé)任制，落實(shí)到人;充分發(fā)揮橋梁養(yǎng)護(hù)者積極性，變被動(dòng)為主動(dòng)。

　　2.加強(qiáng)橋梁養(yǎng)護(hù)材料采購、 保存、 使用環(huán)節(jié);科學(xué)地選擇橋梁養(yǎng)護(hù)材料病防止錯(cuò)用材料;掌握橋梁養(yǎng)護(hù)材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并輔以科學(xué)檢驗(yàn);按時(shí)、按質(zhì)、 按量供應(yīng)橋梁養(yǎng)護(hù)所需材料。

　　3.橋梁養(yǎng)護(hù)方法應(yīng)力求分析全面、 經(jīng)濟(jì)合理、 工藝先進(jìn)并有利于降低投資、 加快進(jìn)度、 提高質(zhì)量;橋梁養(yǎng)護(hù)應(yīng)主次分明，重點(diǎn)保障關(guān)鍵養(yǎng)護(hù)工序。

　　4.橋梁養(yǎng)護(hù)質(zhì)量控制應(yīng)按季節(jié)、 地域區(qū)別對(duì)待;橋梁養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)做到秩序化、 標(biāo)準(zhǔn)化、 規(guī)范化;橋梁養(yǎng)護(hù)應(yīng)建立系統(tǒng)的、 可持續(xù)的質(zhì)量觀。

　　結(jié)束語

　　在橋梁施工中， 只有嚴(yán)格控制好材料質(zhì)量、施工過程， 做好現(xiàn)場(chǎng)的施工管理， 因地制宜， 采取合理的措施， 才能夠有效控制裂縫。

　　混凝土橋梁產(chǎn)生的裂縫是可以通過采取一定的措施來避免的。 因此， 在設(shè)計(jì)施工中嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范、 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、 施工和監(jiān)理， 是確�；炷�土橋梁結(jié)構(gòu)安全的前提和基礎(chǔ)。