談橋梁裂縫產生原因與防治

摘要：隨著我國交通事業的發展，興建了大量的混凝土橋梁。在橋梁建造和使用過程中，有關出現裂縫而影響工程質量甚至導致橋梁垮塌的報道屢見不鮮。混凝土結構裂縫的成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響，橋梁施工中易受溫度干擾和地質情況等因素影響，施工難度大，容易出現裂縫。對橋梁施工中裂縫產生的原因進行深入分析，并建議性的提出解決問題的有效措施。

關鍵詞：橋梁裂縫 原因 有效措施

近年來，隨著我國基礎設施建設的飛速發展，橋梁工程質量有了跨越式的提高，但由于橋梁施工中易受溫度、濕度、外界環境干擾和地質情況等因素影響，施工難度較大，因此，橋梁裂縫控制一直是橋梁工程施工中的質量控制要點問題。對橋梁施工中裂縫產生的原因進行深入分析，并建議性的提出解決問題的有效措施。

一、橋梁裂縫產生的主要原因

1、荷載引起的裂縫

直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產生的裂縫。裂縫產生的原因有：①設計計算階段，結構計算時不計算或部分漏算；計算模型不合理；結構受力假設與實際受力不符；荷載少算或漏算；內力與配筋計算錯誤；結構安全系數不夠。結構設計時不考慮施工的可能性；設計斷面不足；鋼筋設置偏少或布置錯誤；結構剛度不足；構造處理不當；設計圖紙交代不清等。②施工階段，不加限制地堆放施工機具、材料；不了解預制結構結構受力特點，隨意翻身、起吊、運輸、安裝；不按設計圖紙施工，擅自更改結構施工順序，改變結構受力模式；不對結構做機器振動下的疲勞強度驗算等。③使用階段，超出設計載荷的重型車輛過橋；受車輛、船舶的接觸、撞擊；發生大風、大雪、地震、爆炸等。

2、收縮

混凝土的干燥過程是由表面逐漸擴展到內部的，在混凝土內部呈現含水梯度，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，導致表面混凝土承受拉力，內部混凝土承受壓力。當表面的混凝土所受的拉力超過其抗拉強度時，便產生收縮裂縫。

3、施工工藝質量引起的裂縫

在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進的和貫穿的各種裂縫，特別是細長薄壁結構更容易出現。裂縫出現的部位和走向、裂縫寬度因產生的原因而異，比較典型常見的有：①混凝土保護層過厚，或亂踩已綁扎的上層鋼筋，使承受負彎矩的受力筋保護層加厚，導致構件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。②混凝土振搗不密實、不均勻，出現蜂窩、麻面、空洞，導致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點。③混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現裂縫。如混凝土分層澆筑時，后澆混凝土因停電、下雨等原因未能在前澆混凝土初凝前澆筑，引起層面之間的水平裂縫；采用分段現澆時，先澆混凝土接觸面鑿毛、清洗不好，新舊混凝土之間粘結力小，或后澆混凝土養護不到位，導致混凝土收縮而引起裂縫。

二、混凝土橋梁裂縫的防治

2.1荷載引起裂縫的防治

施工前要先熟悉圖紙，對預制結構在預制、起吊、運輸安裝等幾個階段的結構受力特點進行認真分析，科學地編制施工組織設計，不要在安裝好的預制構件上任意堆放施工機具與材料。在使用階段，嚴禁超出設計荷載的重型車輛通過。

2.2 收縮裂縫的防治

（1）選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。

（2）混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大干縮越大，因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比，同時摻加合適的減水劑。

（3）嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給的用水量。

（4）加強混凝土的早期養護，并適當延長混凝土的養護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間，并涂刷養護劑養護。

（5）在混凝土結構中設置合適的收縮縫。

2.3施工操作不規范引起的裂縫的防治為保證混凝土工程質量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，施工時嚴格按規范操作，著重做到以下幾點：

（1）保證鋼筋保護層的厚度；

（2）混凝土級配要良好；

（3）混凝土澆筑要振搗密實；

（4）鋼筋表層涂刷防腐涂料。

三、其他防治措施

正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能，我們在工程實踐中應多進行這方面的實驗對比和研究，比單純的靠改善外部條件，可能會更加簡捷、經濟。

四、裂縫處理

4.1 表面修補法

表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用于穩定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續開裂，通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

4.2 灌漿、嵌縫封堵法

灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，它是利用壓力設備將膠結材料壓入混凝土的裂縫中，膠結材料硬化后與混凝土形成一個整體， 從而起到封堵加固的目的。常用的膠結材料有水泥漿、環氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。 嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

總而言之，橋梁工程質量牽涉到國家基礎設施建設的完善和發展，工程項目質量好，就會使國家增強經濟實力，也會給人民帶來社會效益和經濟利益；質量不好，就會帶來大量資源的損失。參與工程建設各方應明確各自的質量責任，加強設計質量管理，加強監理單位的科學監理，通過科學管理，使建設項目科學決策、精心設計、嚴謹施工，確保橋梁工程的質量。

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