淺談混凝土橋梁裂縫的成因及其處理方法

摘要：在混凝土橋梁施工、使用過程中，混凝土出現裂縫是一個普遍存在而又難于解決的工程實際新問題。筆者根據自己的工作經驗，針對橋梁混凝土出現開裂破損并嚴重影響橋梁安全使用的現象，對橋梁混凝土裂縫產生的原因進行分析，探索了防治的辦法。

關鍵詞：混凝土 橋梁裂縫 原因 處理

0 引言

隨著我國城市化的快速推進，我國市政工程建設也得到了迅猛發(fā)展。隨著公路建設的不斷發(fā)展，我國修建的大型混凝土橋梁越來越多，但是在橋梁施工和使用過程中，出現裂縫而影響工程質量的問題，是橋梁設計和施工中的一大難點。如何徹底解決混凝土橋梁在施工中的裂縫問題，確保混凝土橋梁的使用質量，更進一步解決橋梁施工中的難點是本文研究的重點。混凝土橋梁裂縫產生的形式和種類很多，要想控制解決混凝土中裂縫的問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手，正確判定和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產生的最有效的途徑。因此，探索混凝土裂縫產生的原因和控制方法，對確保工程施工質量很有益處。

1 混凝土橋梁裂縫產生的原因

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，但每一條裂縫均有其產生的一種或幾種主要因素。就其產生的原因來看，大致可劃分如下幾種：

1.1 混凝土收縮引起的裂縫

混凝土收縮裂縫的特點是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細，且縱橫交錯，成龜裂狀，形狀沒有任何規(guī)律。在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。水泥品種、標號及用量，骨料品種，水灰比，外摻劑，養(yǎng)護方法振搗方式及時間等因素造成了混凝土收縮裂縫。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。

1.2 地基變形引起的裂縫

由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中產生附加應力，超出混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂。基礎不均勻沉降的主要原因有：地質勘察精度不夠、試驗資料不準、地基地質差異太大、結構荷載差異太大、結構基礎類型差別大、地基凍脹、橋梁建成以后，原有地基條件變化等。

1.3 溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質，當外部環(huán)境或結構內部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結構內將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應力可以達到甚至超出活載應力。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化主要因素有：年溫差，日照，驟然降溫及水化熱等都會引起溫度的變化，從而導致混凝土橋梁裂縫的出現。

1.4 施工工藝及養(yǎng)護的原因引起的裂縫

在混凝土構件澆筑、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、橫向等各種裂縫，特別是體積較大混凝土構件更容易出現。混凝土養(yǎng)護時保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護時間越長，則混凝土收縮越小。在養(yǎng)護的過程中必須嚴格控制混凝土的水化熱，對拌和好的混凝土進行預冷卻以降低溫度，使?jié)仓蠡炷恋淖罡邷囟群蜏囟忍荻茸钚。饨鐚炷恋募s束最小。混凝土養(yǎng)護時間過短，保持的濕度過低都會使得混凝土收縮變大，會引起裂縫。

2 橋梁梁體裂縫常用的處治方法

2.1 施工質量的控制與防治措施

2.1.1 建立以工程監(jiān)理為核心的質量管理體系。建立一個嚴密的強有力的質量管理體系，是確保質量的關鍵，有利于工程監(jiān)理工作的開展和全過程質量管理的監(jiān)控作用。

2.1.2 明確技術標準、強化標準工作。加強施工質量控制對工程質量起著保證作用，其核心是貫徹“預防與把關相結合，以預防為主”的方針，其目的是控制影響工程質量的各種因素，以保證工程質量達到預定的目標。

2.1.3 強化檢測手段，做好計量工作。計量檢測工作的加強與否，直接影響工程質量和質量檢驗評定的準確性。為強化檢測手段，要求各施工單位建立健全試驗室，配專職人員負責常規(guī)試驗和抽驗工作。

2.2 施工材料的質量控制與防治措施

原材料是工程實體的組成部分，對工程質量有著直接關系，因此，要求施工單位：一是把好材料采購關；二是對各種原材料進行測試鑒定；三是嚴禁使用不合格材料和半成品。

2.2.1 抓好各施工階段的材料進場關，以防患于未然。對施工單位的各施工階段所用的原材料，要通過定期檢查嚴格控制，有的放矢地對主要材料進行現場檢查，對存在的問題和不符合要求的材料，要堅決制止使用。

2.2.2 對影響質量的要害問題或帶普遍性問題，要堅持質量第一的原則，決不能掉以輕心，留下質量隱患。施工中應嚴格控制水灰比和沙率，在滿足澆筑要求和能夠完全搗實的情況下，盡量選用大的骨料，并盡可能多用骨料，降低橋面混凝土的和易性，避免使用添加劑。

2.2.3 質量檢驗屬于質量管理中的把關環(huán)節(jié)，要選用素質高的檢驗人員，并對他們進行必要的技術培訓，對儀器和檢測工具要經常校正，以提高檢驗工作的質量。

2.3 施工溫度的控制與防治措施

混凝土的裂縫問題一個主要的原因，是溫度變化引起的，尤其在大體積混凝土施工中，常常出現溫度裂縫，影響到結構的整體性和耐久性。因此，在施工中加強溫度應力控制，可以從以下幾方面著手：①采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥劑量。同時在拌和混凝土時，加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。②熱天澆筑混凝土時，要盡量減少澆筑厚度，利用澆筑層面來散發(fā)混凝土的熱量。同時，在混凝土中埋設水管，通人冷水等方法來降低混凝土的溫度；防治混凝土內外溫度差及混凝土表面梯度，減少混凝土的裂縫。③規(guī)定合理的拆模時間，氣溫聚將時要進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度變化而產生裂縫；另外對在施工中長期暴露的混凝土，在寒冷季節(jié)要采取保溫措施。

2.4 其他防治措施

改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養(yǎng)護防止表面干裂收縮，特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要的。應特別注意避免產生貫穿裂縫，盡可能少的對橋梁造成危害。可采用的措施有：①提高模板的周轉率。②大體積混凝土的防止措施。加筋對大體積混凝土的應力影響很小，因為大體積混凝土的含筋率極低，加筋只對一般混凝土有影響。③加強混凝土的早期養(yǎng)護。

3 結語

由上述可知，設計疏漏、施工低劣、監(jiān)理不力，均可能使混凝土橋梁出現裂縫。因此，首先要嚴格按照國家有關規(guī)范、技術標準進行設計、施工和監(jiān)理，是保證結構安全耐用的前提和基礎。同時，加強施工中的質量控制，保證工程質量達到預定的目標。要在混凝土橋梁施工的全過程，進行有效的事先質量控制、中間質量控制和事后質量控制。另外，在運營管理過程中，進一步加強巡查和管理，及時發(fā)現和處理問題，也是相當重要的一個環(huán)節(jié)。

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