談橋梁施工裂縫成因及防治措施

楊波

(山西省公路局太原分局勘測設(shè)計所，山西太原 030012)

進(jìn)入到21世紀(jì)以來，隨著我國的國民經(jīng)濟(jì)水平飛速的發(fā)展，我國橋梁事業(yè)的發(fā)展也十分迅速，各種橋梁施工裂縫的處理技術(shù)水平也取得了很大的進(jìn)步，但是在橋梁工程實(shí)際的施工過程中，還是會經(jīng)常出現(xiàn)因?qū)κ┕ち芽p處理不當(dāng)而導(dǎo)致發(fā)生安全事故的現(xiàn)象，而要想杜絕此類現(xiàn)象的發(fā)生，就必須找到橋梁施工中裂縫的成因并對其防治措施進(jìn)行探析。混凝土結(jié)構(gòu)作為橋梁工程中最為常見的結(jié)構(gòu)，也是最重要的結(jié)構(gòu)，其裂縫問題也是長期以來一直困撓著橋梁工程施工的重要問題。本文便對橋梁工程施工混凝土裂縫的成因分析以及橋梁工程施工混凝土裂縫的防治與治理措施兩個方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探析，從而詳細(xì)的論述了我國橋梁工程的施工裂縫的治理與防治工作。

1 橋梁工程施工混凝土裂縫的成因分析

1.1 溫差裂縫的成因分析

通常情況下，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)硬化現(xiàn)象最主要的原因就是外部的環(huán)境與混凝土之間出現(xiàn)了較大的溫度差，一旦混凝土發(fā)生硬化的現(xiàn)象，就可能會出現(xiàn)不均勻的收縮現(xiàn)象從而導(dǎo)致溫差裂縫的出現(xiàn)。在進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)的準(zhǔn)備階段，模板等物件對混凝土的各個構(gòu)件會有隔離的效果，那么水泥在液化的過程中所產(chǎn)生的強(qiáng)大的熱量就會被包裹在其中不能夠向外界所釋放，所以在對混凝土澆筑的最開始的1 d內(nèi)，混凝土各個構(gòu)件的溫度會產(chǎn)生明顯的上升，當(dāng)過去了幾天之后這部分熱量才能夠逐漸的被釋放出去，混凝土構(gòu)件就會冷卻下來。而就在這個溫度從無法釋放到釋放的過程中，混凝土一定會出現(xiàn)收縮的現(xiàn)象，而其收縮時外部模板的阻力以及內(nèi)部各個構(gòu)件的牽拉力都會對混凝土造成影響，影響過大時混凝土就會很容易出現(xiàn)裂縫。特別在冬季或是寒冷的天氣下施工時，熱量釋放的要更加緩慢，就更容易出現(xiàn)溫差裂縫。

1.2 收縮裂縫的成因分析

一般情況下，混凝土產(chǎn)生收縮性的裂縫主要有以下兩種情況:1)在混凝土凝固的過程中，水分一定是要緩慢的被蒸發(fā)的，而在蒸發(fā)的過程中，混凝土的體積也會隨之減小;2)水泥在液化的過程中，它的體積就要比正常的狀態(tài)要小，那么在之后混凝土凝固的過程中，無論是外部還是內(nèi)部的水分都要出現(xiàn)蒸發(fā)的現(xiàn)象，并且它的蒸發(fā)順序是從表層的水分開始蒸發(fā)，然后才是混凝土內(nèi)部的水分開始蒸發(fā)，并且外部水分的蒸發(fā)速度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于內(nèi)部水分的蒸發(fā)速度的。所以，由于蒸發(fā)速度的差異就會導(dǎo)致混凝土收縮程度的差異，外部的收縮程度要遠(yuǎn)大于內(nèi)部的收縮程度，這種不均勻收縮的現(xiàn)象就會導(dǎo)致收縮裂縫的出現(xiàn)，并且在施工的過程中還是以塑性收縮為主的?；炷烈夯磻?yīng)最強(qiáng)烈的時間段為對其進(jìn)行澆筑之后的第5 h左右，水分蒸發(fā)速度最快，混凝土凝固的也最快。由于混凝土的快速脫水凝固，骨料由于自重就會逐步下沉，下沉的過程中只要遭受到鋼筋等的阻擋，還會產(chǎn)生同向性裂縫。

1.3 人為因素對裂縫的影響

1)如果混凝土在施工前期受到了冰凍的影響，混凝土構(gòu)件的表面就會出現(xiàn)裂縫，可能還會導(dǎo)致其局部出現(xiàn)脫落，而在其脫模之后就會出現(xiàn)空鼓的現(xiàn)象。當(dāng)人為的對混凝土進(jìn)行保護(hù)時，保護(hù)層如果過厚，構(gòu)件的有效高度就會降低，那么就可能導(dǎo)致和受力筋相互垂直的裂縫出現(xiàn)。

2)在對混凝土振搗時，如果振搗的次數(shù)不夠，混凝土的密實(shí)度就無法得到保證，可能就會導(dǎo)致蜂窩、空洞以及麻面現(xiàn)象的出現(xiàn)。在對混凝土運(yùn)輸和攪拌時，如果用時過長，混凝土就會出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，坍落度不符合要求，從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。鋼筋很容易被水侵蝕從而出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象，內(nèi)部體積增大也會導(dǎo)致荷載裂縫的出現(xiàn)。

3)澆筑時，如果施工速度太快，就會降低混凝土的流動性，在其硬化之前沉實(shí)度就會受到影響。如果施工人員對于混凝土的封層澆筑時間沒有把握準(zhǔn)確，沒有在混凝土初步凝固之前進(jìn)行下層的澆筑操作，混凝土各層之間就會出現(xiàn)水平性裂縫。在混凝土硬化后，如果沉實(shí)度過大，也會導(dǎo)致塑性收縮裂縫的出現(xiàn)。對混凝土分段澆筑時，如果沒有進(jìn)行鑿毛處理或是接觸面沒有清洗干凈，新舊混凝土之間的粘合度就會下降，也容易造成收縮性裂縫的出現(xiàn)。

2 橋梁工程施工混凝土裂縫的防治與治理措施

2.1 施工混凝土裂縫的防治措施

在橋梁工程施工建設(shè)的過程中，施工單位應(yīng)嚴(yán)格的遵照施工圖紙文件進(jìn)行施工，在施工準(zhǔn)備階段，檢驗(yàn)人員應(yīng)先對原材料進(jìn)行抽樣檢查。為了能夠更好的控制施工配合比，保證混凝土的施工質(zhì)量，施工單位應(yīng)組織專業(yè)素質(zhì)較高的人員進(jìn)行配合比實(shí)驗(yàn)。另外在對混凝土拌和的過程中，應(yīng)施加一定的水分，碎石的溫度才能更快的下降，澆筑各個層面的散熱作用才能夠更好的發(fā)揮，從而降低澆筑混凝土?xí)r的溫度。如果在施工時有著較高的環(huán)境溫度，為了起到降溫的作用，可以在混凝土中埋設(shè)水管。最后，施工的技術(shù)和管理人員必須重視天氣的因素，當(dāng)環(huán)境的溫度出現(xiàn)較大的改變時要及時察覺，為了防止混凝土表面出現(xiàn)較大的溫度變化，從而導(dǎo)致溫度裂縫的出現(xiàn)，當(dāng)氣溫出現(xiàn)急速的驟降時就必須做好對混凝土表面的保溫工作。

2.2 施工混凝土裂縫的治理措施

1)有目的的對橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。當(dāng)施工裂縫對混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的干擾時，就要對其進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，而對結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的方法有很多，最常見的有以下三種方法:a.預(yù)應(yīng)力加固法，增大橋梁結(jié)構(gòu)的截面面積，增加支點(diǎn)的數(shù)量從而提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;b.采用鋼板等部件對混凝土構(gòu)件進(jìn)行加固處理，從而提高混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定性;c.噴射混凝土法，通過繼續(xù)噴射混凝土從而達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)加固并且提高混凝土強(qiáng)度的效果。

2)表面修補(bǔ)的方法。這是最簡單并且最常用的一種治理方法，但其主要適用于表面的淺層次的裂縫處理，而一些沒有影響到整體承載力的深層次的裂縫，也是可以采用這種治理方法的。具體的操作如下:先找到裂縫并對裂縫表面進(jìn)行涂抹處理，材料可以選用環(huán)氧膠泥以及水泥漿等，然后再將一些防腐性能優(yōu)良的材料涂刷在混凝土的表面，材料可以選用瀝青以及油漆等，最后再選用玻璃纖維布對裂縫進(jìn)行粘貼或是覆蓋，這樣就能很好的防止裂縫繼續(xù)開裂。

3)置換混凝土的方法。置換混凝土的操作方法主要就是先清除干凈原有的混凝土，之后在原來的位置再灌入新的混凝土，這種方法主要適用于裂縫比較嚴(yán)重的情況。

4)化學(xué)防護(hù)的方法。通過利用電化學(xué)的相關(guān)原理，改變環(huán)境中的相關(guān)因素或是使鋼材逐步鈍化，從而發(fā)揮其良好的防腐功效，治理效果較好的化學(xué)防護(hù)法有陰極防護(hù)法、氯鹽提取法以及堿性復(fù)原法。

5)填充封堵法。這種方法就是將水泥漿以及樹脂等膠結(jié)物壓入到裂縫中，從而發(fā)揮其良好的加固效果。另外還可以沿著裂縫的方向進(jìn)行開鑿槽位，之后再將丁基橡膠等防水性能好的材料置入到槽位中去，從而發(fā)揮其良好的填充加固作用。

通過以上的論述，我們對橋梁工程施工混凝土裂縫的成因分析以及橋梁工程施工混凝土裂縫的防治與治理措施兩個方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。橋梁的混凝土裂縫作為其施工中常見的質(zhì)量通病，對橋梁的施工質(zhì)量有很重要的影響。因此我們必須有效的預(yù)防橋梁施工中的裂縫問題，深入的分析橋梁施工裂縫的形成原因并找到預(yù)防和治理的措施，通過采用結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)、化學(xué)防護(hù)、置換混凝土以及表面修補(bǔ)等治理方法，有效的對混凝土裂縫進(jìn)行防范和治理，從而真正的降低因混凝土裂縫而帶來的質(zhì)量風(fēng)險和安全風(fēng)險，延長橋梁的使用壽命，提高橋梁的使用性能，促進(jìn)我國橋梁事業(yè)的健康發(fā)展。

［1］ 劉宗智.淺談橋梁工程施工中混凝土裂縫原因與防治［J］.科技風(fēng)，2010(3)：87-88.

［2］ 顧 慶.橋梁施工裂縫原因和防治措施的研究［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2011(5)：13-15.

［3］ 吳志農(nóng).淺談橋梁工程混凝土裂縫控制［J］.中國科技博覽，2009(4)：43-45.

［4］ 顧 旭.淺談橋梁施工裂縫成因及防治措施［J］.黑龍江科技信息，2012(2)：31-32.

［5］ 賈玉珍.淺談混凝土橋梁施工裂縫產(chǎn)生的原因［J］.科技風(fēng)，2009(3)：98-99.