橋梁裂縫產生的原因及其預防與應對措施

摘 要：進入到新世紀以來，隨著我國的國民經濟水平飛速的發展，我國橋梁事業的發展也是十分迅速的，各種橋梁裂縫的處理技術水平也取得了很大的進步，但是在橋梁工程實際施工和使用過程中，還是會經常出現因裂縫處理不當而導致發生安全事故的現象，而要想杜絕此類現象的發生，就必須找到橋梁裂縫產生的成因并對其防治措施進行探析。混凝土結構作為橋梁工程中最為常見的結構，也是最重要的結構，其裂縫問題也是長期以來一直困擾著橋梁工程的最重要的問題。文章便對混凝土橋梁裂縫的種類和產生原因以及混凝土橋梁裂縫應對措施的分析兩個方面的內容進行了詳細的分析和探析，從而詳細的論述我國橋梁工程中的裂縫防治工作。

關鍵詞：橋梁裂縫；產生原因；應對措施

1 混凝土橋梁裂縫的種類和產生原因

1.1 荷載引起裂縫的產生原因

混凝土橋梁在靜荷載、動荷載以及應力荷載下產生的裂縫統稱為荷載裂縫，而導致橋梁工程出現荷載裂縫的原因為：（1）設計階段的原因。不同的荷載，所導致出現的裂縫形式也是不同的，而荷載裂縫大都出現在受剪區域和受拉區域，假如受壓區域也出現了沿受壓方向的短裂縫，這就說明其結構承載力已經達到了極限，超過這個極限結構就會遭到破壞，通常原因都是截面的尺寸過小導致的。計算的過程中，理論與實際的偏差很大；或是內力與配筋的計算錯誤；或是結構的安全系數不符合要求等。另外，設計時如果沒有考慮到工程實際施工的合理性和可能性，那么也會導致裂縫的出現，從而腐蝕鋼筋；（2）施工階段的原因。施工時，橋梁結構中經常要進行開洞、設置牛腿以及鑿槽等操作，這些操作都是很難準確的進行模擬計算的，通常都是要根據過往的施工經驗設置受力鋼筋。在受力構件挖孔后，在孔洞附近就會產生應力集中，而如果處理不當，受力鋼筋的截斷處以及構件形狀的突變處就很容易產生裂縫。如果不按照圖紙要求進行施工，或是沒有充分的了解預制件結構的受力特點，或是擅自改變了受力模式以及更改了施工順序，也都會導致荷載裂縫的出現。

1.2 溫度引起裂縫的產生原因

由于混凝土是具有熱脹冷縮的性質，所以當結構內部或是外部環境的溫度發生變化時，混凝土也會變形，倘若變形受到了約束，那么就會產生結構應力，這個結構應力如果是大于混凝土構件的抗拉強度時，那么就出現了溫度裂縫。在很多大跨徑的橋梁中，溫度應力都是超過了活載應力的，并且其會隨著溫度的逐漸升高而擴張。實際施工時，溫度裂縫是較為常見的一類裂縫，而導致其產生的最重要的原因就是混凝土的縮水收縮和塑性收縮。

1.3 鋼筋銹蝕引起裂縫的產生原因

如果混凝土保護層的厚度不夠或是質量較差時，鋼筋表面就會受到二氧化碳的侵蝕炭化，隨后在氯化物的作用下，鋼筋表面的氧化膜也會遭到破壞，鋼筋中的鐵離子就會與水和氧氣發生化學反應，從而生成大量的氫氧化鐵，鋼筋保護層的混凝土逐漸就會出現剝離和開裂的現象，從而產生裂縫。當鋼筋受到銹蝕時，其有效的斷面面積會大幅度的降低，從而減弱了混凝土和鋼筋之間的握裹力，結構的整體承載力也降低了，還可能會導致其他類型裂縫的出現。

1.4 施工工藝質量引起裂縫的產生原因

在橋梁混凝土結構的制備、澆筑、拼裝、運輸、儲存、吊裝以及起模等作業過程中，如果施工的質量不符合要求或是施工工藝不合理，也會導致各種類型裂縫的出現，施工常見的原因有：（1）混凝土澆筑時，如果速度過快，那么其流動性就會很差，硬化的過程中由于混凝土本身的沉實度不足，硬化后的沉實度就會過大，在澆筑作業完成后的幾個小時內就會出現塑性收縮裂縫。而如果混凝土運輸的時間和攪拌的時間過長，水分蒸發也就越多，這就影響了混凝土的塌落度，從而導致不規則的收縮裂縫的出現。（2）在施工的準備階段，如果支架的剛度不符合要求或是對其的壓實度不足，那么支架就會出現不均勻沉降的情況，也會導致裂縫的出現。另外，混凝土的強度不足、拆模過早等原因也會導致荷載裂縫的出現。（3）用泵運送混凝土時，要想保證混凝土有較好的流動性，就必須增加水泥和水的用量，那么就增大了水灰比，混凝土硬化時的收縮量就會大幅度的提高，從而導致不規則裂縫的出現。

2 混凝土橋梁裂縫應對措施的分析

2.1 設計計算階段的應對措施

（1）對于空心板橋梁來說，要想保證其具有良好的行車安全和使用壽命，在設計空心板橋梁的鋪裝層厚度時，建議由原來的8cm設計成10cm，并且鋼筋網的直徑也應設計成10乘以10直徑10；（2）在計算交通量的過程中，要考慮到超載以及交通量轉移這兩大因素，建議將超載車輛的荷載轉換成為當量軸次，從而計算出更加合理的容許彎沉值，在設計階段就應留有空間。（3）對于因溫度應力而引起的非結構性裂縫，對于相應的混凝土橋梁規范標準中所提到的因溫度荷載而導致的橫向溫度應力考慮偏小，設計人員應給予足夠的重視，通過采取增加結構的安全儲備和配置溫度應力鋼筋等措施來防止溫度裂縫的出現。

2.2 施工階段的應對措施

防止裂縫出現的另一重要措施就是對溫度的合理控制。而控制溫度的措施主要有：施工中應充分參考工程項目的實際特點，選用水化熱程度較低的品種，控制水泥的單位用量，降低內部和外部的溫度差，從而放緩降溫的速率，而內部散熱的方式也可以采用循環冷卻系統的方式進行，或是用薄層連續的進行澆筑作業，從而將熱量盡快的散發出去。施工中還應嚴格的把控混凝土的水灰比，重視振搗的作業，確保外加劑用量的合理性，防止氧氣進入到混凝土材料中，以保證其具備較好的密實度。避免出現因混凝土質量而導致的非結構裂縫的措施有：混凝土的凝固時間應適宜，下料速度不宜過快，在夏天等高溫氣候時，必須采取相應的緩凝措施，防止水分被過度的蒸發，不斷的改進施工現場的施工工藝，同時也要重視混凝土材料的保溫、防雨和養護的工作。

當混凝土結構已經出現了裂縫后，補救的材料應選擇環氧樹脂配以丙酮和固化劑，三類材料的配合比應是1：0.25：0.5，用鋼刷將裂縫周圍5cm范圍內的混凝土刷洗干凈，分別用酒精和丙酮沖洗一次，然后在玻璃布的內外各涂一層環氧樹脂。在使用玻璃布的過程中，必須先用具備一定濃度純堿水將其煮沸脫脂，然后再將其沖洗干凈并烘干，有效的預防鋼筋被大氣所腐蝕，延長結構的使用壽命。

2.3 使用階段的應對措施

使用階段的應對措施主要就是避免超載的車輛損壞高速公路的路面，具體做法有：（1）重視路政管理工作。當混凝土橋梁出現不同類型的裂縫時，對其的維修成本高，并且維修難度大，所以在管理的措施上，在高速公路的入口處應做好嚴格的稽查工作，嚴禁一切超載車輛進入高速公路，有效的預防橋面被過早的破壞；（2）重視對混凝土橋梁的維修和養護工作，管理部門的人員各盡其職，嚴格的遵照行業的標準和規范，層層把關，從而做好橋梁的維修和保養的工作。

通過以上的論述，我們對混凝土橋梁裂縫的種類和產生原因以及混凝土橋梁裂縫應對措施的分析兩個方面的內容進行了詳細的分析和探討。橋梁的混凝土裂縫是其施工過程中比較普遍的質量通病，并且其與橋梁的設計、施工以及運營管理等多個階段都是息息相關的，因此，我們必須深入的分析橋梁裂縫產生的原因，并制定防治和治理的措施，所有的設計人員和施工人員都應嚴格遵守相關的規范標準進行設計和施工，妥善的處理橋梁裂縫，從而提高橋梁結構的安全性和穩定性，延長橋梁工程的使用壽命。

參考文獻

[1]曾億何.淺析橋梁裂縫產生原因及預防處治措施[J].山西建筑，2010.

[2]段莉麗.橋梁裂縫產生原因分析及整治方案[J].太原鐵道科技，2009.