公路橋梁施工裂縫的成因及防治

鄭莉娜　劉萍　李建林

摘要：在橋梁施工過程中，施工人員一定要嚴格按照施工規范開展施工，嚴禁違規操作，如果仍然會有施工裂縫出現，則需及時進行處理。裂縫的存在與發展不僅會導致內部的鋼筋等其它材料出現腐蝕，還會把混凝土材料承載能力和耐久性以及抗滲能力降低，進而給建筑物外觀和使用壽命造成不良影響，嚴重時還會威脅到人們的生命財產安全。

關鍵詞：公路橋梁；施工裂縫；混凝土材料

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）10-0116-02

1 公路橋梁工程裂縫形成的原因

1.1 由于荷載導致裂縫的出現

在對于橋梁工程進行設計的過程中，許多問題的出現都是由于設計部門在設計中形成的失誤產生，例如：在計算橋梁結構時，本應考慮在內的因素則忽略不算，或出現少算；設計預測和實際受力情況出現差異，在預測結構承受力中形成的問題，會造成橋梁在施工及使用過程中，由于橋梁結構多度受力，從而超出預測的受力范圍，形成受力超標現象發生。在施工過程中，橋梁結構會有裂縫出現。由于施工單位的施工人員自身存在較低的安全意識，對各類較大重量的施工機械及施工材料隨意進行堆放，未能充分掌握預制結構的受力情況，對起吊、安裝、翻身及運輸工序進行隨意操作，未能結合設計圖紙要求，過于追求工程進度及經濟效益，導致結構施工順序或結構受力模式得到改變。

1.2 溫度因素造成裂縫的產生

隨著溫度的改變，溫度裂縫也會逐漸擴張或合攏。而導致溫度改變的因素主要包括以下幾方面：（1）水化熱。主要是指施工過程中形成的水化放熱。大體積混凝土施工過程中會存在較高的內部溫度，由于內外存在較大溫差，造成橋梁結構表面形成裂縫問題。（2）冬季施工以及施工不當導致混凝土驟冷驟熱，從而由于內外溫度改變引發不均勻裂縫。（3）日照。作為溫度裂縫的原因之一，日照也發揮著一定作用。由于太陽容易對主梁、橋面板以及橋墩側面造成曝曬，與橋梁的其它部位相比，其溫度會明顯較高，為裂縫的形成提供條件。（4）安裝預制梁或板。通過在板焊接過程中出現，當運用不恰當的焊接措施，會導致鐵件附近混凝土出現燒傷開裂，對于大跨徑橋梁工程的溫度應力而言，甚至會達到或超過活載應力范圍，因此，在橋梁設計及施工中應得到重點關注。

1.3 收縮裂縫的形成

由于混凝土收縮而引發的裂縫是最常出現的一種裂縫類型。導致混凝土體積變形的原因是由于塑性收縮及干縮形成的。干縮裂縫是指混凝土長期在不飽和的空氣中進行暴露，由于物理及化學的失水導致混凝土體積縮小現象發生，當縮小受到制約時會有裂縫形成。通常由于干縮形成的混凝土存在較慢的應變速率，在一定程度上，混凝土徐變造成的松弛能夠將部分干縮應變得到抵消。在鋼筋的布置、混凝土環境濕度以及混凝土的配合比設計等都會導致干縮裂縫形成。塑性收縮是指在澆筑混凝土施工時，水泥水化反應會有泌水及水分蒸發加劇現象出現。而塑性收縮則是骨料由于自重實施下沉而形成的一種混凝土失水收縮問題。

1.4 施工材料造成的裂縫的形成

混凝土主要是有水泥、骨料、砂、外加劑以及拌合水共同構成。不合格的混凝土配置材料會導致結構有裂縫形成。例如：水泥游離的氧化鈣含量超標；在氧化鈣凝結過程中會有較慢的水化現象；當混凝土凝結后仍持續水化反應；對已經形成固定強度的混凝土造成破壞；降低混凝土的抗拉強度。當水泥中存在較高堿量時，與堿活性骨料相遇，會有堿骨科反應出現。在施工中若對較小的、級配不好且存在較大空隙率的砂石粒徑進行應用，會增大水泥及拌和水的用量。水分增多會對混凝土的強度造成直接影響，并對整個結構的質量造成影響。當拌合水和外加劑中存在較高中氯化雜質含量時，會有較大的鋼筋銹蝕作用出現，從而造成裂縫現象形成。

2 公路橋梁裂縫的預防控制措施

2.1 設計方面的防裂方法

為了將荷載裂縫的發生得到減少或避免，則不能將施工的設計階段進行忽略。在設計時，應對多方面實施考慮，盡可能將結構及斷面的突變得到減少或避免。當存在有限條件時，不可避免地形成結構突變時，應對某些重要的細節進行及時處理。最常出現的是將突變位置向漸變的形式進行轉換，將轉角處轉換為圓角，其次，還應對構造配筋實施增強，促使斜向鋼筋得到加強等。構造配筋的增強，大大提升了混凝土的抗裂性效果，可以避免或防止由于混凝土收縮及溫度變化而形成的裂縫現象。在設計時，應按照相應的規范要求對標準的裂縫寬度進行掌握，避免由于鋼筋銹蝕導致裂縫的形成，施工單位一般會對厚度足夠的保護層進行應用或對防腐混凝土實施使用。

2.2 控制施工材料

要使混凝土橋梁的質量得到保障，應運用合理的施工工藝，在施工過程中，施工單位應結合施工技術規范對操作進行控制。在入場之前，要求相關人員應采用抽樣檢驗的方式對原材料進行處理。施工單位應對豐富經驗的施工人員進行組織，對實驗操作相配合實施應用，促使施工配合比得到準確地調整，從而實現混凝土施工質量的提升。

2.3 控制溫度因素

在控制溫度的過程中，施工單位應從多個方面進行分析，盡可能降低混凝土的澆筑溫度。在對混凝土實施拌和時，應對水分實施添加，對碎石進行冷卻，使澆筑層面的散熱作用得到充分發揮，在對混凝土實施澆筑時，應將澆筑的厚度進行降低。當在高溫狀況下進行施工時，應將混凝土中對水管進行埋設，在施工時對冷水進行添加，促使達到溫度降低的效果。不得對天氣的轉變進行忽略，特別是對于氣溫下降時，應對表面保溫進行落實，避免混凝土表面有較大溫度變化形成。

2.4 橋梁工程養護施工的方法

（1）普通混凝土梁的維修養護方法。在處理裂縫的過程中，應對觀測及監護進行加強。當達到穩定后，再運用補修的方法使其達到養護效果。在修補施工之前，應先找出裂縫形成的原因實施有效處理，當處理完成后還應對修補效果進行觀察。

（2）預應力鋼筋混凝土橋梁的維修及養護。對于裂縫垂直橋軸線方向的龜甲狀裂縫，縫寬處于0.1mm以上，且間距達到0.6～1.0mm之間，則應將橋面剛度判斷為剛度不足，應在板底面運用鋼板或玻璃纖維等強度高的塑料板進行粘貼，再運用環氧樹脂對板縫中實施壓入。對于普通的鋼板伸縮縫而言，已經在焊接處存在破壞現象，鋼橋存在變形問題，不僅應進行及時修補，而且還應對角鋼的錨固鋼筋實施適當增強。對W型橡膠伸縮裂進行選用，不僅對鋼筋得到節省，而且對維修養護提供便利。

3 結語

總體而言，為了避免公路橋梁施工裂縫的出現，在整個橋梁施工過程中，相關施工部門要嚴格按照國家有關的規范和技術標準對橋梁施工方案進行設計和施工，并且一定要采取合格的施工材料，不斷改善現澆混凝土施工工藝，采取有效措施，控制好工程施工的質量，一旦有問題出現要及時解決，確保橋梁可以正常運行。

參考文獻

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