建筑橋梁施工裂縫的成因及修補工藝研究

■羅 俊，路致遠 ■長江工程職業技術學院，湖北 武漢 430212

交通網絡是國家各項社會事務運轉和經濟發展的物質基礎，隨著我國經濟社會的發展，交通網絡的建設越來越發揮其重要作用。橋梁建設是交通網絡建設的必要環節，是完善的交通網絡不可缺少的建筑體。近年來常出現由橋梁施工裂縫問題而引發的橋梁質量事故和交通事故，橋梁質量的監控成為橋梁建設與維護的重點工作。科學詳細地分析橋梁出現裂縫的原因并針對每種原因提出行之有效的解決對策，可以防止橋梁建設中出現較大較多的裂縫，對于維護橋梁建筑的穩固安全性能和保障橋梁交通結構的質量具有重要價值［1-2］。

1 建筑橋梁施工裂縫的成因

建筑橋梁施工裂縫的原因主要有兩種類型，包括結構性裂縫和非結構性裂縫，結構性裂縫可具體分為設計結構性裂縫和施工結構性裂縫。非結構性裂縫的原因主要來自外界因素，包括溫差裂縫、凍脹裂縫、干燥裂縫和外力侵入性裂縫。

1．1 結構性裂縫的主要成因

橋梁結構結構性裂縫往往由多種原因相互影響而產生，裂縫出現的原因主要是施工工藝質量存在問題、荷載因素等。

(1)施工工藝存在問題。施工工藝不適當不純熟是造成橋梁體出現裂縫的重要因素，主要是橋梁混凝土澆筑操作不當引起。裂縫呈現多種形式，包括水平的、表面的、深入的、橫向的、縱向的和斜向的等。澆筑過程包括構建制作、起模、運輸、拼裝等多個環節技術操作水平不達標。常見的問題表現為混凝土振搗不充分，不均勻，有空洞和蜂窩狀況出現；混凝土澆筑過程粗糙，澆筑速度把握不好，致使混凝土流動性差，在固化之前未能充分充實模具；混凝土保護層過厚，已綁扎的上層鋼筋受外力作用使受力筋保護層加厚，致使構件的有效高度降低，從而出現與受力鋼筋垂直方向的裂縫；混凝土澆筑之前經過長時間的攪拌和運輸，水分流失過多，影響到混凝土的活性。

(2)荷載因素。由荷載因素產生的裂縫是混凝土橋梁在常規靜態和動態荷載以及次生外力情況下引起橋梁體裂縫。在橋梁設計階段，對橋梁結構及模型結構設計失誤或漏算，結構的假設受力和施工后的實際受力出現較大的偏差，施工過程中，技術人員與施工人員交圖紙研究未達成一致，知識錯誤施工。各種建設材料的擠壓，增加了橋體負載，各種工作的實施改變了結構的受力特點。外部作用引起的次生應力使橋梁體出現裂縫［3-4］。

1．2 非結構性裂縫主要成因

施工材料質量差，橋梁施工時所選用的材料(水泥、沙、粗骨料和各種外加劑等)質量不合格，致使混凝土合成后質量不佳，澆注砼出現各式各樣的裂縫。溫差裂縫，混凝土在澆筑時或澆筑后，受到較大的環境氣溫變動影響，混凝土結構收縮不均勻，產生裂縫。凍脹裂縫主要出現在寒冷的施工地和施工期，混凝土澆筑后，環境氣溫降到0度以下時，混凝土中水分結冰膨脹，致使混凝土結構出現分布較廣的凍脹型裂縫。干燥裂縫也是比較常見的裂縫形式，混凝土結構水分蒸發后，內部成分粘連不穩固，致使干燥型裂縫出現。外力侵入性裂縫主要是指施工地區周邊出現地震或爆炸等大型能量沖擊造成的外力影響。

2 建筑橋梁施工裂縫的修補工藝

2．1 設計預防橋梁裂縫的控制措施

在橋梁設計階段考慮如何避免荷載裂縫，對橋梁結構易發生荷載裂縫的細部進行精心設計處理，防止施工時斷面的突變和結構的突變，主要方式為把突變處做成漸變形式，把轉角處做成圓角形式。加強斜向鋼筋和構造配筋，加強混凝土的抗裂性性，防止溫差和混凝土收縮不均勻而導致裂縫。

2．2 控制材料

施工工藝是保證橋梁混凝土構建質量的關鍵因素，在橋梁工程對原材料選用方面要由專業人士嚴格進行質量把關，在混凝土配制時依照當時的天氣氣溫來調節需水量，對細砂和碎石等等基本原材料進行合理比例調配，保證施工時混凝土質量。

2．3 控制溫度

改善混凝土骨料配比，利用增加添加劑和干硬性混凝土的方式消減水泥用量，配制混凝土時通過冷卻碎石的方式降低混凝土澆筑溫度，在天氣炎熱的施工環境中減少混凝土澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；若在混凝土中埋設管道，則應通入冷水降溫；設定合理的拆模時間；澆筑后若氣溫下降則要對混凝土表面進行保溫處理，避免混凝土表面發生溫差裂縫；在天氣寒冷或冬季施工的情況下嚴格做好保溫措施，或改換澆筑時間，將混凝土澆筑時間推移到來年春天。

2．4 使用科學實用的修補工藝

(1)橋梁表面裂縫修補法。在橋梁裂縫程度較輕，橋體承載力不受過重影響的情況下使用此種修補工藝，裂縫一般較小、較淺，因此采用表面修補法簡單實用，而且比較經濟，適用于多種原因導致的橋梁表面裂縫。

(2)灌漿、嵌縫封堵法。在橋梁結構混凝土裂縫較大、較長、較深的情況下使用此種方式。具體操作為將調制好的灌漿混凝土灌入嵌入裂縫中，達到徹底的封堵。這種方式一般適用于對橋體整體結構的穩固有重大影響和威脅的裂縫和有防滲要求的橋梁工程。漿液材料中有強力粘合劑，硬化之后可以緊密粘合裂開的混凝土結構，從而保障橋梁結構的穩固性。

(3)打篩加固封閉法。橋梁結構的穩定性嚴重受到裂縫影響時，可以采用打篩加固法進行裂縫封閉，主要應對鋼筋混凝土梁件產生主應力裂縫的情況。

(4)電化學防護法。電化學防護法是比較先進的固定方法，它通過利用施加電場在介質中的作用范圍，為鋼筋混凝土提供一個良好的硬化環境，防止橋梁發生裂縫，增加橋梁體的抗腐蝕性，是一種極為有效的防護方式。

［1］楊波.談橋梁施工裂縫成因及防治措施［J］.山西建筑，2013，39(2)：190-191.

［2］李開艷.混凝土橋梁施工裂縫的成因及防治對策分析［J］.門窗：研究與探討，2013，01，20∶252-253.

［3］侯耀華.混凝土橋梁施工裂縫的成因及防治對策［J］.陜西建筑，2010，11，15∶52-54.

［4］喬永平，劉分.橋梁砼結構裂縫形成原因及控制措施［J］.科技創新與應用：路橋科技，2012，02(下)：101.