關于橋梁工程橋面裂縫產生的原因和控制措施

王劍

摘 要：城市化進程不斷的加大，我國的橋梁工程越來越多。而橋面裂縫可以說是無法避免的，其成因也比較復雜，如果對橋面裂縫不加以控制，潛在的交通事故安全隱患就會增大，所以采取有效措施控制其發展。文章將對此問題進行分析，討論了橋面裂縫種類、形成原因，并分析了相應的控制措施，希望給予橋面裂縫工作一些幫助。

關鍵詞：橋梁工程；橋面裂縫；種類；原因；措施

引言

改革開放的這些年來，我國經濟得到了有效發展，各行各業都煥發了生機，呈現出欣欣向榮的發展趨向。橋梁工程也在發展的大潮中，變得越來越多。橋面裂縫是在橋梁建設中極為常見并且不可避免的一個問題，有著廣泛的共性。橋面裂縫可以分成結構性和非結構性兩種。總體而言，產生這種情況的原因是多方面的，環境、施工條件、使用材料、橋梁設計、施工工藝的控制情況都可能引發裂縫。原因多角度，但后果都將導致橋梁結構受到損壞，進而影響駕駛員的行駛，嚴重者會引發事故，造成人員傷害和財產安全。受到各方面因素的制約，想要進行良好的修復也是一件不容易的事。所以，橋面裂縫需要引起相關人員的重視，盡早發現裂縫，并加以處理，最大限度地擴大橋梁工程的使命壽命，認識到這一點是必要的也是必須的。

1 橋面裂縫種類及形成原因

1.1 貫穿裂縫

1.1.1 縱向裂縫

橋臺和路基連接的部位或路基混凝土路面，在所填的土質和溫度不均勻的作用下，就有可能造成路基支承不均勻的現象產生。這樣的橋梁上，倘若路基發生下沉，車輛行駛的壓力和板塊自重將共同作用在橋梁之上，縱向裂縫就此發生。一旦出現，裂縫將在雨水的侵蝕下，愈演愈烈。

1.1.2 橫向裂縫

（1）溫度裂縫。熱脹冷縮是所有材料都具有的固有屬性，水泥混凝土也都具備。之所以橋面鋪裝層會出現熱脹冷縮，很大程度上是因為相鄰部分或整體性的限制，混凝土的抗折強度要小于抗壓強度，因此鋪裝層一旦有拉伸變形，裂縫在所難免。一般情況下，溫度下降就容易造成溫度裂縫。（2）冷縮裂縫。水泥水化過程中，初期時，熱量散發的速度偏慢。半小時后，溫度后慢慢升高，水泥凝結后的12小時后，溫度將上升到80～90℃，內部硅的體積逐漸變大，板面溫度會隨著濕水養護和夜間溫度的降低而發生收縮，混凝土外部收縮，內部卻在膨脹，將產生巨大的拉力，拉力一旦超過混凝土所能夠承受的抗拉范圍，就會產生橫向斷裂或冷縮裂縫。值得注意的是，在高溫降低后，受到已有硬化鹼或基層限制的影響，收縮的幅度會因為溫度的降低而受到限制，進而產生裂縫，這種裂縫以貫穿路面為主，技術人員一旦發現此問題，應該及時的實施切縫，減少裂縫的發生率。（3）干縮裂縫。混凝土容易出現硬化，在此過程中，水泥漿體會因為水分不足而產生收縮，收縮應力會在收縮受制的情況下產生，混凝土受到限制時，其抗拉彈性和徐變應變在硬化干燥過程中，與混凝土自身的自由收縮率不一致時就會出現裂縫。混凝土的單位用水量越小，Ef越小。基于此，在橋梁建設工程中，縮小側限系數K是必須要考慮的范疇，以達到減小或避免裂縫出現的目的。

1.2 板角裂縫

板角是混凝土路面板較為脆弱的部分，由于側模的模壁作用，使得對混凝土振搗密實很難進行，板角密實度沒有達到要求，強度自然不足，進而在受力上存在不力，車輛行駛在上，板角裂縫就此產生。

1.3 表面裂縫

混凝土混合料初期失水速度較快，從而造成干縮或碳化收縮，是橋梁表面發生裂縫的主因。混凝土混合料出現分層離析，進而形成表層泌水，混凝土表面的含水量隨之增大。當表面水的蒸發速度大于泌水速度時，水的蒸發面會滲入到混合料，并且致使凹面的壓力大于凸面的，固體顆粒間形成毛細管張力。混凝土表面沒有完全硬化時，難以對抗毛細管張力，混凝土表面就出現了裂縫。

1.4 接縫碎裂

水泥混凝土路面板接縫兩側的剪切擠碎情況就是接縫碎裂的理論內涵。脹縫寬度在不同的溫度下會產生不同的效果。氣溫高時，縫中的填縫料會被擠出；氣溫低時，性能比較差的填料很難予以恢復，縫中極有可能出現縫隙，成為板塊伸張的阻力，造成接縫處損壞。

2 控制橋面裂縫的措施

2.1 橋面鋼筋網對裂縫的影響

我國現階段的很多橋梁的鋪裝層，為了質量都選擇進口金屬網，但是實踐證明，結果并不盡如人意，還是無法避免橋梁裂縫的情況。經過技術人員鑒定，裂縫的根本原因是金屬擴張網所含有的筋量比較低，剛度不足，在車輛的行駛過程中，荷載沒有達到有效擴散或加大硅承壓面積而減少車載局部壓力。當下，橋梁建設中比較常規的是使用#8鋼筋網，10*10cm間距以及含筋率7.9kg/m2，鋪裝厚度為10cm，這是行業內比較認可的。順橋面縱向、橫向的垂直布筋方式，達到良好的橋梁橫向、縱向的拉伸受力。

2.2 加強橋面薄弱部位

一是，加強板梁之間縱縫的聯系。板間屬于鉸結構，比較容易發生開裂，這個部位是特別要重視的地方。橋面硅一次鋪裝，在預制梁時可預留鋼筋于梁側；假如是二次鋪裝，在板上整體現澆層內布設$12鋼筋，進而使得各板塊能夠連接成為一個整體。二是，加大預制架設的板梁和鋪裝層的聯系。因為板梁和鋪裝層鹼澆不在同一時間內，硅齡期也不盡相同，所以應該鋪設豎錨筋或把梁內鋼筋伸入到鋪裝層，達到一個整體的目的。

2.3 做好控制橋梁施工工藝的工作

以下這幾個方面是必須要注意的。（1）正確鋪設鋼筋網。$8鋼筋網的位置需要在要求的合理范圍內，既不能沉底，也不能上浮，避免產生順筋裂縫和鋼筋銹蝕。（2）配合比應適中，坍落度要控制在合理的范圍內。在混凝土標號進行確立的基礎上，科學合理的選擇配合比，放慢硅的收縮進度，能夠有效減少裂縫的出現。放緩硅的早強時間、嚴格控制坍落度、骨料用量適當增加、減少砂率是主要的措施方法。（3）把握好混凝土施工時間。施工現場的溫度變化是影響混凝土路面質量程度高低的重要因素。溫差是在任何季節進行施工時都必須要注意問題。溫差大于20℃，混凝土的應力就很可能發生變化，再加上強度欠缺，開裂就會產生，所以混凝土的施工時間一定要控制好。（4）控制好切縫的時間。適當的切縫時間是防止混凝土路面開裂的有效方式。太早，混凝土強度不在要求的范圍內，路面會被切縫機弄壞，產生縫啃邊；太晚，混凝土收縮出現斷板。（5）做好混凝土養護的工作。低溫澆筑混凝土，為了減少混凝土受凍的情況，必須按照要求將混凝土養護工作落實到位。混凝土終凝后，養護措施不可少，早期養護更為重要。可以利用鋪砂或鋪麻袋進行灑水養護，或通過采用黃粘土在硅板面四周筑成土埂，灌水養護。

3 結束語

總而言之，橋梁裂縫的現象是不可避免，那么我們就必須面對它，積極地解決它，最大限度上減少由于裂縫給橋面帶來的傷害，也是提高駕駛員行駛的舒適度，盡量減少交通事故和人員財產損失的有效措施。相關人員要在不斷增強業務能力的同時，積極吸取國內外先進的技術經驗，為國家和人民提供更多、更好的優質橋梁工作。

參考文獻

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