關(guān)于橋梁工程橋面裂縫產(chǎn)生的原因和控制措施

王劍

摘 要：城市化進(jìn)程不斷的加大，我國(guó)的橋梁工程越來(lái)越多。而橋面裂縫可以說(shuō)是無(wú)法避免的，其成因也比較復(fù)雜，如果對(duì)橋面裂縫不加以控制，潛在的交通事故安全隱患就會(huì)增大，所以采取有效措施控制其發(fā)展。文章將對(duì)此問題進(jìn)行分析，討論了橋面裂縫種類、形成原因，并分析了相應(yīng)的控制措施，希望給予橋面裂縫工作一些幫助。

關(guān)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(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了有效發(fā)展，各行各業(yè)都煥發(fā)了生機(jī)，呈現(xiàn)出欣欣向榮的發(fā)展趨向。橋梁工程也在發(fā)展的大潮中，變得越來(lái)越多。橋面裂縫是在橋梁建設(shè)中極為常見并且不可避免的一個(gè)問題，有著廣泛的共性。橋面裂縫可以分成結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性兩種。總體而言，產(chǎn)生這種情況的原因是多方面的，環(huán)境、施工條件、使用材料、橋梁設(shè)計(jì)、施工工藝的控制情況都可能引發(fā)裂縫。原因多角度，但后果都將導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)受到損壞，進(jìn)而影響駕駛員的行駛，嚴(yán)重者會(huì)引發(fā)事故，造成人員傷害和財(cái)產(chǎn)安全。受到各方面因素的制約，想要進(jìn)行良好的修復(fù)也是一件不容易的事。所以，橋面裂縫需要引起相關(guān)人員的重視，盡早發(fā)現(xiàn)裂縫，并加以處理，最大限度地?cái)U(kuò)大橋梁工程的使命壽命，認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)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(tái)和路基連接的部位或路基混凝土路面，在所填的土質(zhì)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(xiàn)象產(chǎn)生。這樣的橋梁上，倘若路基發(fā)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(fā)生。一旦出現(xiàn)，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(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮，很大程度上是因?yàn)橄噜彶糠只蛘w性的限制，混凝土的抗折強(qiáng)度要小于抗壓強(qiáng)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(shí)，熱量散發(fā)的速度偏慢。半小時(shí)后，溫度后慢慢升高，水泥凝結(jié)后的12小時(shí)后，溫度將上升到80～90℃，內(nèi)部硅的體積逐漸變大，板面溫度會(huì)隨著濕水養(yǎng)護(hù)和夜間溫度的降低而發(fā)生收縮，混凝土外部收縮，內(nèi)部卻在膨脹，將產(chǎn)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(huì)產(chǎn)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(huì)因?yàn)闇囟鹊慕档投艿较拗疲M(jìn)而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫以貫穿路面為主，技術(shù)人員一旦發(fā)現(xiàn)此問題，應(yīng)該及時(shí)的實(shí)施切縫，減少裂縫的發(fā)生率。（3）干縮裂縫。混凝土容易出現(xiàn)硬化，在此過程中，水泥漿體會(huì)因?yàn)樗植蛔愣a(chǎn)生收縮，收縮應(yīng)力會(huì)在收縮受制的情況下產(chǎn)生，混凝土受到限制時(shí)，其抗拉彈性和徐變應(yīng)變?cè)谟不稍镞^程中，與混凝土自身的自由收縮率不一致時(shí)就會(huì)出現(xiàn)裂縫。混凝土的單位用水量越小，Ef越小。基于此，在橋梁建設(shè)工程中，縮小側(cè)限系數(shù)K是必須要考慮的范疇，以達(dá)到減小或避免裂縫出現(xiàn)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(cè)模的模壁作用，使得對(duì)混凝土振搗密實(shí)很難進(jìn)行，板角密實(shí)度沒有達(dá)到要求，強(qiáng)度自然不足，進(jìn)而在受力上存在不力，車輛行駛在上，板角裂縫就此產(chǎn)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(fā)生裂縫的主因。混凝土混合料出現(xiàn)分層離析，進(jìn)而形成表層泌水，混凝土表面的含水量隨之增大。當(dāng)表面水的蒸發(fā)速度大于泌水速度時(shí)，水的蒸發(fā)面會(huì)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(xì)管張力。混凝土表面沒有完全硬化時(shí)，難以對(duì)抗毛細(xì)管張力，混凝土表面就出現(xiàn)了裂縫。

1.4 接縫碎裂

水泥混凝土路面板接縫兩側(cè)的剪切擠碎情況就是接縫碎裂的理論內(nèi)涵。脹縫寬度在不同的溫度下會(huì)產(chǎn)生不同的效果。氣溫高時(shí)，縫中的填縫料會(huì)被擠出；氣溫低時(shí)，性能比較差的填料很難予以恢復(fù)，縫中極有可能出現(xiàn)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(wǎng)對(duì)裂縫的影響

我國(guó)現(xiàn)階段的很多橋梁的鋪裝層，為了質(zhì)量都選擇進(jìn)口金屬網(wǎng)，但是實(shí)踐證明，結(jié)果并不盡如人意，還是無(wú)法避免橋梁裂縫的情況。經(jīng)過技術(shù)人員鑒定，裂縫的根本原因是金屬擴(kuò)張網(wǎng)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(dá)到有效擴(kuò)散或加大硅承壓面積而減少車載局部壓力。當(dāng)下，橋梁建設(shè)中比較常規(guī)的是使用#8鋼筋網(wǎng)，10*10cm間距以及含筋率7.9kg/m2，鋪裝厚度為10cm，這是行業(yè)內(nèi)比較認(rèn)可的。順橋面縱向、橫向的垂直布筋方式，達(dá)到良好的橋梁橫向、縱向的拉伸受力。

2.2 加強(qiáng)橋面薄弱部位

一是，加強(qiáng)板梁之間縱縫的聯(lián)系。板間屬于鉸結(jié)構(gòu)，比較容易發(fā)生開裂，這個(gè)部位是特別要重視的地方。橋面硅一次鋪裝，在預(yù)制梁時(shí)可預(yù)留鋼筋于梁側(cè)；假如是二次鋪裝，在板上整體現(xiàn)澆層內(nèi)布設(shè)$12鋼筋，進(jìn)而使得各板塊能夠連接成為一個(gè)整體。二是，加大預(yù)制架設(shè)的板梁和鋪裝層的聯(lián)系。因?yàn)榘辶汉弯佈b層鹼澆不在同一時(shí)間內(nèi)，硅齡期也不盡相同，所以應(yīng)該鋪設(shè)豎錨筋或把梁內(nèi)鋼筋伸入到鋪裝層，達(dá)到一個(gè)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(gè)方面是必須要注意的。（1）正確鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)。$8鋼筋網(wǎng)的位置需要在要求的合理范圍內(nèi)，既不能沉底，也不能上浮，避免產(chǎn)生順筋裂縫和鋼筋銹蝕。（2）配合比應(yīng)適中，坍落度要控制在合理的范圍內(nèi)。在混凝土標(biāo)號(hào)進(jìn)行確立的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理的選擇配合比，放慢硅的收縮進(jìn)度，能夠有效減少裂縫的出現(xiàn)。放緩硅的早強(qiáng)時(shí)間、嚴(yán)格控制坍落度、骨料用量適當(dāng)增加、減少砂率是主要的措施方法。（3）把握好混凝土施工時(shí)間。施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度變化是影響混凝土路面質(zhì)量程度高低的重要因素。溫差是在任何季節(jié)進(jìn)行施工時(shí)都必須要注意問題。溫差大于20℃，混凝土的應(yīng)力就很可能發(fā)生變化，再加上強(qiáng)度欠缺，開裂就會(huì)產(chǎn)生，所以混凝土的施工時(shí)間一定要控制好。（4）控制好切縫的時(shí)間。適當(dāng)?shù)那锌p時(shí)間是防止混凝土路面開裂的有效方式。太早，混凝土強(qiáng)度不在要求的范圍內(nèi)，路面會(huì)被切縫機(jī)弄壞，產(chǎn)生縫啃邊；太晚，混凝土收縮出現(xiàn)斷板。（5）做好混凝土養(yǎng)護(hù)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(yǎng)護(hù)工作落實(shí)到位。混凝土終凝后，養(yǎng)護(hù)措施不可少，早期養(yǎng)護(hù)更為重要。可以利用鋪砂或鋪麻袋進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，或通過采用黃粘土在硅板面四周筑成土埂，灌水養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，橋梁裂縫的現(xiàn)象是不可避免，那么我們就必須面對(duì)它，積極地解決它，最大限度上減少由于裂縫給橋面帶來(lái)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(cái)產(chǎn)損失的有效措施。相關(guān)人員要在不斷增強(qiáng)業(yè)務(wù)能力的同時(shí)，積極吸取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，為國(guó)家和人民提供更多、更好的優(yōu)質(zhì)橋梁工作。

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