橋梁施工裂縫形成原因及對(duì)策探討

【摘要】本文對(duì)道路橋梁施工中混凝土裂縫成因及危害進(jìn)行了分析，針對(duì)施工中產(chǎn)生的混凝土裂縫提出了幾點(diǎn)處理措施，并通過(guò)工程實(shí)例，提出了相應(yīng)的裂縫封閉處理方案，為工程技術(shù)人員提供一定的參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；施工裂縫； 混凝土材料

近年來(lái)，為了進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)在道路橋梁工程方面加快了建設(shè)步伐，道路橋梁工程建設(shè)項(xiàng)目逐年增多，其主要目的就是為了提高我國(guó)道路交通運(yùn)輸水平，充分發(fā)揮道路交通運(yùn)輸業(yè)在現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展中的作用。混凝土施工是道路橋梁施工中常用的材料之一，其具有造價(jià)低、耐壓性好、不易破壞或腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，因此，加強(qiáng)道路橋梁工程混凝土施工質(zhì)量尤為重要。

1 、道路橋梁施工中混凝土裂縫成因分析[1、2]

1.1 混凝土溫度影響

由于混凝土具有熱脹冷縮的特點(diǎn)，所以在外部溫度環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變形，受變形約束力的影響，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力作用超出混凝土應(yīng)力承受范圍時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

1.2 地基形變的影響

當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)發(fā)生沉降時(shí)，其產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)力將超過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫，具體原因包括兩個(gè)方面：其一是在塑性狀態(tài)下，混凝土基礎(chǔ)及支架會(huì)發(fā)生不均勻沉降，在混凝土結(jié)構(gòu)局部變性或受約束時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生混凝土裂縫；其二是體積大且較重的混凝土在重力作用下會(huì)出現(xiàn)不同程度的下沉，這樣就會(huì)導(dǎo)致水泥漿呈現(xiàn)上浮趨勢(shì)，當(dāng)混凝土下沉至一定程度時(shí)，受鋼筋和模板的作用力影響，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

1.3 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

在道路橋梁工程相交的混凝土施工處，其截面經(jīng)常會(huì)發(fā)生突變，導(dǎo)致相交部位的應(yīng)力發(fā)生改變，就會(huì)引起混凝土開(kāi)裂現(xiàn)象。

1.4 混凝土材料的影響

一些含堿性骨料反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一種堿-硅膠膠體，其能夠從周?chē)慕橘|(zhì)中吸水膨脹，在這種情況下，該膠體體積就會(huì)增大，最終將混凝土脹裂而形成裂縫。這一反應(yīng)會(huì)對(duì)橋梁造成嚴(yán)重的破壞，當(dāng)前還沒(méi)有有效的方法予以防治。因此，在選擇骨料時(shí)，應(yīng)注意其性質(zhì)、成分，避免該種反應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)生而引起裂縫。在實(shí)際施工中可選擇非活性骨料，注意控制水泥的含堿量，如達(dá)不到實(shí)際施工要求時(shí)，可適量添加一些添加劑和混合料。

2 、道路橋梁施工中混凝土裂縫的危害性

2.1混凝土裂縫產(chǎn)生后，會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和耐久性，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性降低，就會(huì)加劇混凝土的破損程度。

2.2混凝土裂縫會(huì)造成橋梁剛?cè)嵝阅堋⒖箯澏炔粩嘞陆担@樣會(huì)導(dǎo)致整個(gè)橋梁的強(qiáng)度結(jié)構(gòu)遭到破壞，最終影響橋梁的正常使用。

3、道路橋梁施工中混凝土裂縫的處理措施 [3]

3.1表面處理法

在實(shí)際施工中，可以在混凝土表面涂上一層樹(shù)脂保護(hù)膜，這樣能夠起到一定的保護(hù)作用。進(jìn)行混凝土表面施工時(shí)，要先清理混凝土表面雜質(zhì)、灰塵，再用清水沖洗，確保其表面干燥，然后在混凝土表層涂抹樹(shù)脂，這樣能夠避免雨水滲透到混凝土內(nèi)部，減少混凝土裂縫和滲漏現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2 填充法

對(duì)于一些較寬的裂縫，可以采用填充法來(lái)修補(bǔ)處理，該種方法操作簡(jiǎn)單、修補(bǔ)費(fèi)用低，在實(shí)際處理混凝土裂縫過(guò)程中倍受歡迎。一些較小的裂縫，施工人員可以開(kāi)挖小型凹槽，然后填充一些材料。若橋梁表面出現(xiàn)較大的裂縫，就需要使用澆灌材料來(lái)修補(bǔ)裂縫，這樣不僅能夠提高橋面的防水性，同時(shí)可以減少混凝土鋼筋的腐蝕。

4、工程實(shí)例

4.1 橋梁概況[5]

博羅縣福田鎮(zhèn)橫溪頭一橋位于縣道 X195 線上，橋全長(zhǎng) 54m，跨徑組合為 3×16m。主橋上部結(jié)構(gòu)為普通鋼筋砼簡(jiǎn)支 T梁，橋面寬 12m，下部結(jié)構(gòu)為重力式橋臺(tái)、雙柱式橋墩， 橫溪頭一橋從園州鎮(zhèn)往福田鎮(zhèn)為路線前進(jìn)方向，按前進(jìn)方向分左右兩側(cè)， 墩臺(tái)編號(hào)見(jiàn)圖2所示， T 梁編號(hào)按照路線前進(jìn)方向從右至左編為 1#～7#梁，見(jiàn)圖3所示

4.2 橋梁病害情況[5]

2012年檢測(cè)單位對(duì)橫溪頭一橋進(jìn)行了檢測(cè)，由于施工質(zhì)量較差，發(fā)現(xiàn)橋梁的主要病害如下：

4.2.1上部結(jié)構(gòu)主要病害[5]

T梁腹板出現(xiàn)較多豎向裂縫，少數(shù)裂縫貫通整個(gè)腹板并向下延伸至梁底，部分腹板兩側(cè)裂縫呈對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中邊梁裂縫寬度及分布密度均要大于 2#～6#梁，裂縫寬度多數(shù)在 0.1mm 左右，少數(shù)裂縫寬度較大，其最寬為 0.37mm，已超過(guò)規(guī)范限值。現(xiàn)取第2跨1#、2#梁進(jìn)行裂縫展開(kāi)描述，梁體腹板局部殘留施工塑料薄膜。

4.2.2下部結(jié)構(gòu)主要病病害

（1） 0#臺(tái)背墻砼破損、斜向開(kāi)裂損邊破角，面積為1.5m×0.5m；0#臺(tái)右側(cè)限位擋塊橫向開(kāi)裂長(zhǎng)度為 50cm，裂寬 0.5mm；3#臺(tái)左側(cè)前擋墻沿砌縫斜向開(kāi)裂，長(zhǎng)約2m，寬5mm；3#臺(tái)右側(cè)側(cè)墻砼剝落；3#臺(tái)右側(cè)護(hù)坡下沉約 5cm。

（2）2#墩面向第 3 跨方向蓋梁大面積水漬，2#墩左側(cè)限位擋塊連著蓋梁一起斜向開(kāi)裂，裂縫寬度上寬下窄，長(zhǎng)度為 60cm，最大裂寬 8mm，有掉落趨勢(shì)，見(jiàn)照片 5.3.7；2#墩蓋梁多處出現(xiàn)豎向裂縫，裂縫寬度均較窄，由上向下開(kāi)裂，部分延伸至蓋梁頂部。

5、裂縫封閉處理方案

5.1由于 2#墩頂橋面大面積破損、坑槽，造成大量泥砂滲漏至墩頂，其不斷擠壓造成墩頂橫隔板出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，因此對(duì)2#墩頂泥砂進(jìn)行清理，對(duì)第 2跨 2#墩頂處4#～7#梁間橫隔板裂縫進(jìn)行封閉處理，同時(shí)對(duì)墩頂梁端破損的砼進(jìn)行修補(bǔ)。

5.2由于該橋施工工藝較差，梁體腹板出現(xiàn)較多蜂窩孔洞現(xiàn)象，在空氣中水和二氧化碳等作用下易造成梁體腹板鋼筋銹蝕，因此對(duì)蜂窩孔洞處進(jìn)行砂漿抹面修補(bǔ)處理。

6、結(jié)論

6.1橋梁施工裂縫產(chǎn)生的原因主包括：混凝土溫度影響，地基形變的影響，混凝土材料的影響，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理 。

6.2橋梁施工中混凝土裂縫處理方法主要包括：表面處理法，填充法，局部修補(bǔ)法等。

6.3根據(jù)病害情況，本橋梁對(duì)裂縫采用表面處理法及局部修補(bǔ)法進(jìn)行封閉。維修兩年后，裂縫未見(jiàn)發(fā)展，處理較果良好。

參考文獻(xiàn)：

[1]張曉麗. 道橋工程中橋梁裂縫的影響[J]. 黑龍江科技信息. 2011（05）

[2]華雪峰，蘇紅梅. 橋梁裂縫在道橋工程中的影響[J].黑龍江科技信息. 2011（05）

[3]《博羅縣博羅大橋檢測(cè)報(bào)告》.廣東省公路工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心，2012.9.

作者簡(jiǎn)介：徐錫波（1977-），男，中專(zhuān)，工程師，工作單位：博羅縣地方公路管理站。