橋梁工程裂縫成因分析與防治措施探討

吳順侯

(貴州省黔東南州交通建設發展中心,貴州 黔東 556000)

1 橋梁工程混凝土裂縫的成因分析

1.1 溫度因素

橋梁工程混凝土施工硬化的過程中，水泥會自然散熱，大量水熱和化熱大大增加內部溫度，增加表面拉應力，在后期降溫時，因為受基礎或老橋梁工程混凝土的影響，致橋梁工程混凝土內部拉應力增加，待橋梁工程混凝土達到抗裂能力上限無法承受這些拉應力時產生裂縫。

1.2 濕度因素

橋梁工程混凝土內部濕度基本上保持在一個穩定的狀態，很難會出現大幅度變化，然而表面濕度易出現大變化甚至劇烈變化。因為不合理的養護方式會導致表面濕度不均勻，表面干縮形變進而約束內部橋梁工程混凝土，還可能造成裂縫。

1.3 混凝土自身性能因素

橋梁工程這種材料具有脆性的特征，拉抗強度約為抗壓強度1/10，然而因為原材老各個部分比例未形成均勻搭配，在進行施工時不可避免會產生離析，因而會造成同塊橋梁工程混凝土各個部位強度的不均勻，降低個別部分抗拉能力，因而產生裂縫。

1.4 施工因素

在現場澆搗橋梁工程混凝土過程中，振搗或不合理插入，漏診、過振或振搗棒抽撤過快，都容易對橋梁工程混凝土的密實性和均勻性產生影響，導致出現裂縫。同時，由于橋梁工程混凝土抹面次數達不到要求的次數，極易帶來裂縫問題。最后，在進行養護過程中，因為現場沒有全面做好養護，橋梁工程混凝土早期脫水會誘發收縮裂縫。

2 橋梁工程混凝土裂縫的防治措施

2.1 配筋設計優化

構件的“抗”與“放”在橋梁設計中是必須合理處理的一對關系。在設計過程中應防止結構斷面突變產生應力集中，且要注重使用補償收縮混凝土技術。對于一般體積較大的橋梁工程混凝土裂縫，基本上的成因都是混凝土收縮，為解決這一問題可采用的方法是將膨脹劑添加在混凝土中。設計人員必須注重配置構造鋼筋的結構設計，尤其是橋面板、箱梁壁等薄壁構件更要注重合理選擇構造鋼筋直徑和數量。此外，施工人員必須高度重視學習構造鋼筋相關知識，如果發現施工圖中存在不合理之處，必須積極和設計人員溝通并作出修改。

2.2 施工選材及其配合比設計

結合結構要求合力選擇橋梁工程混凝土強度等級及水泥種類、等級，盡可能防止使用強度高的水泥。此外，選擇的石、砂等原材料的質量必須達標，嚴格根據相關要求摻合料以及添加外加劑。此外，還應當把橋梁工程混凝土補償收縮技術正確運用方法掌握好。利用膨脹劑時，應當注重各種品種和摻料的不同膨脹效果，同時經過反復試驗實現最佳配置。在進行施工時合理設計橋梁工程混凝土的坍落度涉及，及時調整目前現場已有的原材料，確保及時有效做好現場養護工作。

2.3 施工控制

為避免出現裂縫，現場可通過以下方式解決：改善骨料級配，使用干硬性混凝土摻混合料，加引氣劑或塑化劑等，將橋梁工程混凝土中水泥用量減少，攪拌混凝土時添加水或用水冷卻碎石，對橋梁工程混凝土澆筑進行降溫；天氣熱時，橋梁工程混凝土的澆筑應注重厚度不宜過厚，宜選擇500 mm以內為最佳，利于表面溫度擴散；在澆筑完第一段混凝土初凝前再進行第二層澆筑；按照橋梁工程混凝土澆筑面積，設置一定數量測溫管于混凝土上中下部，定時對內外溫度進行準確測量，第1～4 d2 h測量一次，第5～7 d4 h測量一次，第8～15 d每天一次，且及時記錄好數據，保障橋梁工程混凝土內外溫差不超過25 ℃，觀察必須及時避免高溫，一旦溫度過高可利用調整養護的辦法控制溫度；拆模時間應合理，避免混凝土表面出現大幅度溫度梯高，強化養護保溫，一般可以在橋梁工程混凝土澆筑完成之后，在表面覆蓋一層塑料薄膜的方式解決，再用麻袋裝上厚度在80～100 mm之間的鋸末在中層覆蓋，最后表面上覆蓋上一到二層100 mm厚的巖棉被；此外，夏季施工中， 必須及時定期灑水養護長期暴露在外面的混凝土部分，防止由于橋梁工程混凝土內部水分快速蒸發而出現裂縫。在進行施工時，不宜在光風暴雨的天氣澆灌橋梁工程混凝土。

2.4 施工監測

在進行施工時，必須注重合理監測橋梁工程混凝土溫度及收縮變形程度的有關數據，及時反饋現場實際情況以保證順利施工。除此之外，盡可能有效改善橋梁工程混凝土性能，增強養護提高抗裂能力，在進行施工時，橋梁工程混凝土的質量好壞在一定程度上有效決定了裂縫的產生，尤其是在裂縫的整個過程中一旦出現這種情況必須立即更正，結構的整體性的恢復存在一定難度，所以，在進行施工時要高度重視有效預防貫穿性裂縫產生。一旦出現裂縫不能隨意修補，必須結合調查結果和獲取的數據，全面分析研究各原因及橋梁自身的實際問題，進而對具體修補細節和有效應對措施進行確定。

2.5 大體積混凝土冷卻管降溫

為防止橋梁工程大體積混凝土在硬化期間內部出現較大溫差，可通過預先鋪設冷卻管路于橋梁工程混凝土結構內部的方法解決，在完成澆筑橋梁工程混凝土后立即通水循環冷卻，一般而言，管內水流量約為1.5 m3/h(進水溫度低于10 ℃時)，如果進水溫度較高，則相應地也應加快水流量。冷卻管排出的水不得對施工部位產生影響，在混凝土整體初凝后可根據具體情況利用該出水做好蓄水保溫養護。在養護好橋梁工程混凝土后，為避免中空冷卻管影響橋梁工程混凝土強度及其他部位，則必須利用好真空壓漿的方法做好注漿和壓漿工作。

3 結束語

總而言之，橋梁工程混凝土裂縫的成因研究目前存在不同的理論，對其計算方法也有不同見解，然而，針對具體預防與改善措施已形成統一的意見，經過反復的研究刻制，這一舉措獲得了良好的效果，在施工的實際中，施工人員必須全方位對比分析，進而認真總結，以預防處理措施為基礎，減少因橋梁工程混凝土裂縫而產生的安全隱患和不良后果。