混凝土橋梁裂縫原因分析及養護技術措施探析

摘要：為了有效控制混凝土裂縫病害，提高橋梁的強度指標，要充分掌握橋梁裂縫的常見類型，了解其形成原因，針對不同的混凝土裂縫采取相應措施加以處理，降低裂縫發生率。同時也要加強橋梁工程的養護措施，預防橋梁裂縫病害。基于此，就橋梁裂縫的形成原因進行了探討，并提出了相應的養護措施，以供參考。

關鍵詞：橋梁工程;裂縫原因;養護技術;應用分析

0" "引言

混凝土橋梁長期在暴露環境下被重力碾壓，難免受到不穩定因素的影響而產生不同程度的裂縫病害，加之混凝土內部結構容易被外界因素所影響，很多細小裂縫會逐漸擴大，轉變為深度裂縫。這不僅影響了橋梁工程的美觀性，還嚴重威脅著過往行人和車輛的安全。在施工過程中掌握橋梁裂縫的形成原因，并對其采取針對性防治措施及養護技術能有效規避裂縫問題，提高橋梁混凝土的各項性能指標，能切實保障橋梁工程的安全性和穩定性，為后期安全運營奠定良好基礎。

1" "混凝土橋梁裂縫的原因分析

1.1" "荷載引發的裂縫

橋梁混凝土在靜、動荷載和次應力作用下會產生裂縫，一般分為直接應力裂縫和次應力裂縫兩種。

1.1.1" "直接應力裂縫

在橋梁工程設計過程中，為了滿足車輛通行需求，通常會對混凝土結構的承載力進行計算，依照計算結果確定內力配筋。但在實際計算過程中，因計算方式不準確或結構預期受力與實際受力情況不相符等，會造成混凝土內力配筋出現偏差，使橋梁結構安全系數降低，從而出現直接應力裂縫。另外，在施工時若未依照設計標準進行操作，致使橋梁混凝土結構受力參數產生變化，當橋梁工程投入使用后，超過設計荷載的車輛通過橋梁時，便會引發橋梁裂縫。

1.1.2" "次應力裂縫

在施工過程中，由于橋梁的設計荷載與實際的施工條件有所偏差，導致橋梁局部會出現次應力，久而久之便會出現裂縫病害。在對橋梁結構實施鑿槽、開洞、安裝牛腿等操作時，雖然工程設計增加了部分受力鋼筋，但構件挖孔后，混凝土內部力會出現繞射現象，同時孔洞附近也會出現大量集中應力。在此情況下如若未及時進行處理，在結構轉角處或構件突變等部位便容易產生裂縫[1]。

1.2" "基礎變形引發的裂縫

當橋梁發生水平位移或不均勻沉降等現象時，橋梁結構內部會出現相應的附加應力，如若附加應力超出橋梁結構的抗拉強度，則會導致裂縫病害。造成基礎變形的主要原因：一方面是因為前期地質勘察的精度不高，工程設計師在未完全掌握橋梁工程所在區域地質情況的前提下便完成圖紙設計，由于施工圖紙與實際情況不相符，導致橋梁地基出現不均勻沉降等問題。另一方面，在橋梁工程施工期間混合使用了參數相差較大的樁基礎，導致地基不均勻沉降，引發基礎裂縫。

1.3" "溫度變化引發的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮的特性，當外界溫差過大或混凝土結構內部溫度產生變化時，其結構形狀也會隨之改變，在變化過程中又因約束作用而產生應力。若應力超過了混凝土的抗拉強度則會產生裂縫，這類裂縫稱之為溫度裂縫。

在橋梁運營期間，四季溫度變化不斷，橋梁在此過程中會出現縱向位移問題，通過設計伸縮縫、支座位移等措施則可保持橋梁的穩定性。若結構位移受到束縛，則會引發溫度裂縫[2]。夏季是橋面板、主梁等部位出現溫度裂縫的高發季節，在強烈日照作用下，這類部位的溫度會高于橋梁其他位置，且溫度呈非線性分布，在自身約束作用下，混凝土局部應力增大，進而引發裂縫問題。當出現溫度驟降或在寒冷冬季，橋梁表面溫度下降的同時混凝土結構會產生變形，隨之產生裂縫。

1.4" "混凝土收縮引發的裂縫

1.4.1" "塑性收縮

混凝土澆筑后內部會產生水化熱，由于混凝土內外溫差較大，其內部水分會快速蒸發導致混凝土發生收縮變形。而內部骨料在自重下沉的作用下會出現塑性收縮現象，如若鋼筋阻礙骨料下沉，塑性收縮的作用力會沿著鋼筋方向出現裂縫。

1.4.2" "干性收縮

干性收縮又稱為縮水收縮。同塑性收縮相似，混凝土硬化后其內部水分會逐漸蒸發，溫度會隨之下降，混凝土體積會逐漸減小，且混凝土表面水分流失過快，而內部水分蒸發緩慢。在此情況下，混凝土表面受到雙重作用力會產生一定拉力，當拉力超過混凝土抗拉強度后，便會出現收縮裂縫。

1.4.3" "自生收縮

橋梁混凝土在水化反應過程中，因為水泥品種的性能指標、品種等差異會產生一定的收縮或膨脹現象，隨著混凝土體積發生改變，表面結構也會出現裂縫。

2" "預防混凝土橋梁裂縫的有效措施

2.1" "提高施工設計的精準度

工程設計師要充分掌握橋梁工程的建設規模，結合實際情況進行綜合分析，明確橋梁工程的重點施工部位，全面了解橋梁工程各施工環節的操作要點，根據不同位置、不同階段的施工要求采取針對性設計方式，加強混凝土裂縫病害的預防設計，采用科學的計算方式精準計算橋梁各部位的參數，提高施工設計的準確度。

在對整體橋梁進行設計時，工程設計師應嚴格依照橋梁的承載要求進行計算，準確計算配筋比例，避免錯算、漏算等問題[3]。要加強地基的精準設計，在全面掌握基礎土質結構、水文地質等情況的前提下，對地基實施加固設計?？稍O置預壓支架，預防非彈性的地基變形。

在施工過程中，施工人員要遵循操作規范，嚴格按照設計要求、工藝流程實施操作，禁止隨意變更施工操作，以防影響橋梁承載性能、降低地基強度指標。橋梁工程投入運營后，應增設車輛限制標識，禁止超荷載車輛通行，確保橋梁工程的穩固性。

2.2" "合理控制混凝土溫度

施工過程中要合理控制混凝土溫度，適當調整骨料級配?？墒褂酶捎残曰炷镣鈸教砑觿?，以此減少水泥用量。工程設計師應依照現場的環境溫度和混凝土的配合比制定合適的養護方案，利用BIM仿真技術對混凝土澆筑、硬化期間的溫度場及溫差進行模擬動態預測，通過分析了解混凝土內部結構的溫度分布情況，根據不同時期的混凝土采取針對性的溫控措施，提高溫度控制的準確性。

施工過程中，施工人員可在混凝土內、外部增設溫度測點，包括混凝土材料溫度測點及養護水溫度測點、現場溫度測點等，實時監測混凝土的溫度變化，借助采集儀及時收集并整理混凝土的溫度，以便隨時調整控溫措施，加強溫度裂縫的有效控制。

2.3" nbsp;加強混凝土材料的控制

混凝土材料性能指標是否符合相關標準是決定橋梁工程施工質量的關鍵，也是減少收縮裂縫的重要因素。在正式施工前，現場質量監管人員應依照施工需求和規范要求全面檢測各類原材料的性能指標。必要時可進行質量檢測試驗，確保各類原材料符合使用標準[4]。

在配置混凝土材料時，施工人員要結合不同材料性能、溫度等要求科學精準的配置混合料，嚴格把控水泥、骨料、砂石和水等材料的用量，根據橋梁工程的承載需求合理調整混凝土材料的混合比例，提高混合料配置的精確性。要按照規范流程實施混凝土振搗、澆筑等作業，提升混凝土的抗拉強度，落實混凝土裂縫的控制措施。

3" "混凝土橋梁裂縫的修補養護技術

3.1" "鋼板填充技術

鋼板填充技術具有一定的經濟性和實用性，其修補裂縫的效果十分明顯，時常應用于混凝土內部結構的裂縫修補養護中。在操作過程中施工人員需要將2cm厚度的環氧樹脂均勻涂抹在混凝土表面和鋼板上，然后利用混凝土結構中的錨桿將鋼板固定在混凝土表面再將兩者之前的空氣積壓、排出，增強兩者的粘合度，以此達到修補裂縫的目的。

3.2" "表面封閉修補養護技術

對于裂縫較小、內部結構完整的橋梁，通常使用表面封閉修補養護技術進行處理。其可對橋梁局部裂縫進行快速修補，無需大規模進行處理，施工效率相對較高。表面封閉修補養護技術一般通過噴漿凝固、填縫、打箍加固等方式對裂縫進行修補，主要是將樹脂保護膜、碳纖維布等保護層鋪設在橋梁裂縫表面處，以此達到修補效果。施工人員要結合橋梁裂縫的具體位置、裂縫性質、施工成本等進行綜合考慮，選擇最佳的修補技術和材料，確保橋梁裂縫的修補養護效果。

4" "結語

為了降低裂縫病害對橋梁工程的負面影響，應加強橋梁設計、施工過程中的質量控制措施，全面考量多項影響因素，充分掌握裂縫形成的主要原因，并根據不同的裂縫類型采取相應的預防、修補養護措施，提高橋梁的抗拉強度及各項性能指標，增強橋梁的耐受力，減少裂縫病害的發生，確保橋梁工程的穩定性。

參考文獻

[1] 劉維維.橋梁裂縫養護措施探討[J].交通世界，2020（7）：98-99+107.

[2] 黃華.橋梁施工中出現橋梁裂縫的原因及對策研究[J].安徽建筑，2019，26（4）：153-154.

[3] 黃興臣.淺談橋梁施工中的常見問題及防治措施[J].江西建材，2018（4）：153-154.

[4] 彭艷靜，徐欣.橋梁裂縫原因分析及養護技術措施探析[J].公路交通科技（應用技術版），2015，11（8）：11-13.