張進(jìn)

【摘 要】 目前，在進(jìn)行道路橋梁工程的施工中，經(jīng)常會(huì)有裂縫的問(wèn)題出現(xiàn)，影響了人們的出行安全以及道路橋梁的使用壽命，為了促進(jìn)道路橋梁工程的穩(wěn)定發(fā)展，保障其工程質(zhì)量，就需要對(duì)其裂縫原因進(jìn)行分析，并總結(jié)出預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】 道路橋梁；裂縫成因；預(yù)防措施

引言：

道路橋梁在使用的過(guò)程中最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題就是路面裂縫問(wèn)題，出現(xiàn)這一問(wèn)題是由多種原因造成的，如果道路橋梁施工部門不對(duì)其進(jìn)行及時(shí)修護(hù)的話很容易使行駛在橋梁上的車輛出現(xiàn)安全事故。為了找出控制道路橋梁裂縫的措施必須首先對(duì)出現(xiàn)裂縫的原因進(jìn)行分析，這樣才能在養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中避免裂縫的再次發(fā)生。

1、建筑橋梁施工裂縫的成因

1.1結(jié)構(gòu)性裂縫的主要成因

橋梁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性裂縫往往由多種原因相互影響而產(chǎn)生，裂縫出現(xiàn)的原因主要是施工工藝質(zhì)量存在問(wèn)題、荷載因素等。

（1）施工工藝存在問(wèn)題。施工工藝不適當(dāng)不純熟是造成橋梁體出現(xiàn)裂縫的重要因素，主要是橋梁混凝土澆筑操作不當(dāng)引起。裂縫呈現(xiàn)多種形式，包括水平的、表面的、深入的、橫向的、縱向的和斜向的等。澆筑過(guò)程包括構(gòu)建制作、起模、運(yùn)輸、拼裝等多個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)操作水平不達(dá)標(biāo)。常見(jiàn)的問(wèn)題表現(xiàn)為混凝土振搗不充分，不均勻，有空洞和蜂窩狀況出現(xiàn)；混凝土澆筑過(guò)程粗糙，澆筑速度把握不好，致使混凝土流動(dòng)性差，在固化之前未能充分充實(shí)模具；混凝土保護(hù)層過(guò)厚，已綁扎的上層鋼筋受外力作用使受力筋保護(hù)層加厚，致使構(gòu)件的有效高度降低，從而出現(xiàn)與受力鋼筋垂直方向的裂縫；混凝土澆筑之前經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的攪拌和運(yùn)輸，水分流失過(guò)多，影響到混凝土的活性。

（2）荷載因素。由荷載因素產(chǎn)生的裂縫是混凝土橋梁在常規(guī)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)荷載以及次生外力情況下引起橋梁體裂縫。在橋梁設(shè)計(jì)階段，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)及模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失誤或漏算，結(jié)構(gòu)的假設(shè)受力和施工后的實(shí)際受力出現(xiàn)較大的偏差，施工過(guò)程中，技術(shù)人員與施工人員交圖紙研究未達(dá)成一致，知識(shí)錯(cuò)誤施工。各種建設(shè)材料的擠壓，增加了橋體負(fù)載，各種工作的實(shí)施改變了結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)。外部作用引起的次生應(yīng)力使橋梁體出現(xiàn)裂縫。

1.2非結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

由于非結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因多種多樣，和結(jié)構(gòu)裂縫相比，其裂縫出現(xiàn)的位置、走向、寬度、大小等外觀表現(xiàn)存在極大的不確定性，更加分散不容易控制。凍脹、溫差以及施工材料是非結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的主要原因。因產(chǎn)生原因不同，裂縫發(fā)生的機(jī)理也不相同。由于溫度變化產(chǎn)生的裂縫：受內(nèi)部或外部環(huán)境溫度的影響，混凝土構(gòu)件發(fā)生伸縮，當(dāng)各部分伸縮不一致時(shí)就會(huì)發(fā)生變形，并在構(gòu)件內(nèi)部形成內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力超過(guò)構(gòu)件的拉伸強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

由于凍脹產(chǎn)生的裂縫：當(dāng)環(huán)境溫度低于零度，混凝土內(nèi)部水分凝結(jié)成冰，冰受冷膨脹擠壓混凝土從而在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生向外的應(yīng)力，應(yīng)力超過(guò)構(gòu)件承受極限也會(huì)產(chǎn)生裂縫。

由于施工材料質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的裂縫：施工材料是否滿足標(biāo)準(zhǔn)是決定橋梁工程是否安全可靠的重要因素。長(zhǎng)期以來(lái)，因?yàn)槭┕げ牧腺|(zhì)量不達(dá)標(biāo)而引發(fā)的橋梁質(zhì)量事故屢見(jiàn)不鮮。由水泥、沙子和外加劑混合攪拌而成的混凝土是橋梁建筑最主要的材料。不合格的混凝土?xí)?dǎo)致橋梁建筑的質(zhì)量安全隱患，進(jìn)而影響到橋梁竣工投入使用后的安全運(yùn)行和使用壽命。嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題甚至?xí)斐纱髽蚩逅?，從而威脅到正常的交通運(yùn)輸和過(guò)往人員的生命財(cái)產(chǎn)安全?；炷恋馁|(zhì)量由組成材料的種類、質(zhì)量和配比所決定。舉例來(lái)說(shuō)，沙子粒徑大小不同，與其搭配混合的水泥及拌合水用量也不同，最終混凝土的強(qiáng)度和剛度也不同。如果沙粒過(guò)細(xì)，低于施工規(guī)范要求，就會(huì)導(dǎo)致橋梁在施工過(guò)程中出現(xiàn)大量的裂縫，進(jìn)而影響到整個(gè)橋梁的施工質(zhì)量。此外，礦石中云母的含量越高，混凝土拌合用水量也會(huì)越多，從而降低水泥和骨料的粘結(jié)力，導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度的下降。

1.3環(huán)境溫度的影響

混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的施工中，混凝土在硬化過(guò)程中不可避免的產(chǎn)生水化熱反應(yīng)，使得內(nèi)部的熱量急劇上升?；炷敛牧媳旧淼膫鳠嵝阅懿患眩绱藙?shì)必會(huì)導(dǎo)致混凝土的內(nèi)外出現(xiàn)一定的溫度差，產(chǎn)生溫度應(yīng)力。當(dāng)這一溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土自身的拉應(yīng)力時(shí)，混凝土內(nèi)部便會(huì)產(chǎn)生裂縫，內(nèi)部裂縫的相互貫通，使得混凝土宏觀裂縫出現(xiàn)。此外混凝土結(jié)構(gòu)在養(yǎng)護(hù)初期若沒(méi)有合適的養(yǎng)護(hù)措施，也會(huì)導(dǎo)致混凝土的內(nèi)外溫差過(guò)大，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。并且混凝土的橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中，多采用預(yù)制的T梁來(lái)進(jìn)行施工，安裝過(guò)程中進(jìn)行一定的鋼板焊接，焊接過(guò)程中，也會(huì)引起混凝土的局部溫度上升，導(dǎo)致局部的溫度應(yīng)力過(guò)大，產(chǎn)生裂縫。

1.4收縮裂縫

公路橋梁施工中，混凝土澆筑工作結(jié)束后，其會(huì)在一段時(shí)間后由于各種條件的作用，慢慢硬化，并會(huì)由內(nèi)而外的散發(fā)出熱量，帶走水分，逐漸達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度，并強(qiáng)化性能。在上述過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力，該收縮應(yīng)力達(dá)到一定的程度，且超過(guò)混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，則會(huì)使得混凝土之間的連接被斷開(kāi)，在其表面產(chǎn)生相應(yīng)的裂縫，該裂縫即為收縮裂縫。

2、橋梁施工過(guò)程中裂縫問(wèn)題的防治措施

2.1建筑原材料質(zhì)量的控制

對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)而言，其原材料的質(zhì)量會(huì)對(duì)混凝土的性能產(chǎn)生非常大的影響。因此在進(jìn)行混凝土的攪拌之前，應(yīng)對(duì)制作混凝土的原材料進(jìn)行驗(yàn)收。對(duì)于一些沒(méi)有合格證的產(chǎn)品一律禁止使用。對(duì)于一些有產(chǎn)品合格證的材料，應(yīng)進(jìn)行抽樣測(cè)試，對(duì)一些測(cè)試不合格的產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行妥善處理。

2.2科學(xué)配比混凝土

混凝土是許多材料混合的綜合體，包括水泥、砂土、水等，各個(gè)構(gòu)成材料的質(zhì)量、數(shù)量等均會(huì)直接影響到混凝土的配比情況。如果砂石的粒徑個(gè)體規(guī)格較小，且空隙率超過(guò)一定的程度，需要使用更多的水泥和水，但是其在一定程度上會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度。其中所用的砂石，如果含有較多的云母，則水泥和骨料的粘結(jié)力不足，也會(huì)使得混凝土的強(qiáng)度受到較大的影響。另外砂石中有機(jī)質(zhì)、輕物質(zhì)含量較大時(shí)，水泥的硬化緩慢，也會(huì)使得混凝土早期的強(qiáng)度降低。因此需要在施工時(shí)，不僅需要檢查混凝土原材料的質(zhì)量，也需要對(duì)其配比實(shí)施嚴(yán)格的控制，可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行配比實(shí)驗(yàn)，對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行檢查后，才能最終確認(rèn)其配比數(shù)據(jù)。

2.3在橋梁圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)裂縫問(wèn)題的預(yù)防

設(shè)計(jì)圖紙是工程施工的根本依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)。要想解決橋梁施工過(guò)程中出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題首先要從橋梁的施工設(shè)計(jì)開(kāi)始。從設(shè)計(jì)階段就要對(duì)橋梁施工過(guò)程產(chǎn)生裂縫的問(wèn)題予以充分重視和考慮。盡量減少結(jié)構(gòu)突變，避免應(yīng)力集中現(xiàn)象的產(chǎn)生，精細(xì)設(shè)計(jì)施工細(xì)節(jié)，提升混凝土構(gòu)件的抗裂性。比如將轉(zhuǎn)角處的棱角轉(zhuǎn)換成圓角，加強(qiáng)構(gòu)造配筋、加強(qiáng)斜向鋼筋等等。通過(guò)提高構(gòu)件的承載力，降低應(yīng)力集中，從而可以有效防止或者避免因混凝土收縮與溫度變化而產(chǎn)生的裂縫。同時(shí)，由于裂縫無(wú)法完全避免，為保障施工質(zhì)量，需要根據(jù)科學(xué)的技術(shù)規(guī)范設(shè)定合理的裂縫存在范圍，從而將橋梁施工過(guò)程中產(chǎn)生的裂縫控制在能夠承受的范圍內(nèi)。

2.4控制溫度

改善混凝土骨料配比，利用增加添加劑和干硬性混凝土的方式消減水泥用量，配制混凝土?xí)r通過(guò)冷卻碎石的方式降低混凝土澆筑溫度，在天氣炎熱的施工環(huán)境中減少混凝土澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；若在混凝土中埋設(shè)管道，則應(yīng)通入冷水降溫；設(shè)定合理的拆模時(shí)間；澆筑后若氣溫下降則要對(duì)混凝土表面進(jìn)行保溫處理，避免混凝土表面發(fā)生溫差裂縫；在天氣寒冷或冬季施工的情況下嚴(yán)格做好保溫措施，或改換澆筑時(shí)間，將混凝土澆筑時(shí)間推移到來(lái)年春天。

2.5規(guī)范施工過(guò)程

施工過(guò)程中的各項(xiàng)操作也會(huì)對(duì)其質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，具體可以分為以下兩點(diǎn)：（1）充分振搗分層澆筑混凝土的過(guò)程中，分層的厚度均需要保持在振動(dòng)棒的1.25倍以內(nèi)。振搗的過(guò)程中，需要將其插入下一層中，深度約為55cm左右避免上下層之間出現(xiàn)接合縫隙縫。另外還需要在下層混凝土尚未初凝的條件下進(jìn)行上層混凝土的振搗，振搗需要均勻，全面，避免出現(xiàn)遺漏的位置；（2）設(shè)置保護(hù)層設(shè)置混凝土保護(hù)層主要是保護(hù)鋼筋，防止其暴力在空氣中受到風(fēng)化或者腐蝕。在確認(rèn)混凝土保護(hù)層的厚度時(shí)，需要測(cè)量縱向鋼筋外緣到混凝土表面之間距離的最小值，將其作為其厚度，并結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)中各類構(gòu)件的耐久性及受力鋼筋的錨固情況等，適當(dāng)調(diào)整期厚度，保護(hù)混凝土，避免受到環(huán)境的影響而出現(xiàn)裂縫。

3、結(jié)束語(yǔ)

道路橋梁施工過(guò)程中，混凝土裂縫是橋梁質(zhì)量的通病，只有嚴(yán)格的控制混凝土材料質(zhì)量，根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工，并對(duì)已出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行及時(shí)的處理，綜合上述的措施，就能夠有效的控制混凝土裂縫，保證橋梁工程的質(zhì)量。在實(shí)際的橋梁工程中，應(yīng)對(duì)橋梁施工進(jìn)行嚴(yán)格控制的同時(shí)，也要及時(shí)避免可能導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的各種因素，因地制宜、因人制宜，才能保證最佳的施工質(zhì)量。

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