橋梁常見外觀病害淺析

陳新宇

（晶通公路工程建設(shè)集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510635)

橋梁結(jié)構(gòu)施工，在施工過程中，由于氣溫、材料、工藝等各種因素影響，使得橋梁或多或少出現(xiàn)一些質(zhì)量病害，并且在這些質(zhì)量病害中，大部分都是以裂縫和蜂窩麻面為主，這兩大類病害，幾乎在所有病害類型中出現(xiàn)機(jī)率最高。從歷來工程實(shí)例中可以看出，混凝土橋梁裂縫是橋梁工程施工中容易產(chǎn)生和難以防范的一個(gè)重要問題，如處理不當(dāng)，將直接影響橋梁的工程質(zhì)量，并有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。由于橋梁裂縫成因復(fù)雜、多樣，因此，我們必須具體問題具體分析，正確把握問題的實(shí)質(zhì)，在各個(gè)環(huán)節(jié)，合理采取相應(yīng)對策加以防治。為了減少裂縫和蜂窩等質(zhì)量病害的出現(xiàn)，本人結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從技術(shù)的角度出發(fā)，詳細(xì)地剖析了這些病害的形成成因，并對如何預(yù)防這些病害提出了個(gè)人的見解及觀點(diǎn)。

1 在橋梁施工和使用過程中，常出現(xiàn)的問題主要有:

1.1 裂縫的形成。裂縫是砼工程中最普遍的病害之一。裂縫的出現(xiàn)，致使砼強(qiáng)度下降，承載力減弱，在持續(xù)的受力作用下，其結(jié)果更為嚴(yán)重，同時(shí)會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如果裂縫小于標(biāo)準(zhǔn)要求的極限，一般不會影響工程結(jié)構(gòu)的承載能力，使用功能和耐久性，往往只影響結(jié)構(gòu)外觀。致于砼出現(xiàn)裂縫的原因很多，一般主要有以下幾點(diǎn)情況:

混凝土原材料質(zhì)量差:A、水泥標(biāo)號低，或放置時(shí)間過久，致使水泥變性，或受潮而性能低下。B、骨料品種質(zhì)量差，為了降低成本，對骨料就近采挖，不經(jīng)過檢驗(yàn)就用于施工。在施工時(shí)，對砼的配合比不規(guī)范，隨意性大，單憑經(jīng)驗(yàn)不按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行配比操作；在澆筑砼過程中，對砼的振搗過猛或不足，使砼結(jié)構(gòu)整體不均勻，局部骨料沉塌，砼干膜后出現(xiàn)蜂窩、麻面狀。

在混凝土澆筑后，由于砼在水化熱自干過程中受到砼結(jié)構(gòu)不均衡的預(yù)應(yīng)力制約而形成裂縫。正常情況下，在混凝土澆筑后，水泥的水化熱會使砼結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高，在2-3天內(nèi)溫度可高達(dá)50℃-80℃。而混凝土的線膨脹系數(shù)約為10×10－6/℃。試驗(yàn)表面，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，混凝土表面溫度和環(huán)境溫差大于25℃時(shí)，即出現(xiàn)肉眼可見的溫差收縮裂縫。對于大體積混凝土，溫差脹縮裂縫的影響非常大。

1.2 局部蜂窩、麻面和氣泡現(xiàn)象的出現(xiàn)。造成這種現(xiàn)象的結(jié)果，主要是使砼結(jié)構(gòu)大大降低了結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性，其疏松的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度幾乎降低到最低點(diǎn)，在使用過程中其承受能力極大地減少，并且容易遭受腐蝕而造成重大的損傷，嚴(yán)重地降低了工程的承載力和耐用性。造成這種現(xiàn)象的原因大體有以下幾點(diǎn):

在施工時(shí)，不按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行配比，施工工藝差，在操作上不按程序操作，隨機(jī)性調(diào)整時(shí)有發(fā)生。

在澆筑混凝土后，進(jìn)行振搗不規(guī)范，不均衡，使得振搗不足部位的結(jié)構(gòu)疏松，不密實(shí)，在撤膜后容易出現(xiàn)蜂窩、麻面等現(xiàn)象；在振搗過多部位，骨料易下沉，砼漿泌于表面，砼體中間段（層）砂漿富集，易發(fā)生由表及里塑性裂縫和干縮裂縫。

對砼模加工的精度不夠，或周轉(zhuǎn)次數(shù)多，導(dǎo)致局部變形漏洞，接縫不夠密封而漏漿，從而使骨料間隙無漿，干硬后形成稀疏狀蜂窩現(xiàn)象。

從攪拌到澆筑之間的時(shí)間過長，混凝土水灰分發(fā)生離析，砼結(jié)構(gòu)不密實(shí)，在澆筑時(shí)不加以振搗或振搗不均。

由此可知，許多因素都可以導(dǎo)致砼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的裂縫和蜂窩麻面等現(xiàn)象。而由于混凝土是多元、多相、非勻質(zhì)的復(fù)合型材料，其品種多樣化，性能不一樣，規(guī)格類別的適用范圍也不一致。所以，要控制混凝土在施工時(shí)出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題，必須從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、混凝土原材料到施工工藝、養(yǎng)護(hù)等每一步都盡量減少失誤或操作的不當(dāng)，對每一道工藝流程都按照標(biāo)準(zhǔn)來施工，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況和氣候特點(diǎn)進(jìn)行合理的調(diào)劑。

2 橋梁施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題以及存在的現(xiàn)象，應(yīng)根據(jù)具體情況和標(biāo)準(zhǔn)要求，采取相應(yīng)有效的措施，進(jìn)行如下控制:

2.1 對原材料的組織和選用。為了避免在施工中出現(xiàn)這樣那樣的質(zhì)量問題，施工單位應(yīng)嚴(yán)格依照國家建材標(biāo)準(zhǔn)組織好材料，并自始至終地保證材料的質(zhì)量穩(wěn)定，不變質(zhì)。對于組織好材料，應(yīng)從以下入手:

水泥及摻合料的品種:對于大體積砼，原則上應(yīng)采用水化熱低的水泥，以避免早期溫度應(yīng)力而導(dǎo)致砼裂。對于小體積砼，可采用標(biāo)號為425#的普遍硅酸鹽水泥或純硅酸鹽水泥加礦碴粉或I級粉煤灰等配制成的膠凝材料，它們的干縮率基本一致:因水泥的細(xì)度對水化放熱時(shí)收縮率不一致，水泥越細(xì)，其導(dǎo)致的砼收縮率越大，所以，在選擇水泥細(xì)度時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程工件的實(shí)際情況，進(jìn)行試驗(yàn)后方可利用。

骨料的級配:骨料的級配對于砼收縮的影響比較復(fù)雜。如果級配不合理，選料單一，則骨料所購成的骨架會不那么緊密，這對于砼的干縮會很大，易形成干裂，離析，蜂窩，麻面等狀，所以在進(jìn)行砼混合比時(shí)，應(yīng)多選用幾種粒級石子進(jìn)行搭配，級配應(yīng)以盡量減少空隙率為目的，并通過試驗(yàn)確定。根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定骨料體積含量最佳為大于或等于70%。在滿足砼用粗骨料級配要求范圍的基礎(chǔ)上，應(yīng)采取措施將粗骨料級配控制在接近級配的范圍內(nèi)。若有條件，可選用有利于減少收縮的優(yōu)質(zhì)骨料。

2.2 在施工時(shí)，對混凝土的配合比必須按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配比，即根據(jù)強(qiáng)度等級，抗?jié)B等級，耐久性和工作性等進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。同時(shí)，在滿足施工要求的條件下，盡量采用較小的砼塌落度；對于水灰比，一般應(yīng)小于或等于60%；即每立方米的混凝土用水量應(yīng)小于或等于 180kg；對于水泥用量，普通強(qiáng)度的混凝土應(yīng)為270-450kg/立方米，高強(qiáng)度混凝土應(yīng)小于550 kg/立方米（其中含一定量的礦物粉）；對于砂的比率，在滿足施工要求的條件下，應(yīng)適當(dāng)采用較小的砂率。在操作中，應(yīng)攪拌均勻，并隨時(shí)檢驗(yàn)砼的塌落度，根據(jù)不同構(gòu)件調(diào)整塌落度。同時(shí)，在攪拌時(shí)間上應(yīng)控制在90s之內(nèi)。

2.3 在進(jìn)行澆筑時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同構(gòu)件采取相應(yīng)的澆筑方法，如對于橋墩柱的澆筑，應(yīng)該分層來進(jìn)行澆注，一般層厚為30-40cm。同時(shí)，在澆注時(shí)應(yīng)配以足夠的振搗人員和工具，以確保連續(xù)作業(yè)在砼初凝前完成。在對澆筑的混凝土進(jìn)行振搗時(shí)，應(yīng)力求整體得到振搗，受震均勻，但不能過久，過重，以保證砼結(jié)構(gòu)密實(shí)，不出現(xiàn)氣泡，不使粗骨料下沉、漿液滲出砼表面或流失，從而避免蜂窩，氣泡的形成。

2.4 在砼膜撤除后，應(yīng)及時(shí)給予保濕養(yǎng)護(hù)，根據(jù)不同季節(jié)、氣候采取相應(yīng)有效的措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以確保因砼干縮而不發(fā)生干裂現(xiàn)象。

3 其它有關(guān)的控制措施

3.1 對于鋼筋種類的選用，也應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組織和加工，在搭接時(shí)的焊接要以標(biāo)準(zhǔn)要求來進(jìn)行焊接，并防止焊接技術(shù)不過關(guān)的現(xiàn)象出現(xiàn)。

3.2 設(shè)計(jì)和制作模板時(shí)，應(yīng)盡量減少錯(cuò)臺和漏縫現(xiàn)象，并要求模板必須具有足夠的剛度和光潔度，同時(shí)要求單元面積大，接縫少，接縫嚴(yán)密平順。在使用膜板時(shí)，首先進(jìn)行試拼，對精度差的地方要進(jìn)行修平，刨光處理，并涂以防護(hù)油，以確保撤膜后砼結(jié)構(gòu)表面平順、光潔。

4 結(jié)束語

總之，由于橋梁施工過程中難免會遭受外界環(huán)境、工藝控制等眾多因素影響，這其中，有人為因素，也有自然條件等因素，因此，當(dāng)我們在進(jìn)行外觀質(zhì)量控制及制訂裂縫、蜂窩等病害防范措施時(shí)，必須進(jìn)行慎密考慮，以求對病害問題的預(yù)控做到“對癥下藥”，在既能保證結(jié)構(gòu)內(nèi)在品質(zhì)的同時(shí)，也要兼顧外觀質(zhì)量問題。本人相信，只要我們在施工過程做到科學(xué)管理，在工藝上、技術(shù)上做到規(guī)范施工，相信裂縫及蜂窩問題，在頻率出現(xiàn)和程度輕重的控制上會收到一個(gè)令人滿意的效果。

[1]潘偉兵.長大橋梁的裂縫影響分析[J].公路交通科技，2006.

[2]王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合方法[J].施工技術(shù)，2006.

[3]陳錫民.混凝土橋梁早期裂縫的成因與防治[J].橋梁建設(shè)，2006.