橋梁梁板結(jié)構(gòu)裂縫分析與處理

■吳鵬飛 ■蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210000

混凝土是橋梁梁板建造的主要材料，混凝土作為一種成本較低、安全有效的施工材料，在橋梁工程建設(shè)施工當(dāng)中被廣泛使用。而混凝土橋梁梁板存在的一個(gè)重要質(zhì)量問題便是結(jié)構(gòu)裂縫，其會(huì)對(duì)整個(gè)橋梁建造工程的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。隨著現(xiàn)澆混凝土梁板在橋梁建設(shè)中應(yīng)用范圍的逐漸擴(kuò)大，其結(jié)構(gòu)裂縫問題也越來越受到橋梁建設(shè)單位的普遍重視。在橋梁實(shí)際建造過程中，相關(guān)人員應(yīng)分析梁板結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因，并根據(jù)原因制定相應(yīng)的預(yù)防結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的措施，以提高橋梁的整體穩(wěn)定性。

1 橋梁梁板結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 原材料問題導(dǎo)致梁板結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生

就目前來看，我國橋梁建設(shè)中通常采用泵送混凝土的方式進(jìn)行梁板結(jié)構(gòu)施工，該種混凝土的水灰比由普通混凝土的0.5 增加至0.7，含砂率較普通混凝土高出42%-45%，水泥用量也相應(yīng)增加。該種情況下，極易增大混凝土抗拉強(qiáng)度的離散程度，使混凝土結(jié)構(gòu)由于極限拉伸力或是抗拉強(qiáng)度不強(qiáng)從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。在跨度較大的橋梁中，由于溫差變化以及混凝土自身收縮產(chǎn)生的附加應(yīng)力使得梁板結(jié)構(gòu)裂縫極易出現(xiàn)。

1.2 設(shè)計(jì)原因?qū)е铝喊褰Y(jié)構(gòu)裂縫

由于在進(jìn)行混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)未充分開展溫度變形監(jiān)測(cè)工作，尤其是未確定磚混結(jié)構(gòu)與混凝土梁板結(jié)構(gòu)膨脹系數(shù)，這就導(dǎo)致梁板不同構(gòu)件之間存在約束力，這種約束力會(huì)使強(qiáng)度較低的混凝土梁板處出現(xiàn)不同程度的結(jié)構(gòu)裂縫。

1.3 環(huán)境因素及施工工藝導(dǎo)致梁板結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生

環(huán)境因素是影響結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的重要原因。夏季高溫施工會(huì)造成混凝土梁板由于水化熱累積使得混凝土梁板結(jié)構(gòu)溫度裂縫產(chǎn)生;而在春秋季節(jié)，會(huì)因?yàn)樘鞖飧稍铩F(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)濕度不足從而使現(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)干縮裂縫產(chǎn)生。梁板施工時(shí)氣溫的變化會(huì)造成混凝土溫度變化或混凝土水分散失過快從而產(chǎn)生收縮，引起混凝土表面產(chǎn)生干縮裂縫。施工中混凝土減水劑的使用會(huì)使得施工用水減少，混凝土由于水分減少、強(qiáng)度增長過快，從而使混凝土水分蒸發(fā)更為迅速，裂縫更為嚴(yán)重。在施工過程中，施工工藝不當(dāng)、也會(huì)導(dǎo)致施工裂縫的出現(xiàn)，例如施工工藝不當(dāng)造成支座處負(fù)筋下陷、保護(hù)層過大，原有的固定支座被轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄糟q支座，因而使梁板上部的沿梁支座部位出現(xiàn)裂縫［1］。

2 預(yù)防橋梁梁板結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的措施

2.1 強(qiáng)化對(duì)混凝土原材料質(zhì)量控制工作

實(shí)際施工當(dāng)中，應(yīng)根據(jù)混凝土梁板結(jié)構(gòu)的相關(guān)行業(yè)要求，在施工中盡量選用符合施工要求的合格水泥以及骨料，對(duì)含沙量和水灰比進(jìn)行控制，尤其需要嚴(yán)格檢驗(yàn)骨料的含泥量，在使水泥用量有效減少的前提下，合理做好沙石粒徑的控制工作。另外還可通過在混凝土材料中添加適量粉煤灰的方式來達(dá)到降低水泥水化熱、提高和易性的目的，通過這些措施的實(shí)施，對(duì)現(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行有效控制。

2.2 強(qiáng)化混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作

想要減少混凝土梁板結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，一是需要合理確定現(xiàn)澆混凝土梁板的溫度形變系數(shù)，通過溫度形變系數(shù)的確定，保證混凝土梁板結(jié)構(gòu)能夠與其他結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行穩(wěn)定連接，減少由于溫度形變因素造成的結(jié)構(gòu)裂縫。二是要控制平面的平整性，盡量減少不光滑現(xiàn)象的出現(xiàn)，強(qiáng)化對(duì)混凝土梁板薄弱部位的管理工作，必要時(shí)需對(duì)混凝土梁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行伸縮縫設(shè)置，通過此種方法對(duì)混凝土梁板產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力進(jìn)行平衡，減少結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。三是要著重對(duì)橋梁混凝土梁板進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計(jì)，通過在陽角和陰角等部位增設(shè)輻射筋的方式防止結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生［2］。

2.3 規(guī)范混凝土施工工藝流程

規(guī)范的施工工藝流程可有效減少梁板施工結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。一是橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)的施工人員應(yīng)充分做好混凝土的澆筑工作，要求施工人員在混凝土澆筑前制定有針對(duì)性的詳細(xì)工藝流程，減少混凝土澆筑過程中離析、不均勻等問題的出現(xiàn)。二是要充分做好混凝土的振搗工作，要求按照混凝土梁板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行振搗，將混凝土梁板結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在的氣泡進(jìn)行充分排除，通過該項(xiàng)措施的實(shí)施提升混凝土梁板結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，有效降低梁板結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力，以此有效控制梁板結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。

3 處理梁板結(jié)構(gòu)裂縫的方法

3.1 表面處理法處理裂縫

在對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的梁板進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)根據(jù)裂縫的性質(zhì)合理選擇處理的方式。表面處理法一般包括兩種方法:一種是表面涂抹法，另一種是表面貼補(bǔ)法。表面涂抹主要適用于漿材不易達(dá)到的細(xì)、淺結(jié)構(gòu)裂縫;不活動(dòng)或是不伸縮的結(jié)構(gòu)裂縫;不漏水的裂縫;深度較淺，未到達(dá)鋼筋表面的結(jié)構(gòu)裂縫。表面貼補(bǔ)法主要適用于變形縫、蜂窩麻面以及未確定具體漏水位置等的裂縫處理當(dāng)中［3］。

3.2 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法處理裂縫

結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法一般在混凝土梁板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足時(shí)應(yīng)用較為廣泛，可對(duì)混凝土梁板結(jié)構(gòu)薄弱部位進(jìn)行強(qiáng)化，亦可起到控制結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的目的。

3.3 灌漿法處理裂縫

灌漿法適用處理各種類型的結(jié)構(gòu)裂縫，應(yīng)用此種方法處理裂縫時(shí)需要注意灌漿的范圍和灌漿的配比，并根據(jù)混凝土梁板結(jié)構(gòu)材料對(duì)灌漿漿液成分配比進(jìn)行合理選擇。

4 結(jié)語

鋼筋混凝土是橋梁梁板的主要框架結(jié)構(gòu)，實(shí)際施工中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)不可避免，但可以對(duì)其危害的程度進(jìn)行有效控制。對(duì)橋梁混凝土梁板結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行預(yù)防和控制的方法主要是通過橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工藝、施工材料等方面采取相應(yīng)的裂縫控制技術(shù)措施，將梁板裂縫控制在較小的危害范圍之內(nèi);對(duì)出現(xiàn)的梁板結(jié)構(gòu)裂縫，應(yīng)詳細(xì)分析裂縫產(chǎn)生的原因，并根據(jù)裂縫大小、性質(zhì)以及施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，運(yùn)用合理的裂縫處理方式進(jìn)行有效處理，盡量降低結(jié)構(gòu)裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)功能產(chǎn)生的影響。

［1］林松鋒.現(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)裂縫的分析與處理措施管理［J］.廣東建材，2012，07∶106-108.

［2］王東.現(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)裂縫的分析與處理措施［J］.黑龍江科學(xué)，2014，09∶27.

［3］黃育新.現(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)裂縫的控制與處理措施［J］.廣東建材，2010，07∶36-38.