鐵路橋梁梁體裂損原因分析和整治措施

萬樂山

摘 要：現(xiàn)目前，在各類建筑中使用最多的材料就是混凝土，它也是用途最廣泛的建筑材料，不管是房屋的修建、道路的建設(shè)還是橋梁的修建都離不開混凝土材料。混凝土被用于各類建筑中是因?yàn)樗鼡碛凶约好黠@的優(yōu)勢：抗壓性、可塑性和耐火性都比較強(qiáng)，但是它也有比較致命的弱點(diǎn)，就是抗拉性差，這是混凝土裂縫出現(xiàn)的主要原因[1]。在鐵路橋梁的施工和竣工使用過程中，混凝土裂縫的產(chǎn)生會直接影響橋梁的質(zhì)量以及橋梁的使用壽命，所以對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行積極分析，并采取有效的防范措施和解決方法，對于鐵路橋梁的發(fā)展是具有重要意義的。本文主要討論和分析了混凝土鐵路橋梁梁體裂損原因，盡量避免在鐵路橋梁的建設(shè)中出現(xiàn)危害比較大的裂縫，造成橋梁質(zhì)量的影響。希望通過本文的總結(jié)和分析，可以對鐵路橋梁梁體裂損起到一定的防范作用，為基礎(chǔ)交通建設(shè)提供更多的有利保證，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鐵路橋梁；梁體；裂損原因；整治措施

中圖分類號： U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）04-66-2

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，各地區(qū)的基礎(chǔ)交通建設(shè)得到了很好的支持，基礎(chǔ)交通的發(fā)展能更好地帶動(dòng)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在我們生活周圍，會發(fā)現(xiàn)很多新建的鐵路工程，而橋梁是鐵路工程中必不可少的建設(shè)部分，它的建設(shè)讓鐵路連接更順暢，促進(jìn)完整鐵路的修建。但是在鐵路橋梁建設(shè)完畢后的使用過程中，常常會因?yàn)楦鞣N原因?qū)е聵蛄毫后w受損，最終導(dǎo)致鐵路橋梁垮塌的事件發(fā)生，最常見的就是混凝土裂縫的產(chǎn)生，這對人們的生活帶來了很大的傷害。那么對于鐵路橋梁梁體受損的現(xiàn)象，我們怎樣才能盡量避免呢？事實(shí)上，只要在工程建設(shè)之間采取一定的措施和設(shè)計(jì)，鐵路橋梁梁體受損的現(xiàn)象還是可以避免和控制的。在對混凝土裂縫產(chǎn)生原因的認(rèn)識后，對施工過程進(jìn)行嚴(yán)格的控制是解決裂縫最主要的原因；另外，在施工控制過程中還應(yīng)該注意混凝土結(jié)構(gòu)的變化和使用的環(huán)境，這些也會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，處理好橋梁中混凝土裂縫的產(chǎn)生，一方面可以延長橋梁的使用壽命，另一方面也減少了經(jīng)濟(jì)損失。

1 鐵路橋梁梁體裂縫的種類

常見的混凝土橋梁梁體裂縫的種類有：荷載引起的裂縫、溫度變化引起的裂縫、鋼筋腐蝕引起的裂縫、施工材料引起的裂縫[2]。

2 鐵路橋梁梁體裂縫產(chǎn)生的原因

實(shí)際上，混凝土鐵路橋梁結(jié)構(gòu)引起裂縫的原因是復(fù)雜多變的，可能是多個(gè)因素共同造成的，文章主要對以下幾種鐵路橋梁梁體裂縫原因進(jìn)行分析。

2.1 荷載引起的裂縫

橋梁的荷載直接影響著橋梁的使用壽命，橋梁梁體的荷載主要由火車在橋梁上的運(yùn)行和橋梁自身的重量造成?；疖囀亲灾乇容^重的交通工具，加上運(yùn)輸?shù)呢浧分亓勘容^重，會對鐵路橋梁造成很強(qiáng)的沖擊，如果火車通過橋梁時(shí)的重量超出了設(shè)計(jì)時(shí)的最高荷載，那么橋梁就會因?yàn)楹奢d過高而產(chǎn)生裂縫[2]。那么出現(xiàn)這種現(xiàn)象如果得到及時(shí)控制和解決，橋梁長期的負(fù)載運(yùn)行就會導(dǎo)致裂縫更為嚴(yán)重，并且不斷擴(kuò)大。目前，常見的橋梁裂縫主要包括彎曲型、扭曲型和斷裂型等多個(gè)類型。

2.2 溫度變化引起的裂縫

對于混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁來說，當(dāng)外部溫度和內(nèi)部溫度溫差過大，混凝土橋梁結(jié)構(gòu)將會發(fā)生變化，混凝土抗拉能力到達(dá)最大值就產(chǎn)生了溫度裂縫，引起溫度變化的主要因素如下。

2.2.1 溫差的變化

一年內(nèi)四季的溫度是不一樣的，并且變化非常大，特別是冬季和夏季，橋梁結(jié)構(gòu)受到不同溫度的影響導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的變化和限制，最終引起溫度裂縫。

2.2.2 暴曬

鐵路橋梁橋面和其他表面部分是最容易產(chǎn)生裂縫的，因?yàn)樗鼈兪艿教柕闹苯颖?，?dǎo)致溫度高于其他部位的溫度，橋梁溫度分布不均勻，導(dǎo)致局部拉伸力變大，最終出現(xiàn)裂縫，暴曬是導(dǎo)致溫度裂縫的主要原因之一。

2.2.3 水化熱

這種現(xiàn)象是出現(xiàn)在施工過程中的，橋梁在大面積的混凝土澆筑之后水泥遇水會釋放很多熱量，導(dǎo)致內(nèi)部溫度升高，混凝土內(nèi)外溫差過高，最終致使表面出現(xiàn)裂縫[3]。

2.3 鋼筋腐蝕引起的裂縫

在鐵路橋梁的施工過程中，混凝土的施工質(zhì)量不過關(guān)的話就會導(dǎo)致橋梁在使用過程中 存在小裂縫，裂縫里面的鋼筋受到會雨水和空氣影響，產(chǎn)生腐蝕作用[3]。鋼筋如果受到腐蝕就會增大其體積，撐開橋梁外圍的混凝土結(jié)構(gòu)，造成大裂縫的產(chǎn)生，這個(gè)過程是相互循環(huán)的，并且這是個(gè)惡性的循環(huán)過程。

2.4 施工材料引起的裂縫

施工材料對于施工質(zhì)量有直接的影響作用，所以施工材料的恰當(dāng)使用對于橋梁裂縫產(chǎn)生有很好的控制作用。鋼筋和混凝土是橋梁建設(shè)中最主要的材料，如果施工材料質(zhì)量不過關(guān)就會導(dǎo)致橋梁的使用壽命減少，增加橋梁裂縫出現(xiàn)的概率；嚴(yán)重的還會造成工程事故的出現(xiàn)，由此可以看出施工材料的合理使用和優(yōu)質(zhì)選擇對施工結(jié)構(gòu)的影響的重要性。

3 鐵路橋梁梁體裂縫控制及處理技術(shù)措施

3.1 對荷載的控制

對橋梁荷載的控制應(yīng)該從工程設(shè)計(jì)的初期階段入手，在對橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該對橋梁使用時(shí)承擔(dān)的運(yùn)輸荷載進(jìn)行調(diào)查和了解，掌握該路段火車運(yùn)輸情況，并且嚴(yán)格核算施工過程中使用材料的穩(wěn)定性以及抗壓性的相關(guān)數(shù)據(jù)；另外，在橋梁的設(shè)計(jì)過程中，支撐結(jié)構(gòu)要單獨(dú)設(shè)計(jì)，盡量不在結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)其他的部分，減少鋼筋和混凝土的支撐壓力，這樣也可以減少橋梁在荷載情況下裂縫的產(chǎn)生。

3.2 對溫度的控制

溫度的變化是橋梁產(chǎn)生裂縫的原因之一，不管是在橋梁的施工過程中還是使用過程中，溫度的不斷變化會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。溫度的控制主要是對施工過程中溫度的控制，控制混凝土的水化熱，防止內(nèi)部溫度過高；另外在進(jìn)行大面積的混凝土澆筑工作時(shí)，也要嚴(yán)格的控制混凝土的澆筑溫度，采用分層澆筑的方式來降低混凝土的溫度；混凝土澆筑完畢之后，還要控制空氣對此造成的干縮現(xiàn)象，采取有效的方式減少混凝土干縮的時(shí)間，如果有必要的話還應(yīng)該使用覆膜的方式，以此來控制混凝土水分的凝華[4]。

3.3 對鋼筋腐蝕的控制

鋼筋是施工材料的一種，所以鋼筋腐蝕問題與施工材料有非常緊密的關(guān)系，那么對于這個(gè)問題的控制，我們應(yīng)該從施工過程中的各個(gè)因素入手，把氣候、溫度、橋梁使用壽命等全部考慮在內(nèi)，對混凝土的密度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，增強(qiáng)混凝土的密度，防止外界因素通過混凝土層對鋼筋造成腐蝕作用；另外，為了提高混凝土的抗拉伸能力，在攪拌混凝土的時(shí)候應(yīng)該選擇合理的添加劑，保證混凝土使用時(shí)的質(zhì)量。

3.4 對施工材料的控制

施工材料與橋梁的工程質(zhì)量有直接的關(guān)系，對于它的控制應(yīng)該從本身的質(zhì)量入手，對質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，從施工材料的最初采購開始，一直到施工材料的入庫，各個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格的控制和管理。在材料的采購過程中，應(yīng)該派專人跟進(jìn)和監(jiān)督，記錄材料的各個(gè)信息，確保采購的材料是最好的；在材料的運(yùn)輸過程中，應(yīng)該注重裝車和卸車兩個(gè)過程，防止材料在運(yùn)輸過程出現(xiàn)紕漏，導(dǎo)致材料的質(zhì)量不過關(guān)；在材料入庫的過程中，庫管人員應(yīng)該嚴(yán)格檢查和清點(diǎn)材料的種類，并且確保收到的材料都是符合標(biāo)準(zhǔn)的，查驗(yàn)所有材料無誤后才能簽收。

4 結(jié)語

混凝土橋梁裂縫不是一個(gè)簡單的問題，它的形成包含了設(shè)計(jì)、施工以及管理等多個(gè)方面，如果有哪一個(gè)環(huán)節(jié)沒有處理好或者受到疏忽，都會造成裂縫的產(chǎn)生，嚴(yán)重的還會給人類的生活帶來災(zāi)害和經(jīng)濟(jì)的損失。施工管理是一個(gè)非常重要的過程，在管理過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，加強(qiáng)對施工現(xiàn)場的管理可以最大限度地避免橋梁裂縫的產(chǎn)生。文章以上幾個(gè)原因就是混凝土橋梁梁體發(fā)生裂縫的原因，所以每個(gè)工程管理人員和技術(shù)人員都應(yīng)該采取相應(yīng)的措施來控制和克服裂縫的產(chǎn)生，這也是必須要遵循的原則，只有這樣才能保證鐵路橋梁結(jié)構(gòu)的安全，讓基礎(chǔ)交通的建設(shè)更牢固和安全，為人類的生產(chǎn)生活提供更有利的保障。

參 考 文 獻(xiàn)

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[4] 賈憲偉.高速鐵路橋梁工程大體積混凝土裂縫的原因分析與控制措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014（10）.

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