橋梁施工裂縫原因和防治措施的研究

錢(qián)正

摘 要： 在橋梁施工過(guò)程中，裂縫問(wèn)題極為常見(jiàn)，橋梁施工出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，不但會(huì)對(duì)橋梁工程質(zhì)量造成不良影響，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致橋梁坍塌。同時(shí)，橋梁工程的混凝土施工出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象也是阻礙施工質(zhì)量提升的重要原因。實(shí)際上，若是在施工過(guò)程中采取有效措施能夠避免和預(yù)防許多裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。為了盡可能預(yù)防較大裂縫問(wèn)題出現(xiàn)，降低裂縫出現(xiàn)概率，因此必須加強(qiáng)對(duì)混凝土橋梁施工裂縫出現(xiàn)原因的全面分析，有效地探討出裂縫問(wèn)題的防治措施，確保橋梁工程的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 橋梁施工;施工裂縫;施工質(zhì)量

【中圖分類(lèi)號(hào)】U445.57 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）11-0138-01

1 橋梁工程出現(xiàn)裂縫原因分析

1.1 荷載引起的裂縫

在橋梁混凝土施工過(guò)程中，由于荷載應(yīng)力導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的原因有許多，例如，對(duì)施工機(jī)械工具、材料等沒(méi)有限制進(jìn)行堆放;對(duì)于橋梁預(yù)制結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)不了解，對(duì)其進(jìn)行隨意地翻身、運(yùn)輸、起吊等，沒(méi)有嚴(yán)格地按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，甚至是在施工過(guò)程 中隨意更改了施工順序，使得橋梁結(jié)構(gòu)的受力模式發(fā)生了改變。以及在對(duì)預(yù)制結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制方面，沒(méi)有進(jìn)行進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器振動(dòng)下疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。

1.2 溫度變化導(dǎo)致裂縫問(wèn)題

在一些橋梁工程中，尤其是大跨徑橋梁施工中，溫度變化所產(chǎn)生的應(yīng)力甚至超出了橋梁的活載應(yīng)力。溫度裂縫會(huì)隨著溫度發(fā)生變化而擴(kuò)大或者縮小，而導(dǎo)致溫度發(fā)生變化的施工因素包括如下：

（1）水化熱問(wèn)題：水化熱現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是在進(jìn)行厚度大于2.0m的大體積混凝土澆筑施工時(shí)，水泥水化釋放大量熱量導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度升高，使得內(nèi)外溫差過(guò)大，造成混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

（2）蒸汽養(yǎng)護(hù)：或者在冬季施工時(shí)，由于施工措施不正確，使得混凝土發(fā)生忽冷忽熱現(xiàn)象，在內(nèi)外溫度不均勻的情況下極易產(chǎn)生裂縫問(wèn)題。

1.3 收縮問(wèn)題導(dǎo)致的裂縫

在現(xiàn)實(shí)施工當(dāng)中，由于混凝土收縮導(dǎo)致裂縫問(wèn)題最為常見(jiàn)。造成混凝土收縮的主要原因包括有塑性收縮與縮水收縮這兩種。

（1）塑性收縮：混凝土澆筑施工后4～5h左右，水泥的水化反應(yīng)處于較為激烈狀態(tài)，泌水現(xiàn)象較為劇烈，使得水分快速蒸發(fā)，導(dǎo)致了混凝土出現(xiàn)失水性收縮，混凝土沒(méi)有充分硬化時(shí)骨料發(fā)生下沉，出現(xiàn)了塑性收縮裂縫。

（2）縮水收縮：混凝土初凝之后表層的水分慢慢蒸發(fā)，濕度也在慢慢降低，混凝土的體積縮水變小。由于混凝土表層水分蒸發(fā)較快而內(nèi)部水分損失較慢，混凝土表面收縮大而內(nèi)部收縮小，混凝土內(nèi)外收縮不均勻，進(jìn)而產(chǎn)生收縮裂縫。

1.4 施工工藝質(zhì)量導(dǎo)致的裂縫

在混凝土澆筑，預(yù)制構(gòu)件制作、運(yùn)輸、拼裝與吊裝過(guò)程中，如果對(duì)施工工藝的選擇合理性不足，極易影響施工質(zhì)量，進(jìn)而導(dǎo)致各種類(lèi)型的裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)，尤其是在細(xì)長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)中更為容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。裂縫出現(xiàn)位置、方向以及裂縫寬度、深度等與其產(chǎn)生的原因息息相關(guān)，較為常見(jiàn)的施工工藝導(dǎo)致的裂縫問(wèn)題類(lèi)型如下：

（1）混凝土的保護(hù)層施工過(guò)厚或者已綁扎好的上層鋼筋受到踩踏，造成負(fù)彎矩承受力筋的保護(hù)層過(guò)厚，降低了構(gòu)件有效高度，導(dǎo)致在受力鋼筋垂直方向產(chǎn)生裂縫。

（2）對(duì)混凝土進(jìn)行振搗過(guò)程中密實(shí)度與均勻性不足，使混凝土澆筑后產(chǎn)生蜂窩、麻面、空洞等問(wèn)題，受到長(zhǎng)時(shí)間的水汽影響導(dǎo)致鋼筋發(fā)生銹蝕，或著在其他荷載應(yīng)力作用下產(chǎn)生裂縫。

（3）在混凝土澆筑施工中速度過(guò)快，導(dǎo)致了混凝土出現(xiàn)流動(dòng)性較低現(xiàn)象，在混凝土硬化之前由于沉實(shí)度不夠，而硬化后沉實(shí)度又過(guò)大，極易在澆筑施工之后數(shù)小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)塑性收縮裂縫問(wèn)題。

（4）若是混凝土攪拌與運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致混凝土中水分蒸發(fā)過(guò)快、過(guò)多，使得混凝土出現(xiàn)過(guò)低塌落度，引起混凝土出現(xiàn)無(wú)規(guī)則收縮性裂縫問(wèn)題。

（5）混凝土在澆筑養(yǎng)護(hù)初期干燥速度過(guò)快，導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生不規(guī)則收縮裂縫問(wèn)題。

（6）使用壓力泵輸送混凝土施工過(guò)程中，為了確保混凝土較好流動(dòng)性，便于施工進(jìn)而加大了水、水泥用量比例，造成了混凝土硬化過(guò)程中收縮量過(guò)大而出現(xiàn)不規(guī)則裂縫問(wèn)題。

（7）在對(duì)混凝土進(jìn)行分層、分段澆筑過(guò)程中對(duì)于接頭位置處理不當(dāng)，混凝土新舊交替部位極易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。若是混凝土分層澆筑時(shí)，因故導(dǎo)致前后澆筑之間出現(xiàn)水平裂縫問(wèn)題。

2 橋梁混凝土裂縫問(wèn)題防治措施探析

2.1 施工工藝及材料控制措施

對(duì)于確保混凝土構(gòu)件施工質(zhì)量而言，施工工藝選擇極為關(guān)鍵，因此必須嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范相關(guān)要求進(jìn)行施工。對(duì)于水泥、鋼筋、沙石骨料等施工原材料質(zhì)量都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格把控，嚴(yán)格實(shí)施抽樣檢驗(yàn)流程。對(duì)于混凝土配合比確定，必須通過(guò)嚴(yán)格對(duì)比試驗(yàn)進(jìn)行確定，在高溫環(huán)境下對(duì)砂、石等骨料含水量進(jìn)行試驗(yàn)，并按照標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)施工配合比進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，以此保障混凝土施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。

2.2 溫度控制措施

對(duì)骨料級(jí)配進(jìn)行改善，通過(guò)采取干硬性混凝土、添加摻和劑等措施，來(lái)降低混凝土中水泥使用比例。在對(duì)混凝土進(jìn)行拌和過(guò)程中，應(yīng)對(duì)碎石進(jìn)行澆水冷卻，以此來(lái)降低混凝土澆筑溫度。在炎熱環(huán)境中進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小澆筑厚度，充分利用澆筑層面進(jìn)行散熱。對(duì)拆模時(shí)間進(jìn)行合理地確定，當(dāng)出現(xiàn)氣溫突然下降時(shí)，應(yīng)及時(shí)做好混凝土表面保溫措施，預(yù)防混凝土表面溫度驟變導(dǎo)致裂縫問(wèn)題。在寒冷季節(jié)中，對(duì)長(zhǎng)期裸露在外混凝土表面，以及薄壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行保溫處理，避免出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。

2.3 橋梁施工裂縫其他防治措施

針對(duì)橋梁施工裂縫防治上除了上面幾項(xiàng)措施以外，企業(yè)還需要做好以下幾點(diǎn)工作：第一，企業(yè)在橋梁工程未動(dòng)工前根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙與施工方案將相關(guān)準(zhǔn)備工作做充分;第二，混凝土攪拌中為了獲得更好的流動(dòng)和均勻性，必須切實(shí)依據(jù)所確定最優(yōu)配比做好原料混合;第三，對(duì)模板和支架所承受壓力進(jìn)行校核，同時(shí)采取相應(yīng)措施把后者出現(xiàn)的非彈性變形予以消除;第四，混凝土澆筑完成后要根據(jù)施工方案要求做好相應(yīng)養(yǎng)護(hù)，且時(shí)間應(yīng)超過(guò)1周（如有較高抗?jié)B要求時(shí)養(yǎng)護(hù)天數(shù)需在15天以上）。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，雖然導(dǎo)致橋梁施工裂縫原因多種多樣，但是通過(guò)對(duì)裂縫問(wèn)題進(jìn)行全面分析?？偨Y(jié)，對(duì)有效措施進(jìn)行綜合利用，混凝土裂縫問(wèn)題完全可以得到有效預(yù)防與控制。

參考文獻(xiàn)

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