混凝土橋梁施工裂縫產(chǎn)生原因及防治措施
步明亮
摘　要：本文列舉了混凝土橋梁施工裂縫的類型，分析了其產(chǎn)生的原因，并結(jié)合實(shí)踐提出了對施工裂縫的預(yù)防措施及處理方法。
關(guān)鍵詞：混凝土橋粱；施工裂縫；原因；措施

前言
隨著橋梁工程現(xiàn)代化施工工藝的不斷發(fā)展，施工管理措施的不斷完善與加強(qiáng)，目前我國橋梁工程的內(nèi)在質(zhì)量已經(jīng)得到了很大的提高，而外觀質(zhì)量已逐漸成為反映施工企業(yè)技術(shù)水平的關(guān)鍵因素。結(jié)構(gòu)裂縫是目前困擾大多數(shù)橋梁施工單位的一個(gè)重大問題。如何提高混凝土的外觀質(zhì)量，減少施工裂縫已成為建設(shè)、監(jiān)理及施工等各工程相關(guān)單位亟待解決的重點(diǎn)問題。筆者結(jié)合多年的橋梁混凝土施工的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對以下幾個(gè)方面進(jìn)行了總結(jié)、探討及研究。
一、施工裂縫的種類與產(chǎn)生原因
　　混凝土橋梁施工裂縫的種類較為繁多，成因也比較復(fù)雜。在大多數(shù)情況下，往往是多種因素相互影響，造成每條裂縫的產(chǎn)生都存在著多種因素。根據(jù)混凝土橋梁施工裂縫產(chǎn)生的原因，筆者將其分為以下幾種類型。
1、荷載裂縫
　　混凝土橋梁在動(dòng)、靜荷載及次應(yīng)力的影響下產(chǎn)生的裂縫稱為荷載裂縫。荷載裂縫主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種類型。直接應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的直接應(yīng)力的影響而產(chǎn)生的裂縫；次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次應(yīng)力的影響而產(chǎn)生的裂縫。
2、溫度裂縫
　　與絕大多數(shù)物質(zhì)一樣，混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或內(nèi)部的溫度發(fā)生變化，混凝土的體積也將發(fā)生變化，產(chǎn)生變形。若該變形過程受到外界約束，則會(huì)在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)該應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。在大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超過荷載應(yīng)力。溫度裂縫的主要特性是隨著溫度的變化而發(fā)生擴(kuò)張或收攏。引起溫度變化的主要因素有:氣溫差、日照、降溫、水化熱、蒸汽養(yǎng)護(hù)、冬季施工措施不當(dāng)?shù)取?br /> 3、收縮裂縫
　　在工程實(shí)踐中, 因混凝土收縮而產(chǎn)生的裂縫是比較常見的。在混凝土收縮類型中，塑性收縮和縮水收縮是主要類型，另外還有自生收縮和炭化收縮。經(jīng)過研究顯示，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有:水泥種類、標(biāo)號及用量、骨料種類、水灰比、外加劑種類、混凝土養(yǎng)護(hù)方法、外界環(huán)境、混凝土振搗方式及時(shí)間等。
4、沉降裂縫
　　由于混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的豎向不均勻沉降或水平方向的位移，使得混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力，當(dāng)其超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。結(jié)構(gòu)不均勻沉降的主要原因有：地質(zhì)勘察精度不夠高，試驗(yàn)資料不準(zhǔn)確；地基地質(zhì)、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差異太大；土地凍脹；橋梁基礎(chǔ)基于滑坡體、溶洞或活動(dòng)斷層等不良地質(zhì)等。
5、侵害性裂縫
　　由于有害的化學(xué)反應(yīng)、混凝土中的鋼筋生銹等原因造成的裂縫稱為侵害性裂縫。如混凝土骨料中的活性硅與水泥、外加劑、地下水中的堿發(fā)生膨化反應(yīng)、硫酸鹽與水泥水化時(shí)產(chǎn)生的鋁酸鈣反應(yīng)、由于鋼筋保護(hù)層不足導(dǎo)致氯離子侵蝕使鋼筋銹蝕產(chǎn)生氧化鐵和氫氧化物等都會(huì)因體積膨脹而使混凝土產(chǎn)生很高的局部拉應(yīng)力，最終導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。 要防止鋼筋銹蝕，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度，采用足夠的保護(hù)層厚度，保護(hù)層不能太厚，否則構(gòu)件有效高度減小，受力時(shí)將加大裂縫寬度；施工時(shí)應(yīng)控制混凝土的水灰質(zhì)量比，加強(qiáng)振搗，保證混凝土的密實(shí)性，防止氧氣侵入，同時(shí)嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量，沿海地區(qū)或其他存在腐蝕性強(qiáng)的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重。
6、凍脹裂縫
　　氣溫低于0℃時(shí)，混凝土?xí)�發(fā)生冰凍，其所含的水會(huì)轉(zhuǎn)變成冰，體積發(fā)生膨脹，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力；同時(shí)混凝土凝膠孔中的過冷水會(huì)使混凝土膨脹力加大，混凝土的強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致凍脹裂縫的產(chǎn)生�；炷�土在初凝時(shí)受凍尤為嚴(yán)重，成齡后其強(qiáng)度損失可達(dá)30%~50%。冬季施工時(shí)對預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不及時(shí)采取保溫措施也會(huì)發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。
7、材料質(zhì)量不合格引起的裂縫
　　混凝土主要由水泥、骨料、砂、拌和水及外加劑等組合而成，其中任一材料的質(zhì)量不合格都可能會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
8、施工質(zhì)量不合格引起的裂縫
　　在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、吊裝及拼裝等施工過程中，若存在施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣等因數(shù)，則容易產(chǎn)生縱向、橫向等各種裂縫。
二、混凝土橋梁施工裂縫的防治措施
　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是不可避免的，但其有害程度是可以由我們控制的，有害程度是通過結(jié)構(gòu)使用功能來界限的。裂縫控制的主要方法是通過在設(shè)計(jì)、材料、施工等各方面采取綜合技術(shù)措施將裂縫控制在無害范圍內(nèi)。綜合技術(shù)措施包括：選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，降低結(jié)構(gòu)的約束程度，水平構(gòu)件梁、板、墻等采用中低強(qiáng)度級混凝土，加強(qiáng)構(gòu)造配筋等。優(yōu)化混凝土配比以提高混凝土的抗裂能力；對如混凝土收縮試驗(yàn)等必要的試驗(yàn)檢測工作應(yīng)予以加強(qiáng)。優(yōu)先選擇有利于抗拉性能的混凝土級配，盡力減小水灰比、減少坍落度、降低砂率增加骨料粒徑，降低含泥量及雜質(zhì)含量。選用影響收縮和水化熱較小的外加劑。加強(qiáng)原材料質(zhì)量檢測和控制，以確保混凝土質(zhì)量穩(wěn)定。采取保溫保濕的混凝土養(yǎng)護(hù)技術(shù)，盡量利用混凝土后期強(qiáng)度。另外，施工單位應(yīng)該重視施工質(zhì)量和加強(qiáng)質(zhì)量管理，特別是要重視混凝土振搗、養(yǎng)護(hù)工作，保證模板的牢固，鋼筋保護(hù)層的準(zhǔn)確等，做好日常的施工記錄，包括養(yǎng)護(hù)記錄、施工異常情況處理記錄、施工日志、質(zhì)量檢查日志；嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，特別是要保證鋼筋位置和數(shù)量。
1、結(jié)構(gòu)性裂縫的防治措施
　　在條件允許的情況下，設(shè)計(jì)單位應(yīng)盡量少用或不用非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)錨墊板、螺旋筋的埋設(shè)必須符合設(shè)計(jì)圖紙要求。在此基礎(chǔ)上,錨墊板后應(yīng)增設(shè)4根直徑12mm以上的縱向撐筋，縱向撐筋前段頂牢錨墊板，后端與鋼筋骨架相連，錨墊板后布筋較密，砼振搗必須密實(shí)。張拉時(shí)，混凝土必須達(dá)到設(shè)計(jì)或規(guī)范規(guī)定的張拉強(qiáng)度，且混凝土試塊要做到同體養(yǎng)護(hù)。鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架拆除時(shí)首先要弄清其設(shè)計(jì)受力體系，并從一開始就進(jìn)行詳細(xì)的落架程序設(shè)計(jì)。
2、非結(jié)構(gòu)性裂縫的防治措施
(1)防止沉降裂縫的措施
對基礎(chǔ)處理、支架搭設(shè)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，嚴(yán)格施工，對支架進(jìn)行全面積預(yù)壓以消除非彈性變形；在混凝土中加減水劑以減少混凝土泌水，確保混凝土保護(hù)層的厚度，混凝土施工時(shí)采取二次抹面作業(yè)。
(2)防止收縮裂縫的措施
加強(qiáng)早期混凝土的養(yǎng)護(hù)以降低其中的水份蒸發(fā)速率，對結(jié)構(gòu)外露面覆蓋麻袋，澆水濕治養(yǎng)護(hù)。
(3)防止溫差裂縫的措施
合理安排混凝土澆注順序及澆筑速度，在混凝土澆注的過程中消除部分溫差。夏季施工時(shí)要對骨料灑水降溫，冬季施工時(shí)要對混凝土表面采取保溫措施。
(4)防止干縮裂縫的措施
設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)布設(shè)足夠的控制裂縫的分布筋，施工配合比；設(shè)計(jì)時(shí)減小水灰比，盡量增加骨料用量、增大骨料粒徑；施工完成后加強(qiáng)混凝土的濕治養(yǎng)護(hù)。
(5)防止龜裂的措施
設(shè)計(jì)配合比時(shí)水泥用量不宜過多，振搗要密實(shí)而不過振，混凝土表面泌水要及時(shí)清除并注意及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

結(jié)語
混凝土橋梁施工中，如何采取合理的設(shè)計(jì)及施工措施來控制裂縫產(chǎn)生，是我們每一個(gè)工程技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)真考慮的問題。嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工，是保證結(jié)構(gòu)安全耐用的前提和基礎(chǔ)。另外，在日后的運(yùn)營管理過程中，還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)巡查和管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題。

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