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我國公路事業(yè)的不斷發(fā)展，加快了橋梁工程的發(fā)展，也推動了橋梁工藝的完善，尤其是一些山地地形區(qū)域，橋梁的應(yīng)用范圍十分廣泛。但是也伴隨新問題的出現(xiàn)，特別是混凝土施工裂縫，阻礙了橋梁混凝土工程的質(zhì)量和使用壽命，加上對橋梁外觀質(zhì)量的重視，更加提高了對施工裂縫的要求。因此，分析橋梁混凝土施工裂縫的原因，探討其有效地預(yù)防措施，是當前建筑行業(yè)急需解決的問題。

一、橋梁混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因

(一)結(jié)構(gòu)性原因

1．設(shè)計不當

對橋梁混凝土工程設(shè)計不當，就會引起設(shè)計結(jié)構(gòu)裂縫。主要是指在設(shè)計過程中使用的結(jié)構(gòu)形式在荷載情況下產(chǎn)生裂縫，如非預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆連續(xù)箱梁和非預(yù)應(yīng)力的預(yù)制梁板等。雖然施工人員針對這種情況有設(shè)置預(yù)拱，但是在荷載作用下，一旦預(yù)拱結(jié)束也會產(chǎn)生裂縫。非預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的裂縫產(chǎn)生在梁頂負彎矩區(qū)，這是安全正常的裂縫，但寬度要大于設(shè)計規(guī)定范圍或0．2毫米，一旦超出這個數(shù)據(jù)范圍，裂縫就不安全了，必須采取有效措施。

2．施工不合理

施工不合理也就導(dǎo)致橋梁混凝土的施工結(jié)構(gòu)性裂縫，如普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁支架拆除中產(chǎn)生的裂縫，以及預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的張拉裂縫等。前者是因落架時間過長和順序不當導(dǎo)致的，聯(lián)箱梁落架的搭建需要長期過長，要從簡支梁的受力體系接近設(shè)計受力體系完成轉(zhuǎn)換，這樣一來，連續(xù)梁的負彎矩會在簡支中引起橫向裂縫。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的張拉縫是指一些施工步驟未遵循設(shè)計規(guī)定的張拉強度導(dǎo)致的，如錨墊板混凝土不密實、錨墊板位置與設(shè)計位置布置不符、錨墊板后螺旋筋未頂穩(wěn)錨墊板等。

3．材料選擇不合適

材料的選擇對橋梁混凝土施工是極為重要的，但是很多承建方為了獲取更大的利益，往往會忽視材料質(zhì)量的重要性，會選擇一些低成本的材料，甚至是一些不符合施工標準的材料，尤其是混凝土?；炷恋碾[秘性較高，很難被發(fā)現(xiàn)，而劣質(zhì)的混凝土材料是最終導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的一個主要原因。

4．養(yǎng)護不當

橋梁的使用壽命很大程度上依賴于后期的養(yǎng)護，必須要定期對橋梁進行養(yǎng)護。但是當前我國有關(guān)橋梁養(yǎng)護的技術(shù)還比較稚嫩，在養(yǎng)護過程中存在一些缺陷，這也是造成混凝土有施工裂縫產(chǎn)生的一個重要原因。一旦橋梁的養(yǎng)護工作不到位，那么，混凝土在受到自然腐蝕的情況下就會產(chǎn)生裂縫，影響橋梁的使用。

(二)非結(jié)構(gòu)性原因

1．地基變形導(dǎo)致的沉陷裂縫。

沉陷裂縫是橋梁混凝土施工中的一種常見裂縫，主要是因地基變形造成的。地基變形的產(chǎn)生有兩個原因:一是勘探人員在施工前的勘探工作不夠細致，對施工地點的季節(jié)特點、位置等沒有考察清楚。二是一些大型的自然災(zāi)害，如泥石流、地震和洪水等損害橋梁，導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生。

2．溫差變化導(dǎo)致的溫差裂縫。

溫差裂縫是橋梁混凝土施工裂縫的一個主要表現(xiàn)形式，是因混凝土環(huán)境溫差變化導(dǎo)致的。日溫差和年溫差、天氣的突變，以及冬季作業(yè)等因素，都是引起溫差變化的原因，尤其是溫度的驟然變化。溫度的變化，會使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)熱脹冷縮，引起變形產(chǎn)生拉伸力，這個拉伸力一旦超過了混凝土自身抗拉伸強度的話，就會產(chǎn)生裂縫。

3．收縮導(dǎo)致的長期干縮裂縫。

長期干縮裂縫主要是因收縮不當導(dǎo)致的，混凝土因長期暴露在不飽和的空氣中，物理和化學的失水會縮小混凝土的體積，在縮小受到約束的情況下就會產(chǎn)生長期干縮裂縫。一般而言，收縮導(dǎo)致的混凝土應(yīng)變速率比較慢，且混凝土產(chǎn)生的松弛度會消除部分的干縮應(yīng)變。此外，干縮裂縫的產(chǎn)生還受分布鋼筋的布置、混凝土設(shè)計表面積和體積的比值、混凝土的配合比、混凝土所處位置和環(huán)境的濕度和溫度等的影響。如果施工季節(jié)是冬季，混凝土的散熱較快，內(nèi)部溫度高，但是表面溫度受到周圍環(huán)境的影響會相對較低，表面混凝土的收縮率就會比內(nèi)部高，最終產(chǎn)生裂縫。

4．龜裂縫及其他侵害性裂縫。

龜裂縫是指在混凝土表面形狀不規(guī)則的情況下形成的微細裂縫，因濕度較低、混凝土中水泥量大、模板滲透性低等而產(chǎn)生。侵害性裂縫產(chǎn)生的原因是混凝土的鋼筋生銹、有害物質(zhì)產(chǎn)生化學反應(yīng)等。比如，鋼筋保護層的厚度較低，就會使得鋼筋被氯離子侵蝕，并產(chǎn)生氫氧化物和氧化鐵等?；蛘呋炷凉橇现械幕钚怨钑屯饧觿?、水泥以及地下水中的堿產(chǎn)生化學反應(yīng)，受化學反應(yīng)影響，混凝土的體積會逐漸增大，產(chǎn)生較高的局部拉應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

二、梁混凝土施工裂縫的預(yù)防措施

(一)選擇合適的設(shè)計、材料和施工工藝

1．設(shè)計防裂。

橋梁混凝土的荷載裂縫在一定程度上是能避免的，關(guān)鍵是斷面突變和結(jié)構(gòu)突變的避免。為了避免結(jié)構(gòu)突變，關(guān)注細節(jié)的處理是非常必要的。如在繞角處安裝一個圓形角，或者設(shè)置一個結(jié)構(gòu)漸變過渡，對斜向鋼筋的穩(wěn)固性將會起到很大作用。

2．材料防裂。

材料的選擇必須要經(jīng)過嚴格的抽樣檢驗，合格后才能使用。一般而言，鋼筋、水泥、砂石、水等基本材料必須要符合基本的規(guī)范，對比試驗混凝土配合比，如果是雨后或高溫施工的話，施工人員要對碎石和砂進行合理的含水量試驗，合理調(diào)整施工配合比，最大程度地確保施工材料的質(zhì)量。

3．提高施工質(zhì)量。

施工是橋梁混凝土施工工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是避免裂縫產(chǎn)生的主要步驟。因此，施工人員必須選擇合理的施工工藝，提高施工質(zhì)量。在投料上，施工人員必須要按照設(shè)計好的配合比嚴格控制，攪拌的時間必須在1—2分鐘以上，按分層法進行澆注，分層的厚度要大于30cm，澆注時，必須要正確處理接頭部位。振搗不應(yīng)該過快，振搗棒要插入前層5—10cm，振搗的時間控制在一分鐘左右，排出氣泡就可以停止?；炷恋倪\輸上不能離析，運輸時間要高于半小時，在高溫下運輸?shù)脑?，要及時檢測混凝土的坍塌度，以免因蒸發(fā)過快流失水分而引發(fā)裂縫。

(二)沉降、干縮裂縫的預(yù)防

在沉降裂縫的預(yù)防上，對基本結(jié)構(gòu)，如填土地基和松軟土地基等施工前，要進行嚴密加固。為防止混凝土遭到水的長久浸泡被腐蝕，澆筑混凝土前要把地基晾曬干燥，為保障地基受力均衡，混凝土模板在安裝時必須遵照合適的強度和剛度。拆除模板的時間要把控適當，不宜過早或過晚，且要按照順序進行拆模。在干縮裂縫的預(yù)防上，關(guān)鍵是要選擇合理的水泥。通常情況下，選用中低熱水泥和粉煤灰水泥等收縮量小的水泥，都可以有效預(yù)防裂縫的出現(xiàn)。要合理配比水灰比，因混凝土的干縮程度與水灰比成正比，這就要求工作人員要增加適量的減水劑，嚴格控制混凝土施工和攪拌中的配合比，混凝土的用水量必須要小于配合比設(shè)計的用水量。強化混凝土的早期養(yǎng)護，冬季要適當延長混凝土的保溫時間，如涂刷養(yǎng)護劑，并設(shè)置適當?shù)氖湛s縫。

(三)嚴格控制溫差

溫差的控制主要是為了防止溫差裂縫的產(chǎn)生，主要從兩方面入手。一方面，要加強基礎(chǔ)處理。骨料級配要有效改善，對長期暴露的混凝土澆筑體表面或者薄壁結(jié)構(gòu)，必須采取有效的降溫或保溫措施。另一方面，為了避免基礎(chǔ)起伏過大，要合理分縫分塊。施工工序必須要合理安排，以免混凝土側(cè)面和高差過度長期暴露，并且要不斷改善混凝土的性能，以增強其抗裂能力，避免表面出現(xiàn)收縮，還要避免貫穿性裂縫的產(chǎn)生。

(四)正確處理混凝土裂縫

橋梁混凝土施工出現(xiàn)裂縫的話，就要采取合適的方法進行處理。具體方法有表面修補法、結(jié)構(gòu)加固法、灌漿封堵法以及電化學防護法等。表面修補法，該方法試用的對象是穩(wěn)定裂縫或?qū)Y(jié)構(gòu)承載力影響較小的表面裂縫，工作機制是把油漆和瀝青等涂抹在混凝土的表面，將環(huán)氧膠泥和水泥漿等涂抹在裂縫的表面部位。結(jié)構(gòu)加固法，適用范圍是裂縫影響混凝土結(jié)構(gòu)性能的情況下，具體方法是擴大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，加固黏貼鋼板、加固增設(shè)支點、使用預(yù)應(yīng)力進行加固、噴射混凝土進行加固補強等。灌漿封堵法，該方法適用的對象對防滲漏有一定需求，且影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的混凝土裂縫。電化學防護法，就是指強壓電場在介質(zhì)中產(chǎn)生的電化學作用，通過改變混凝土的生存環(huán)境，起到保護穩(wěn)固的作用，主要分為堿性復(fù)原法、陰極防護法和氯鹽提取法。此外，混凝土置換法也是一種常見的裂縫處理手段。如果混凝土已被破壞，維護時要先清除已被損壞的混凝土，然后再加入聚合物、水泥砂漿等新材料即可。

三、結(jié)束語

總之，裂縫是橋梁混凝土施工常見的一種問題，不僅會降低橋梁的抗?jié)B能力，也會降低橋梁的使用壽命。防止橋梁混凝土施工裂縫是一項長期工程，必須要對其設(shè)計結(jié)構(gòu)、施工結(jié)構(gòu)、材料選擇、后期養(yǎng)護、地基變形、溫差和收縮等原因引起的裂縫進行分析，并通過選擇合理的設(shè)計、材料、施工工藝來控制溫差，采取結(jié)構(gòu)加固法、電化學防護法等措施進行混凝土施工裂縫的預(yù)防和處理。

作者：吳訊 單位：中鐵十八局集團軌道交通工程有限公司