淺談橋梁施工裂縫的形成原因及處理方法

淺談橋梁施工裂縫的形成緣由及處理方法淺談橋梁施工裂縫的形成緣由及處理方法摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，作為交通組成重要部分的橋梁工程事業(yè)也漸漸興起。其施工質(zhì)量也越來越受到人們的關(guān)注。裂縫作為混凝土橋梁難以避開的質(zhì)量通病，對(duì)其有害程度進(jìn)行有效限制在很大程度上干脆影響著道路橋梁工程的建設(shè)及運(yùn)用效果。本文分析了橋梁工程裂縫產(chǎn)生的緣由并提出了相應(yīng)的解決措施關(guān)鍵詞：橋梁施工；裂縫；緣由分析；措施中圖分類號(hào)：TU997文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A一、裂縫的種類及成因分析1、橋梁自身因素形成的裂縫1.1溫度改變引起的裂縫當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)外部環(huán)境和內(nèi)部溫度發(fā)生改變時(shí)將發(fā)生變形，結(jié)構(gòu)內(nèi)部將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過其抗壓強(qiáng)度時(shí)將產(chǎn)生裂縫。1.2收縮引起的裂縫(1)塑性收縮。發(fā)生在混凝土澆筑初期?；炷翝仓?，水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈漸漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時(shí)骨料因自重下沉，此時(shí)收縮為塑收縮。在骨料下沉過程中受到鋼筋阻擋，即形成沿鋼筋方向裂縫。(2)干縮?；炷两Y(jié)硬后，隨著表面水分逐步蒸發(fā)，溫度漸漸降低，混凝土體積縮小，稱為干縮。因混凝土表面水分損失快內(nèi)部損失慢，表面收縮受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生收縮裂縫。(3)自生收縮。自生收縮是混凝土在硬化過程中，水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)生成新的物質(zhì)而導(dǎo)致自身體積縮小。2、荷載作用產(chǎn)生的裂縫。鋼筋混凝土橋梁在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，又可細(xì)分為干脆應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。承受拉《軸》力和彎矩的鋼筋混凝土構(gòu)件在橫截面會(huì)產(chǎn)生一維的拉應(yīng)力，承受剪力和扭矩及其他復(fù)合受力結(jié)構(gòu)則會(huì)出現(xiàn)主拉應(yīng)力，它們都可能會(huì)在垂直于主拉應(yīng)力的方向產(chǎn)生裂縫。裂縫一般沿構(gòu)件寬度方向貫穿部分截面或全截面。依據(jù)截面形態(tài)的不同，荷載裂縫的形態(tài)也會(huì)有所不同。3、溫度改變引起的裂縫。3.1水化熱。出現(xiàn)在施工過程中，大體積混凝土（厚度超過2.0m），澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，斂使表而出現(xiàn)裂縫。3.2蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，易出現(xiàn)裂縫。3.3預(yù)制T梁時(shí)橫隔板安裝，支座預(yù)埋鋼板與調(diào)平鋼板焊接時(shí)。若焊接措施不當(dāng)，鐵件旁邊混凝土簡(jiǎn)潔燒傷開裂。4、基礎(chǔ)變形引起的開裂?；A(chǔ)空間不勻稱沉降或水平方向位移，發(fā)生基礎(chǔ)變形后，結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生附加壓力，超過結(jié)構(gòu)物的抗拉強(qiáng)度即產(chǎn)生裂縫，基礎(chǔ)不勻稱沉降的緣由有，地質(zhì)試驗(yàn)資料不準(zhǔn)、地質(zhì)差異大、荷載差別大、分期建立等。5、鋼筋銹蝕引起的裂縫。當(dāng)構(gòu)件中鋼筋的混凝土愛護(hù)層不足，混凝土質(zhì)量較差時(shí)，二氧化碳侵蝕鋼筋表面，使鋼筋四周混凝土的堿度降低，鋼筋表面簡(jiǎn)潔被混凝土中的氧氣和水銹蝕，四周混凝土產(chǎn)生膨脹壓力，使混凝土愛護(hù)層開裂、剝落，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使混凝土有效面積削減，鋼筋與混凝土的握裹力減弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，并誘發(fā)其他形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。6、凍脹引起的裂縫溫度低于零度時(shí)，混凝土游離的水變成冰，體積膨脹9％，產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強(qiáng)、雜質(zhì)過多、水灰比偏大均導(dǎo)致混凝土凍脹裂縫。溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。7、施工材料質(zhì)量引起的裂縫。混凝土的材料合成為水泥、砂、骨料、拌合水以及外加劑，配制混凝土材料不合格，從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。二、橋梁施工裂縫防治對(duì)策1、在施工前，合理的設(shè)計(jì)荷載及橋梁的布局在該工程施工前的設(shè)計(jì)階段，施工技術(shù)人員要依據(jù)該項(xiàng)目工程的詳細(xì)狀況，對(duì)橋梁的整體布局進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，同時(shí)還要科學(xué)的對(duì)施工中所需的鋼筋進(jìn)行合理的布局，不要忽視在施工的過程中機(jī)械的荷載，以便設(shè)計(jì)時(shí)的荷載要遠(yuǎn)大于現(xiàn)實(shí)施工中的荷載，確保實(shí)際的荷載在混凝土的強(qiáng)度的范圍之內(nèi)，這樣才能避開橋梁工程施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生。2、嚴(yán)格限制混凝土的組成材料要想解決混凝土裂縫的問題，我們就要加強(qiáng)對(duì)混凝土的組成材料的嚴(yán)格限制。只有保證混凝土的組成材料，才會(huì)符合設(shè)計(jì)中的預(yù)算荷載。另外，我們肯定要保證混凝土的組成材料的配比度具有完善的合理性，同時(shí)還要?jiǎng)偤玫臄嚢?，要依?jù)規(guī)定和實(shí)際的狀況來計(jì)算混凝土的配比度，在攪拌的時(shí)候?qū)尤氲乃恳拗坪?，從而來限制混凝土體積的變形，增加混凝土的抗裂性。3、采納表面修補(bǔ)法表面修補(bǔ)的詳細(xì)做法是沿著混凝土裂縫的表面鋪上薄膜材料，在施工的時(shí)候?qū)⒒炷恋谋砻嬗盟⒆哟蛎瑢⒒炷帘砻娴牧芽p填平。也可以采納瀝青進(jìn)行修補(bǔ)縫合，但是這種方法的漿液很難灌入。表面修補(bǔ)的方法適合運(yùn)用在裂縫很淺的橋梁上，即橋梁內(nèi)部并沒出現(xiàn)裂縫，基本穩(wěn)定，為了防止出現(xiàn)更大的裂縫，可以采納表面修補(bǔ)的方法。表面修補(bǔ)法可以實(shí)行將混凝土或石灰填充裂縫的方法，也可以在裂縫的表面進(jìn)行抹灰的方法，這些方法特別簡(jiǎn)潔，工程不大。但是它能阻擋裂縫變大，從而導(dǎo)致橋梁的鋼筋受到侵蝕，出現(xiàn)深層裂縫。壓力灌漿法分為水泥灌漿、石灰灌漿、化學(xué)物質(zhì)灌漿、瀝青灌漿。4、材料的限制施工材料質(zhì)量、收縮引起的裂縫，是可以限制其最小限度的發(fā)生，施工時(shí)嚴(yán)格按規(guī)范選用材料，堅(jiān)決杜絕不合格的材料，優(yōu)化混凝土協(xié)作比，合理選用水泥品種。對(duì)原材料（鋼筋、水泥、砂、碎石、水等）都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的抽樣檢驗(yàn)。對(duì)混凝土協(xié)作比應(yīng)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，在高溫下或雨后施工對(duì)砂、碎石進(jìn)行含水量試驗(yàn)，剛好調(diào)整施工協(xié)作比，確?；炷恋氖┕べ|(zhì)量。5、混凝土拌和與澆注混凝土的攪拌時(shí)間為全部材料裝入攪拌機(jī)起先至攪拌結(jié)束所用時(shí)間，混凝土持續(xù)攪拌時(shí)間應(yīng)依據(jù)協(xié)作比和攪拌設(shè)備狀況通過試驗(yàn)確定，但最短攪拌時(shí)間不宜少于2min。，使和易性好，不離析，不析水，運(yùn)輸時(shí)間短，澆注時(shí)分層澆注。澆筑混凝土前，應(yīng)做好下列打算工作：制定澆筑工藝，明確結(jié)構(gòu)分段分塊的間隔澆筑依次，盡量削減后澆帶或施工縫。細(xì)致檢查模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件的緊固程度和愛護(hù)層墊塊的位置、數(shù)量等，以確保鋼筋的混凝土愛護(hù)層厚度尺寸滿意要求?；炷翍?yīng)分層澆筑，分層厚度（指搗實(shí)后厚度）應(yīng)依據(jù)攪拌與運(yùn)輸實(shí)力、澆筑速度、振搗實(shí)力和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等條件確定。泵送混凝土的最大攤鋪厚度不宜大于600mm，其它混凝土最大攤鋪厚度不宜大于400mm。6、留意溫度的改變?cè)诨炷翑嚢璧倪^程中，要留意水量的添加。這樣做的目的就是降低混凝土的溫度。尤其是在天氣熱的季節(jié)進(jìn)行施工的話，要限制好混凝土的溫度。比如，在夏季施工的時(shí)候，我們要將混凝土的澆筑厚度削減，這樣更便利于混凝土能夠很好的散熱，在特別的狀況下，要在混凝土的內(nèi)部增設(shè)降溫的方法，這樣就能確保混凝土的抗裂性。混凝土的質(zhì)量越好其抗裂性就越強(qiáng)，所以，在道路橋梁工程施工的過程中，我們不要忽視材料的堆放、攪拌方式以及混凝土的澆筑過程，同時(shí)，對(duì)于溫度高時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)混凝土的澆水措施，對(duì)于溫度低時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)混凝土的表面保溫措施，這樣才能增加混凝土的抗裂性，降低混凝土裂縫的現(xiàn)象。7、對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。7.1預(yù)應(yīng)力加固法，增大橋梁結(jié)構(gòu)的截面面積，增加支點(diǎn)的數(shù)量從而提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性7.2采納鋼板等部件對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行加固處理，從而提高混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定性。結(jié)束語橋梁發(fā)生裂縫的主要緣由有以上幾種，如何實(shí)行肯定的設(shè)計(jì)和施工措施來克服和限制大的裂縫產(chǎn)生，是每一個(gè)工程技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)遵循的原則。因此，嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理，是保證結(jié)構(gòu)平安耐用