龍興基 吳才勇

摘 要：隨著道路橋梁工程的推進，其施工質(zhì)量也得到了人們極大的關(guān)注。裂縫作為混凝土橋梁無法避免的質(zhì)量問題，有效控制裂縫直接影響著工程建設(shè)的效果。文章對施工中裂縫產(chǎn)生的原因進行了分析，同時提出了解決對策，最終實現(xiàn)了更高效的工作。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；裂縫種類；原因分析

諸多混凝土橋梁工程實踐及混凝土材料的細觀研究均表明，橋梁結(jié)構(gòu)中的裂縫是難以避免的，若對混凝土橋梁所有部位的抗裂性要求過嚴，必將付出巨大的經(jīng)濟代價。然而，裂縫影響到橋梁結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，從而影響結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，嚴重時危及安全。比如，裂縫會削弱結(jié)構(gòu)剛度，增加橋梁的撓度；裂縫的擴展常常是結(jié)構(gòu)物破壞的初始階段。因此，將混凝土橋梁的裂縫有害程度控制在允許范圍內(nèi)卻是十分必要的。本文就道路橋梁施工中裂縫產(chǎn)生的原因進行分析，并簡要探討相應(yīng)的設(shè)計施工對策。

1 施工中裂縫種類構(gòu)成

根據(jù)結(jié)構(gòu)承載力的影響，我們將道路橋梁施工過程中出現(xiàn)的裂縫分為兩種：一種是結(jié)構(gòu)性裂縫，另一種是非結(jié)構(gòu)性裂縫。兩種裂縫因歸屬原因不同而會產(chǎn)生不同的結(jié)果。

結(jié)構(gòu)性裂縫是指由于外界荷載過大或橋梁的結(jié)構(gòu)承載力過低而造成橋梁發(fā)生結(jié)構(gòu)性裂縫。由其含義可知，造成橋梁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫的主要原因是由于橋梁的剛性、延性以及強度等不足。所謂非結(jié)構(gòu)裂縫指的是橋梁因外界環(huán)境變化而產(chǎn)生的非荷載結(jié)構(gòu)變形或者混凝土因不能滿足自身而發(fā)生的變形。相對結(jié)構(gòu)性裂縫而言，非結(jié)構(gòu)性裂縫不會對橋梁結(jié)構(gòu)的整體或局部承載力產(chǎn)生影響，可一旦超過某一限度，會對橋梁的耐久性及美觀性造成影響，甚至削弱結(jié)構(gòu)承載力。

2 結(jié)構(gòu)性裂縫介紹

從橋梁產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫的力學(xué)原理角度來說，可以將結(jié)構(gòu)裂縫分為很多種，包括：拉壓、剪切、彎曲、預(yù)應(yīng)力二次、扭曲、局部應(yīng)力裂縫等。

目前國內(nèi)研究表明結(jié)構(gòu)性裂縫主要是由荷載引起的。這里的荷載主要包括兩種，即直接荷載和間接荷載。直接荷載主要是由恒載、預(yù)應(yīng)力以及風等產(chǎn)生的；間接荷載則主要來源于一些其它因素如溫度、收縮、沉降、漸變等環(huán)境的變化！其發(fā)生機理為：當混凝土承受的負載壓力小于其極限壓力的30%-50%時，界面上產(chǎn)生微小的裂縫，卸載后，混泥土的變形不大，此時，混泥土處于線彈性的穩(wěn)定狀態(tài)；當混凝土承受的負載壓力超過其極限壓力的50%-70%時，會導(dǎo)致原來的微小裂縫延伸和加寬并擴散至水泥砂漿中，同時，伴隨著新的裂縫出現(xiàn)。這種情況下，裂縫則處于穩(wěn)定擴展的狀態(tài)；當混凝土承受的負載壓力進一步增加，原有的裂縫迅速地延展并加寬，產(chǎn)生連續(xù)裂縫?；炷帘回炌ǖ牧芽p分割，逐漸喪失承載力即混凝土在外荷載作用下逐漸失穩(wěn)破裂。較直接荷載而言，間接荷載荷載的產(chǎn)生是一個持續(xù)的過程，并非一瞬間完成的，這也是它不同于直接荷載的主要特征。

3 非結(jié)構(gòu)裂縫介紹

按照形成機理不同，非結(jié)構(gòu)裂縫可劃分為收縮裂縫、塑性裂縫、溫度裂縫，以下對其形成原因進行分析。

3.1 收縮裂縫

橋梁混凝土凝固時體積會變小，體積的縮小會導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生收縮裂縫！這些裂縫多呈細而密的形態(tài)，大多沿梁和板的長邊均勻分布。在平面部位和側(cè)面部位常見大體積混凝土，在拖筋位置上常有預(yù)制構(gòu)件?；炷亮焊叨容^大的話，一般在腰部會產(chǎn)生豎向裂縫，集中在構(gòu)件的中部，底部沒有，呈現(xiàn)中間寬兩頭細的形態(tài)，這是因為配筋的密度，密度大，裂縫就少，密度小的混凝土承受的拉力有限，因此裂縫就多。另外，泥沙含量大的混凝土也容易產(chǎn)生收縮縫。

要避免收縮裂縫的產(chǎn)生，就要控制好混凝土中含沙量、水灰比和水泥含量，嚴格控制砂石的含量?；炷帘仨氉龅秸駬v密實，也要加強混凝土的養(yǎng)護措施，板面抹勻壓實，適當?shù)难娱L養(yǎng)護的時間。

3.2 早期塑性沉降裂縫

塑性收縮縫是指新拌的混凝土在凝固過程中，因表面的水分蒸發(fā)而引起的裂縫，常見于構(gòu)件的外露表面?；炷猎谀痰倪^程中，還尚處于流塑態(tài)，由于重力的作用，混凝土?xí)M一步的壓實，表面伴隨著水分的蒸發(fā)和表面的干縮，就會在表面產(chǎn)生塑性沉降裂縫。塑性沉降裂縫的特征是一般出現(xiàn)在構(gòu)件表面水平鋼筋的上方，當保護層較弱時，裂縫可沿鋼筋長度方向發(fā)展，并且鋼筋直徑越粗，保護層越弱，這種現(xiàn)象就越明顯。為避免早期塑性沉降裂縫的產(chǎn)生，就要嚴格控制混凝土的水灰比例，可適當添加少量粉煤灰和減水劑。在混凝土澆筑2小時以后進行二次振搗，振搗完需要將表面振實，注意振搗時間不宜過長，速度要適宜，不能過快，要保證混凝土的密實性。在養(yǎng)護上要注意澆筑早期避免水分的蒸發(fā)，冬季要御寒保溫，夏季避免陽光直射，在豎向模版的邊隙涂抹脫模劑。

3.3 水化熱溫度裂縫

道路橋梁施工時，混凝土拌和過程會產(chǎn)生升溫、降溫效應(yīng)，即水化過程。尤其對于體積較大的混凝土，在升溫”降溫中會受到溫差邊界約束力作用，進而自身產(chǎn)生自約束應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫形成。實踐證明，在混凝土澆筑橋梁后三天左右，其自身溫差處于最大，當此溫差超過20攝氏度時，即可發(fā)生開裂現(xiàn)象。根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特征，此裂縫常出現(xiàn)混凝土長邊中心，腹板與頂、底板相交角隅處。

有效預(yù)防水化熱溫度裂縫，可以從溫度控制、工序、材料等方面入手。在溫度控制上，一般要求入模溫度低于30攝氏度，混凝土內(nèi)部最高溫度低于60攝氏度，混凝土中心與表面溫差低于25攝氏度。所以，在實際操作中，可以通過冷水回流冷卻、控制混凝土橋梁溫度梯度、設(shè)計循環(huán)冷卻水管等措施進行溫度的有效控制！在施工工序上，針對澆筑厚度較大時，改用分層澆筑，以此來保證低水平入模溫度。在材料上，選擇低水化熱水泥，可以根據(jù)比例添加粉煤灰、減水劑等，從而有效控制水泥用量。

4 結(jié)語

道路橋梁施工中裂縫的防治效果貫穿于橋梁建設(shè)的全過程，其控制成效也直接影響著橋梁的后期控制，關(guān)系到工程建設(shè)參與各方的經(jīng)濟利益。相關(guān)人員要在不斷分析裂縫產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外裂縫防治技術(shù)和經(jīng)驗，運用有效的裂縫防治施工方法，不斷發(fā)展我國的交通事業(yè)。

參考文獻

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