陳玉浩

【摘要】文章結(jié)合工程實(shí)例，探討混凝土橋梁施工裂縫的成因，并分析了相關(guān)防治對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】混凝土橋梁；施工裂縫；裂縫成因；防治對(duì)策

一、引言

混凝土橋梁作為公路橋梁的重要組成部分，其施工建設(shè)的規(guī)模也逐漸增加。在混凝土橋梁施工過程中，裂縫問題普遍存在，由于裂縫問題造成的安全隱患也受到廣泛關(guān)注。

二、工程概述

某大橋鉆孔樁46根，共計(jì)616.5m，其中C30水下混凝土484.2m3；承臺(tái)共計(jì)5個(gè)，其中C30混凝土598.3m3；墩身3個(gè)，共計(jì)C35混凝土329.4m3，其中墩身墊石C40有7.2m3；橋臺(tái)2個(gè)，C35混凝土651.6m3，橋臺(tái)墊石C50有2.2m3；32.6m簡(jiǎn)支梁4跨，共計(jì)C50混凝土1242.4m3，沿線地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，巖性變化大，山高坡陡谷深，各級(jí)水文地質(zhì)條件差異較大，雨量充沛。

三、混凝土橋梁施工裂縫的成因及防治對(duì)策

1.混凝土橋梁施工裂縫形成原因

（1）基礎(chǔ)變形引起的裂縫。在橋梁使用過程中，一般跨度大、寬度小的橋梁會(huì)出現(xiàn)豎向基礎(chǔ)不均勻沉降或水平方向位移，即便變化很小也會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，一旦超出橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力，就會(huì)出現(xiàn)裂縫，甚至破壞。

（2）混凝土自身收縮引起的裂縫。由混凝土自身收縮形成的裂縫是比較常見的一種裂縫，一般包括：塑性收縮；縮水收縮；自生收縮；碳化收縮。前兩種發(fā)生更為普遍。裂縫產(chǎn)生的原因是混凝土通常在澆筑5h左右后，水泥水化反應(yīng)激烈，逐漸形成分水鏈，水分急劇蒸發(fā)導(dǎo)致骨料下沉，混凝土硬化尚未完成，此時(shí)發(fā)生塑性收縮；骨料在下沉過程中由于受到鋼筋的阻擋，會(huì)形成沿著鋼筋布置方向的收縮裂縫；在混凝土初步硬化完成后，表層的水分會(huì)逐漸蒸發(fā)，溫度逐漸降低，混凝土體積逐漸減小，形成縮水收縮；混凝土內(nèi)外收縮不均勻，表面收縮過大，會(huì)受到內(nèi)部混凝土的約束，表面混凝土承受拉力，當(dāng)超過抗拉強(qiáng)度值后，會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。

（3）溫度變化引起的裂縫

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)外部環(huán)境和內(nèi)部溫度發(fā)生變化時(shí)，將發(fā)生變形，由于其約束，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。

（4）施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

在對(duì)道路橋梁進(jìn)行施工時(shí)，施工工藝質(zhì)量也是產(chǎn)生混凝土裂縫的一個(gè)非常主要的原因。在道路橋梁施工的混凝土結(jié)構(gòu)中，施工方法不正確，會(huì)使鋼筋混凝土在各個(gè)方向上都出現(xiàn)裂縫，且其裂縫的寬度還會(huì)受到鋼筋的不同走向以及不同因素的影響。例如道路橋梁混凝土的保護(hù)層超過了一定的厚度時(shí)，在該種情況下就會(huì)導(dǎo)致橋梁各個(gè)方向的鋼筋保護(hù)層厚度不均，因此就會(huì)促使整個(gè)橋梁的構(gòu)件混凝土構(gòu)造不均勻， 那么就會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件表面出現(xiàn)裂縫。 如果在對(duì)混凝土進(jìn)行振搗時(shí)， 振搗的工藝操作不合格， 那么就會(huì)出現(xiàn)荷載裂縫。 再加上混凝土本身流動(dòng)性比較差，在硬化前如果不對(duì)其進(jìn)行充足的攪拌和沉實(shí)， 那么在混凝土硬化之后就會(huì)因?yàn)槌翆?shí)得不夠均勻， 從而引起裂縫。

2.混凝土橋梁施工裂縫防治對(duì)策

（1）優(yōu)化配合比

無論是泵送混凝土還是小落度混凝土都應(yīng)當(dāng)在傳統(tǒng)澆注配合比的基礎(chǔ)上，對(duì)混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化，提高混凝土的性能。在澆注過程中應(yīng)當(dāng)選擇抗裂性更高的配合比進(jìn)行澆注，盡量減低坍落度，減少混凝土中的泥沙含量，減低水灰比，增加骨料粒徑的含量。選擇摻合料和外加劑上應(yīng)當(dāng)盡量選用對(duì)水化熱較小的品種，例如：復(fù)合礦渣磨細(xì)粉，提高混凝土的抗裂性，在設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)當(dāng)加入適當(dāng)?shù)呐蛎泟?/p>

（2）提高養(yǎng)護(hù)工藝

實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)證明，養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土的收縮會(huì)產(chǎn)生較大的影響，對(duì)澆注完成的混凝土進(jìn)行14天養(yǎng)護(hù)要養(yǎng)護(hù)3日天的混凝土的收縮下降大約18%左右。依據(jù)施工規(guī)范對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，能夠使混凝土表面的濕度和溫度都處于一個(gè)相對(duì)合適的狀態(tài)，澆注完成不久的混凝土依然處于硬化、凝結(jié)過程，養(yǎng)護(hù)可以有效的避免混凝土表面因失水過多而形成裂縫。同時(shí)因?yàn)榛炷琳麄€(gè)散熱過程需要較長(zhǎng)時(shí)間，這樣就會(huì)使混凝土的松弛特性得到合理的發(fā)揮，混凝土因?yàn)闇夭疃a(chǎn)生的拉力將會(huì)小于混凝土所能承受的拉力，從而有效的避免了貫穿裂縫的形成。除此之外，在潮濕的環(huán)境下可以使水泥水化更加完全和充分，從而使混凝土的抗拉強(qiáng)度能夠得到進(jìn)一步的提高，提高混凝土在使用中的抗裂縫能力。由此可見，在澆注混凝土的過程中利用合理的養(yǎng)護(hù)工藝對(duì)混凝土裂縫的控制意義重大。很多混凝土橋梁在建設(shè)過程中都依照相關(guān)規(guī)范對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并且委派專人對(duì)養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行合理的改善，利用噴霧器在混凝土表面進(jìn)行不間斷的噴灑，這樣既不會(huì)影響施工，又起到了養(yǎng)護(hù)的效果，通過實(shí)際使用可以發(fā)現(xiàn)采用該施工方法的混凝土很少出現(xiàn)裂縫，因此是一種值得推廣的養(yǎng)護(hù)方法。

（3）在構(gòu)造設(shè)計(jì)上對(duì)橋梁裂縫采取防裂措施

1）設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)形式，可以減少工程數(shù)量，減低水化熱。如可根據(jù)懸索橋錨碇受力特點(diǎn)，設(shè)計(jì)挖空非關(guān)鍵受力部分混凝土體積，利用土方壓重方案，來減少混凝土結(jié)構(gòu)體積。

2）充分利用混凝土在基坑有側(cè)限條件，在混凝土中摻加微膨脹劑，使其在基坑約束下形成一定的預(yù)壓力，補(bǔ)償混凝土內(nèi)部溫度，收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而有效的避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。

3）大體積混凝土體積龐大，施工周期一般較長(zhǎng)，依據(jù)結(jié)構(gòu)受力情況可合理地確定混凝土評(píng)定驗(yàn)收齡期，打破正常標(biāo)準(zhǔn)28d的評(píng)定驗(yàn)收齡期，改為60d或更多天，評(píng)定驗(yàn)收齡期充分考慮混凝土的后期強(qiáng)度，從而減低設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，達(dá)到減少混凝土水泥用量減低水化熱的目的。

4）由于邊界存在約束才會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，采用改善邊界約束的構(gòu)造設(shè)計(jì)，如遇有約束強(qiáng)的巖石類地基、較厚的混凝土墊層等時(shí)，可在接觸面上設(shè)滑動(dòng)層來減少溫度應(yīng)力，在外約束的接觸面上全部設(shè)滑動(dòng)層，則可大大減弱外約束。

5）還應(yīng)重視合理有益作用，可采取增配構(gòu)造鋼筋，配筋應(yīng)盡可能采用小直徑、小間距，全截面含筋率控制在0.3%～0.5%之間，在混凝土表面增設(shè)金屬擴(kuò)張網(wǎng)等有效措施，有效地提高混凝土抗裂性能。

（4）由于荷載導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)裂縫時(shí)，如果不對(duì)其進(jìn)行處理將會(huì)降低道路橋梁的耐久性，并且在外界因素的影響下，還會(huì)影響道路橋梁的整體強(qiáng)度。針對(duì)該種情況，首先需要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，加固的方法有錨固補(bǔ)充法、預(yù)應(yīng)力法， 可以采用壓水或是壓氣的方式測(cè)試處理效果，從而保證道路橋梁修補(bǔ)后的效果。

四、結(jié)束語(yǔ)

混凝土橋梁容易由溫度應(yīng)力、自身收縮、基礎(chǔ)變形、外部荷載等問題發(fā)生裂縫。結(jié)合裂縫形成的具體原因，采用合理的防治對(duì)策，做好裂縫修復(fù)工作，確?；炷翗蛄航Y(jié)構(gòu)安全，保障行車安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬春江.橋梁工程施工裂縫的成因及防治對(duì)策分析[J].黑龍江交通科技，2014，（4）：125-125，127.