橋梁裂縫產(chǎn)生及處理之我見

1、<p>　　橋梁裂縫產(chǎn)生及處理之我見</p><p>　　[摘 要]近年來，我國交通基礎(chǔ)建設(shè)得到迅猛發(fā)展，各地興建了大量的混凝土橋梁。在橋梁建造和使用過程中有關(guān)因出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至橋梁垮塌的報(bào)道屢見不鮮。所以必須對混凝土橋梁的裂縫原因和種類進(jìn)行分析，從而來采取相應(yīng)的預(yù)防措施。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]橋梁；裂縫；成因；處理方法；控制措施 </p>&

2、lt;p>　　中圖分類號：U445.71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）16-0229-01 </p><p>　　混凝土因其取材廣泛、價(jià)格低廉，抗壓強(qiáng)度高、可澆注成各種形狀，并且耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，成為當(dāng)今世界建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料。但混凝土最主要的缺點(diǎn)是：抗拉能力差，容易開裂?；炷亮芽p不可避免，但它的有害程度是可以控制的，有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學(xué)

3、因素的作用下，不斷產(chǎn)生和擴(kuò)展，引起混凝土碳化、保護(hù)層剝落、鋼筋腐蝕，使混凝土的強(qiáng)度和剮度受到削弱，耐久性降低，危害結(jié)構(gòu)的正常使用，必須加以控制。 </p><p>　　一、橋梁裂縫的種類及其成因 </p><p>　　混凝土橋梁裂縫的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分如下幾種： </p><p>　　1.1 荷載引起的裂縫 </p><p>　

4、　混凝土橋梁在靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，主要有直接裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫；次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。？？ </p><p>　　1.2 溫度變化引起的裂縫 </p><p>　　混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)

5、度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出荷載應(yīng)力。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要特性是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化主要因素有：年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工措施不當(dāng)?shù)取?</p><p>　　1.3 收縮引起的裂縫 </p><p>　　在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混

6、凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥品種、標(biāo)號及用量、骨料品種、水灰比、外摻劑、養(yǎng)護(hù)方法、外界環(huán)境、振搗方式及時(shí)間。 </p><p>　　1.4 地基變形引起的裂縫 </p><p>　　由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因有：地質(zhì)勘察精度

7、不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)；地基地質(zhì)差異太大；結(jié)構(gòu)荷載差異太大；結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別太大；地基凍脹；橋梁基礎(chǔ)基于滑坡體、溶洞或活動(dòng)斷層等不良地質(zhì)時(shí)，可能造成不均勻沉降。 </p><p>　　1.5 鋼筋銹蝕引起的裂縫 </p><p>　　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（當(dāng)然保護(hù)層亦不能太厚，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

8、灰比，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)或其它存在腐蝕性強(qiáng)的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重。 </p><p>　　1.6 凍脹引起的裂縫 </p><p>　　大氣氣溫低于零度時(shí)，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力；同時(shí)混凝土凝膠孔中的過冷水（結(jié)冰溫度在-78度以下）在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲

9、透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴(yán)重，成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)30%-50%。冬季施工時(shí)對預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。 </p><p>　　1.7 施工材料質(zhì)量引起的裂縫 </p><p>　　混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。如：水

10、泥、砂、石骨料、以及拌和水及外加劑等。 </p><p>　　1.8 施工工藝質(zhì)量引起的裂縫 </p><p>　　在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向等各種裂縫，特別是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。 </p><p>　　二、混凝土裂縫處理方法分析 </p><p>

11、　　2.1 表面處理法 </p><p>　　包括表面涂抹和表面貼補(bǔ)法，表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫，深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的裂縫，不伸縮的裂縫以及不在活動(dòng)的裂縫。 </p><p><b>　　2.2 填充法 </b></p><p>　　用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來修補(bǔ)較寬的裂縫（0.3mm），作業(yè)簡單，費(fèi)

12、用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采用取開V型槽，然后作填充處理。 </p><p><b>　　2.3 灌漿法 </b></p><p>　　此法應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。 </p><p>　　2.4 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法 </p><p>　　因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂

13、縫長時(shí)間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成裂縫等影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等。 </p><p>　　2.5 混凝土裂縫處理效果的檢查 </p><p>　　包括修補(bǔ)材料試驗(yàn)；鉆芯取樣試驗(yàn)；壓水試驗(yàn)；壓氣試驗(yàn)等。 </p><p>　　三、預(yù)防橋梁混凝土裂縫的措施 </p><p><b>　　3.1 設(shè)

14、計(jì)方面 </b></p><p>　　加強(qiáng)設(shè)計(jì)的合理性和安全系數(shù)以及施工的合理性。同時(shí)，在構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意避免結(jié)構(gòu)突變或斷面突變，當(dāng)不能避免時(shí)，應(yīng)做局部處理，如轉(zhuǎn)角處做圓角（倒角），同時(shí)加強(qiáng)構(gòu)造配筋，轉(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋，對于較大孔洞，有條件時(shí)可在周邊設(shè)置護(hù)邊角鋼。 </p><p>　　3.2 原材料質(zhì)量和配合比設(shè)計(jì)方面 </p><p>　　1）根據(jù)

15、結(jié)構(gòu)的要求和混凝土強(qiáng)度等級選擇合適的水泥品種、等級，在保證混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級和保持混凝土良好工作性的前提下，適當(dāng)降低水灰比，減少水泥用量； </p><p>　　2）選用級配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求（1～1.5%以下），有條件的項(xiàng)目可對砂石料進(jìn)行水洗，降低骨料含泥量； </p><p>　　3）積極采用摻合料和混凝土外加劑，尤其是大體積混凝土施工時(shí)，可在拌合混凝土?xí)r可摻入適

16、量的微膨脹劑或膨脹水泥，使混凝土得到補(bǔ)償收縮，減少混凝土的溫度應(yīng)力； </p><p>　　4）配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際，合理選擇好混凝土的設(shè)計(jì)坍落度，并針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整施工配合比。 </p><p>　　3.3 施工控制方面 </p><p>　　1）要做好模板、支架及各支撐處基礎(chǔ)和地基處理，確保其不發(fā)生沉降、移位，對現(xiàn)澆梁板的支架應(yīng)嚴(yán)格

17、按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的荷載、時(shí)間進(jìn)行預(yù)壓，檢驗(yàn)支架、模板的強(qiáng)度和穩(wěn)定性； </p><p>　　2）夏季高溫季節(jié)應(yīng)盡量選擇早晨或晚上的時(shí)間施工，避開高溫時(shí)段，實(shí)在無法避開時(shí)，可采取在沙石料場搭設(shè)簡易遮陽裝置、在水平及垂直泵管上加蓋濕草袋、對模板外露面噴水降溫等措施降低混凝土入模溫度，增加環(huán)境濕度，減少裂縫； </p><p>　　3）采用兩次振搗技術(shù)，可有效消除因塑性沉降引起的內(nèi)分層，提高混

18、凝土密實(shí)度，改善骨料的界面結(jié)構(gòu)，提高混凝土強(qiáng)度； </p><p>　　4）在盡可能的情況下，橋梁墩臺（尤其是高墩）混凝土應(yīng)一氣澆筑，不設(shè)施工縫，對墩身不可避免的施工縫要按技術(shù)規(guī)范要求，鑿毛該混凝土表面，用水沖洗干凈，在混凝土澆注前，對水平縫鋪一層2cm～3cm的1：2水泥砂漿后再繼續(xù)澆筑混凝土； </p><p>　　5）蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制好升降溫速度； </p>

19、<p>　　6）要加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，及時(shí)覆蓋草袋、麻袋，灑水養(yǎng)生，寒冷季節(jié)可采取保溫措施，保護(hù)好混凝土表面，對薄壁結(jié)構(gòu)可延長拆模時(shí)間，延緩降溫，以防急劇降溫引發(fā)構(gòu)件開裂； </p><p>　　7）U形橋臺要控制其填料的抗壓強(qiáng)度，并做好臺背的防水排水設(shè)施，防止填土過濕或排水不良，由于壓實(shí)不足或凍脹產(chǎn)生裂縫。 </p><p><b>　　結(jié)語 </b>&