浅谈桥梁施工裂缝的形成原因及防治措施

来源:用户上传      作者: 姚义峰

　　在桥梁工程的施工建设中，施工裂缝是工程建设部门十分关注的问题。目前我国桥梁工程的质量问题，很大一部份是桥梁施工的裂缝引起的。为了进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识，尽量避免工程中出现危害较大的裂缝，本文从设计、原材料、施工工艺等方面分析探讨了公路桥梁工程砼裂缝形成原因，并且针对性的分析、总结，找出控制裂缝的可行办法，在一定程度上起到预防的作用。
　　
　　1.引言
　　桥梁建设是交通建设中重要的组成部分，而桥梁施工的质量问题也就显得尤为重要。对桥梁施工中的裂缝产生原因和其处治措施的研究十分必要。
　　2.桥梁施工裂缝的危害
　　桥梁工程在施工建设过程中，时常会因为许多原因而导致桥梁裂缝的产生。裂缝的产生给桥梁的工程质量带来了严重的质量和安全隐患，不仅会影响桥梁的顺利施工，还会直接影响到桥梁的使用安全，在严重的情况下，可能导致桥梁的坍塌。
　　3.桥梁施工裂缝形成的原因
　　3.1荷载引起的裂缝。直接应力裂缝产生的原因，首先是在桥梁工程的施工设计阶段。很多问题是由于设计单位在设计上的失误导致的，设计预测与实际受力不相符合，导致受力超标时，在施工阶段桥梁结构发生裂缝。在施工过程中，由于工程施工单位的施工人员安全意识不足，不加以限制堆放各种重量过大的施工机械和各种施工材料，不了解预制结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装，不按设计图纸施工，为求速度或经济利益而更改结构施工顺序或者改变结构受力模式，可能导致桥梁施工裂缝的产生。
　　3.2温度变化引起的裂缝。温度裂缝区别于其他裂缝的最主要特征是随温度变化而扩张或合拢。混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝士将发生变形。而如果结构在变形的过程中遭到抑制，很大程度上可能在其结构内造成应力的产生，这样当温度应力超过桥梁的混凝土的抗拉强度时，就会生温度裂缝。
　　3.3收缩引起的裂缝。在工程实际中，混凝土因为收缩而引起的裂缝是最为常见一种。塑性收缩和干缩是混凝土收缩种类中使凝土体积变形的主要原因。
　　3.4钢筋锈蚀引起的裂缝。钢筋锈蚀也会对结构物有很大影响，钢筋锈蚀引起的裂缝主要是由于混凝土质量比较差或保护层厚度不足，混凝土保护层在侵蚀的作用下，使得钢筋在一定程度与外界接触，钢筋周围混凝土随着侵蚀和碳化作用下碱度降低，很多氯化物介入，导致钢筋周围氯离子含量较高，钢筋表面氧化膜在这些反应下破坏，钢筋中的铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，锈蚀反应产生的氧化铁的体积比原来的铁增大差不多二倍，这会对周围混凝土产生一种膨胀应力，从而导致保护层混凝土开裂，剥离，裂缝一般会沿钢筋纵向产生。
　　3.5施工材料引起的裂缝。混凝土主要由水泥，砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不
　　合格，可能导致结构出现裂缝。施工中如果采用的砂石粒径太小，级配不好，空隙率比较大，这会使水泥和拌和水的用量加大，水的增多肯定将影响混凝土的强度，影响整个结构的质量。拌和水及外加剂中氯化杂质含量较高时，钢筋锈蚀作用比较大，也将导致裂缝的产生。
　　3.6施工工艺质量引起的裂缝。在桥梁施工时混凝土结构浇筑、构件制作。在起模，运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理，很容易产生很多方向的各种裂缝。裂缝出现的部位和裂缝的发展方向，裂缝宽度因产生的原因会因不同的施工工艺而不同。
　　4.桥梁施工裂缝防治措施
　　4.1设计防裂控制措施。为尽量避免荷载裂缝的出现，从设计阶段就要开始入手。设计时要尽量多考虑避免结构的突变或断面的突变；但有时在条件的限制下，结构突变不可避免，这时应做好某些细部的处理，常见的有把转角处做圆角，突变处做成渐变的形式，同时加强构造配筋或斜向钢筋等。增加构造配筋提高混凝土的抗裂性，用以防止混凝土收缩和温度变化引起的裂缝，尤其施工物属于薄壁结构。设计中应严格按照规范要求控制裂缝宽度，用以防止钢筋锈蚀引起的裂缝，施工单位常会采用足够厚的保护层或使用防腐混凝土。
　　4.2材料的控制。合理的施工工艺是保证混凝土桥梁质量的核心，施工单位在进行施工建设时，要严格按照施工技术规范进行，原材料进场前应进行严格的抽样检验。组建经验丰富的实验人员对配合比进行实验，及时调整好施工配合比，确保混凝土的施工质量。
　　4.3温度的控制。施工单位在温度控制方面通常会从以下方面采用以下措施：降低混凝土的浇筑温度用拌和混凝土时用水将碎石冷却，利用浇筑层面散热，浇筑混凝土时注意减少浇筑的厚度。在高温作业时会混凝土中埋设水管，在作业时边通入冷水降温。注意天气情况，尤其在气温骤降时，为免混凝土表面发生急剧的温度变化要进行表面保温。为了避免基础过火起伏要合理的进行分块。施工单位要合理地安排施工工序，同时改善混凝土的性能，提高抗裂能力．
　　4.4非结构性裂缝防止措施。在防止塑性沉降裂缝要从基础处理和支架搭设方面下功夫，要对支架搭设进行科学设计同时严格控制好施工，进行全面积的预压这样能消除部分的非弹性变形。在确保混凝土的保护层厚度的条件下，在混凝土中中加入适量的减水剂减少混凝土的泌水。合理安排砼浇注顺序及浇筑速度用以消除在混凝土浇注的过程中部分温差。防止塑性收缩裂缝的话施有加强早期养护以降低混凝土中水份蒸发速率．方法是结构外露面覆盖麻袋、海绵等浇水湿治养护。
　　5.结语
　　严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。在桥梁施工过程中，只要选择合格的材料，并改进现浇混凝土的施工工艺。根据现场条件，混凝土的技术指标，材料特点，气温等多种因素，采取合理的措施，就能有效地控制裂缝的产生。而在使用和管理过程中，相关部门要进一步加强养护巡查和管理，及时发现和处理问题，确保桥梁的运行安全。
　　参考文献：
　　[1]廖爱成.对桥梁施工中裂缝成因的探讨.科技传播.2010.
　　[2]郭耀富.浅析桥梁施工过程中裂缝的成因.中国科技纵.2010.
　　[3]罗永涛.桥梁施工裂缝探析.城市建设.2010.
　　（作者单位：中交路桥北方工程有限公司）

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