道路橋梁施工中出現(xiàn)橋梁裂縫原因論

1、.道路橋梁施工中出現(xiàn)橋梁裂縫的原因分析摘要：近些年來，由于交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，帶來了公路橋梁建設(shè)的熱潮的來臨。此時(shí)，不僅公路橋梁的數(shù)量得到大幅度增加，對(duì)其質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格。然而，大量的公路橋梁建設(shè)導(dǎo)致了施工過程中出現(xiàn)很多的問題，最為普遍的是公路橋梁裂縫的問題。本文探討了道路橋梁施工中出現(xiàn)橋梁裂縫的原因，并提出了控制措施。1、施工材料引起的裂縫砂、水泥以及骨料是混凝土的主要原材料，當(dāng)這些材料達(dá)不到要求時(shí)，結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)裂縫。比如當(dāng)水泥游離的氧化鈣含量超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，在凝結(jié)過程中，氧化鈣水化會(huì)因此變慢，致使在混凝土凝結(jié)之后依然可以起水化的作用，固定強(qiáng)度的混凝土因此遭到破壞，混凝土的抗拉強(qiáng)度也隨之下

2、降，若水泥中含堿量較高，碰到堿活性的骨料時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)堿骨科反應(yīng)，裂縫也會(huì)因此產(chǎn)生。在施工過程中，混凝土結(jié)構(gòu)要經(jīng)過一系列的過程，如運(yùn)輸、澆制、存放以及養(yǎng)護(hù)等等，如果施工工藝達(dá)不到要求、施工質(zhì)量水平低下，往往會(huì)出現(xiàn)橫向或縱向的、表面或深層的各種裂縫，這種裂縫更容易出現(xiàn)在細(xì)長(zhǎng)薄壁的結(jié)構(gòu)上。2、荷載引起的裂縫（1）荷載直接應(yīng)力的影響。在橋梁工程設(shè)計(jì)階段，由于對(duì)橋梁荷載的預(yù)計(jì)不足以及預(yù)算錯(cuò)誤等造成施工后橋梁本身的荷載能力小于設(shè)計(jì)荷載能力，在橋梁的施工過程中由于各種的靜荷載以及動(dòng)荷載直接作用于橋梁之上，導(dǎo)致局部裂縫的產(chǎn)生，而且隨著荷載的不斷施加以及變化，裂縫會(huì)越來越大，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生倒塌事故。另外由于施

3、工過程中施工人員對(duì)安全系數(shù)的把握不準(zhǔn)確，也容易導(dǎo)致橋梁的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，在外力作用下容易開裂。在施工過程中，施工人員往往安全意識(shí)淡薄，將施工材料隨處堆積，導(dǎo)致局部的靜荷載過大，當(dāng)荷載超過橋梁實(shí)際荷載時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。在施工過程中施工方為加快施工進(jìn)度，擅自改變施工順序，不對(duì)試塊做振動(dòng)疲勞強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，以及監(jiān)理單位沒有充分發(fā)揮監(jiān)督的作用等，都有可能產(chǎn)生裂縫。（2）荷載次應(yīng)力的影響。由于在工程設(shè)計(jì)階段沒有充分考慮施工過程中可能出現(xiàn)的開洞、鑿槽等情況，使實(shí)際施工過程中容易引起局部荷載的變化，這些局部的荷載變化在一定程度上會(huì)引起裂縫的產(chǎn)生，這些裂縫一般比較微小，很少對(duì)橋梁的安全使用造成影響。在傳統(tǒng)的施工過程中，認(rèn)

4、為次應(yīng)力對(duì)裂縫的影響是微乎其微的，一般在做設(shè)計(jì)預(yù)算時(shí)很少考慮，隨著科技的發(fā)展以及人們對(duì)橋梁質(zhì)量要求更高的情況下，考慮次應(yīng)力對(duì)產(chǎn)生裂縫的影響變成了必然。3、溫度性裂縫凍脹引起的裂縫混凝土構(gòu)件是非勻質(zhì)密實(shí)構(gòu)件，其內(nèi)部存在各種空隙，當(dāng)處于吸水飽和狀態(tài)的混凝土溫度低于0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%，使混凝土因膨脹而產(chǎn)生拉應(yīng)力導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)； 溫度低于0和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件，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(duì)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。另外，當(dāng)混凝土中骨料空隙多、吸水性強(qiáng)

5、，骨料中含泥土等雜質(zhì)過多，混凝土水灰比偏大、振搗不密實(shí)、養(yǎng)護(hù)不足使混凝土早期受凍等，均可能導(dǎo)致混凝土凍脹裂縫。4、收縮性裂縫混凝土在進(jìn)行施工中的澆筑任務(wù)以后，大約四小時(shí)水泥就會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，尤其是水化反應(yīng)最為激烈。在這個(gè)時(shí)候，混凝土沒有達(dá)到硬化的標(biāo)準(zhǔn)，而仍然處于非硬化的狀態(tài)，所以，這時(shí)的收縮形式為塑性收縮。一些骨料在下沉中會(huì)受到鋼筋強(qiáng)烈的阻擋，加上在塑性收縮的影響下，容易形成沿著鋼筋方向而生成的裂縫?；炷恋目s水性和縮干性收縮發(fā)生在混凝土硬結(jié)之后。由于硬結(jié)后的混凝土的溫度會(huì)隨著表層水分的蒸發(fā)而降低，進(jìn)而導(dǎo)致其體積不斷縮小。整個(gè)混凝土表面水分丟失快，而內(nèi)部卻相對(duì)很慢，所以，引起混凝土表面

6、和內(nèi)部的收縮性能不同，強(qiáng)度大小不一致，使混凝土被鋼筋強(qiáng)烈的束縛著，而產(chǎn)生明顯的裂紋。在混凝土的硬化中常見的另一種收縮類型就是自生收縮。它的收縮反應(yīng)與外部溫度沒有關(guān)系，這一自生收縮是水泥同水發(fā)生的水化反應(yīng)。在高溫情況下最容易發(fā)生的反應(yīng)就是碳化收縮，由于大氣中二氧化碳和水泥容易發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)，所以收縮變形的出現(xiàn)就見怪不怪了。碳化收縮的發(fā)生條件必須是極高的溫度，并且它的反應(yīng)強(qiáng)度會(huì)隨著大氣二氧化碳濃度的變化而變化。影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥品種、標(biāo)號(hào)及用量。水泥標(biāo)號(hào)越低、單體積用量越大、磨細(xì)度越大，則混凝土收縮越大，且發(fā)生收縮時(shí)間越長(zhǎng)。良好的養(yǎng)護(hù)方法可加速混凝土的水化反應(yīng)，獲得較高的混凝土

7、強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長(zhǎng)，則混凝土收縮越小。5、施工的技術(shù)不合理引起的裂縫裂縫的出現(xiàn)有時(shí)也會(huì)是因?yàn)樵谑┕r(shí)技術(shù)的不合理造成的。譬如在施工過程中，施工工人任意踩踏、隨意擺放需要施工的材料，導(dǎo)致這些材料還未開始使用就由于工人的疏忽而出現(xiàn)質(zhì)量問題；另一方面，在施工過程中，施工單位有時(shí)根本就沒按預(yù)定的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，而是隨意更改致使建造出來的橋梁的質(zhì)量很難得到安全保證，以致裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。與此同時(shí)，因?yàn)槲恢没蚩臻g的原因，建造的材料在運(yùn)輸過程中，很容易因?yàn)槟承┮蛩囟沟觅|(zhì)量受到影響，譬如長(zhǎng)時(shí)間對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌或運(yùn)輸，則會(huì)加快混凝土干燥的速度，使其黏度得不到保證，最終導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。二、道路橋梁施工中橋梁裂縫

8、的控制措施1、嚴(yán)格控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)格控制。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，我們一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)還要及時(shí)的攪拌，要根據(jù)規(guī)定和實(shí)際的情況來計(jì)算混凝土的配比度，在攪拌的時(shí)候?qū)尤氲乃恳刂坪?，從而來控制混凝土體積的變形，增加混凝土的抗裂性。2、加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)的控制在設(shè)計(jì)中一定要注意約束狀態(tài)下和自由變形狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，也就是常說的“抗”與“放”。所謂“抗”就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時(shí)，為防止裂縫所采取的有力措施?！胺拧本褪墙Y(jié)構(gòu)完全處于自由變形無(wú)約束狀態(tài)下，有足

9、夠變形余地時(shí)所采取的措施。設(shè)計(jì)人員應(yīng)靈活地運(yùn)用“抗-放”結(jié)合，或以“抗”為主，或以“放”主的設(shè)計(jì)原則來選擇結(jié)構(gòu)方案和使用的材料。設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面等原因不能回避時(shí)，應(yīng)做局部處理，如在轉(zhuǎn)角處做圓角，突變處應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造配筋，轉(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋，對(duì)于較大孔洞有條件時(shí)可在周邊設(shè)置護(hù)邊角鋼。積極采取補(bǔ)償混凝土技術(shù)。在常見的混凝土裂縫中，有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補(bǔ)償混凝土的收縮，事實(shí)證明，效果很好。對(duì)于大體積混凝土，建議在設(shè)計(jì)中考慮采用60 d 齡期混凝土，以減少混凝土單方用灰量，并積極采用各類行之

10、有效的混凝土摻合料。溫度的控制也是一種很好防治裂縫的方法，其操作的重點(diǎn)就在于控制混凝土施工時(shí)的澆注時(shí)間和速度，進(jìn)而達(dá)到加強(qiáng)溫度的控制。一般情況下，冬季應(yīng)進(jìn)行混泥土表面的保溫措施的處理；夏季則需要在混凝土的骨料灑水來降溫處理。4、采用先進(jìn)工藝技術(shù)及時(shí)修復(fù)裂縫（1）對(duì)于嚴(yán)重裂縫采用灌漿修復(fù)法。一般來說這種方法的適用對(duì)象即是指該裂縫已嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)安全，無(wú)法利用表面修復(fù)的方法來改善，而只能采取灌漿修復(fù)來進(jìn)行。該方法的操作主要是將漿液利用真空設(shè)備壓入裂縫，隨時(shí)間的推移漿液逐步硬化，并最后與混凝土形成一個(gè)穩(wěn)定性強(qiáng)的整體結(jié)構(gòu)，不僅密閉性能好而且還可以達(dá)到修復(fù)裂縫的目的。（2）對(duì)于表面和深度裂縫進(jìn)行表面修

11、復(fù)法。作為修復(fù)裂縫最為廣泛且效果較為明顯方法之一，表面修復(fù)法不僅對(duì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)承載力的影響最小，而且對(duì)于混凝土表面和深度裂縫效果也最為明顯。一般是在混凝土裂縫表面涂抹水泥漿進(jìn)行操作；對(duì)于有些工程則是采取涂抹環(huán)氧樹脂膠泥；若裂縫因?yàn)閼?yīng)力繼續(xù)開裂則應(yīng)將玻璃纖維網(wǎng)格布粘附在裂縫表面來進(jìn)行裂縫修補(bǔ)。（3）結(jié)構(gòu)加固法。結(jié)構(gòu)加固法主要是運(yùn)用于公路橋梁中由于存在某些裂縫而改變混凝土的結(jié)構(gòu)性能的裂縫。結(jié)構(gòu)加固措施可以對(duì)混凝土補(bǔ)強(qiáng)、增加混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力及加固支點(diǎn)等等。（4）嵌縫修復(fù)法。具體操作是在混凝土的裂縫處開槽，并將止水材料填充在開好的槽內(nèi)，這樣不僅可以封堵裂縫，還可以平整裂縫外觀。三、結(jié)語(yǔ)總之，要保障公

12、路橋梁的建設(shè)長(zhǎng)久安全就得認(rèn)真落實(shí)各個(gè)方面的要求，以科學(xué)的方法、負(fù)責(zé)的態(tài)度去預(yù)防和處理路橋裂縫問題，最終實(shí)現(xiàn)便捷而又安全的交通出行。參考文獻(xiàn)1陳耀輝，王國(guó)君.混泥土裂縫產(chǎn)生的原因J.科學(xué)風(fēng)，2009（13）：54.2田青春.道橋混凝土裂縫成因及預(yù)防探析J.黑龍江科技信息.2014（09）.3何兵.路橋施工中大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析及其防裂措施J.科技與企業(yè)，2012（1）.4熊英超，張春生.路橋施工中混凝土裂縫防治措施J.科技與生活，2011（15）.5李國(guó)航，鄭小鯉.公路橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與防治探討J.城市建設(shè)理論研究，2013.道路橋梁施工中出現(xiàn)橋梁裂縫的原因分析在設(shè)計(jì)中一定要注意約束狀

13、態(tài)下和自由變形狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，也就是常說的“抗”與“放”。所謂“抗”就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時(shí)，為防止裂縫所采取的有力措施?！胺拧本褪墙Y(jié)構(gòu)完全處于自由變形無(wú)約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時(shí)所采取的措施。設(shè)計(jì)人員應(yīng)靈活地運(yùn)用“抗-放”結(jié)合，或以“抗”為主，或以“放”主的設(shè)計(jì)原則來選擇結(jié)構(gòu)方案和使用的材料。設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面等原因不能回避時(shí)，應(yīng)做局部處理，如在轉(zhuǎn)角處做圓角，突變處應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造配筋，轉(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋，對(duì)于較大孔洞有條件時(shí)可在周邊設(shè)置護(hù)邊角鋼。積極采取補(bǔ)償混凝土技術(shù)。在常見的混凝土裂縫中，有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要

14、解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補(bǔ)償混凝土的收縮，事實(shí)證明，效果很好。對(duì)于大體積混凝土，建議在設(shè)計(jì)中考慮采用60 d 齡期混凝土，以減少混凝土單方用灰量，并積極采用各類行之有效的混凝土摻合料。溫度的控制也是一種很好防治裂縫的方法，其操作的重點(diǎn)就在于控制混凝土施工時(shí)的澆注時(shí)間和速度，進(jìn)而達(dá)到加強(qiáng)溫度的控制。一般情況下，冬季應(yīng)進(jìn)行混泥土表面的保溫措施的處理；夏季則需要在混凝土的骨料灑水來降溫處理。4、采用先進(jìn)工藝技術(shù)及時(shí)修復(fù)裂縫（1）對(duì)于嚴(yán)重裂縫采用灌漿修復(fù)法。一般來說這種方法的適用對(duì)象即是指該裂縫已嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)安全，無(wú)法利用表面修復(fù)的方法來改善，而只能采取灌漿修復(fù)來進(jìn)行。該

15、方法的操作主要是將漿液利用真空設(shè)備壓入裂縫，隨時(shí)間的推移漿液逐步硬化，并最后與混凝土形成一個(gè)穩(wěn)定性強(qiáng)的整體結(jié)構(gòu)，不僅密閉性能好而且還可以達(dá)到修復(fù)裂縫的目的。（2）對(duì)于表面和深度裂縫進(jìn)行表面修復(fù)法。作為修復(fù)裂縫最為廣泛且效果較為明顯方法之一，表面修復(fù)法不僅對(duì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)承載力的影響最小，而且對(duì)于混凝土表面和深度裂縫效果也最為明顯。一般是在混凝土裂縫表面涂抹水泥漿進(jìn)行操作；對(duì)于有些工程則是采取涂抹環(huán)氧樹脂膠泥；若裂縫因?yàn)閼?yīng)力繼續(xù)開裂則應(yīng)將玻璃纖維網(wǎng)格布粘附在裂縫表面來進(jìn)行裂縫修補(bǔ)。（3）結(jié)構(gòu)加固法。結(jié)構(gòu)加固法主要是運(yùn)用于公路橋梁中由于存在某些裂縫而改變混凝土的結(jié)構(gòu)性能的裂縫。結(jié)構(gòu)加固措施可以對(duì)混凝

16、土補(bǔ)強(qiáng)、增加混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力及加固支點(diǎn)等等。（4）嵌縫修復(fù)法。具體操作是在混凝土的裂縫處開槽，并將止水材料填充在開好的槽內(nèi)，這樣不僅可以封堵裂縫，還可以平整裂縫外觀。三、結(jié)語(yǔ)總之，要保障公路橋梁的建設(shè)長(zhǎng)久安全就得認(rèn)真落實(shí)各個(gè)方面的要求，以科學(xué)的方法、負(fù)責(zé)的態(tài)度去預(yù)防和處理路橋裂縫問題，最終實(shí)現(xiàn)便捷而又安全的交通出行。參考文獻(xiàn)1陳耀輝，王國(guó)君.混泥土裂縫產(chǎn)生的原因J.科學(xué)風(fēng)，2009（13）：54.2田青春.道橋混凝土裂縫成因及預(yù)防探析J.黑龍江科技信息.2014（09）.3何兵.路橋施工中大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析及其防裂措施J.科技與企業(yè)，2012（1）.4熊英超，張春生.路橋施工中混凝

17、土裂縫防治措施J.科技與生活，2011（15）.5李國(guó)航，鄭小鯉.公路橋梁裂縫產(chǎn)生的原因與防治探討J.城市建設(shè)理論研究，2013.在設(shè)計(jì)中一定要注意約束狀態(tài)下和自由變形狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，也就是常說的“抗”與“放”。所謂“抗”就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時(shí)，為防止裂縫所采取的有力措施。“放”就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無(wú)約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時(shí)所采取的措施。設(shè)計(jì)人員應(yīng)靈活地運(yùn)用“抗-放”結(jié)合，或以“抗”為主，或以“放”主的設(shè)計(jì)原則來選擇結(jié)構(gòu)方案和使用的材料。設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面等原因不能回避時(shí)，應(yīng)做局部處理，如在轉(zhuǎn)角處做圓角，突變處應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造

18、配筋，轉(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋，對(duì)于較大孔洞有條件時(shí)可在周邊設(shè)置護(hù)邊角鋼。積極采取補(bǔ)償混凝土技術(shù)。在常見的混凝土裂縫中，有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補(bǔ)償混凝土的收縮，事實(shí)證明，效果很好。對(duì)于大體積混凝土，建議在設(shè)計(jì)中考慮采用60 d 齡期混凝土，以減少混凝土單方用灰量，并積極采用各類行之有效的混凝土摻合料。溫度的控制也是一種很好防治裂縫的方法，其操作的重點(diǎn)就在于控制混凝土施工時(shí)的澆注時(shí)間和速度，進(jìn)而達(dá)到加強(qiáng)溫度的控制。一般情況下，冬季應(yīng)進(jìn)行混泥土表面的保溫措施的處理；夏季則需要在混凝土的骨料灑水來降溫處理。4、采用先進(jìn)工藝技術(shù)及時(shí)修復(fù)裂縫（1）對(duì)于嚴(yán)重裂縫采用灌漿修復(fù)法。一般來說這種方法的適用對(duì)象即是指該裂縫已嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)安全，無(wú)法利用表面修復(fù)的方法來改善，而只能采取灌漿修復(fù)來進(jìn)行。該方法的操作主要是將漿液利用真空設(shè)備壓入裂縫，隨時(shí)間的推移漿液逐步硬化，并最后與混凝土形成一個(gè)穩(wěn)定性強(qiáng)的整