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摘要：作者针对桥梁施工裂缝成因及其防治措施做了一些理论和实践的探讨，内容主要包括桥梁施工裂缝的成因，并对桥梁施工裂缝的预防措施进行了介绍。
关键词：桥梁施工；裂缝成因；防治措施
Abstract: the author for bridge construction cracks in the cause and prevention and control measures some theory and practice, this paper mainly includes the causes of cracks on the bridge construction, and the bridge construction crack prevention measures are introduced in this paper.
Keywords: bridge construction; Crack is presented; Prevention and control measures
中图分类号：U445文献标识码：A 文章编号：
桥梁施工过程中，很容易出现裂缝，裂缝的出现不仅会影响工程质量，甚至会导致桥梁垮塌，混凝土开裂经常困扰着桥梁工程技术人员。其实，如果采取有效的施工措施，很多裂缝是可以避免和控制的，为了尽量避免工程中出现危害较大的裂缝，本文对混凝土桥梁在施工过程中产生裂缝的原因作了较全面分析、总结，以便施工施工中做出行之有效的控制方法保证工程的质量[1]。
1桥梁施工裂缝的成因
1.1荷载引起的裂缝
荷载裂缝产生的原因在于施工过程中,不加限制地堆放施工机具、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,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度驗算等。
1.2施工材料质量引起的裂缝
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。砂石粒径太小、级配不良、空隙率大,将导致水泥和拌和水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重。砂石中云母的含量较高,将削弱水泥与骨料的粘结力,降低混凝土强度。砂石中含泥量高,不仅将造成水泥和拌和水用量加大,而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性[2]。
1.3施工工艺引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向等各种裂缝。
1.3.1混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
1.3.2混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点。
1.3.3混凝土浇筑过快,其流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,容易在浇筑数小时后发生裂缝,即塑性收缩裂缝。
1.3.4混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土坍落度过低,使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。
1.3.5混凝土初期养护时急剧干燥,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。
1.3.6用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性增加水和水泥用量,或因其他原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,使得混凝土体积上出现不规则裂缝[3]。
1.3.7混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时,后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑,引起层面之间的水平裂缝;采用分段现浇时,先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好,新旧混凝土之间粘结力小,或后浇混凝土养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝。
1.3.8混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。
1.4温度变化引起的裂缝
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，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随湿度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素。引起温度变化的主要因素有以下几方面:
1.4.1水化热。出现在施工过程中,大体积混凝土浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,从而使表面出现裂缝。
1.4.2蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。
1.4.3预制T梁之间横隔板安装时,支座预埋钢板与调平钢板焊接时,若焊接措施不当,铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时,预应力钢材温度可升高至350℃,混凝土构件也容易开裂[4]。
2桥梁施工裂缝的预防措施
2.1设计防裂控制
要减少或避免荷载裂缝的发生,就不能忽略施工的设计阶段。在设计时,要进行多方面的考虑,尽量减少或避免结构的突变,断面的突变;当条件有限,不可避免地产生结构突变时,应及时处理好某些重要的细节。经常碰到的有把突变处转换成渐变的形式,把转角处转换成圆角,另外还要增强构造配筋,加强斜向钢筋等。增强构造配筋,使混凝土的抗裂性大大提高,可以防止或避免因混凝土收缩与温度变化而发生的裂缝。在设计过程中,设计者应根据相应的规范要求掌握标准的裂缝宽度,避免因钢筋锈蚀引发的裂缝,施工单位往往会使用足够厚的保护层或者采用防腐混凝土[5]。
2.2材料的控制
要保证混凝土桥梁的质量,就要采取合理的施工工艺,在施工建设过程时,施工单位要根据施工技术规范严格要求自己,在进场前,相关人员要对原材料进行必要的抽样检验。施工单位可以组织具有丰富经验的相关人员进行施工配合比实验,以便及时准确地调整好施工配合比,保证混凝土有较高的施工质量。
2.3温度的控制
在温度控制方面,施工单位可以从以下几个方面入手:尽可能地使混凝土的浇筑温度变低,在拌和混凝土时,加以水分,使碎石得以冷却,要充分发挥浇筑层面的散热作用,在浇筑混凝土的时候,尽可能地降低浇筑的厚度。在高温施工过程中,会混凝土中埋设水管,在施工时应加入冷水已达到降温的目的。不要忽略天气的转变,特别是在气温下降时,要进行表面保温,以免混凝土表面出现巨大的温度变化。要合理的进行分块,以免基础过火起伏,此外,施工单位还应根据需求合理地安排各种施工工序,使混凝土的性能得以改善,抗裂能力得以提高。
2.4非结构性裂缝的防止技巧
要避免塑性沉降裂缝,就要从基础处理与支架搭设方面入手,不仅在支架搭设方面进行严格的科学设计,而且在施工方面,也要严格地控制好。要消除部分的非弹性变形,必须进行全面积的预压,在保证混凝土有足够的保护层厚度时,可以在混凝土里添加一定量的减水剂,这样混凝土的泌水才得以减少。砼浇注顺序要合理安排,浇筑速度要严格控制,以便在浇注过程中混凝土的部分温差得以消除。避免塑性收缩裂缝的施工技巧有:注重早期的养护,使混凝土中水份蒸发速率降低。可以在结构外的露面上覆盖麻袋或海绵等一些浇水湿治的养护工具。
2.5桥梁工程养护的具体措施
1）普通混凝土梁的维修养护。在裂缝处理阶段，加强观测和监护，稳定后，再采取补修办法达到养护目的，在进行修补前，应视检查分析裂缝的发生原因处理，处理后还要观察修补效果。2）预应力钢筋混凝土桥梁的维修养护。裂缝垂直桥轴线方向的龟甲状裂缝，缝宽在0.1mm以上，间距是0.6—1.0mm，可以判断为桥面刚度不足，应采用粘结着钢板，玻璃纤维等高强度塑料板置于板底面，再往板缝中压入环氧树脂，对普通采用的钢板伸缩缝，其中有的已在焊接处破坏，钢桥发生变形，除及时补修外，应适当增强角钢的锚固钢筋，还应当选用W型橡胶伸缩裂，即节省钢筋又利于维修养护。
3结语
总之，为防止桥梁施工裂缝,在桥梁施工过程中,施工单位应根据国家相关的规范与技术标准来进行严格地设计、施工,要采用合格的材料,改进现浇混凝土的施工工艺,采取合理有效的措施,在施工管理过程中,相关部门要加强养护巡查与管理,及时准确地解决问题,保证桥梁的安全运行。
参考文献
[1]苏增奇，吴建.键桥梁工程水中系的梁的施工技术[J].广东土木与建筑，2002.
[2]陶虹，刘明武.浅谈桥梁工程混凝土外观质量的施工控制[J].辽宁省交通高等专科学校学报，2002.
[3]宫振堂，姜大鹏.浅谈桥梁工程钻孔桩[J].桩黑龙江省交通科技，2003.
[4]吴岳雄.浅谈混凝土施工裂缝的控制与预防[J].山西建筑,2007,33(4):166-167.
[5]黄延军.混凝土施工温度裂缝及其预防[J].企业科技与发展,2009(8).
关键词：桥梁施工；裂缝成因；防治措施
Abstract: the author for bridge construction cracks in the cause and prevention and control measures some theory and practice, this paper mainly includes the causes of cracks on the bridge construction, and the bridge construction crack prevention measures are introduced in this paper.
Keywords: bridge construction; Crack is presented; Prevention and control measures
中图分类号：U445文献标识码：A 文章编号：
桥梁施工过程中，很容易出现裂缝，裂缝的出现不仅会影响工程质量，甚至会导致桥梁垮塌，混凝土开裂经常困扰着桥梁工程技术人员。其实，如果采取有效的施工措施，很多裂缝是可以避免和控制的，为了尽量避免工程中出现危害较大的裂缝，本文对混凝土桥梁在施工过程中产生裂缝的原因作了较全面分析、总结，以便施工施工中做出行之有效的控制方法保证工程的质量[1]。
1桥梁施工裂缝的成因
1.1荷载引起的裂缝
荷载裂缝产生的原因在于施工过程中,不加限制地堆放施工机具、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,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度驗算等。
1.2施工材料质量引起的裂缝
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。砂石粒径太小、级配不良、空隙率大,将导致水泥和拌和水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重。砂石中云母的含量较高,将削弱水泥与骨料的粘结力,降低混凝土强度。砂石中含泥量高,不仅将造成水泥和拌和水用量加大,而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性[2]。
1.3施工工艺引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向等各种裂缝。
1.3.1混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
1.3.2混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点。
1.3.3混凝土浇筑过快,其流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,容易在浇筑数小时后发生裂缝,即塑性收缩裂缝。
1.3.4混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土坍落度过低,使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。
1.3.5混凝土初期养护时急剧干燥,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。
1.3.6用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性增加水和水泥用量,或因其他原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,使得混凝土体积上出现不规则裂缝[3]。
1.3.7混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时,后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑,引起层面之间的水平裂缝;采用分段现浇时,先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好,新旧混凝土之间粘结力小,或后浇混凝土养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝。
1.3.8混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。
1.4温度变化引起的裂缝
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，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随湿度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素。引起温度变化的主要因素有以下几方面:
1.4.1水化热。出现在施工过程中,大体积混凝土浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,从而使表面出现裂缝。
1.4.2蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。
1.4.3预制T梁之间横隔板安装时,支座预埋钢板与调平钢板焊接时,若焊接措施不当,铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时,预应力钢材温度可升高至350℃,混凝土构件也容易开裂[4]。
2桥梁施工裂缝的预防措施
2.1设计防裂控制
要减少或避免荷载裂缝的发生,就不能忽略施工的设计阶段。在设计时,要进行多方面的考虑,尽量减少或避免结构的突变,断面的突变;当条件有限,不可避免地产生结构突变时,应及时处理好某些重要的细节。经常碰到的有把突变处转换成渐变的形式,把转角处转换成圆角,另外还要增强构造配筋,加强斜向钢筋等。增强构造配筋,使混凝土的抗裂性大大提高,可以防止或避免因混凝土收缩与温度变化而发生的裂缝。在设计过程中,设计者应根据相应的规范要求掌握标准的裂缝宽度,避免因钢筋锈蚀引发的裂缝,施工单位往往会使用足够厚的保护层或者采用防腐混凝土[5]。
2.2材料的控制
要保证混凝土桥梁的质量,就要采取合理的施工工艺,在施工建设过程时,施工单位要根据施工技术规范严格要求自己,在进场前,相关人员要对原材料进行必要的抽样检验。施工单位可以组织具有丰富经验的相关人员进行施工配合比实验,以便及时准确地调整好施工配合比,保证混凝土有较高的施工质量。
2.3温度的控制
在温度控制方面,施工单位可以从以下几个方面入手:尽可能地使混凝土的浇筑温度变低,在拌和混凝土时,加以水分,使碎石得以冷却,要充分发挥浇筑层面的散热作用,在浇筑混凝土的时候,尽可能地降低浇筑的厚度。在高温施工过程中,会混凝土中埋设水管,在施工时应加入冷水已达到降温的目的。不要忽略天气的转变,特别是在气温下降时,要进行表面保温,以免混凝土表面出现巨大的温度变化。要合理的进行分块,以免基础过火起伏,此外,施工单位还应根据需求合理地安排各种施工工序,使混凝土的性能得以改善,抗裂能力得以提高。
2.4非结构性裂缝的防止技巧
要避免塑性沉降裂缝,就要从基础处理与支架搭设方面入手,不仅在支架搭设方面进行严格的科学设计,而且在施工方面,也要严格地控制好。要消除部分的非弹性变形,必须进行全面积的预压,在保证混凝土有足够的保护层厚度时,可以在混凝土里添加一定量的减水剂,这样混凝土的泌水才得以减少。砼浇注顺序要合理安排,浇筑速度要严格控制,以便在浇注过程中混凝土的部分温差得以消除。避免塑性收缩裂缝的施工技巧有:注重早期的养护,使混凝土中水份蒸发速率降低。可以在结构外的露面上覆盖麻袋或海绵等一些浇水湿治的养护工具。
2.5桥梁工程养护的具体措施
1）普通混凝土梁的维修养护。在裂缝处理阶段，加强观测和监护，稳定后，再采取补修办法达到养护目的，在进行修补前，应视检查分析裂缝的发生原因处理，处理后还要观察修补效果。2）预应力钢筋混凝土桥梁的维修养护。裂缝垂直桥轴线方向的龟甲状裂缝，缝宽在0.1mm以上，间距是0.6—1.0mm，可以判断为桥面刚度不足，应采用粘结着钢板，玻璃纤维等高强度塑料板置于板底面，再往板缝中压入环氧树脂，对普通采用的钢板伸缩缝，其中有的已在焊接处破坏，钢桥发生变形，除及时补修外，应适当增强角钢的锚固钢筋，还应当选用W型橡胶伸缩裂，即节省钢筋又利于维修养护。
3结语
总之，为防止桥梁施工裂缝,在桥梁施工过程中,施工单位应根据国家相关的规范与技术标准来进行严格地设计、施工,要采用合格的材料,改进现浇混凝土的施工工艺,采取合理有效的措施,在施工管理过程中,相关部门要加强养护巡查与管理,及时准确地解决问题,保证桥梁的安全运行。
参考文献
[1]苏增奇，吴建.键桥梁工程水中系的梁的施工技术[J].广东土木与建筑，2002.
[2]陶虹，刘明武.浅谈桥梁工程混凝土外观质量的施工控制[J].辽宁省交通高等专科学校学报，2002.
[3]宫振堂，姜大鹏.浅谈桥梁工程钻孔桩[J].桩黑龙江省交通科技，2003.
[4]吴岳雄.浅谈混凝土施工裂缝的控制与预防[J].山西建筑,2007,33(4):166-167.
[5]黄延军.混凝土施工温度裂缝及其预防[J].企业科技与发展,2009(8).