橋梁橫梁裂縫原因淺析及處理

目前我國(guó)正處于交通基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展時(shí)期，各地興建了大量的混凝土橋梁，取得了很多寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，施工方案和機(jī)械化施工水平明顯提升，完成了一座座舉世矚目的大橋。但是在許多工程中由于各種原因致使橋梁出現(xiàn)質(zhì)量事故的也不在少數(shù)，而由于混凝土裂縫而影響工程質(zhì)量甚至造成橋梁直接倒塌的案例也不少見(jiàn)，因此作為工程技術(shù)人員必須對(duì)裂縫引起足夠的重視。
　　裂縫產(chǎn)生的原因是多方面，并不是由單一原因造成的，它的多因性也經(jīng)常困擾著工程技術(shù)人員，要想控制或減少裂縫的產(chǎn)生，有必要了解其產(chǎn)生機(jī)理，在施工中加以控制。
　　浙江某大橋0號(hào)塊在支架上現(xiàn)澆，從當(dāng)天上午開(kāi)始澆注，第二天上午完成，共澆注時(shí)間約為25個(gè)小時(shí)。第四天開(kāi)始拆模，在所有現(xiàn)澆支架均未拆除的情況下一拆模就發(fā)現(xiàn)有多條裂縫，寬度較大。根據(jù)檢測(cè)單位的檢測(cè)報(bào)告，最大的裂縫寬度達(dá)到1.4mm，而且是貫通的，橫梁的發(fā)展趨勢(shì)基本是從底面向上發(fā)展。
　　1　裂縫產(chǎn)生原因綜述
　　裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多，正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效途徑。
　　廣義上講，裂縫產(chǎn)生有兩種原因。一種是由荷載引起的，我們稱這種裂縫為結(jié)構(gòu)性裂縫，是承載力不足的結(jié)果；另一種為由于變形受約束引起的，此類裂縫稱為非機(jī)構(gòu)性裂縫，如溫度變化、混凝土收縮、基礎(chǔ)不均勻沉降等因素引起的變形，當(dāng)變形受到約束，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生次應(yīng)力，由于混凝土的早期抗拉強(qiáng)度比較低，因此產(chǎn)生的次應(yīng)力很容易就超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度，引起混凝土開(kāi)裂。
　　1.1　混凝土的收縮
　　收縮是混凝土的一個(gè)主要特性，對(duì)混凝土的性能有很大影響。由于收縮而產(chǎn)生的微觀裂縫一旦發(fā)展，則有可能引起結(jié)構(gòu)物的開(kāi)裂、變形甚至破壞。產(chǎn)生收縮裂縫的原因，一般認(rèn)為在施工階段因水泥水化熱及外部氣溫的作用引起混凝土收縮而產(chǎn)生的裂縫。多為規(guī)則的條狀，很少交叉。研究結(jié)果表明混凝土干縮率大體在（2～10）/萬(wàn)的范圍內(nèi)。收縮裂縫多發(fā)生在混凝土表面上，裂縫較淺而細(xì)，對(duì)于高度較大的預(yù)應(yīng)力混凝土梁，一般在腰部產(chǎn)生豎向裂縫，且多集中在構(gòu)件的中部，中間寬兩頭窄，至梁的上緣及下緣逐漸消失，呈“棗核”形。如養(yǎng)護(hù)不周、時(shí)干時(shí)濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫。
　　1.2　混凝土材料及配合比
　　配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)直接影響混凝土的抗拉強(qiáng)度，是造成混凝土開(kāi)裂不可忽視的原因。配合比不當(dāng)指水泥用量過(guò)大，水灰比大，含砂率不適當(dāng)，骨料種類不佳，選用外加劑不當(dāng)?shù)?，這幾個(gè)因素是互相關(guān)聯(lián)的。有關(guān)試驗(yàn)資料顯示：用水量不變時(shí)，水泥用量每增加10%，混凝土收縮增加5%；水泥用量不變時(shí)，用水量每增加10%，混凝土強(qiáng)度降低20%，混凝土與鋼筋的粘結(jié)力降低10%。總結(jié)的原因有如下方面：
　　(1) 粗細(xì)集料含泥量過(guò)大，造成混凝土收縮增大。集料顆粒級(jí)配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級(jí)配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生；
　　(2) 骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多，收縮量增大；
　　(3) 混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，嚴(yán)重增加混凝土收縮；
　　(4) 水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大。
　　1.3 施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)原因
　　(1) 現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過(guò)振或振搗棒抽撤過(guò)快，均會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。
　　(2) 高空澆注混凝土，風(fēng)速過(guò)大、烈日暴曬，混凝土收縮值大。
　　(3) 大體積混凝土澆注，對(duì)水化計(jì)算不準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內(nèi)部溫度過(guò)高或內(nèi)外溫差過(guò)大，混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。
　　(4) 現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。
　　(5) 現(xiàn)場(chǎng)模板拆除不當(dāng)，引起拆模裂縫或拆模過(guò)早。
　　這些因素都會(huì)造成混凝土較大的收縮，致使混凝土微觀裂縫迅速擴(kuò)展，形成宏觀裂縫。
　　養(yǎng)護(hù)是使混凝土正常硬化的重要手段，養(yǎng)護(hù)條件對(duì)裂縫的出現(xiàn)有著關(guān)鍵的影響.