关于桥梁工程裂缝问题

关于桥梁工程裂缝问题的研究

摘要：在桥梁的使用过程中，裂缝是经常出现的问题，这桥梁工程施工的材料选择、施工方法以及桥梁的地基、使用过程中气温、荷载能力等有着密切的联系。本文就针对出现裂缝的桥梁现状做出简单的描述，对其工程中出现裂缝的原因进行具体分析，并提出相应的解决措施以供桥梁施工和使用参考。

关键词：桥梁现状；工程施工；问题分析；解决措施

1 引言

20世纪90年代时的桥梁建设主要采用钢筋混凝土作为材料制造桥梁，近年来城市建设的规模不断扩大，速度加快，桥梁工程的建设也随着飞速的发展，连续箱梁等大跨径桥梁得到广泛的应用。但是在桥梁的使用过程中，混凝土桥梁发生了严重的开裂现象，这大大降低的桥梁的使用寿命，也增加了使用过程中的危险性。桥梁工程发生裂缝的原因多种多样，有的是因为材料选择的不适当，施工过程中工艺的不到位或者行车超负荷运载等。笔者基于多年的观察和经验就详细的分析桥梁工程裂缝的原因并提出相应的解决措施

以供参考。

2 发生裂缝的桥梁的现状

不同的桥梁会出现不同的裂缝问题，以长河桥为例，其采用的是钢筋混凝土空心板梁，下部结构是采用钻孔灌注桩，由于通行车辆多，承担交通任务量重，经过十多年的使用，桥面铺装层有多处

碎裂，伸缩缝附近的混凝土严重破坏，橡胶带老化。主车道板梁底部出现许多小裂缝，分布多以斜向裂缝为主，并见有水迹和碳化钙凝结物。混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因。混凝土裂缝的种类就其产生的原因，大致可划分为：荷载裂缝、温度荷载裂缝、收缩裂缝、基础变形裂缝、钢筋锈蚀裂缝、冻胀裂缝、不合格材料引起的裂缝以及施工工艺引起的裂缝等。

3 施工材料质量引起的裂缝以及防治的措施

桥梁的板底裂缝和施工时采用的混凝土的配合比例有极大的关系。由于桥梁要承受较大的压力，车辆的负载等，对混凝土的强度要求，必须减少收缩和徐变，这样才能减少车辆运行时候的应力损失。因此在桥梁混凝土的原材料的选择上必须选择水泥的品种和标号，在水泥购买的时候要选择一些口碑较好，有着丰富的生产经验的厂家，选择质地坚硬和级配良好的石子，清洁、坚硬的粗砂。混凝土的配合的过程中需要水来对石子、水泥和粗砂等进行搅拌。首先要对水质进行取样化验，保证水的质量。其次要在混凝土和易性的情况下，添加适当的水量。这样才能够配出足够强度的混凝土，但同时还应当注意混凝土的早期保养。可以适量的使用外加剂来防止其开裂，提高混凝土的耐用度和质量。

4 做好地基的考察，防止引起裂缝

在桥梁的建设施工的时候，对地质条件没有足够精细的勘察和准确的试验资料，难以准确的掌握地质情况，造成桥梁的地基受力

不均匀造成下沉，最终引起桥梁的裂缝的产生。例如在丘陵或者山岭中构建桥梁，地基的岩面起伏较大，在勘察的时候钻孔的间距过大，使得勘察报告不能如实的反应实际的地质情况，就会误导施工造成桥梁的承载力下降。另外在山区沟谷中建造桥梁，其地质差异过大，其中可能存在这淤泥或者沙土等承载力较弱的地基，使桥梁在不同的压缩性上产生不均匀的沉降，最终也会引起桥梁裂缝的出现。再者就是在地质条件相同的情况下，同一联桥梁中, 混合使用不同基础如扩大基础和桩基础, 或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时, 或同时采用扩大基础但基底标高差异大时, 也可能引起地基不均匀沉降。各个部分结构的差异也会使使其基础结构的承载力不同，使得承载力较弱的地方沉陷，这种不均匀的承载力必然导致桥梁面的不平整，加剧了桥梁的裂缝可能性。例如高填土箱形涵洞中间比两边的荷载要大, 中间的沉降就要比两边大, 箱涵可能开裂。因此，必须做好桥梁建设之前的地质勘查，如实的反应地面情况，最终减少地面的不均匀下沉。

5 温度荷载裂缝以及控制措施

桥梁一直处于外部环境之中，在日照和雨水等影响之下，必然会造成其裂缝。首先是桥面板、主梁和桥墩的侧面会较长时间受太阳的直射，此处的温度必定高于桥梁其他部位的温度，同时还受到自身的拉力限制，会造成局部拉力过大，引起裂缝。另外是暴雨和冷空气的突然侵袭会使桥梁的温度没有一个过渡的过程，容易造成裂缝。尤其是在夏季，气温不是一个恒定的状态，冷空气、暴雨和

日落等造成的桥梁的表面温度和内部温度的差别过大都将严重的

影响到桥梁的使用年限。另外在施工过程中水泥水化热和其他因素的影响。水泥水化过程中放出大量的热，且主要集中在浇筑后的7d 左右，一般每克水泥可以放出5ooj 左右的热量，如果以水泥用量是每立方350kg到500kg来计算的话，每m 混凝土将放出

17500kj ～ 27500kj 的热量，从而使混凝土内部升高。( 可达70℃左右，甚至更高)。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。

对于温度的负载造成的裂缝，我们可以两种方法来进行控制。首先是改善骨科级配，对于硬性的混凝土加添加剂来减少混凝土的跌水量，在搅拌的过程中使用水来冷却碎石，降低混凝土的浇筑温度，在气温较高的天气要控制好浇筑的厚度。利用浇筑层面来散热，在混凝土中埋设水管，通入冷水降温, 规定合理的拆模时间, 气温骤降时进行表面保温, 以免混凝土表面发生急剧的温度变化,

施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构, 在寒冷季节采

用保温等措施。其次是合理地分缝分块, 避免基础过大起伏, 合理地安排施工工序, 避免过大的高差和侧面长期暴露。另外, 改善混凝土的性能, 提高抗裂能力, 防止表面干缩。物别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要。应特别注意避免产生贯穿裂缝。出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的。因此施工中应以预防基贯穿性裂缝的发生为主。

6 桥梁的符合承载力造成的裂缝

在现代经济飞速发达的情况下，交通运输量加剧，桥梁的使用更加的频繁。出现汽车超载是常见的现象，桥梁的使用一般都是根据其承受力来规定汽车的承载力，然而有时超大的车流量或者超出设计承载的负荷量的重型车辆过桥必然会造成桥梁的损坏。在通常的超载重量下，钢筋砼梁有很好的恢复特性，对耐久性的影响很小，但当超载超过以往任何一次时，裂纹深度会加深，并出现新的裂纹造成一种不可恢复的损伤，必然会降低桥梁的耐久性。桥梁处于超载运行状态，使结构的作用超过了其抗力。车辆作用在桥面板上，产生的负弯矩促使桥面下挠。交通量过大，混凝土徐变变形大，空心板之间的剪力铰被破坏，只有单板受力，出现影响桥梁使用功能及安全的裂缝。超载裂缝对桥梁的危害程度不一，严重的裂缝如贯穿缝、网裂将会严重危及桥梁的安全运行，另外裂缝往往会引起其他病害的发生与发展，桥面钢筋锈蚀，引起混凝土膨胀碎裂。这破坏与裂缝形成恶性循环，对桥梁的耐久性和安全性产生很大的危害。

7 收缩引起的裂缝及防治措施

在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的，混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，呈龟裂状，形状没有任何规律。包括塑性收缩、缩水收缩( 即干缩)、自生收缩和炭化收缩。其影响混凝土产生收缩裂缝的主要因素有:

（1）水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥