陳明

（江蘇省交通工程集團有限公司鎮(zhèn)江分公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212200）

1 前言

隨著現(xiàn)代橋梁工程施工工藝的飛速發(fā)展，各種管理手段的不斷完善與加強，橋梁工程的內(nèi)在施工質(zhì)量已經(jīng)有了長足的提高，外觀質(zhì)量已成為反映施工企業(yè)技術(shù)水平的最重要的一面。

2 幾種常見的砼施工裂縫形成原因分析

裂縫可分為結(jié)構(gòu)性裂縫及非結(jié)構(gòu)性裂縫兩大類型。其中結(jié)構(gòu)性裂縫可分為設(shè)計結(jié)構(gòu)性裂縫及施工結(jié)構(gòu)性裂縫；非結(jié)構(gòu)性裂縫可分為塑性裂縫、溫差裂縫、長期干裂縫、龜裂縫及其它侵害性裂縫。

2.1 結(jié)構(gòu)性裂縫的形成原因

設(shè)計結(jié)構(gòu)裂縫是指設(shè)計時采用的結(jié)構(gòu)型式在荷載作用下必然會產(chǎn)生的裂縫，如非預(yù)應(yīng)力的預(yù)制梁板及非預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆連續(xù)箱梁等。雖然在施工時針對這種形式設(shè)置了預(yù)拱，但在荷載作用下，預(yù)拱消失后梁底抗拉區(qū)的砼最終還是要開裂的。非預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆連續(xù)箱梁還在梁頂負彎矩區(qū)產(chǎn)生裂縫。這種裂縫是正常的、安全的，但裂縫的寬度應(yīng)小于0.2oIlm 或設(shè)計規(guī)定的范圍，若超過這個范圍，那么裂縫就不正常了，就需要對其成因及安全性作進一步分析和鑒定。施工結(jié)構(gòu)性裂縫是指由于施工原因造成的結(jié)構(gòu)性裂縫，如預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的張拉裂縫，普通鋼筋砼連續(xù)箱梁支架拆除過程中產(chǎn)生的裂縫等等。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的張拉裂縫一般是由于錨墊板位置沒按設(shè)計位置布置、錨墊板后螺旋筋沒有頂牢錨墊板、錨墊板砼不密實或砼強度未達到設(shè)計或規(guī)范規(guī)定的張拉強度時進行張拉等原因造成的；普通鋼筋砼連續(xù)箱梁拆架過程中產(chǎn)生的裂縫是由于落架順序不當或落架時間過長引起的，因為一聯(lián)箱梁落架不可能在瞬間完成，有一個從簡支梁到連續(xù)梁的受力體系以接近設(shè)計受力體系的方式進行轉(zhuǎn)換，那么連續(xù)梁的負彎矩區(qū)在簡支過程中梁底是肯定要產(chǎn)生橫向裂縫的。

2.2 非結(jié)構(gòu)性裂縫的形成原因

2.2.1 塑性裂縫

塑性裂縫，即混凝土在可塑狀態(tài)下出現(xiàn)的裂縫，分為沉降裂縫和收縮裂縫兩種形式。沉降裂縫產(chǎn)生的原因一是由于砼在塑性狀態(tài)下其基礎(chǔ)、支架等有不均勻沉降，使局部地方的砼變形受約束導(dǎo)致裂縫；二是由于重力作用使砼中較重顆粒下沉，而使水泥漿上浮，當這種下沉受到鋼筋、模板拉桿約束時就會產(chǎn)生裂縫。收縮裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于砼快速干燥，混凝土內(nèi)水份的蒸發(fā)速率大于其泌水速率，在固體顆粒水面形成彎月形產(chǎn)生毛細管張力，砼自體收縮所產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于砼本身的抗拉強度而導(dǎo)致裂縫。

2.2.2 溫差裂縫

溫差裂縫，即由于混凝土自體的溫度變化及混凝土自體溫度與環(huán)境溫度的差異使混凝土自體收縮不均而產(chǎn)生的裂縫。由于早期混凝土構(gòu)件被模板等材料隔離，水泥水化所產(chǎn)生的熱量無法及時散發(fā)到空氣中，故在初始24小時內(nèi)混凝土溫度將升高，過幾天后隨著熱量的散發(fā)混凝土將變冷，此時混凝土?xí)a(chǎn)生收縮，這種收縮受結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋及外部模板等約束會使混凝土開裂；當砼冬季施工時，由于砼散熱快，其內(nèi)部溫度較高，而表面溫度受環(huán)境影響變得較低，表面砼的收縮率大于砼內(nèi)部的收縮率，從而使表面砼產(chǎn)生裂縫。

2.2.3 長期干縮裂縫

長期干縮裂縫，即混凝土長期暴露于不飽和的空氣中由于物理的、化學(xué)的失水使砼體積縮小，當縮小受到約束時產(chǎn)生的裂縫。通常來講，干縮產(chǎn)生的砼應(yīng)變速率非常慢，而且砼徐變產(chǎn)生的松弛可抵消部分干縮應(yīng)變。但砼設(shè)計的體積與表面積的比值、分布鋼筋的布置、砼的配合比及砼所處環(huán)境的溫度、濕度等都會導(dǎo)致干縮裂縫。

2.2.4 龜裂縫

龜裂縫，即砼表面形狀不規(guī)則的微細裂紋。它的產(chǎn)生一般是由于相對濕度低、模板的滲透性低、砼中水泥用量過大等原因造成的。侵害性裂縫是由于有害的化學(xué)反應(yīng)、混凝土中的鋼筋生銹等原因造成的。如混凝土骨料中的活性硅與水泥、外加劑、地下水中的堿發(fā)生膨化反應(yīng)、硫酸鹽與水泥水化時產(chǎn)生的鋁酸鈣反應(yīng)、由于鋼筋保護層不足導(dǎo)致氯離子侵蝕使鋼筋銹蝕產(chǎn)生氧化鐵和氫氧化物等都會因。體積膨脹而使砼產(chǎn)生很高的局部拉應(yīng)力，最終導(dǎo)致砼裂縫。

3 橋梁混凝土裂縫的施工防治措施

3.1 材料的控制

施工工藝是保證混凝土構(gòu)件質(zhì)量的關(guān)鍵、除施工的施工操作應(yīng)嚴格按照施工技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定進行，對原材料(鋼筋、水泥、砂、碎石、水等)都應(yīng)進行嚴格的抽樣檢驗。對混凝土配合比應(yīng)進行對比試驗，在高溫下或雨后施工對砂、碎石應(yīng)進行含水量實驗，及時調(diào)整施工配合比，確?；炷恋氖┕べ|(zhì)量。

3.2 溫度的控制

3.2.1 改善骨料級配，采用干硬性混凝土、加添加劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；拌和混凝土?xí)r用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；規(guī)定合理的拆模時問，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度變化；施工中長期暴露的混凝土澆筑體表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采用保溫等措施。

3.2.2 合理地分縫分塊，避免基礎(chǔ)過大起伏；合理地安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。另外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，防止表面干縮。特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫十分重要。應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的。因此施工中應(yīng)以預(yù)防其貫穿性裂縫的發(fā)生為主。

3.3 防止施工工藝質(zhì)量低劣引發(fā)的裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運輸、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理，施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生各種裂縫，裂縫的寬度因產(chǎn)生的原因而異。比較常見的有：(1)混凝土振搗過快，混凝土流動性較低，在硬化前因混凝土沉實不足，硬化后沉實過大，容易澆筑數(shù)小時后發(fā)生裂縫，既塑性收縮裂縫。(2)混凝土應(yīng)嚴格按配合比計量投料，拌和時間不應(yīng)小于1～2min，使和易性好，不離析，不析水，運輸時間短，澆注時分層澆注，分層厚度不應(yīng)大于30cm。振搗時應(yīng)讓振搗棒插入前層5～l0cm，振搗時間為lmin左右，直至排出氣泡為止。(3)混凝土保護層過厚或上層鋼筋被踩壓變位，使承受負彎矩的受力鋼筋保護層加厚，導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減少，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。(4)混凝土運輸是混凝土施工過程中的一道工序，運輸工具保證不滲露，不析水避免日曬雨淋，在運輸過程中，混凝土不能離析，運輸時間不應(yīng)大于30min，在高溫下運輸應(yīng)及時檢測混凝土坍落度，以確保由于蒸發(fā)而造成的水分損失，并及時調(diào)整坍落度。(5)混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不當，易在新舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。(6)施工模板剛度不足，在澆筑混凝土?xí)r，由于側(cè)向壓力的作用，使得模板變形，產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。(7)施工時拆模過早，混凝土強度不足，使構(gòu)件在自重或施工荷載作用下，產(chǎn)生裂縫。(8)施工前對支架壓實不足，或支架剛度不足，澆筑混凝土后支架不均勻下沉，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。以上問題在施工中應(yīng)加以注意，可以避免裂縫的發(fā)生。

4 結(jié)束語

砼外觀質(zhì)量的可能還存在其它缺陷，本文所分析的缺陷僅從施工裂縫而引起的，預(yù)防產(chǎn)生混凝土施工裂縫的措施也不一定完善，僅僅是作者在施工、管理工作中的一點心得。在橋梁施工過程中，只要嚴格控制好材料質(zhì)量，施工工藝，以及現(xiàn)場的施工管理，根據(jù)現(xiàn)場條件，材料特點，氣溫等多種因素，采取合理的措施，就能有效的控制裂縫的產(chǎn)生，確保工程質(zhì)量。

[1]周國鈞，等.混凝土工程裂縫調(diào)查及外強加固技術(shù)規(guī)程[M].北京：地震出版社，1992.

[2]北京市市政工程局.市政工程施工手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1994.