談混凝土橋樑裂縫成因處治方法

摘要：混凝土橋樑裂縫是目前擺在養護管理者面前的一種新的難題，本文結合特克斯公路段管養的S316線86 00-K134 000路段的橋樑狀況，分析混凝土裂縫產生的原因與影響因素，通過去年在實際工作中引進了一種新材料、新工藝“壁可”注入法應用對混凝土裂縫進行處治修復，其產生的整體效果較好。就此淺談一些自己的認識。
　　
關鍵詞：橋樑；裂縫；原因分析；處治方法
　　
　　前言：隨着經濟發展，公路建設取得突飛猛進的發展，在橋樑建造和使用過程中，因裂縫而影響工程質量甚至導致橋樑垮塌的報道屢見不鮮。混凝土開裂可以說是“常發病”和“多發病”，經常困擾着橋樑工程技術人員。如果採取一定的技術措施，加強施工質量管理的力度，混凝土開裂是可以克服和控制的。通過近幾年橋涵養護管理工作的實際經驗，對混凝土裂縫本文初步分析了混凝土橋樑裂縫產生的原因，淺談一些自己的看法。
　　
　　1荷載引起的裂縫原因
　　
　　1.1設計計算階段，結構計算時不計算或部分漏算；計算模型不合理；結構受力假設與實際受力不符；荷載少算或漏算；內力與配筋計算錯誤；結構安全係數不夠。結構設計時不考慮施工的可能性；設計斷面不足；鋼筋設置偏少或佈置錯誤；結構剛度不足；構造處理不當；設計圖紙交代不清等。
　　1.2施工階段，不加限制地堆放施工機具、材料；不瞭解預製結構受力特點，隨意翻身、起吊、運輸、安裝；不按設計圖紙施工，擅自更改結構施工順序，改變結構受力模式；不對結構做機器振動下的疲勞強度驗算等。
　　1.3使用階段，超出設計載荷的重型車輛過橋；受車輛、船舶的接觸、撞擊；發生大風、大雪、地震、爆炸等。在超載車輛日益增加的今天，對設計荷載較低的橋樑就會造成板底裂縫。比如，Ｓ３１６線Ｋ１０３＋６２０哈拉布拉中橋，由於超載車輛外荷載作用，造成橋板產生了裂縫。
　　
　　2溫度變化引起的裂縫
　　
　　引起溫度變化主要因素有：
　　2.1日照：橋面板、主樑或橋墩側面受太陽曝曬後，溫度明顯高於其它部位，溫度梯度呈非線形分佈。由於受到自身約束作用，導致局部拉應力較大，出現裂縫。日照和下述驟然降溫是導致結構溫度裂縫的最常見原因。
　　2.2水化熱：出現在施工過程中，大體積混凝土（厚度超過2.0米）澆築之後由於水泥水化放熱，致使內部溫度很高，內外溫差太大，致使表面出現裂縫。施工中應根據實際情況，儘量選擇水化熱低的水泥品種，限制水泥單位用量，必要時可採用循環冷卻系統進行內部散熱，或採用薄層連續澆築以加快散熱。
　　
　　 3收縮引起的裂縫
　　
　　3.1塑性收縮：在施工過程中、混凝土澆築後4-5小時左右，此時水泥水化反應激烈，分子鏈逐漸形成，出現泌水和水分急劇蒸發，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，因此時混凝土尚未硬化，稱爲塑性收縮。塑性收縮所產生量級很大，可達1%左右。
　　3.2縮水收縮（幹縮）。混凝土結硬以後，隨着表層水分逐步蒸發，溼度逐步降低，混凝土體積減小，稱爲縮水收縮（幹縮）。因混凝土表層水分損失快，內部損失慢，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便產生收縮裂縫。
　　3.3自生收縮。自生收縮是混凝土在硬化過程中，水泥與水發生水化反應，這種收縮與外界溼度無關，且可以是正的（即收縮，如普通硅酸鹽水泥混凝土），也可以是負的（即膨脹，如礦渣水泥混凝土與粉煤灰水泥混凝土）。
　　混凝土收縮裂縫的特點是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細，且縱橫交錯，成龜裂狀，形狀沒有任何規律。
　　
　　4地基礎變形引起的裂縫
　　
　　地質勘察精度不夠、試驗資料不準；地基地質差異太大；結構荷載差異太大；結構基礎類型差別大；水毀對橋樑基礎的沖刷；地基凍脹；橋樑建成以後，原有地基條件變化。