摘要：橋梁路面裂縫不僅影響板梁的受力性能，加速了鋼筋的銹蝕，而且降低了橋梁的耐久性能。文章橋梁路面裂縫產(chǎn)生的原因，針對(duì)不同類型裂縫及不同原因產(chǎn)生的裂縫，提出了相應(yīng)的防裂措施。

　　關(guān)鍵詞：橋梁裂縫,原因,防裂措施

　　隨著我國道路橋梁建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在道路建設(shè)中，橋梁占據(jù)相當(dāng)大的工作量，然而隨之出現(xiàn)的質(zhì)量問題也日益增多，橋梁工程的混凝土施工受施工條件的影響很大。混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的種類成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因。如果采取一定的設(shè)計(jì)和施工措施，很多裂縫是可以克服和控制的。

　　1橋梁路面裂縫產(chǎn)生原因分析

　　1.1荷載引起的裂縫

　　混凝土橋梁在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。

　　直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：

　　1)設(shè)計(jì)計(jì)算階段，結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算;計(jì)算模型不合理;結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符;荷載少算或漏算;內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)安壘系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮施工的可能性;設(shè)計(jì)斷面不足;鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)剛度不足;構(gòu)造處理不當(dāng);設(shè)計(jì)圖紙交代不清等。

　　2)施工階段，不加限制地堆放施工機(jī)具、材料;不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝;不按設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式;不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。

　　3)使用階段，超出設(shè)計(jì)載荷的重型車輛過橋;受車輛、船舶的接觸、撞擊;發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等。次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有：在設(shè)計(jì)外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出入或計(jì)算不考慮，從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。例如兩橋拱腳設(shè)計(jì)時(shí)常用布置“X”形鋼筋、同時(shí)削減該處斷面尺寸的辦法設(shè)計(jì)鉸，理論計(jì)算該處不會(huì)存在彎矩，但實(shí)際該鉸仍然能夠抗彎，以至出現(xiàn)裂縫。

　　1.2溫度變化引起的裂縫

　　混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混抗拉強(qiáng)度時(shí)即生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活載應(yīng)力。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化主要因素有：

　　1)年溫差。一年中四季溫度不斷變化，但變化相對(duì)緩慢，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響主要是導(dǎo)致橋梁的縱向位移，一般可通過橋面伸縮縫、支座位移或設(shè)置柔性墩等構(gòu)造措施相協(xié)調(diào)，只有結(jié)構(gòu)的位移受到限制時(shí)才會(huì)引起溫度裂縫，例如拱橋、剛架橋等。我國年溫差一般以一月和七月月平均溫度的作為變化幅度。考慮到混凝土的蠕變特性，年溫差內(nèi)力計(jì)算時(shí)混凝土彈性模量應(yīng)考慮折減。

　　2)日照。橋面板、主粱或橋墩側(cè)面受太陽曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，導(dǎo)致局部拉應(yīng)力較大，出現(xiàn)裂縫。日照和下述驟然降溫是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見原因。

　　3)驟然降溫。突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降，但因內(nèi)部溫度變化相對(duì)較慢而產(chǎn)生溫度梯度。日照和驟然降溫內(nèi)力計(jì)算時(shí)可采用設(shè)計(jì)規(guī)范或參考實(shí)橋資料進(jìn)行，混凝土彈性模量不考慮折減。

　　4)水化熱。出現(xiàn)在施工過程中，大體積混凝土(厚度超過2.0米)澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，致使表面出現(xiàn)裂縫。施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，盡量選擇水化熱低的水泥品種，限制水泥單位用量，減少骨料入模溫度，降低內(nèi)外溫差，并緩慢降溫，必要時(shí)可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部散熱，或采用薄層連續(xù)澆筑以加快散熱。蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)施工措施不當(dāng)，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，易出現(xiàn)裂縫。

　　預(yù)制T梁之間橫隔板安裝時(shí)，支座預(yù)埋鋼板與調(diào)平鋼板焊接時(shí)，若焊接措施不當(dāng)，鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。采用電熱張拉法張拉預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼材溫度可升高至350℃，混凝土構(gòu)件也容易開裂。試驗(yàn)研究表明，由火災(zāi)等原因引起高溫?zé)齻�的混凝土�?qiáng)度隨溫度的升高而明顯降低，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力隨之下降，混凝土溫度達(dá)到300℃后抗拉強(qiáng)度下降50%，抗壓強(qiáng)度下降60%，光圓鋼筋與混凝土的粘結(jié)力下降80%;由于受熱，混凝土體內(nèi)游離水大量蒸發(fā)也可產(chǎn)生急劇收縮。

　　2橋面防裂措施

　　2.1 加強(qiáng)橋梁設(shè)計(jì)工作

　　為了滿足現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，如今設(shè)計(jì)的橋梁橋面寬度越來越大，造成橋梁結(jié)構(gòu)的受力情況越來越復(fù)雜，因此，在橋梁工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的箱型梁進(jìn)行整體性分析以及剛度變化分析，同時(shí)對(duì)支座附近一定范圍內(nèi)的箱型梁還應(yīng)進(jìn)行抗彎分析和抗扭疊加分析以及必要的驗(yàn)算，適當(dāng)增加構(gòu)造配筋。在橋梁運(yùn)行過程中路面橫向不對(duì)稱荷載可能為最不利荷載，因此，在橋梁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在這種荷載作用下箱型梁的受力情況，同時(shí)還應(yīng)充分考慮各種荷載作用下對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力分析，且還應(yīng)驗(yàn)算和復(fù)核，并應(yīng)通過試驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)正確后才能施工。橋面配筋的布置設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮到施工的方便，即便于制作和安裝，以確保施工質(zhì)量，使橋梁實(shí)際受力情況和設(shè)計(jì)相符合，防止裂縫的出現(xiàn)，延長(zhǎng)橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。

　　2.2 加強(qiáng)施工質(zhì)量控制

　　施工質(zhì)量在很大程度上決定了橋梁工程質(zhì)量的好壞，在施工階段應(yīng)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的工作，能有效地防止裂縫的產(chǎn)生。1)重視和加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理，建立完善的管理體制，提高管理水平;2)嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)。應(yīng)選擇合格的原材料，同時(shí)盡可能選擇強(qiáng)度較高、收縮小、耐磨和抗凍性能好的水泥。碎石應(yīng)選用地質(zhì)堅(jiān)硬、表面潔凈、級(jí)配良好的碎石。混凝土攪拌和養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)清潔干凈，符合要求的水;3)優(yōu)選配合比，嚴(yán)格按配合比施工。混凝土配合比設(shè)計(jì)對(duì)橋面裂縫的影響很大，因此，施工前應(yīng)進(jìn)行多組對(duì)比試驗(yàn)，得出最佳配合比。依據(jù)構(gòu)件要求，選擇合理的配合比，不同配合比應(yīng)采取不同的施工程序，以保證施工質(zhì)量、混凝土強(qiáng)度，提高構(gòu)件強(qiáng)度的均勻性和構(gòu)件的耐久性;4)合理選擇施工時(shí)間。在溫差較大的季節(jié)和炎熱天氣時(shí)，要避免中午高溫施工，而應(yīng)選擇下午或夜間施工，以免出現(xiàn)溫度裂縫;5)嚴(yán)格控制橋面鋪裝層施工質(zhì)量。橋面鋪裝層施工質(zhì)量對(duì)橋面裂縫的影響極大，水灰比和含砂率是控制橋面鋪裝質(zhì)量的主要因素，因應(yīng)合理設(shè)計(jì)兩者;6)安裝鋼筋網(wǎng)時(shí)，可利用短鋼筋頭支撐鋼筋網(wǎng)，以防施工時(shí)鋼筋網(wǎng)走位或踩壓至底層，否則將會(huì)降低上部分布筋的承載能力，當(dāng)出現(xiàn)負(fù)彎矩時(shí)，容易導(dǎo)致橋面出現(xiàn)裂縫;7)嚴(yán)格、認(rèn)真地抓好每一道工序的施工質(zhì)量，結(jié)合實(shí)際施工情況，選擇合理的施工工期，安排好施工程序。

　　2.3 重視橋梁橋面薄弱部位的加強(qiáng)設(shè)計(jì)

　　1)加強(qiáng)預(yù)制架設(shè)的板梁和橋面鋪裝層的連接。因預(yù)制板梁和橋面鋪裝層混凝土澆筑時(shí)間不同，所以混凝土齡期也不同。為了確保兩者之間連接的整體性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮將板梁內(nèi)的鋼筋伸入到鋪裝層中，或施工時(shí)設(shè)置豎向錨固鋼筋，這樣能很好地改善橋面的受力狀況，能夠有效地防止裂縫;

　　2)加強(qiáng)板梁之間縱向縫隙的聯(lián)系。預(yù)制空心板梁之間的連接為鉸結(jié)，致使橋面極易出現(xiàn)裂縫。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)該部位進(jìn)行加強(qiáng)。橋面混凝土一次鋪裝時(shí)，應(yīng)在板兩端預(yù)留鋼筋。若為兩次鋪裝時(shí)，應(yīng)在板梁上整體現(xiàn)澆層內(nèi)設(shè)Ф12鋼筋，以加強(qiáng)各板間的連接，提高結(jié)構(gòu)的整體性能。

　　4結(jié)束語

　　橋梁在建成并運(yùn)行一段時(shí)間后橋面易出現(xiàn)裂縫，給車輛的運(yùn)行和橋梁的維修帶來諸多不便。混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的種類成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但只要采取一定的設(shè)計(jì)和施工措施，很多裂縫是可以克服和控制的。