小議裂縫成因與類型以及對混凝土橋梁的影響分析

【關(guān)鍵字】混凝土；橋梁；裂縫；耐久性 

　　隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，公路交通流量不斷的上升，由其帶來的公路荷載日益嚴(yán)重，以致各地橋梁工程都出現(xiàn)了明顯的承載力不足的現(xiàn)象，這些問題的出現(xiàn)不僅僅危害了橋梁的適用性、安全性和耐久性，更是造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟損失與社會發(fā)展影響，甚至是帶來嚴(yán)重的交通安全事故。就目前我國橋梁整體工程分析而言，大多的工程存在著裂縫現(xiàn)象，這些裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)年與存在嚴(yán)重影響了橋梁的施工壽命和質(zhì)量，因此我們在工作的過程中需要對其產(chǎn)生原因進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析與總結(jié)，并提出相關(guān)的解決方案與策略，這對于保證社會穩(wěn)定和繁榮發(fā)展有著重大的意義。 

　　1、概念 

　　新世紀(jì)，我國各地經(jīng)濟都呈現(xiàn)出繁榮之勢，各地交通也隨之建設(shè)和發(fā)展。隨著交通事業(yè)的發(fā)展，各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐也逐步加快，與此同時各種新建橋梁工程也普遍涌現(xiàn)了出來。在這種社會發(fā)展趨勢下，由混凝土裂縫造成的橋梁質(zhì)量隱患屢屢出現(xiàn)，嚴(yán)重影響和威脅著橋梁工程的使用安全和使用壽命，甚至是帶來了嚴(yán)重的交通事故問題。因此在目前的工程項目中做好裂縫的預(yù)防和處理至關(guān)重要。 

　　目前橋梁工程混凝土裂縫常見的種類結(jié)構(gòu)主要可以將其分為以下幾個方面：由車輛荷載引起的裂縫、溫度變化以及水化熱造成的裂縫、混凝土凝固收縮引起的裂縫、地基變形造成的裂縫等等。 

　　2、混凝土裂縫出現(xiàn)的原因 

　　實際工程項目中，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的原因多種多樣、復(fù)雜無常，甚至是由于多種因素共同構(gòu)成和相互影響而產(chǎn)生的，可以說在混凝土結(jié)構(gòu)中，每一條裂縫都是由一種或者集中不同的因素引起的。 

　　2.1荷載引起的裂縫。道路橋梁工程隸屬于公里工程，但是其與普通的公路工程存在著一個獨特性，那就是一般的公路工程在施工的過程中都存在著地基，而橋梁工程卻沒有，其在施工的過程中只能夠依靠力學(xué)結(jié)構(gòu)來建設(shè)支撐結(jié)構(gòu)。因此在橋梁工程施工的過程中其本身就具備著較為敏感的施工要求，同時其在施工的過程中存在著較為嚴(yán)重的設(shè)計要求。在目前的工程項目中，無論是施工設(shè)計方面還是在橋梁的具體施工環(huán)節(jié)中，都需要考慮到由于外界影響而造成的橋梁工程質(zhì)量問題，對于各種不切合實際以及不夠合理的影響因素都做到及時的預(yù)防與處理，從而確保工程施工質(zhì)量要求。 

　　2.2溫度裂縫。在橋梁工程施工的過程中，由于外部溫度的變化而引起內(nèi)部溫度變動產(chǎn)生裂縫是混凝土施工中最為常見的裂縫問題之一，也是目前混凝土工程項目中較為常見的質(zhì)量隱患和結(jié)構(gòu)問題。一般情況下，在目前我們最為常見的溫度裂縫主要可以分為以下幾個方面：四季溫度不斷變化；日照或驟然降溫，由于溫度急變，溫度梯度呈非線形分布；預(yù)制T梁之間橫隔板安裝時，支座預(yù)埋鋼板與調(diào)平鋼板焊接時，若焊接措施不當(dāng)，鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。 

　　2.3收縮引起的裂縫，混凝土因收縮所引起的裂縫也是最常見的。將橋跨結(jié)構(gòu)常見的裂縫列入表1中，對于梁式橋的裂縫，這里只分析普通鋼筋混凝土簡支梁橋梁上的常規(guī)裂縫。 

　　3、常見裂縫的機理分析 

　　裂縫機理的產(chǎn)生相當(dāng)復(fù)雜，裂縫主要是一種或幾種因素引起的，其他因素只是引起了裂縫繼續(xù)發(fā)展或加劇劣化的作用。根據(jù)混凝土材料的性質(zhì)，混凝土是帶裂縫工作的，裂縫的存在和發(fā)展，使相應(yīng)部位構(gòu)件的承載力得到一定程度的削弱，還會引起保護(hù)層剝落、鋼筋銹蝕、混凝土碳化、持久強度低等，甚至危害橋梁的正常運行和縮短其使用壽命。 

　　4、裂縫對混凝土構(gòu)件的影響 

　　（1） 裂縫在混凝土構(gòu)件材料中，使空氣中的有害氣體或物質(zhì)容易滲入混凝土內(nèi)，與水泥的某些水化產(chǎn)物相互作用形成碳酸鈣，使混凝土的堿度降低，由于混凝土碳化，同時使鋼筋鈍化膜過早破壞鋼筋產(chǎn)生銹蝕，那樣會加劇混凝土收縮開裂。 

　　（2） 降低混凝土抵抗各種侵蝕性物質(zhì)（如酸性溶液、鎂鹽）的耐腐蝕性能力，當(dāng)侵蝕性溶液通過裂縫滲入混凝土內(nèi)部與水泥作用，將一部分水泥的水化產(chǎn)物（例如Ca（OH）2）或是松軟物質(zhì)溶解并流失，引起混凝土破壞，當(dāng)受到硫酸鹽的作用時，在裂縫和混凝土孔隙中生成低溶解度的物質(zhì)并逐漸累積，產(chǎn)生的應(yīng)力也隨之增大，巨大的應(yīng)力迫使混凝土破壞。 

　　在根據(jù)裂縫的寬度限制來確定混凝土構(gòu)件的耐久性是比較方便的，但是在實際應(yīng)用當(dāng)中是不現(xiàn)實的，本文認(rèn)為裂縫深度更能體現(xiàn)對鋼筋混凝土梁的失效分析的客觀性。在對大慶市慶虹立交橋檢測的試驗中，其中對3次檢測的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，證明裂縫的深度變化對橋梁各種性能指標(biāo)是有著直接關(guān)系的，而且影響是顯著的。表2為大慶慶虹立交橋1997年、2002年、2004年三次檢測試驗中隨著裂縫深度的增加，鋼筋混凝土梁的強度與碳化深度的變化。 

　　從表中可以看出，裂縫的深度變化對混凝土的強度影響是顯著的，從檢測報告的數(shù)據(jù)中可以知道，裂縫深度的增加，混凝土的碳化范圍有明顯的擴大跡象。 

　　5、結(jié)束語 

　　橋梁裂縫問題是當(dāng)前橋梁病害的最主要因素，充分了解和認(rèn)識裂縫的成因以及其對橋梁的影響可以科學(xué)有效控制橋梁裂縫，因此，嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計、施工和監(jiān)理，是保證結(jié)構(gòu)安全耐用的前提和基礎(chǔ)。在運營管理過程中，進(jìn)一步加強巡查和管理，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題，也是相當(dāng)重要的一個環(huán)節(jié)。