摘要:
橋梁混凝土梁板是橋梁中的直接承重結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量關(guān)系到整座橋梁的壽命和行車的安全。橋梁混凝土梁板施工裂縫是指在梁板澆注后至澆注橋面鋪裝前所產(chǎn)生的裂縫。混凝土梁板在施工中一旦出現(xiàn)裂縫，輕則直接影響到整體結(jié)構(gòu)物的評(píng)分，重則需報(bào)廢或重新返工， 既造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失又影響到施工企業(yè)的形象。文章就混凝土梁板施工裂縫產(chǎn)生的原因，預(yù)防治理方法作一些探討。
1 橋梁混凝土梁板施工裂縫產(chǎn)生的原因
1.1 原材料質(zhì)量不良引起的裂縫
混凝土主要由水泥、砂、粗骨料、拌和水和外加劑組成。混凝土所采用的原材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致梁板出現(xiàn)裂縫。
1.1.1 水泥
使用不合格水泥會(huì)出現(xiàn)早期不規(guī)則的裂縫。
1.1.2 砂石材料
1) 砂石含泥量超標(biāo)，不僅降低混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性，還會(huì)使混凝土干燥時(shí)產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。
2) 砂石的級(jí)配差，有的砂過細(xì)，用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。
3) 堿骨料反應(yīng)，骨料中含有酸性硅化物質(zhì)與水泥中的堿性物質(zhì)相遇，則會(huì)發(fā)生水硅反應(yīng)生成膨脹的膠質(zhì)，吸水后造成局部膨脹和拉應(yīng)力，梁板就會(huì)產(chǎn)生爆裂狀裂縫。
1.1.3 拌和水及外加劑
拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時(shí)對(duì)鋼筋銹蝕有較大影響，采用含堿的外加劑，可能對(duì)堿骨料反應(yīng)也的影響。外加劑用量不當(dāng)，造成混凝土早期強(qiáng)度過高或過低而產(chǎn)生的裂縫。
1.2 施工工藝質(zhì)量引起的裂縫
混凝土梁板在澆注、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理，質(zhì)量低劣，可能產(chǎn)生各種形式的裂縫，主要有以下幾種原因。
1) 設(shè)計(jì)配合比不合理或施工配合比與設(shè)計(jì)出入較大，混凝土振搗不密實(shí)、不均勻、出現(xiàn)蜂窩、麻面或空洞，是形成裂縫的起源點(diǎn)。
2) 混凝土澆注過快，混凝土流動(dòng)性較低，在硬化前因混凝土振搗不足，硬化后沉實(shí)過大，容易在澆注數(shù)小時(shí)后產(chǎn)生塑性收縮裂縫。
3) 混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)，水分蒸發(fā)過多，引起混凝土坍落度過低，使得在混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
4) 為保證混凝土的流動(dòng)性，增加水和水泥的用量，或其他原因加大水灰比，增大了坍落度，導(dǎo)致混凝土硬化時(shí)收縮量增加，使得混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫和水泥浮漿而產(chǎn)生龜裂。
5) 混凝土分層或分段澆注時(shí)，接頭處理不好，使得在新舊混凝土的施工縫處出現(xiàn)裂縫。
6) 施工時(shí)模板剛度不足，在澆注混凝土?xí)r，因側(cè)向壓力的作用使得模板變形，從而產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。
7) 施工時(shí)拆模過早，混凝土強(qiáng)度不足，使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。
8) 施工前對(duì)支架基礎(chǔ)壓實(shí)不足、支架剛度不夠或未按要求進(jìn)行荷載預(yù)壓或預(yù)壓荷載不足，澆注混凝土后支架發(fā)生不均勻下沉，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。
9) 預(yù)制梁板在運(yùn)輸、堆放時(shí)，支撐墊木不在一條垂直線上或距離理論支撐點(diǎn)相差太大，使得懸臂過長(zhǎng),或運(yùn)輸過程中劇烈顛撞，吊裝時(shí)吊裝點(diǎn)位置不當(dāng)引起結(jié)構(gòu)受力不合理而開裂。
10) 混凝土初期養(yǎng)護(hù)不好，致使表面急劇干燥,使得混凝土與大氣接觸面上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
11) 施工人員操作不當(dāng)，質(zhì)量意識(shí)差，不能很好貫徹技術(shù)人員的意圖。
1.3 溫度變化引起的裂縫
混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化時(shí)，混凝土將發(fā)生變形，若變形遇到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，即產(chǎn)生溫度裂縫。引起溫度裂縫的主要原因有以下幾種。
1.3.1 驟然降溫
梁板在施工中，突降大雨、冷空氣襲擊，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)外表溫度突然下降，但因內(nèi)部溫度變化相對(duì)較慢而產(chǎn)生溫度裂縫。
1.3.2 水化熱
在施工過程中，如混凝土體積較大或?yàn)橼s進(jìn)度，提高混凝土早期強(qiáng)度，致使水泥水化放熱集中在早期很短時(shí)間內(nèi)，結(jié)構(gòu)物內(nèi)部溫度很高，體表散熱緩慢，施工中未采取或采取的散熱技術(shù)措施又不當(dāng)，內(nèi)外溫差太大,致使表面出現(xiàn)裂縫。
1.3.3 夏季高溫及冬季低溫施工時(shí)采取措施不當(dāng)
冬夏季施工時(shí)，如采取的技術(shù)措施不當(dāng)，升溫降溫速度太快，使混凝土驟冷驟熱，結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度不均，而出現(xiàn)裂縫。
1.4 外部荷載引起的裂縫
梁板混凝土在未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，受到外部荷載的影響或外部荷載對(duì)構(gòu)件產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過允許拉應(yīng)力,使得構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。主要有以下幾種情況。
1) 梁板在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度或張拉力超過控制張拉力太多。
2) 以提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)來彌補(bǔ)設(shè)計(jì)要求的張拉或放張控制強(qiáng)度，使得混凝土在齡期很短的情況下承受較大荷載。
3) 預(yù)制梁板隨意翻轉(zhuǎn)、起吊、運(yùn)輸、安裝，使構(gòu)件受力不合理。
4) 在未進(jìn)行鋪裝的梁板上堆放材料或停放施工機(jī)械，會(huì)造成局部應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂縫。