8.3.1 混凝土桥梁产生裂缝的原因
1.混凝土桥梁自身产生应力
混凝土桥梁承受多种荷载,使得桥体自身产生裂缝,产生裂缝的主要原因是应力和次应力的作用。桥体设计阶段,很多零件尺寸无法满足设计要求,钢筋与混凝土设计分布不合理,造成局部承受荷载力失调,容易出现裂缝。施工过程中,受多种技术因素的影响,次应力产生,特别是施工中没有考虑工艺设计,结构中未考虑开槽问题,多使用钢筋进行常规操作,这样就会在凿洞附近产生应力,造成裂缝。
2.温度变化
桥梁须面对各种天气变化,因此会受到温度影响。大体积混凝土桥梁出现裂缝,主要是由于热胀冷缩对桥体结构产生影响,这种变形会产生结构应力,如果超出桥梁的承受强度,很容易产生裂缝,对混凝土结构造成影响,威胁桥梁结构安全。裂缝产生的原因是温度变化,强烈的温差会造成桥梁位移,如果桥梁长时间出现位移变化,就会造成纵向位移,很容易产生温度裂缝。特别是北方地区温度变化较大,雨雪天气会直接引起桥梁的温度变化,对混凝土结构造成严重影响,其内外部温度变化较大,从而引发桥面裂缝。混凝土桥梁的日常养护工作十分重要,采用蒸汽养护方式容易使混凝土骤冷或骤热,导致混凝土内外温度不均匀,形成裂缝。如果在冬季施工,保暖措施不到位也容易造成混凝土开裂。
3.混凝土桥梁基础变化
很多桥梁基础建设对地质勘查工作不够重视,试验测试精度不够,导致桥梁基础结构安装不合理,使得桥梁结构产生较大荷载。桥梁基础发生变化,很容易出现裂缝,特别是在特殊气候条件下,会引发不良地质段出现地面沉陷,造成桥梁裂缝。
4.混凝土材料影响
桥梁主要使用混凝土等原料建造,受材料质量影响,会产生裂缝。水泥是混凝土的主要原料,要想真正提高混凝土的耐久度,就必须合理确定水泥配比,选择含泥量小的水泥,满足混凝土施工要求。因为含泥量小的水泥含有稳定的孔隙率,能够使混凝土更加稳定、质量更好。加工混凝土时,可以适当添加一些材料进行补充,常见的物质包括煤灰和矿渣等,可有效改善混凝土保水性,降低孔隙率,提升混凝土强度和硬度,保证桥梁施工安全。