试述公路桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施曲恒远

试述公路桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施曲恒远

曲恒远

哈尔滨市政建设有限公司黑龙江哈尔滨150001

摘要：在公路及桥梁的施工中经常会出现裂缝，而这些裂缝会对施工的整体效果产生重要的影响。不仅仅是对公路及桥梁整体的外观产生影响，同时还会对公路及桥梁的使用寿命以及安全性能产生重要影响。因此，建筑企业必须加强道路桥梁施工质量管理，认真分析混凝土裂缝产生的原因，并采取有效措施进行解决，确保工程质量。本文对公路桥梁施工过程中混凝土裂缝的产生原因进行分析探讨，从而提出对应的措施，具有十分重要的意义。

关键词：公路桥梁；混凝土；裂缝成因；控制措施

一、混凝土裂缝的主要危害

（1）混凝土裂缝造成的渗漏危害。在公路桥梁混凝土施工过程中，如果混凝土出现了一定的裂缝，可能会产生渗漏危害。因为当雨水在公路上不断冲刷时，水分会慢慢地渗透到混凝土中，使混凝土结构出现水解反应，导致混凝土的受力结构出现一定的变化。渗透到混凝土中的水分还可能导致混凝土的温度差异比较大，从而造成冻胀问题，对公路桥梁结构造成很大的安全隐患。

（2）混凝土裂缝带来的碳化危害。混凝土的碳化会破坏混凝土的内部结构，使混凝土的收缩和开裂变得非常反复，裂缝中的碳化作用格外明显，一旦产生裂缝，会导致大气中更多的CO2渗透到混凝土中来，混凝土中的水泥经过水化作用形成碳酸钙，这种蓬松的组织就会带来碳化。混凝土裂缝中的碳化会使得混凝土结构中钢筋的钝化膜破坏，混凝土的碱度变低。此外，如果在裂缝中同时存在空气和水分，则还会产生锈蚀，降低混凝土对钢筋的保护程度，从而导致更加严重的裂缝。

（3）腐蚀危害。道路桥梁施工过程中，一旦出现裂缝，水分、空气各种杂质会沿着裂缝进入到桥梁结构内部，相关化学作用会破坏钢筋及金属构件表面钝化膜，导致出现锈蚀危害，钢筋和金属构件锈蚀后，体积增大，降低了桥梁结构的稳定性，同时会进一步扩大裂缝。

二、道路桥梁出现裂缝的原因

1.施工工艺造成的裂缝

施工过程中，施工的工艺技术也是造成混凝土出现裂缝的主要原因之一。施工时，由于施工方法不合理，使得钢筋出现裂缝，这些裂缝还会根据钢筋的走向继续扩大。比如当道路桥梁外的混凝土保护层增加厚度的时候，钢筋的保护层也会随之增厚，这样就会导致整个桥梁的结构高度降低，在桥体的垂直方向就容易出现裂缝。用振动棒对混凝土进行振捣的过程中，如果操作不规范的话，同样会因为荷载而产生裂缝。如果混凝土的流动性不好，那么用振动棒振捣反而会加速混凝土僵化，从而产生裂缝。

2.施工材料原因

道路桥梁施工以混凝土为主要材料，而水泥、粗骨料、细骨料、添加剂等是制备混凝土的原材料，如果这些原材料出现质量问题，也可能导致出现裂缝。例如骨料质量不达标会影响混凝土构件强度，外加剂种类的选择不合理，质量不合格也会导致裂缝出现。

3.荷载导致的裂缝

荷载裂缝指的是在定荷载、动荷载以及次应力的作用下出现的裂缝。荷载裂缝分为由次应力导致的裂缝以及由直接应力导致的裂缝。由次应力导致的裂缝指的是由于荷载作用导致次生应力的产生而形成的裂缝。由于荷载作用，混凝土的结构在实际的工作状态中与常规计算不相符合，从而导致某些部位次应力的产生，使得混凝土的结构开裂。由直接应力导致的裂缝指的是由于荷载作用导致直接应力的产生而形成的裂缝。主要是由于计算模型的不准确、设计断面或结构的刚度不够、安装的不规范、施工者随意更改结构的受力模式等原因所造成的。

4.收缩裂缝

在道路桥梁施工中，混凝土收缩裂缝主要分为2种，即塑性收缩与干缩。前者主要在水泥凝结之前出现，当混凝土出现失水收缩现象时，构件结构内部的拉应力会超出抗拉强度，此时，横向裂缝与纵向裂缝就会在混凝土结构表面、内部呈现不均匀分布；后者主要在水泥浇筑以及硬化过程中出现，混凝土养护阶段也会出现一定的干缩裂缝，主要原因是混凝土湿度达不到设计标准，从而导致宽度、深浅不一的变形裂缝出现。

5.温度变化

温度变化是引起混凝土裂缝的主要原因，像其他物体一样，混凝土也具有热胀冷缩的特性。在公路桥梁施工期间，混凝土外部结构或内部结构的温度都会发生一定变化，这种变化会导致混凝土结构变形。混凝土结构受到一定约束时，其内部就会产生对应的应力，混凝土的抗拉强度本身有一定的限定值，若超出其应力范围，就会造成混凝土裂缝，这种由于温度的影响导致的裂缝称为温度裂缝。

三、道路桥梁施工中混凝土裂缝的控制措施

1.材料裂缝的控制措施

（1）道路桥梁施工过程中应该科学选择水泥，首先要选择品质高、低水化热的产品，另外，水泥要符合施工涉及要求和标准。这样不仅可以减少水泥用量，而且还能够保障水泥品质，降低成本。

（2）混凝土中要合理添加掺合料。在混凝土材料中如果添加适当的粉煤灰，可以节约水泥材料，减少水化热与温度差，最终有效控制裂缝出现。

（3）粗集料要选择级配优良、颗粒较大的材料，粗集料粒径不能高于40厘米。减少水泥量，可以增加混凝土内部骨料体积，因此，要选择粒径较大的粗集料。另外，适当加入石块，可以加快热量吸收，降低水泥水化热。

（4）减水剂科学选择。在混凝土中加入减水剂的目的是增塑或者是减水，能够提高混凝土强度，在这个基础上减少拌和用水，能够有效控制混凝土放热峰值出现的时间，从而有效控制混凝土裂缝。

2.做好温度控制

首先，在进行温度控制时应选择一个比较合适的天气，以此来避免混凝土因阳光的暴晒等给施工效果带来不利的影响。在进行混凝土搅拌工作时应充分的了解温度情况并实时掌握温度的变化情况。如果温度相对过高可以采用相应的措施进行降温处理。同时还应做好浇筑与养护工作，以此来对温度进行控制并且严格的控制浇筑的厚度，避免因温度过高影响预应力，最终产生裂缝。

3.加强对施工规范化的控制力度

首先要对施工方案进行严格监督和调查，对其进行论证，必要时要有专家进行把控。施工单位在制定施工方案时，要充分对混凝土的实际浇筑量和公路桥梁缝隙进行控制。一般来说，混凝土浇筑应选择在温度适中且昼夜温差较低时进行。施工过程中，应根据施工进度、运距等实际情况，配备足够的运输车辆，此外，应避免运输时间过长，导致拌合物运输到施工现场时工作性不满足施工要求。

4.合理设计荷载和道路桥梁布局

在施工设计阶段，设计人员做好荷载分析工作，对桥梁运营进行调研，保证施工过程中桥梁承载力大于实际荷载，避免施工或后期维护过程中出现裂缝问题。此外，设计人员应当对道路桥梁施工进行整体规划，合理进行钢筋布局，这对于防止裂缝产生也有着重要作用。

在混凝土浇筑之后养护工作在完成混凝土浇筑之后就要进行混凝土养护，养护的作用是保持混凝土表面诗人，防治温度变化出现的裂缝。在养护中可以使用塑料膜或者麻片将混凝土表面进行覆盖，覆盖混凝土表面同样是为了保障混凝土表面湿度，防治混凝土裂缝。

结束语：综上所述，在道路桥梁施工过程中，裂缝的出现会导致多种危害，最终影响桥梁的性能，埋下安全隐患。荷载过大、温度变化及原材料选择不合理是导致道路桥梁施工中裂缝出现的主要原因，要想保证道路桥梁施工质量，需要针对性采取预防措施和处理控制措施，有效避免裂缝对施工质量的影响。

参考文献：

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[2]严江峰.桥梁施工裂缝成因及防控措施探究[J].四川建材,2018,44(04):143-144.

[3]赵钟鹏.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施[J].交通世界,2017(09):90-91.