桥梁混凝土施工阶段裂缝成因及控制崔维华

桥梁混凝土施工阶段裂缝成因及控制崔维华

崔维华

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中铁十四局集团第五工程有限公司???山东济宁??272000

摘要：桥梁混凝土结构出现裂缝后，裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断产生的扩展，引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀，对构件的使用性能和耐久性产生不利影响。危害构件的正常使用，必须严格加以控制。

关键词：路桥施工；桥梁裂缝；成因；控制

引言

桥梁工程的内在施工质量已经有了长足的提高，外观质量已成为反映施工企业技术水平的最重要的一面。桥梁施工过程中，很容易出现裂缝。裂缝的出现不仅仅影响工程质量甚至会导致桥梁垮塌。随着现代桥梁工程施工工艺的飞速发展，各种管理手段的不断完善与加强。

1.路桥施工中混凝土桥梁裂缝的产生原因

混凝土结构的裂缝产生原因多种多样并且这些原因相互交叉都对混凝土有一定的影响，根据我们调查的大致可以将原因分为以下几大类：

1.1外界温度变化引起的裂缝

在物理学上来说，混凝土也具有热胀冷缩的特点。当环境或结构内部温度发生变化时，混凝土会发生变形，如变形受到约束，则在结构内会有应力产生，一旦应力超过混凝土的抗拉强度就会产生温度裂缝。温度裂缝区别于其它裂缝的最主要特征是它会随着温度的变化而变化。

1.2施工过程中材料质量导致的裂缝

在工程施工中，施工人员主要采用水泥!沙子!石灰料和一些外加剂来配置混凝土，但是如果这个过程中某些材料的质量和整体配比不符合规定，这些都会使得日后的路桥混凝土桥梁的裂缝出现。

1.3混凝土本身的收缩引起的裂缝

在调查后大量的混凝土修建的路桥工程我们可以发现，最常见的裂缝原因是混凝土本身的收缩引起的。而这其中，塑性收缩和缩水收缩是桥梁的混凝土体积变化的最大影响因素。除此以外常见的还有自生和碳化两种混凝土收缩。

1.4施工人员工艺技术质量导致的裂缝

通常情况下，桥梁混凝土的建筑包括混凝土预制构件制作、起模、运输、堆放、拼装及石材吊装多个步骤，如果施工工人的技术不达标，就会使得整体的质量低下而不合格。那么我们也就会发现桥梁纵向、横向、斜向多种样式的裂缝，尤其是细长的薄壁结构更容易出现。

1.5桥梁路基变形导致的混凝土裂缝

混凝土的结构拉力是有一定限度的，实际中路基的不均匀沉降和水平方向的位移偏差进而使得路桥被加了一些应力，使得混凝土开裂、前期的勘察精度差、实地资料不准确、地质差异和结构荷载差异等等许多不利条件都会使得桥梁路基基础的不均匀沉降和水平方向的位移。

1.6桥梁养护方法导致的裂缝

如果我们修建以后的混凝土方面护理得当，那么混凝土水化反应会更加充分进而混凝土强度也会很强。大多数的路桥在养护时候湿度很低并且没有一个较低的温度，这些都导致混凝土的收缩不彻底进而导致裂缝出现。

2.防治路桥施工过程混凝土结构裂缝的有效措施

先用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低；宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝以及小规模裂缝的简易处理可采用取开v型槽，然后作填充处理；沿裂缝7~8cm宽度的范围内，用砂轮机和钢丝刷去混凝土表面的游离石灰和灰尘等，并用洗净剂清洗，然后加压注入具有渗透性和粘着性的环氧树脂，以此来填充混凝土裂缝，提高桥面板的防水性，防止钢筋锈蚀及混凝土老化。

其次，施工人员在实际的修建时候，为了充分的保证混凝土的工程质量，应该选择合适的混凝土材料配比并且可以添加一定的外加剂来排除混凝土后期的工程开裂问题。另外我们应该注意，每种外加剂都有一定的缓凝作用，在实际添加时候应该符合规范的标准。必要时候应该选择专业人员来对外加剂进行试验研究，进而选择适用、功能合理并且经济的外加剂，从而增加混凝土的可塑性和和易性。做好检查记录，及时采取相应的有效措施来应对发生的裂缝问题。

3.混凝土裂缝的预防控制措施

桥梁工程的设计、施工过程中，因受多样因素影响而使构件产生裂缝。为预防桥梁混凝土裂缝的出现对构件安全使用性的破坏，在桥梁的建设过程中，应根据裂缝产生的主要原因进行预防。

3.1荷载、施工工艺质量引起的裂缝

在工程设计过程中应该充分考虑施工工艺的要求，采用计算模型合理，受力分析准确，断面尺寸及配筋符合要求的设计方案。施工过程中应认真做好施工组织，严格依照规范要求，把握住施工细节，控制好工艺流程。

3.2收缩变化、材料质量引起的裂缝

在工程施工中择优选取原材料、优化混凝土的配合比设计，坚决杜绝不合格原材料进入施工现场，最大限度预防裂缝的产生和发展，确保工程施工质量。

3.3温度变化引起的裂缝

在混凝土配合比设计阶段合理选用水泥品种，减少水泥用量，降低水灰比。施工中合理安排施工工期，对大体积混凝土合理组织施工，降低水化热影响，浇筑完成后加强养护。

3.4基础变形引起的裂缝

在桥梁设计阶段，应加大勘察力度，择优选择桥址。做到地质资料准确、桥梁类型选取合理。尽力避免因基础变形而引发的裂缝的产生。

4.混凝土裂缝的处理措施

当桥梁混凝土施工过程中出现裂缝后，我们应根据现场检测结果与裂缝宽度值等指标进行对比分析，就裂缝产生的具体原因及形态特征进行综合研究、及时拟定处理方案，以保证桥梁建筑物的正常使用。桥梁混凝土裂缝的修补措施主要包括以下几种：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合法。

4.1表面修补法

表面修补法是最简单和常用的修补处理方法，它主要适用于稳定、不影响结构承载能力的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种因素影响继续开裂，可以采取在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

4.2灌浆、嵌逢封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，使用压力设备将胶结材料注入混凝土裂缝中，待胶结材料硬化后与混凝土形成整体，从而起到封堵加固的效果。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

4.3结构加固法

当裂缝发展到影响混凝土结构的性能时，就应该考虑采取加固法对构件进行处理。结构加固中常用的方法有：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、粘贴钢板、施加预应力、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固等。

4.4混凝土置换法

混凝土置换法是针对混凝破损严重的一种处理方法，先将损坏的混凝土凿除、清洗截面后置入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

4.5仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新近研究发展的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

结语

裂缝是桥梁混凝土结构中普遍存在的一种不良现象，裂缝的存在不仅会降低构件的刚度、影响桥梁结构的整体性，还将引发钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳及抗渗阻水能力，严重影响建筑物的承载能力及安全使用性能。同时在桥梁建设中应积极采取各种预防措施来有效预防裂缝的出现和扩展，确保桥梁建筑物和构件安全、稳定工作。

参考文献：

[1]候伟鸿.桥梁混凝土施工裂缝原因分析[J].建筑与工程,2007.

[2]黄宏图.王海军.路桥工程混凝土桥梁裂缝[J].城市建设.2010(34).