试论路桥施工裂缝成因与防治

李剑平

[摘要]本文针对砼裂缝的成因进行理论分析，结合作者的施工经验，总结了一系列的防治措施

[关键词]混凝 土裂缝 防治

[中图分类号][U24]

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158（2013）05-0243-01

1施工裂缝成因分析

1.1施工裂缝形成内因

混凝土堆聚结构的分层现象。混凝土在浇捣过程中，都会发生不同程度的分层现象，由于混凝土形成堆聚结构的过程中具有分层性，这种分层性使混凝土从表层到内层其强度越来越强，表层的抗拉能力最弱，这便是混凝土产生裂缝的主要原因。水泥的水化反应。在拌和、振捣、凝结、硬化的过程中，水泥与水自始至终存在着水化反应，试验表明在水化反应过程中混凝土有2次升温与降温过程，混凝土的体积也有2次胀、缩形变。如果混凝土体不受任何约束，这种胀缩变形就可以自由进行。然而，事实上混凝土体在胀缩变形中，要受到其内部集料及外部边界的约束，这就使混凝土自由胀缩变形受阻，其内部必然要产生相应的拉压应力，且具有反复.性。加之混凝土的导热性能差，使表面与内部的胀缩变形也不能同步进行，这样相互的约束也会产生拉压内应力。而其收缩量是不容低估的，根据有关资料介绍，由混凝土中的水泥浆形成水泥石，在水泥石中只要产生3%的体积变形，就足以使水泥石和集料界面上产生的拉应力达13MPa。在混凝土凝结硬化期间，其内部的抗拉强度很小，由于冷缩和干缩产生的拉应力远远大于此时的抗拉强度，因而导致了混凝土内部及表面产生裂缝。

1.2施工裂缝形成外因

1.21温度的变化

由于热张冷缩的作用，气温较高的白天和上半夜浇筑的混凝土，在次日早晨气温最低时，必将产生体积收缩，即温度变形。或由于温度的急剧变化，如因大风、大雨造成的气温剧变，使混凝土急剧冷缩或干缩，加快了应力集中及混凝土早期裂缝的形成速度，也就是说，是混凝土强度的增长不足以抵抗因温度变化产生的温度应力，而形成早期裂缝。夏季在阳光的暴晒和干热风影响下，砂、石料的温度可高达60～70℃，拌制出来的混凝土的温度可达40℃左右。温度高，水泥水化反应加快，混凝土凝结硬化快，和易性降低，易造成蜂窝、麻面，密实度降低，水分蒸发快，表面易干燥，养生不充分，造成强度降低，增加了出现干缩裂缝的可能性。以前混凝土路面都是短胀缝距，先造成了有效的薄弱断面，使收缩裂缝只能在缩缝处发生。现在普遍采用的长胀缝和切缝施工工艺，给施工操作带来了较大的便利，加快了施工进度（一天最长可浇筑350m），但较容易产生裂缝。传力杆安装不当。在某路段的一次施工中，有一种断裂发生在切缝的15m范围内，经调查分析，是传力杆放斜或自由端失效，致使混凝土板收缩受限制，产生路面断裂。

1.22配合比失控

施工中如果不能严格控制配合比特别水灰比，也是酿成早期裂缝出现的重要外在因素之一。水灰比的大小直接影响混凝土的强度，也与干缩裂缝有关。水多，混凝土的干缩性就大；水泥量多，则塑性变形就大。骨料含泥量大，骨料表面形成泥浆薄膜的颗粒就多，骨料与水泥间的胶结力就会降低，混凝土内部的薄弱部位就增多。

2技术防治裂缝病害

2.1选择适宜的养护方法

尽早开始养护并保持混凝土表面湿润，可以防止蒸发，减少收缩，保障混凝土表面水化顺利进行。对采用各种养护的新浇混凝土，争取在混凝土表面整形完成后和表面水膜消失前即开始养生，但养生时一般不能污染或损伤混凝土已成型表面，因此必须选择适宜的养护方法及最佳的养护开始时间。用湿养生法养护时，湿草袋或湿麻袋不能漏盖，每天视气温情况均匀洒水，养护期不少于14 d。在非雨季应尽量采用喷塑养护工艺，该工艺在冬季可起一定的保温作用，夏季可大大防止水分的过陕蒸发。在夏季施工时，应进行适当的湿水降温或在薄膜上涂一层石灰浆，以免在混凝土板中产生温度梯度而开裂减少温差效应，降低混凝土温度，夏季高温季节施工时，要将暴晒于烈日下的砂石料洒水润湿，并尽量避开烈日高温施工，以防止早期裂缝的产生。冬季施工要备好挡风、保暖棚，并采取相应的冬季施工措施。

2.2采用正确的切缝工艺

2.21掌握切缝的合理时间

切缝的目的在于把混凝土内部的应力适时地释放，而切缝又要求混凝土必须具备一定的强度。一般以混凝土抗压强度达5～10MPa时为适宜的切缝时间。另外，也可根据经验现场确定，即用指甲在混凝土路面上划痕，若不出现痕沟，只出现灰白色划痕时，则可切缝。

2.22控制切缝的长度和深度

切缝深度一般为板厚的1P3～1P4为宜（或按设计）。切缝从一端走向另一端，如果端头为填挡混凝土还没有施工，可以留1cm左右不切通，以免填挡混凝土施工时水泥浆漏入缝内，待填挡混凝土切缝时一起切通。

2.23严格规范施工，确保工序质量

2.231在安装传力杆装置时，一定要保证自由端绝对自由，并垂直截面，以确保其使用功效。2.332在振捣过程中，采用3次振捣法。即插入式振捣、平板震动、振动梁或整平机振动。最后在混凝土表面使用真空吸水或收水抹面，进一步排除混凝土中多余的水分，增加混凝土的密实度和提高混凝土的早期强度，同时使混凝土在初凝中产生的细微裂缝重新愈合。

2.4表面封闭修补法

这是最简单和最普通的裂缝修补方法，用于修补对结构影响不大的静止裂缝。该法是指在混凝土表面沿裂缝凿出“V”形或“U”形槽裂缝，然后先在槽面上刷一层环氧树脂浆液，然后嵌填水泥砂浆进行修补。凿深槽嵌补。先沿裂缝将混凝土凿一条深槽，然后嵌补各种粘结材料，以达到恢复耐久性，以及部分恢复结构整体性的目的。该方法适用于数量较少的宽大裂缝及钢筋锈蚀所产生的裂缝修补。

2.5压力灌浆法修补裂缝

泥灌浆法是指施加一定的压力，将水泥浆液灌人结构物内部裂缝深部，以达到封闭裂缝、恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的。该法适用于宽度较大、深度较深的裂缝修补，尤其是受力裂缝的修补。化学灌浆法是采用环氧和甲凝这两类粘结强度高、可灌性好的材料。

2.6粘贴加固法

注入法粘贴钢板，即首先在混凝土表面与钢板之间加垫块，然后用环氧树脂胶泥进行周边封闭，以使粘贴钢板与混凝土之间形成一个封闭的空腔，随后从注入口，选择从每片钢板的最低点开始注胶，以利于注胶空腔内空气的排出。

3桥梁施工中高性能混凝土的应用

在长大桥梁和许多离岸结构物的设计和施工中，高性能混凝土被广泛的应用，也包括大跨桥所需要的各种拌合物。高性能混凝土由于具有高超的易于浇筑、长期不变形的力学性能，在施工初期的强度和韧性都比较高，并且稳定性好，能够在各种恶劣的环境和气候下，实现延长寿命，增加强度和流动性、提高建筑物耐久n生的要求，被广泛推广。在桥梁施工中大力推广高性能混凝土的使用，延长桥梁使用寿命的同时，节约工程造价成本，提高经济效益。另外，值得注意的是，人们所关注的是高性能混凝土，而不仅仅是高强度混凝土。耐久性、养护的难易程度以及建设的经济性已成为工程建设的目标。

4结束语

路桥施工因为其工程量大、工序复杂、人员、机械投入多等特点，需参建各方协作配合，方能达到优质、高效、节能降耗。施工前设计并制定出可靠可行的施工方案，并将措施与办法落实到实处，周密部署，严格管理，实现对大体积混凝土裂缝的有效防治。

参考文献

[1]姜喜涛.如何预防及控制混凝土桥梁裂缝[J]民营科技，2008，2

[2]梁世达.谈路桥施工中高性能混凝土的应用[J]黑龙江科技信息，2008（29）