路桥施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施研究

林朝晖

摘要：公路桥梁混凝土出现裂缝会影响结构的美观，降低桥梁结构的强度和刚度，影响公路桥梁使用耐久性，因此研究裂缝的控制措施意义重大。本文路桥施工中混凝土裂缝产生的原因进行了分析，并提出防治措施。

关键词：路桥施工；混凝土；裂缝

在高速公路桥梁施工中，混凝土具有耐久、防渗、保温、耐火、节约能耗、减少环境污染、成本低等特点，对整个工程质量和成本的影响，起着举足轻重的作用。然而由于混凝土是一种弹性小，脆性大，收缩性强，抗变形能力差的非均质材料，容易受温度急剧变化、周围环境气温高干燥、施工方法掌握不当、砂石材料含泥重等各种施工因素的影响，致使桥梁在施工过程中产生裂缝。裂缝的出现轻则影响建筑物的外观和正常使用，严重的贯穿性裂缝甚至可能导致混凝土结构物的完全破坏，使得公路桥梁有倾塌的危险，对人们日常工作生活中的出行安全造成极大的威胁，因此，我们应对桥粱混凝土的裂缝问题做出详细的分析，并在施工中使用各种可以控制裂缝产生的方法。

一、路桥施工中混凝土裂缝产生的原因分析

（一）温度原因

混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境或者结构内部发生温度变化的时候，混凝土会产生变形，一旦这种变形受到约束，其结构内部就会产生应力，一旦这种应力超过混凝土的抗拉强度，就会产生温度裂缝。此外，温度裂缝和其他裂缝有非常大的区别，温度裂缝是会随着温度的变化扩大或者合拢的。在施工的时候，如果是浇筑的比较厚的混凝土，那么就会产生水泥水化放热的现象，从而提高内部的温度。内部和外部的温差一旦增大，表面就会产生裂缝。

（二）材料原因

混凝土由水泥、骨料、拌和水、外加剂、砂、水泥等组成的，如果混凝土组成的原材料质量不达标，将会引起施工中混凝土裂缝的产生。由于组成混凝土骨料的质量不合格，将会影响到混凝土的强度，从而导致混凝土搅拌时的需水量随之增加或减少，进而破坏混凝土的收缩性，最终导致道路桥梁施工中混凝土在结构上出现裂缝。与此同时还要考虑混凝土中，外加剂和掺合料的类别选择和质量选择，避免其与搅拌水或骨料发生化学反应，从而引发施工中混凝土产生裂缝。

（三）荷载原因

所谓荷载裂缝就是指桥梁混凝土受到动荷载、静荷载以及次应力的作用时，所产生的裂缝。产生荷载裂缝的原因主要有两种：直接应力裂缝和是次应力裂缝。直接应力裂缝主要是指公路或桥梁的混凝土在受到例如地质灾害或者桥下船舶和桥梁公路发生激烈碰撞等外力的重压后产生的直接应力最终导致裂缝的出现。而次应力裂缝的产生是由于施工设计阶段预算不周、不全面，从而忽略或多算了在施工过程中开洞、凿槽等会引起荷载变化，进而导致混凝土裂缝的产生。

（四）钢筋锈蚀

一般情况下，公路桥梁的基础结构会长时间的暴露在自然状态下，再加之周边环境因素的影响，此外高速公路桥梁的自身保护性能比较弱、缺乏良好的密实性以及缺乏完善的防腐设施。混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2倍4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝。随着时间的推移，混凝土裂缝的程度会越来愈大，越来越恶劣，最后导致混凝土表层的保护层出现剥落的情况以及钢筋出现断裂的情况。

（五）施工原因

在对桥梁的混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装和吊安的过程中，若施工工艺不合理，施工质量差是导致裂缝的主要原因。如在对混凝土振捣时，振捣的次数不够，混凝土的密实度就无法得到保证，就可能会导致蜂窝、空洞以及麻面现象的出现；混凝土运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝；对混凝土分段浇筑时，如果没有进行凿毛处理或是接触面没有清洗干净，新旧混凝土之间的粘合度就会下降，则容易造成收缩性裂缝的出现；现场的养护措施不完备，造成混凝土早期脱水，继而引起了收缩裂缝；现场模板拆除不当或现拆模过早则会引起拆模裂缝。

二、裂缝防治措施

（一）合理设计荷载及道路桥梁布局

在路桥工程施工设计阶段，施工技术人员必须从实际出发，认真考察项目的具体情况，对道路桥梁做出科学可行的整体布局，对施工过程中需要用到的钢筋材料进行合理布局利用，特别要注意施工过程中的机械的荷载问题，要确保设计时的荷载要远大于现实施工中的荷载，使实际的荷载在混凝土的强度的范围之内，从而才能避免道路桥梁工程施工中混凝土裂缝的产生。

（二）合理选用原材料

选择质量过硬的混凝土材料是防治混凝土裂缝的首要步骤，只有高质量的混凝土才能降低裂缝产生的几率。在进行材料选择时，首先要确保材料在技术指标的要求之内，以施工要求为依据对材料进行严格检验，排除质量不达标的原材料。当施工要求发生变化时，检验的标准和频率也需进行相应的调整。此外，在进行施工材料的选择时，要对砂石含量进行严格把控，既要保证混凝土具有活性，又要确保骨料的级配良好。在此基础上，选择细度较小的水泥来作为混凝土的主料。通过对材料的严格把控，提高施工技术水平，降低混凝土裂缝的出现几率。

（三）施工工艺控制

要使混凝土桥梁的质量得到保障，应运用合理的施工工艺，在施工过程中，施工单位应结合施工技术规范对操作进行控制。首先严格按照相关规定及实际情况计算混凝土的配合比例，并且合理控制搅拌时水的加入量，以此来控制混凝土体积的变形，最大程度地保证混凝土的抗裂性。其次，要充分认识施工时温度的变化，如果施工的气温在25-30℃时，在进行混凝土的浇筑过程中就要格外重视。严格按照施工的要求来进行，对施工采取有效的措施，最终减少混凝土裂缝现象的发生。除此之外，如果施工气温过高时，就要用超过3O℃的水來对混凝土进行拌合，这样能够提高混凝土浇筑时的质量。在夏季浇筑时还应该要减少混凝土的浇筑厚度，从而达到散热的效果。为了很好地控制混凝土早期强度，防止裂缝的发生，在所有的施工过程结束后，还要必须要对混凝土进行养护。混凝土浇筑成型后，开始逐渐凝结硬化。当空气湿度较小时，水分蒸发快，表面失水多，会加速硬化，因此，必须及时养护，在规定时间内及时进行覆盖，并晒水养生，防止外面失水多造成硬化。此外，在养生期间要保持湿润，不能风干暴晒，确保混凝土混凝土强度，一般的养护时间在14～21d，具体应根据混凝土的性质、强度增长情况而定。

（四）裂缝补救措施

裂缝宽度小于0.15mm、深度不涉及到钢筋，可用水冲洗并湿润裂缝，之后用相应比例的水泥砂浆进行抹平；裂缝宽度在0.15mm至1.5mm之间，需要凿开裂缝并将其清理干净，再用相应比例的水泥砂浆进行填充然后抹平；另外就是普遍使用的灌浆措施，这种补救方式对于裂缝的大小深度没有明确的要求，只是用灌浆泵将配置好的水泥砂浆灌入裂缝中，从而修复裂缝。

结束语

总之，路桥工程施工过程中，产生混凝土裂缝的原因多方面的，裂缝的发生严重时将威胁到桥梁的施工质量和运营安全，因此我们必须要施工工艺、原材料、设计等多个方面入手，对施工质量进行严格的把关，从而全面预防混凝土的裂缝产生。

参考文献：

[1]黄秀灵.桥梁混凝土裂缝的成因分析与对策探讨[J].中国科技投资，201（A12）.

[2]周俊.桥梁工程混凝土裂缝的成因分析与控制措施[J].中国科技博览，2014（3）.

[3]常惠宗.公路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策分析[J].黑龙江交通科技，2014（1）.