桥梁混凝土施工中产生裂纹及强度不足探讨

梅志远

【摘要】混凝土是目前建筑工程广泛应用的材料。随着建筑结构的复杂化，在桥梁施工中对混凝土质量的要求越来越高。但是混凝土会受到自然环境、配比、原材料质量等多种因素的影响，因而容易出现裂纹或者强度不足的问题。下文笔者结合工作实践，对桥梁混凝土施工中产生裂纹及强度不足的原因进行简要的探究，以供参考。

【关键词】桥梁；混凝土施工；裂纹；强度不足

前言

随着国家基础设施建设力度的加大，桥梁在道路工程中得到了广泛的应用与推广，而混凝土是目前我国桥梁工程一种应用较为广泛的材料，其在施工过程中，如果不采取有效的质量控制措施，容易出现裂纹或者强度不足等问题，严重威胁桥梁的施工质量。为进一步强化混凝土工程的质量，必须对此类问题产生的原因进行分析，以起到防患于未然的目的。

1.裂纹的成因及防护措施

1.1混凝土塑性收缩而导致的裂纹

这一类裂纹常见于大面积的板或壳表面，产生的原因为在进行混凝土浇筑数小时由于气温过高或者风速过大等问题使得混凝土表面蒸发速度大于本身泌水速度，裂纹出现不规则的鸡爪型，一般情况下表现为细微的表面裂纹，防止措施可应用覆盖养护的方法，修复措施可在表面封闭处理即可。

1.2混凝土塑性沉降导致的裂纹

大体积混凝土中的骨料塑性在下沉时遭到顶部钢筋的阻碍，使得钢筋处的沉降与两侧的沉降存在一定的差距，此时会钢筋上方产生顺筋的表面裂纹，这种裂纹的防止措施如下：改善配合比减少泌水、加大保护层厚度。在初凝的时候，可在表面重新抹面压光促进裂纹闭合。

1.3模板刚度不够导致的裂纹

在刚浇筑的塑性混凝土的侧向作用下，如果模板刚度不足就会导致变形的出现，使得混凝土构件产生模板变形一致的裂纹，这类裂纹可利用加强模板的侧向刚度来防止。

1.4已凝结硬化的混凝土受振而导致的裂纹

对于已经凝结硬化的混凝土在并没有建立足够大的强度之前，因受到模板被振因素的影响，会导致相应裂纹的出现。这类裂纹应在施工期间加以预防。

1.5冷击导致的裂纹

如冷空气导致气温急剧下降或是在混凝土内温度与外界温度存在较大差距的时候，进行模板的拆除会导致混凝土开裂问题的出现，也就是冷击。在很冷的冬天木模板存在保温功能，进行拆除时，可能会出现冷击现象，在混凝土内外温度存在较大的差异时，可应用薄膜覆盖进行保温，防止冷击现象的出现。

1.6上、下两层间粘结削弱导致的裂纹

已浇筑的混凝土在初凝以后再继续进行一层混凝土的浇筑，如果上下两层混凝土之间的粘结没有达到一定的强度，则不可结合成为一个整体，导致冷缝的出现。在大面积大工程量混凝土浇筑的过程中，经常会对混凝土的初凝时间进行确定，使覆盖第二层混凝土的最大的允许时间间隔有相应的标准一规定，认为在第一层混凝土一直达到初凝时间再进行第二层混凝土的浇筑，就能确保两层混凝土可以成为一个整体，避免混凝土缝的出现，但是大量的工程实践证明，这种做法不可取。初凝时间作为一个施工控制指标并不能确保先后浇筑的上下层混凝土能够结合成整体。如果下层混凝土到达初凝时再进行浇筑上一层混凝土，两层混凝土之间经常会由于不能进行良好的结合而不能完全地成为整体。国内学者研究表明，要使两层混凝土取得良好的结合效果，确保结构的整体性，应先浇筑的混凝土凝结进展到贯入阻力1.5Mpa以前进行新一层混凝土的浇筑。

2.影响桥梁混凝土强度不足的原因

2.1原材料的质量及配合比

2.1.1骨料的性质

水泥混凝土混合料中，粗集料可以起到骨架的作用效果，所以压碎值、碎石级配、含泥量、针片状颗粒含量等数值会对混凝土的抗压强度产生直接的影响。这些指標的数值越小，混凝土的强度就越大。另外集料的表面情况会对水泥石及集料的黏结进行影响，进而影响混凝土的强度。碎石表面粗糙程度与黏结力存在正相关的关系：卵石表面光滑程度与黏结力反相关。所以在相同的配合比下，卵石混凝土的强度比碎石混凝土强度低。

2.1.2水泥强度与水胶比

混凝土中水及胶凝材料的重要比值之一是水胶比。水胶比与水凝混凝土的强度呈反比的关系，而胶凝材料的28天胶砂抗压强度与混凝土的强度呈正比。也就是说水胶比数值越小，水泥的强度越大，混凝土的强度就会越高，反之，混凝土的强度就会越低。所以为上确保混凝土的强度以及耐久性，配合比中所选用的水胶比及水泥用量必须达到相关标准的最大水胶比与最小水泥用量的规定与要求。

2.2混凝土养护条件和龄期对混凝土强度的影响

2.2.1湿度

湿度会直接影响着水泥的水化的正常进行，如果有适当的湿度，水泥水化可以顺利进行，因此混凝土的强度也得到保证。如果湿度不足，将威胁水泥水化的正常进行，严重时还会使水化停止，因而混凝土的强度无法保证。因此水泥混凝土在灌注凝结成型以后，如果保持适宜的湿度，水泥混凝土的强度会与龄长呈正相关关系。

2.2.2温度

养护温度也会直接影响着水泥的水化速度，在养护温度高时，水泥的初期水化速度比较快，因而使得混凝土具有较高的早期强度高。在同等的湿度条件下，低温养护混凝土的强度增长速度相对较慢。对于预制构件，在施工工期比较紧时，可在预制场进行温棚的搭建，或者严实的覆盖组件，实行蒸汽养护。

2.2.3龄期

在正常养护的情况下，水泥混凝土的强度会与龄期呈正相关关系。同时混凝土强度在初期时有较快的增长，后期增长的速度比较慢，在很长的一段时期内，混凝土的强度仍然有所增长。

2.3混凝土试验条件对强度的影响

2.3.1试件的尺寸及形状

试件的尺寸及形状会对混凝土的强度产生一定的影响作用，混凝土试件成型以后，将多余的混凝土用刮刀刮去，在将要初凝的时候，利用抹刀进行抹平处理，试件抹面和试模边缘的高差必须小于0.5毫米。棱柱体试件的抗压强强度不可以大于立方体试件的抗压强度，棱柱体试件的抗压强度与其高宽（径）比有着紧密的联系，高宽（径）与抗压强度呈正向相关关系。

2.3.2表面状况

混凝土试件承压面的情况会直接影响着桥梁混凝土强度的试验。如果混凝土试件受压面上存在油脂类别的润滑剂等物质，会使环箍的作用大幅度地减少，导致试件直裂破坏问题的出现，测量结果显示的强度也较低。

2.3.3试验室的养护条件

养护室与混凝土成型室的温湿度等情况也是混凝土强度的影响因素。将把混凝土成型室的温度控制在20℃±5℃的范围以内，在相对湿度方面，不可小于50%。在桥梁混凝土试件在成型以后，采取湿布覆盖表面的办法，将静放于成型室一至两个昼夜的时长，然后再进行拆模处理，再换进标准养护室实施养护。应把标准养护室的温度控制于20℃±2℃的范围以内，在相对湿度方面不可大于95%，试件最好安置于铁架或者木架上，之间的间距不可小于10mm-20mm，为了防止用水直接冲淋，试件的表面应保持一层水膜。

3.总结语

总之，桥梁施工中水泥混凝土裂纹与强度不足的问题是混凝土工程施工中经常出现的问题，这两类问题的出现使得桥梁的施工质量得不到保证，引起桥梁施工中混凝土的裂纹与强度不足问题的原因有很多，相关施工人员必须根据施工条件，对出现的原因进行探究，并研究解决的策略，以保证桥梁的施工质量。

参考文献：

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