桥梁施工中裂缝问题的分析和对策分析

2016-05-15魏奇伟中铁五局集团第五工程有限责任公司

珠江水运 2016年15期

关键词：桥梁工程骨料现象

◎ 魏奇伟中铁五局集团第五工程有限责任公司

桥梁施工中裂缝问题的分析和对策分析

◎ 魏奇伟中铁五局集团第五工程有限责任公司

在桥梁工程施工过程中，裂缝问题一直是一个比较典型的、危害比较大的问题，对桥梁的质量及使用寿命均造成了比较大的影响。本文以实际工程为例，对桥梁工程混凝土裂缝出现的原因进行了分析，然后对裂缝的控制和预防措施进行了探讨。

桥梁施工裂缝问题处理措施

在我国公路桥梁建设中，桥梁工程对我国经济的发展影响具体，桥梁工程建设项目也越来越多。在桥梁工程施工建设中，混凝土裂缝问题是一个常见的问题，对车辆的正常通行埋下了非常大的隐患。混凝土裂缝病害的出现不仅和施工材料的质量及施工技术有关，还和外界环境的温度有比较大的联系。所以，在桥梁工程建设过程中，要重点分析混凝土裂缝产生的原因，并采取相应的处理措施，保证桥梁工程质量可以达到设计要求。

1.工程概况

某桥梁工程总建设长度为436.2m，为12跨两台11墩，除了5号墩、6号墩和7号墩为空心墩以外，其他的均使用实心墩，桥梁工程所处地区昼夜温差大，气候干燥，施工过程中如果采取的处理措施不当很容易出现裂缝。

2.桥梁工程施工裂缝出现的原因分析

2.1造成结构性裂缝发生的主导因素

（1）由于混凝土骨料中的成分较多，既有水泥、外加剂等物质，又有活性硅等物质，这些物质与地下水作用后会引发化学反应，尤其是硫酸遇水后所形成的铝酸钙会与水泥发生作用，造成混凝土体积膨胀，结构之间的拉力也会加大，引发结构裂缝现象的发生。此外，受到地下水的侵蚀混凝土的钢筋若生锈，则会发生一系列化学反应，造成模板渗透性能降低，再加之施工中如果施工人员操作不合理造成水泥量过多等现象，也会引发混凝土结构的变形，长此下去出现一定的裂缝现象。

（2）在进行桥梁施工中由于施工人员的操作失误造成锚垫板的位置没有设置在合理的位置或者未进行有效的固定等现象，造成该部分的混凝土强度与实际要求不相吻合，当外力作用时会造成结构的承载力降低，进而引发裂缝等不良现象。

2.2 非结构性裂缝形成的原因

（1）塑性裂缝与收缩裂缝。塑性裂缝讲的是在可塑环境下混凝土所出现的裂缝现象，此种现象有两种类型。①收缩裂缝，收缩裂缝出现的原因是施工人员浇筑混凝土工作完成后水分蒸发速率过快，造成混凝土表面出现干燥现象，从而引发的裂缝现象。②沉降裂缝，造成此种裂缝现象出现的原因是混凝土的基础支架部位出现不均匀的沉降现象，使得局部混凝土结构发生变形等异常引发的裂缝现象。

（2）长期干缩裂缝。此种现象主要是混凝土被长期裸露在空气中，受到外界因素的影响使得混凝土的体积发生变化，当达到一定承载范围时所出现的裂缝。

（3）温差裂缝。由于混凝土自身内外温度的巨大变化再加之周围环境温度的变化，使混凝土结构的稳定性降低。当外界环境变低时混凝土结构会发生一定程度的冷缩现象，当温度较高时又会发生膨胀现象，长此下去会造成混凝土结构受力不均匀引发裂缝现象的发生。

3.预防混凝土裂缝现象的应对措施

3.1严格控制原材料，减少混凝土自身收缩

（1）水泥。在施工中所选择的水泥应满足相关要求，在选购水泥中作为施工主办方绝对不能为了图一己私利，而选择劣质水泥，而应在正规的厂家处购买，提高施工的成效性。选取优质水泥使用效率高，而且耗能低。选择低热水泥可以尽可能地减少混凝土的温升值。混凝土现场实测温度上升曲线见图1。

图1 混凝土现场实测温度上升曲线

（2）骨料。混凝土中细骨料的选择中砂效果最佳，而且细度模数应满足相关要求，在骨料的选择中应确保砂、石含泥量等都应控制在合适的范围内而且骨料中不应含有杂质。

（3）外加剂。为了增强混凝土的稳定性，可在混凝土中添加一定量的外加剂。

（4）配合比。在施工中需要选择性价比较高的骨料，而且砂石质量要进行严格的控制，尽可能地减少外部拉力对混凝土的影响，提高其稳定性。3.2强化施工过程的控制阶段

（1）拌和。在混凝土搅拌过程中，首先应根据施工相关要求选取合适的配比，然后按照科学的操作流程进行搅拌，待符合相关要求后即可投入使用。

（2）有效降低混凝土的浇筑温度。在降低混凝土温度方面要从材料方面进行全面考虑，在混凝土的运输中为了防止日晒可采取一定的防晒措施，在浇筑前将混凝土置于阴凉处，使其温度处于可控范围内。

（3）浇筑仓面的有效控制。在混凝土的各个区域薄弱部位受到裂缝侵袭的几率最大，因此应做好薄弱区域的防护措施。在混凝土浇筑时有从以下几点加以有效控制。①伪劣材料或者不符合要求的材料不能进入仓内。②每一浇筑层收仓前要确保平整。③振捣混凝土时直到无气泡、没有下沉现象出现最佳。④若在施工中遇突发状况，中间停留时间不能超过混凝土允许的停仓时间，一旦超时应立即采取有效的措施加以补救，以免对后续施工造成一定的影响。⑤同一仓面所选择的材料不管是型号或者性价比都应相同，以避免发生不良现象。

（4）二次抹压。待混凝土浇筑完成后应对其进行抹压处理可减少混凝土干缩现象的发生。采取二次抹压一方面可增加混凝土表面的密实度，另一方面也能有效减少混凝土裂缝现象的发生。

（5）避免钢筋锈蚀的方法。若混凝土钢筋发生锈蚀现象则会造成混凝土出现不同程度的裂缝，因此为了有效避免上述现象的发生可选取一定厚度的保护层加以防护，做好振捣工作，提高混凝土的密实度。

（6）混凝土入模温度应严格控制。混凝土入模对温度的要求较为严格，因此应尽量选择天气较凉爽的季节进行施工，以降低混凝土的入模温度。

（7）改进施工技术。因为混凝土钢筋属于热的良导体，热的良导体吸热快，散热也快，当温度升高时钢筋会迅速升温而温度降低时钢筋温度又会迅速下降，这种一冷一热也是混凝土产生裂缝的主要原因。因此应做好混凝土初凝前的抹压工作，尽可能地减少裂缝现象的发生。此外对于容易发生裂缝的部位可通过埋设应力变传感片，以便及时测试该区域混凝土的拉应力，还可通过在基础面筋上增加铁丝网等方式提高混凝土的抗裂性。

（8）重视混凝土的测温工作。为了有效控制混凝土内外温度的变化，施工人员可在承台部位设置很多测温点，并在每个测温点部位埋设温管，能够实时测量混凝土中心的温度变化幅度。

3.3养护工作

混凝土施工完成后对其进行一定的养护很重要，既可以提高混凝土的稳定性，又可以延长桥梁的使用年限。在混凝土施工中为了使混凝土内部的热量尽可能地散发出去，可通过注入冷循环水加以实现，在养护中可采取内散外蓄的养护方式增强混凝土的强度与稳定性，此种养护方式特别适用于超厚大体积的混凝土地段施工，效果较为显著。在冬季施工中由于天气较为寒冷，混凝土会发生冻胀等不良现象，在日常工作中可采取多种方法比如地下蓄热法或者混凝土中加入防冻剂等方法减少冻胀现象的发生，为桥梁工程的顺利竣工提供一定的保障。