现浇混凝土桥面裂缝成因及监理控制研究

方芳内蒙古交通建设监理咨询（集团）有限公司



现浇混凝土桥面裂缝成因及监理控制研究

方芳
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摘要：通常，现浇混凝土桥面干缩裂缝一个重要因素是由于蒸发引起水分的变化，这种蒸发干燥过程总是由表及里逐渐深入，由于水分和湿度的变化不均匀，所以引起的干缩变形也不均匀。因此，在现浇混凝土桥面施工中，了解干缩裂缝产生的原因，采取有效的监理控制措施，才能避免裂缝的出现。

关键词：现浇混凝土桥面；桥梁；裂缝；监理

一、现浇混凝土桥面干缩裂缝产生的原因

现浇混凝土桥面干缩裂缝主要取决于干缩、弹性性质和抗拉强度等方面的综合因素，通常，只要满足以下三个条件时就容易出现干缩裂缝，分别是：现浇混凝土桥面发生干缩变形、处于约状态、干缩应力达到现浇混凝土桥面抗拉强度等级。在现浇混凝土桥面的初期硬化阶段由于水泥放出大量的水化热，使得结构内部温度不断上升，而现浇混凝土桥面表面已硬化或开始硬化，造成表面在收缩而内部还没有收缩的状况，进而在现浇混凝土桥面表面形成拉应力。在后期降温、硬化阶段中，现浇混凝土桥面收缩受到周边结构约束影响，又会在现浇混凝土桥面内部形成拉应力。现浇混凝土桥面是一种脆性的各向异性材料，抗拉强度只有抗压强度的1/10左右，当这些拉应力超出现浇混凝土桥面的抗拉能力时，就形成了裂缝。

二、影响干缩的主要因素

影响现浇混凝土桥面干缩变形的因素很多，主要有：水泥品种、水泥用量、骨料性质、外部环境、施工质量、构件的体表比、钢筋间距及约束条件等。实验结果及实践表明：水泥等级越高现浇混凝土桥面的收缩量则越大；水泥用量越多，收缩量越大；水灰比越大，收缩量也越大。反之，骨料的弹性模量越大、骨料越坚硬，现浇混凝土桥面的收缩量越小；在现浇混凝土桥面硬化过程中环境湿度越大，现浇混凝土桥面的收缩越小；同时在湿度大的情况下，养护的温度越高收缩量越小，相反在湿度小或干燥状态下，温度越高现浇混凝土桥面的收缩量越大。施工时现浇混凝土桥面振捣越密实，收缩量越小。构件的体积与表面积的比值越大，现浇混凝土桥面的收缩量越小。钢筋间距的大小也是影响裂缝的主要原因，设计上进行现浇混凝土桥面抗裂计算时，其影响抗裂计算主要数据是钢筋直径与配筋率比值，在同等配筋率情况下，选择钢筋直径小、钢筋间距布置小的比选择钢筋直径大、钢筋间距大的抗裂计算结果明显要好。根据工作中观察，约束条件是发生干缩裂缝的一大主因，当约束力较弱、约束面积较小时，不易出现干缩裂缝，因为此种条件下其收缩量小，且约束力不能使内部拉应力超过现浇混凝土桥面抗拉强度。反之，当约束力较强、约束面积较大时，容易出现干缩裂缝，因为此种条件下其收缩量大，且约束力使内部拉应力超过现浇混凝土桥面抗拉强度而出现裂缝。

三、预防干缩裂缝的监理控制措施

（1）严格审查施工单位报审的现浇混凝土桥面配比报告，合理调整现浇混凝土桥面的配合比。主要审查报告中骨料各种粒径所占比例、水泥用量和用水量；严禁使用单粒径级配，各种粒径的骨料要进行科学合理的掺配，使之接近合理级配曲线。骨料级配合理可减少水泥用量，而减少水泥用量便可以减少水泥的水化热和用水量，避免或减少干缩裂缝出现的可能性，同时，也可能提高现浇混凝土桥面的强度。

（2）在选择水泥品种时，优先考虑选用干缩较小的水泥品种，普通水泥的干缩要低于矿渣水泥。

（3）从搅拌开始到现场现浇混凝土桥面泵出口连续控制现浇混凝土桥面的坍落度，搅拌时严格控制好用水量，运输路上到现场泵送过程中不得随意加水。旁站监理人员对随时观察现浇混凝土桥面来料的流动性，现浇混凝土桥面流动性好说明坍落度大，需马上用坍落度仪进行现场检测。坍落度超过允许值时必须要求现浇混凝土桥面供应商驻现场技术人员进行处理或直接退回。通过控制坍落度来控制用水量，能有效控制现浇混凝土桥面的收缩和温度应力。

（4）要求浇筑现浇混凝土桥面前对模板进行充分湿润，且最好避开高温天气浇筑现浇混凝土桥面。如遇高温天气作业，监理应要求施工单位采用对模板降温，给碎石降温，控制现浇混凝土桥面浇筑层厚度等办法，减少现浇混凝土桥面表面过快失水引起干缩裂缝。

（5）监理在隐蔽验收时严格检查钢筋的保护层厚度。在钢筋现浇混凝土桥面结构中，钢筋设在正确的配筋位置，除能发挥抗拉特性外，还能对现浇混凝土桥面回缩有约束作用，能避免现浇混凝土桥面出现干缩裂缝。

（6）对于冬季施工时，就需要采取相应的保温措施，并且注意慢升温，慢降温，避高温，尽量避免因现浇混凝土桥面表面急剧的温度变化出现表面应力而引发裂缝。

（7）由于现浇混凝土桥面是一种水密性材料，因此一定要做好养护工作。严防常期暴露在自然环境中，要杜绝干湿循环，应当及时覆盖洒水养护，使现浇混凝土桥面表面处于湿润状态，这样既降低现浇混凝土桥面环境温度，又防止表面干缩出现裂缝。特别是现浇混凝土桥面早期的前7天，水化热大，现浇混凝土桥面强度及弹性模量急剧变化，内部产生变形应力，如与温度应力迭加，产生更大拉应力。而现浇混凝土桥面本身抗拉性差，早期则更低。因此养护不好更容易出现裂缝。

（8）根据对本工程所产生裂缝的观察，合理进行分缝分块可减轻约束作用，缩小约束范围。同时构件的配筋采用小直径，增加布筋密度的方式，可减少裂缝发展的趋势。

（9）对于在地下施工的工程则可采用早回填、早覆盖的方法，防止因风吹而增加现浇混凝土桥面表面水分的流失。

（10）在现浇混凝土桥面凝固前，对于现浇混凝土桥面表面的细小裂缝，可以相应的工具进行压抹处理，并形成微膜保护。

四、结语

在某现浇混凝土桥面工程施工中，通过采取上述措施，现浇混凝土桥面极少或没有再出现裂缝。由于现浇混凝土桥面的本身特性，要想完全避免干缩变形及干缩裂缝比较困难，但在监理工作中仍可采取各种预防和规避措施，尽量减少现浇混凝土桥面的干缩变形。对于环境温度变化大的现浇混凝土桥面构件更应重视干缩变形，以免温度变形应力和干缩应力叠加而增大裂缝出现和发展的可能性。

参考文献：

[1]王东.现浇混凝土桥面结构裂缝的分析与处理措施[J].黑龙江科学.2014(09)

[2]刘应龙,张汉平,王涛,魏淼.浅析混凝土梁板裂缝的鉴定与处理[J].建筑监督检测与造价.2009(06)