浅谈市政桥梁施工混凝土裂缝成因及其防治措施

孙 榴

中铁九局西南分公司，四川成都 610000

在桥梁工程的建设当中，从建成一直到使用都会涉及到设计运营管理、施工以及监理等各个方面。所以，造成混凝土桥梁裂缝形成的原因是有多方面因素引起的。有可能是设计出现了纰漏，也有可能是施工质量较为低劣，或者是监理能力不足等，所以，要想了解混凝土桥梁裂缝成因，一定要从多个方面进行考虑。

1 混凝土裂缝的危害

混凝土裂缝几乎是所有桥梁工程施工和使用中都会出现的一种质量通病，由于施工工序不当，或施工管理不到位而引发的混凝土裂缝，对桥梁工程结构稳定性以及桥梁整体质量有着严重的影响。尤其是对于我国的桥梁工程来说，由于桥梁的使用年限相对较长，桥梁本身就可能存在着各种各样的质量问题，包括混凝土裂缝。桥梁工程中，由于钢筋混凝土结构本身便具有一定的微型裂缝因素，再加上外部自然环境因素、混凝土施工因素等多种因素的共同影响，便极容易导致桥梁结构出现开裂、破损以及混凝土表层严重现象，形成质量病害，危及桥梁的结构安全，也不利于路桥路面行车，给行车安全造成威胁[1]。

2 混凝土裂缝产生的原因

2.1 侵蚀性介质腐蚀

由于侵蚀性的介质在腐蚀作用下形成的混凝土裂缝，一般都是和混凝土的结构内部所含的某些化学成分有关。当这些化学成分和外界某些具有侵蚀性的介质产生接触后，便容易发生化学反应，进而对混凝土结构的产生影响或破坏，导致混凝土表面裂缝的产生，严重者还会威胁到混凝土的内部结构。

2.2 混凝土收缩造成

混凝土凝固之后，一些水泥颗粒会和水分相结合，使得混凝土的体积减少，这种现象称之为凝缩现象。还有一种情况就是在水分蒸发之后体积也会缩小，这种现象则被称为干缩现象。干缩现象和凝缩现象统称为收缩现象。混凝土的干燥过程是从表面到内部干燥的过程，所以表面发生的搜索面积较大，而内部的收缩则较小。这种不均匀的收缩现象，使得表面混凝土承受了较大的拉力，内部的混凝土则承受着较大的压力，如果表面的混凝土拉力超过其承受范围的时候就会出现收缩裂缝。

2.3 冻融破坏

混凝土的冻融破坏现象主要表现在混凝土表面。混凝土内部结构中存在着大量的裂缝和孔隙，路桥建成之后，如果碰上下雨天气，雨水会通过孔隙慢慢渗透到混凝土的内部结构中；当外界当温度降到零点或者零点以下的时候，混凝土结构孔隙当中渗入的水分就会发生冻结膨胀，进而使得混凝土的孔壁受到压缩而出现变形。当温度升高的时候，外界温度不再处于零点时，混凝土孔隙中已经结成冰的水分会慢慢融化，使混凝土孔壁产生一定的拉力。在旧桥工程的多年使用过程中，混凝土经过多次的反复冻融后，其结构本身便容易出现开裂现象，进而降低混凝土结构的强度[2]。

2.4 材料选配和施工工艺不当

使用了过期的水泥，骨料的含泥量过高，水泥中的含碱量超标，水泥水化热以及骨料石灰石等问题。混凝土的拌合设备是500型的强制式混凝土搅拌机，在操作过程中，如果拌合的时间较短，就会使得混凝土的均匀度达不到要求，从而形成混凝土的水灰比超出设计用量。如果水灰比较大，就会使得混凝土的干缩量过大，从而发生干缩裂缝的问题。

2.5 温度变化形成的裂缝

混凝土受到阳光照射、夜间降温、水泥水化热等因素的影响，出现了冷热变化的时候，就会产生膨胀或者收缩而形成温度应力。如果温度应力超出了混凝土的抗拉强度时，就会形成裂缝。施工过程中的违规操作现象也会形成裂缝。在混凝土搅拌和运输的时间过长时，就会使得水分蒸发而出现混凝土浇筑过程中的塌落的问题，从而导致混凝土出现了不规则的网状裂缝等。

3 混凝土桥梁裂缝的防治措施

3.1 在桥梁设计阶段进行控制的措施

优先采用补偿收缩混凝土技术。在一般的混凝土裂缝现象中，大多数都是由于混凝土收缩而形成的。要想解决这一问题，可以通过在混凝土当中用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践表明，这一做法的效果非常好。在大体积的混凝土当中，通常采用60天龄期的混凝土强度值设计的标准值，从而有效降低混凝土单方的用灰量。另外，还可以运用各类较为有效的混凝土掺合料。在设计过程中，应当尽量避免由于结构断面突变而造成的应力集中问题。如果由于造型或者结构方面等方面的限制而不能避免的时候，就应当在局部进行调整，比如在转角处作圆角处理，突变处做成渐变过渡的处理办法。另外，也可以加强构造的配筋，在转角处增配斜向钢筋。针对较大的孔洞，可以在周边设置一些边角钢[3]。

3.2 施工工艺措施

在施工过程中，一定要严格控制施工工艺和施工质量。首先应当准确固定钢筋的模板和成型安装位置，避免其在施工过程中出现变形而导致钢筋上面的氧化铁皮或者污染物需要清理，从而影响到钢筋的粘结力度。在振捣的时候，振捣棒应该快插慢拔，依据不同的混凝土坍塌落度掌握合适的振捣时间。大力倡导运用二次振捣和二次抹面技术，此举能够有效排除泌水混凝土当中的水分和气泡。良好的施工方案能够有效控制和预防裂缝的发生。在施工方案中，应当确定一定的浇筑量位置、构造以及施工缝的间距等。一次浇筑的长度通常由垂直施工缝进行分割，最好应当设置在变截面处，或者受剪力较小的位置。另外，还应当尽量将分层位置留在变截面处。应当尽量避免在炎热的天气或者昼夜温差较大的时段进行浇筑施工。

3.3 严格控制施工材料的质量

施工原材料是工程的重要组成部分，会直接影响到工程质量。所以，施工单位一定要严格把关原材料的采购环节，其次还应当对原材料进行必要的测试与鉴定，严格禁止不合格的材料或者半成品进入施工现场。另外，还应当控制好各施工阶段的材料质量。应当定期检查施工单位的各阶段工程施工所需要的原材料。对主要原材料应当行现场检查，如果发现不符合要求或者有问题的材料，一定要坚决制止其使用。对于会影响到施工质量的要害问题或者普遍性的问题，一定要本着“质量第一”的原则及时进行处理，绝不能为施工质量埋下隐患。在施工过程中一定要控制好水灰比以及沙率。在保证完全捣实以及满足了浇筑要求的前提下，尽可能地选用大骨料并且多用骨料，从而降低桥面混凝土的和易性。质量检验是质量管理工作当中重要的一项任务，应当选用综合素质较高的检验人员，并且对其进行相关的技术培训，还要定期校正相关的检测工具与仪器，从而有效提升检验质量水平[4]。

3.4 加强现场施工的控制与管理

在振捣的过程中，应该根据不同混凝土的坍落度把握好振捣的时间，尽量避免由于时间过短而造成的振捣不密实，或者漏振、过振等问题，这会导致混凝土的强度不够或者不均匀。如果证道时间过长，则会出现分层现象，使得粗骨料沉入底层，细骨料留在表层，出现强度不均匀现象，从而很容易出现上层裂缝的问题。可以通过二次抹面以及二次振捣技术来有效排除混凝土内部的水分以及气泡。

在混凝土裂缝的防治工作环节，混凝土的早期养护工作是非常重要的。为了有效降低混凝土早期所出现的收缩问题，应当严格控制构件的湿润养护。而针对大体积的混凝土，应该采用流水或者蓄水的办法进行养护，养护时间一般都在14到28天之间。对于大体积的混凝土，应当充分考虑到水泥水化热的问题，在施工过程中应该采取相关的降温措施，以免集中出现水化热的高峰问题。浇捣成型之后，应当通过蓄水方式来进行保温，可以在表面覆盖一层薄模或者麻袋等，从而有效防止因为混凝土内外温差过大而出现的温度裂缝[5]。

3.5 其他的防治措施

在桥梁结构的设计当中，应当充分考虑有施工顺序对内力所产生的影响。一定要严格遵照施工方案进行施工，不能随意改变施工的顺序，避免造成不必要的附加应力而引发结构性开裂问题。在施工技术方案中，还应当做好控制入模混凝土温度、浇筑后的混凝土温度以及养护和拆除模后的养护措施等方面的工作。在施工前应当进行技术交底，将各项施工任务落实到具体，安排专门的技术人员进行指导以及监督工程质量。

4 结语

形成混凝土结构裂缝的原因非常复杂，除了环境因素以外，大多数情况都是由于有害物质通过结构中的毛细孔或者微裂缝，以水或者气体为载体在结构中进行扩散所导致的。只有通过对设计、施工以及原材料等方面的严格把关，提升施工质量，从而在最大程度上对于混凝土的裂缝进行预防以及控制，才能够使得建筑物的混凝土质量得到保证，使其具有较好的耐久性与可靠性，进而保障大家的生命与财产安全。

[1] 靳枭. 市政桥梁工程施工中混凝土的裂缝控制措施[J]. 建材与装饰，2017（37）：225.

[2] 张源. 市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治技术措施[J].城市建设理论研究（电子版），2017（18）：135.

[3] 崔伟莲. 市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土施工技术要点分析[J]. 江西建材，2017（11）：114.

[4] 徐汇. 市政桥梁施工混凝土裂缝及其防治措施分析[J]. 绿色环保建材，2016（10）：92.

[5] 孙加启，万自凤. 市政桥梁施工中常见的问题和防治措施[J].工程技术研究，2016（5）：200.