公路预应力混凝土桥梁裂缝成因及措施研究

杨补林

摘 要：随着社会的不断发展，交通运输显得越来越重要，公路和桥梁作为交通运输的重要组成之一，其质量情况与经济的发展和人们的生活密切相关。目前，我国的经济正飞速发展，对公路和桥梁的需求也越来越高，这就要求施工技术水平也必须相应提高。预应力技术能够很好地解决桥梁施工过程中跨度大、作业难度高等问题，被广泛应用于桥梁建筑工程中。文章对公路预应力混凝土桥梁裂缝产生的原因进行了详细的讨论和研究，并提出一些有效的预防措施。

关键词：预应力混凝土桥梁 裂缝 成因 技术措施

中图分类号：U445.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）01（a）-0040-02

目前我国的预应力混凝土桥梁的应用已经非常广泛，据有关数据显示，在我国所有桥梁中，预应力混凝土桥梁已经占到了80%左右。由于造价低、养护成本小、能够提高构件抗裂度和刚度等优点，在中小跨度的桥梁结构中尤其受到青睐。然而，由于公路桥梁的使用率较高，有部分桥梁在运营数年后出现跨中下挠、钢筋腐蚀、梁体开裂等情况，严重影响了公路桥梁的使用，其中以腹板裂缝最为常见，给桥梁技术人员带来了很大的困扰。所以，必须对这一问题形成重视，并采取措施进行加固和防御。

1 预应力混凝土桥梁产生裂缝的原因

公路预应力混凝土桥梁出现裂缝的原因有多种，从设计到材料，再到施工过程，都有其成因，大体包括以下几点。

（1）设计因素。

设计院在设计的时候，大多数都是从强度的方面去考虑，忽略了混凝土材料的收缩性以及外部荷载等因素，所以配筋就不能够满足显示使用的要求，尤其是桥梁在投入使用后，长期的外部荷载产生的不停振动，不符合要求的配筋就非常容易出现裂缝的情况。

（2）水泥因素。

目前市场上常见的水泥由于原料的不同，导致水化热、吸水率、强度以及膨胀系数都有所差异，所以，在施工的过程中需要根据不同的使用部位和环境来选择合适的水泥。而目前有想到一部分混凝土搅拌站没有充分考虑到这些因素，从而采用了不合适的水泥，或掺合料比例不正确，从而导致在桥梁的施工过程中水泥产生的水化热较大，混凝土收缩剧烈，而出现裂缝。

（3）混凝土的配比原因。

公路预应力混凝土桥梁对混凝土的要求比较严格，不同的部位、环境、高度、运输过程等对混凝土的强度要求也不一样，所以，应该根据实际情况对混凝土的配合比进行相应的调整。尤其是在冬季、雨季施工，经常会加入外加剂来增加混凝土的和易性和吸水率，而混凝土在凝固过程中产生的高温会让混凝土的水分快速流失，从而导致因为缩水而出现裂缝。

（4）模板问题。

为了追求效率和利润，有相当一部分施工方没有对模版进行充分的湿润就投入使用，而这些模版大部分为木材，平常比较干燥，如果没有充分湿润就投入使用，则会在混凝土的浇筑过程中迅速吸收水分，导致混凝土水分损失，强度下降而出现干缩裂缝。

（5）混凝土浇捣后抹干压光过度。

当浇筑完混凝土以后，如果对其表明进行过度的抹平压光，会单刀直混凝土中的细骨料过多地存在于表层，在混凝土表明形成一层水泥浆，其中含有大量的水分和氢氧化钙，直接接触空气发生化学反应会产生很大热量，从而导致混凝土表面体积发生碳水化收缩，出现裂缝。

（6）养护不当。

在桥梁的混凝土浇筑完毕后，要采取正确的养护方式，养护的时间、强度以及频率要视施工场地的环境、降水情况、温度等情况确定。如果养护过早，则会影响混凝土的凝结，如果养护过晚，混凝土已达到强度，而达不到养护效果。尤其是在温度比较高的夏季，如果养护方法不当，则会导致混凝土因为高温而急剧收缩，从而出现裂缝。

（7）温度应力。

如果浇筑完的混凝土内部温度下降的太快，或者与周边环境的温差太大，则会在温度应力的作用下产生裂缝。很多桥梁工程会深入水下，由于水和空气的比热比热容不同，温度变化也不一样，同一构件的混凝土在这样不同的环境下会发生不一样的温度变化，其内部会由于温度应力的作用而导致变形，出现裂缝。所以，通常会采用加入外加剂的方式来中和温度的差距。

（8）钢筋锈蚀。

钢筋锈蚀是经常发生的情况，如果施工方在施工的时候对钢筋采用的保护措施不当，如保护层厚度不够、混凝土表面的孔洞没有进行有效处理，那么空气中的水分就会腐蚀混凝土内部的钢筋，从而导致钢筋锈蚀而发生膨胀，使得混凝土表面出现裂缝。尤其是在水中直接与水接触的混凝土，钢筋锈蚀的情况就会经常出现。

（9）施工荷载超载。

很多施工单位在施工的过程中在混凝土强度没有达到要求的时候就在上面堆积其他施工材料，从而导致混凝土在过量荷载的压力下发生变形，从而产生裂缝。

（10）拆模过早。

在施工过程中，施工单位由于成本问题准备的模版数量不足，又为了不影响工期，只好在混凝土强度还没有达到设计要求的时候就提前拆模，导致混凝土在没有足够的支撑下因重力作用而发生裂缝。

（11）后浇带施工不慎而造成的板面裂缝。

公路桥梁工期较长，通常都采用分段的方式进行施工，这就需要设置后浇带。如果在对后浇带进行封堵的过程中采用不正当的方式，如时间不达标、有垃圾堆放、表面未进行凿毛处理，在进行新旧混凝土浇筑的时候就不能完全融合，再加上水平荷载作用，就会产生裂缝。

2 公路预应力混凝土梁桥的裂缝处理方法

在施工过程中或者使用过程中，如果预应力混凝土桥梁有裂缝情况发生，必须要先进行调查、评定、分析裂缝的成因，针对不同的因素采取具有针对性的措施尽早进行处理，避免裂缝会持续发展，确保大桥的安全性，保障大桥能够安全运营。如前文分析，预应力混凝土桥梁裂缝产生的原因包括设计、材料、施工、养护等多个方面，同时要从结构方面进行深入分析，最终确定裂缝的成因，有针对性地采取有效方法对裂缝进行处理，常用的处理方法有以下几种。

（1）结构补强法。

对于因为设计、施工或者超载等不可抗力而导致的桥梁裂缝，如果长时间不去处理就会影响预应力混凝土桥梁结构的耐久性。对于这种情况经常会采用结构补强的措施进行处理，主要包括断面补强、锚固补强、预应力法等处理措施。

（2）粘贴钢板。

粘贴钢板是预应力混凝土桥梁裂缝处理措施的常用手段。如果裂缝在0.15mm以下，则可使用环氧材料进行封闭，或者对裂缝裸露面进行锯凿，让裂缝口形成槽形豁口，然后用压浆猴子其他材料进行填充粘结封闭；如果裂缝大于0.15mm，则可以选择压浆处理。要注意的是必须要将混凝土秒面打磨平整，清理干净，然后采用环氧胶泥粘贴钢板，并使用锚固螺栓对钢板进行施压，确保粘结牢靠。

（3）表面涂抹法。

如果裂缝较浅，以能够看到钢筋为准。这类裂缝没有形成贯通，透水的可能性较小，可以直接在其表面涂抹水泥砂浆进行封堵，水下的结构则必须使用防水砂浆。

3 结语

综上所述，公路预应力混凝土桥梁在我国广泛使用，其运营的安全性关乎我国的经济民生，一旦发生裂缝等情况，将会带来巨大的安全隐患。通过分析可知，公路预应力混凝土桥梁结构裂缝的成因包括设计、施工、材料、后期养护等多方面。所以，必须从设计阶段就用专业的态度，我们必须从设计阶段开始做好充分的设计值，在施工中严格按照施工规范进行施工，加强材料的检验和监测，同时在投入使用后要进行适当的保养和控制，才能保证桥梁工程能长久安全地供我们使用。

参考文献

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