基于桥梁混凝土裂缝的施工控制技术探究

高友彬

(福建省同源建设工程有限公司，福建 福州 364200)

0 引言

如意路位于平潭综合实验区金井湾片区内，道路东起坛西大道，西至金井三路，道路途径北厝路、金井三路、金井五路、金井二路、天大山东路、如意纵二路、如意纵一路等24 条规划道路。本工程在桩号K2+411 设置1 座桥梁跨越50m宽的3#规划排洪渠；上部结构采用预应力混凝土简支空心板桥，跨径3×20=60m。双幅桥布置，单幅桥桥宽20.75m。为了有效控制桥梁混凝土裂缝的产生，分析其具体施工控制措施。

1 桥梁混凝土裂缝的成因分析

1.1 荷载所造成的裂缝

第一，直接应力裂缝分析。造成直接应力裂缝最主要的原因在于桥梁结构设计不够科学合理，实际受力情况和模拟受力情况有较大差异，从而造成桥梁安全系数不足。另外，在施工过程中没有严格遵照施工设计图纸来实施，对于施工中材料的堆放、运输以及安装控制不够。

第二，次应力裂缝分析。造成次应力裂缝最主要的原因在于外部载荷引发的次生应力而造成的裂缝。例如在桥梁结构中所进行的开洞施工，常常只按照以往经验设置受力钢筋的数量和模式。由于受力构件挖孔之后会在孔周边产生非常大的应力集中，从而产生次应力而引发裂缝。

1.2 温度变化引发的裂缝

一旦混凝土内外部存在较大的温度变化就会引发混凝土的变形，会在结构内部产生较大应力。造成温度裂缝的主要原因包括日照、温度骤降、水化热等等。日照主要就是指桥体主梁和面板等受到阳光强烈照射之后温度远超其他位置，造成局部应力较大而引发裂缝；温度骤降就是指混凝土施工完成后受到冷空气或者雨雪影响而造成桥体外表面温度突然下降，内外温差较大而引发的裂缝；水化热就是指完成较大体积混凝土浇筑后，水泥水化释放出大量的热量，造成混凝土内部温度较高，内外温差较大引发的裂缝。

1.3 钢筋锈蚀引发的裂缝

此种裂缝主要是因为混凝土保护层厚度不足或者钢筋质量较差，从而造成钢筋表面氧化膜的破损，使得钢筋的表面受到侵蚀。因为结构内部钢筋受到锈蚀造成结构体积发生较大变化，对于周边混凝土产生膨胀应力，一旦应力超限就会顺着钢筋纵向产生裂缝。

1.4 沉降所引发的裂缝

完成桥梁的基础施工之后，受到整体结构的影响，容易出现水平方向或者竖直方向的不均匀沉降，从而造成混凝土结构应力。一旦应力超出混凝土的抗压能力就会出现裂缝。

1.5 施工引发的裂缝

混凝土施工过程中施工裂缝是最为常见并且很难避免的裂缝，很多因素都会造成此种裂缝的产生，例如施工技术人员水平不足、施工过程中疏忽大意等都会引发混凝土裂缝。特别是对于复杂桥梁工程来说，施工中存在着很多交叉工艺，并且很多工序需要通过大型机械设备来实现，若是施工中没有严格遵照技术标准进行操作就会改变道路桥梁的结构，降低其承载力，从而产生裂缝。

1.6 养护不当引发的裂缝

桥梁工程都是在室外进行的，刚刚完成的混凝土始终处在外部环境影响下。若是受到天气影响在混凝土没有达到相应强度情况下水份已经流失，就会造成混凝土的硬化，从而造成较严重的收缩，影响到混凝土质量。此种情况下需要对混凝土实施必要的养护，可以利用浇水的方式来减少混凝土水份的流失，确保混凝土达到相应强度时保持相应湿度。另外，在养护不当的情况下混凝土的很多位置存在受力不均的情况，从而产生不规则的裂缝。

2 桥梁混凝土裂缝的施工控制技术

2.1 提升桥梁整体设计水平，加强施工监督力度

对于桥梁工程来说，设计质量在很大程度上影响着整个工程的质量，也是产生裂缝的重要原因之一，所以一定要对设计方案进行优化，确保工程施工质量以及效率。一方面要制定出较为明确的施工质量标准，并且进行严格的技术交底，降低设计以及施工错误的发生。另一方面要加强细节方面的有效控制，需要设计单位、施工单位、建设单位以及监理单位共同进行方案分析研究，各方认可签字后才可以投入使用。

不断完善工程质量监督管理机制，确保工程各环节质量的有效监督。要确保道桥工程参与方对于整个工程施工具有知情权，可以通过定期检查的方式对施工材料、施工工艺加强监督，对于各方质量行为进行有效约束，从根本上控制施工裂缝的产生。

2.2 加强施工过程中的温度监测，加强温度控制

对于桥梁工程来说，施工过程中影响最大的因素就是温度，对于温度的有效控制是预防出现裂缝最主要的措施。混凝土完成浇筑之后会出现较严重的水化热效应，所以在正式施工之前需要混凝土材料实施预降温。另外，在保存混凝土时可以对其中的粗骨料实施遮挡，能够有效降低粗骨料温度上升。案例工程中的混凝土体积较大，在正式施工前可以对粗骨料实施冷处理，并且在搅拌过程中可以加入一定量冰水用于降温。若是混凝土搅拌站和施工所在区域的距离较远，在混凝土运输过程中要做好混凝土罐车的遮挡。

特别是进入工程后期随着温度的下降，需要通过相应措施提升混凝土的整体温度。施工过程中一定严格遵照标准规范进行，进行及时的振捣，防止混凝土内部出现气孔问题。施工中要确保混凝土具有良好的湿润度，防止混凝土温度的骤降。通过夏季保湿控制以及冬季的覆盖保温，能够非常有效的预防温度效应造成的裂缝问题。同时，施工过程中也要加强温度的监测，要定期对混凝土的内外温差进行测量，以此为基础控制好混凝土内外温差，确保其温度处在渐变的过程。

2.3 严格控制施工材料的质量

第一，混凝土原材料选择时一定要增强质量控制，相关部门要加强材料进场检验，避免因为过于追求利益而采用劣质沙石等影响混凝土质量，造成安全隐患。另外，采用高水化热水泥会在施工中产生比较大的水化热，会在混凝土内外产生较大的温差。所以可以采用低水化热水泥来代替高水化热水泥，这样能够最大程度上减小水化热造成的温差，能够更加有效的控制施工温度，从而减少裂缝产生。

第二，在确保混凝土原材料质量的同时，也要严格遵照科学合理比例实施混凝土搅拌，保证混凝土的良好质量。混凝土强度配合比可以参照表1所示进行，

2.4 加强后期的养护

工程后期的养护情况在很大程度上影响着桥梁工程的结构稳定性以及承载力，对于裂缝控制具有重要作用。首先要找到引起裂缝的原因和桥梁结构受力特点，针对不同的原因和结构受力采取相对应的修补方法。例如

第一，开槽法进行裂缝的修补。此种方法更多适合应用在较宽裂缝（>0.5mm）的修补。此种方法所用设备主要有开槽机以及灌缝机，采用针对裂缝修补的密封胶（以沥青为主要成分，添加橡胶、添加剂等成分）进行裂缝修补。其施工工序包括：密封胶准备—开槽—清槽—灌缝—养护。

第二，低压注浆法修补裂缝。此种方法更多应用在宽度为0.2-0.3mm 裂缝的修复方面，施工工艺流程为：施工准备→脚手架搭设→表面处理→配制并涂刷底层树脂→配制找平材料并对不平整处修复处理→配制并涂刷浸渍树→脂或粘贴树脂→粘贴碳纤维片材→表面防护→脚手架拆除。

3 结束语

本文主要分析了桥梁混凝土裂缝的成因，在此基础上提出了桥梁混凝土裂缝的施工控制技术。通过本文的介绍能够对桥梁混凝土裂缝控制提供一定参考和帮助。