混凝土桥梁裂缝形成的原因与预防对策

文小忠

摘 要：随着我国建设行业的不断发展，道路桥梁施工工程项目规模也不断增大。混凝土桥梁工程项目是当前桥梁工程中的主要类型，具有较强的耐压性与坚固性。但是，随着时间的推移，混凝土桥梁在施工环境、自然环境及使用环境的共同作用下会出现裂缝现象，进而引发更严重的桥梁安全问题。混凝土桥梁裂缝会危及到桥梁的承载力、耐久性，及桥梁钢筋的使用寿命等，影响桥梁的正常使用，严重时还会危害到人们的生命财产安全[1]。因此，针对产生裂缝的原因，应当及时采取相应的修补与预防措施，以保证桥梁工程的正常使用。

关键词：混凝土桥梁;裂缝;原因;对策

一、桥梁施工中混凝土裂缝的危害

桥梁是交通建设事业中重要的组成部分，近年来随着我国经济事业的不断发展，对桥梁施工质量的要求也越来越高。首先，桥梁施工中混凝土出现裂缝会导致内部结构的腐蚀现象。当混凝土出现裂缝，会导致水分以及空气等由混凝土缝隙进入桥梁结构内部，使结构内的金属结构发生化学反应，加速内部金属结构氧化腐蚀现象，导致桥梁内部结构强度降低，影响了桥梁的稳定性。桥梁混凝土裂缝出现时，雨水会沿着裂缝进入桥梁内部，使道路桥梁的承重力下降。同时，桥梁内部积聚的雨水会在低温环境时出现冻胀现象，使裂缝进一步加大，造成桥梁的安全隐患，并且会因此形成恶性循环，导致桥梁安全事故的发生。其次，桥梁的混凝土缝隙也会导致混凝土结构的碳化反应，混凝土材料在与水和二氧化碳经过化学反应后形成碳酸钙，其硬度与承重能力远远低于混凝土结构，使桥梁的安全性下降。

二、混凝土裂缝的形成原因

（一）温度变化

桥梁工程的混凝土结构在凝结的过程中，其内部温度的变化相对缓慢，而表面因与空气接触、水分流失速度较快，所以其外部温度变化速度要比内部结构快，从而导致内外结构部分的水分含量相差较大，进而产生裂缝，使得混凝土结构质量不合格。混凝土材料的脆性较大，抗拉强度与抗压强度明显不足，如果受到内部拉应力的持续作用，产生裂缝是不可避免的。基于此，需要加强对混凝土结构温度的控制，了解其温度变化的规律，从而可以有效降低裂缝的发生率，提高混凝土结构的质量。

（二）荷载

混凝土结构出现裂缝的另外一个重要的因素是直接应力，在外部多个荷载的联合作用之下，导致其产生应力，进而产生裂缝。其形成的原因，主要是设计方案不合理，尤其是结构应力参数计算不准确，而导致其与实际受力存在很大的差异。荷载计算无法满足使用的需要;结构安全性参数的设计不合理;施工中没有严格按照设计图纸和技术标准施工;没有合理计算车辆与桥梁的载荷数据，导致桥梁在使用的过程中，受到车辆的碾压与撞击而产生裂缝。

（三）地基沉降

地基下沉造成混凝土表面受力不均匀，加上应力与混凝土的允许抗拉应力都出现下降，进而导致混凝土结构内部产生严重的裂缝。该问题的存在主要是由于桥梁各个结构部分的地基受到压缩力不同，导致结构荷载与地基沉降不均匀，进而产生严重的混凝土裂缝。

（四）施工材料质量不合格

水泥、砂石骨料、水以及外加剂是组成混凝土结构的主要材料，各种材料的性能会对结构性能产生较大影響，所以需要加强材料质量管理。对于水泥，如果其氧化钙的含量不合格，则会导致其内部凝结速度慢，而外部凝结速度快，凝结完成之后其性能达不到使用的需要，抗拉强度不合格而导致产生裂缝。

（五）施工工艺问题

桥梁在施工环节，混凝土结构除了存在裂缝问题之外，往往还会因为施工人员踩踏上部负弯矩钢筋保护层、施工工艺不合格、振捣质量不达标等方面的影响，而导致混凝土表面的平整性不合格，也可能因为早期养护不及时或者养护不合理，而导致混凝土结构存在严重的裂缝，给工程的质量造成不利的影响。

三、桥梁施工混凝土裂缝的控制技术

（一）材料的控制

选择高质量的施工材料，尽量降低水化热，从而有效缓解混凝土裂缝的出现。混凝土材料配合比需通过试验确定，保证其结构性能达到要求。此外，可以根据工程的需要，在混凝土材料中加入一定量的塑化剂或者引气剂，确保材料性能符合连续性要求，有效减少水泥的使用量，同时也降低水化热的影响，提高混凝土结构性能。为了全面提升混凝土结构的质量，还要加大工程技术管理力度。在开始施工前，要进行施工过程的细化分析，同时需要加强各个部分的原材料管理和控制，从根本上消除混凝土的裂缝。

（二）温度控制

在施工过程中要严格地对温度和湿度进行控制，通过降低混凝土中的水泥配比，或者是对混凝土材料的结构进行改变，通过这样方式让混凝土可以得到良好的降温，进而对混凝土凝固的时间进行缩短。在施工过程中要注意施工工序，合理地安排时间。对于混凝土来说，要选择高性能的混凝土，增强抗裂缝的能力。另外，在施工过程中还要加强对现场的保护，保证混凝土材料的水分不被快速蒸发，在混凝土骨料进行混合和搅拌的时候，也要注意时间以及运输过程对于混凝土性质的影响。

（三）施工控制

要对混凝土施工配合比进行严格的控制，要根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土的和易性要求对的配合比进行确定，在施工的过程中还要进行严格的监督控制，对质量关卡进行把关。要选择质量优的石子，同时还要对砂的粒径和含量进行有效的控制，适当减少空隙率和混凝土的收缩量，从而增强混凝土的抗裂强度。对于混凝土施工来说，混凝土的养护在施工中也是一个非常重要的环节，一旦对该环节产生了忽视，就会影响到混凝土的强度，容易出现裂缝的现象。

（四）前期预防

桥梁施工需要混凝土和钢筋材料的混合来完成，为此需要对防腐的工作引起重视。钢筋材料的质量会对工程质量造成比较直接的额影响，在选择钢筋材料的时候，需要对供应商进行对比然后，选择质量好的商家。钢筋锈蚀会对混凝土的粘合力造成不利的影响，表面的应力会降低，整个架构的承受力都会受到影响，出现不稳定的情况，也非常容易出现裂缝，在施工之前要对桥梁结构的应力进行实验，将实际施工中可能出现的情况都考虑在内，然后对施工中的额变动做好准备，进而选择最佳方案进行施工。

（五）后期养护

在桥梁施工完成之后，需要对质量监测的工作进行重视，不管是何种工程都会面临一定的风险，这是一个动态变化的过程，会涉及很多的不可控因素。定期对桥梁工程的表面进行养护，对桥梁的水分湿度进行保证，对一些氧化腐蚀的部位进行及时的修补，可以更好地对桥梁工程质量进行保证，同时对延长桥梁使用寿命也具有非常重要的意义。

四、结语

桥梁工程是重要的交通基础设施，对于各个地区的交通发展都有着非常重要的作用。在桥梁的建设过程中，混凝土结构部分容易产生裂缝，从而导致混凝土结构性能下降，使用寿命也会缩短，整个项目的运行安全性无法保证。桥梁混凝土裂缝产生的原因，除了受到材质、工艺等方面的影响，质量管理也是重要的影响因素之一，所以需要充分重视施工现场管理，切实提高混凝土结构的质量水平，满足工程的使用需要。

参考文献：

[1]张卫东，陈腾，吴嘉.混凝土常见的裂缝成因及预防[J].公路交通科技（应用技术版），2017（7）.

[2]张祥国.试述公路桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施[J].建筑工程技术与设计，2018（32）：1917.

[3]冯志秀，李大茂，高小妮.中美钢筋混凝土桥梁裂缝控制的理念与方法比较[J].公路交通科技（应用技术版），2017（1）.

[4]张云强.述公路桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施[J].中国房地产业，2018（34）：185.