公路桥梁钢筋混凝土施工裂缝防治技术的探讨

公路桥梁钢筋混凝土施工裂缝防治技术的探讨

汪志刚程桔

湖北正日建筑有限公司湖北省437500

摘要：对混凝土裂缝的防治是公路桥梁施工质量控制的重要工作之一。由于公路桥梁为露天工程，施工过程中难以避免温度的变化，加之混凝土自身性质问题，裂缝是难以完全避免的。而只要在施工中采取合理的温度控制措施、施工控制措施，并对施工中发现的裂缝进行及时修补，就能有效减少裂缝的产生，并有效控制混凝土裂缝的深度和规模，进而保障公路桥梁工程施工质量，提升公路桥梁工程的服务性能并延长其使用寿命。本文探讨了公路桥梁钢筋混凝土施工裂缝防治技术。

关键词：公路桥梁；钢筋混凝土；施工裂缝；防治技术

公路桥梁施工建设在经济发展、运输量不断增加的背景下发展迅速，公路桥梁施工过程中钢筋混凝土的裂缝问题已经越来越多地影响到公路桥梁的正常使用。加强对钢筋混凝土裂缝的防治措施已经成为我国交通运输事业进一步发展的关键。加强裂缝防治技术，需要区别对待不同原因导致的裂缝，特别要重视防止裂缝出现的预防措施。

一、公路桥梁钢筋混凝土施工裂缝的分类

根据结构承载力的影响，我们将公路桥梁施工过程中出现的裂缝分为两种：一种是结构性裂缝，另一种是非结构性裂缝。两种裂缝因归属原因不同而会产生不同的结果。

结构性裂缝是指由于外界荷载过大或桥梁的结构承载力过低而造成桥梁发生结构性裂缝。由其含义可知，造成桥梁出现结构裂缝的主要原因是由于桥梁的刚性、延性以及强度等不足。所谓非结构裂缝指的是桥梁因外界环境变化而产生的非荷载结构变形或者混凝土因不能满足自身而发生的变形。相对结构性裂缝而言，非结构性裂缝不会对桥梁结构的整体或局部承载力产生影响，可一旦超过某一限度，会对桥梁的耐久性及美观性造成影响，甚至削弱结构承载力。

二、公路桥梁工程钢筋混凝土结构常见裂缝与成因分析

1、荷载裂缝

混凝土桥梁在静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝；次应力裂缝是指由外倚载引起的次生应产生裂缝。

2、收缩裂缝

在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：水泥品种、标号及用量，骨料品种，水灰质量比，外掺剂，养护方法，外界环境，振捣方式及时间。

3、温度裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出荷载应力。温度裂缝的主要特性是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化的主要因素有：年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。

4、冻胀裂缝

大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9％，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水（结冰温度在-78℃以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30％~50％。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。

5、施工材料质量不合格引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成，配置混凝土所采用的材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。

6、施工质量不达标引起的裂缝

在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向、横向等各种裂缝，特别是细长薄擘结构更容易出现裂缝。

7、地基变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：地质勘察精度不够，试验资料不准；地基地质差异太大；结构简载差异太大；结构基础类型差别太大；土地冻胀；桥梁基础基于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。

8、钢筋锈蚀引起的裂缝

要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度（当然保护层不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）；施工时应控制混凝土的水灰质量比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其他存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

三、公路桥梁钢筋混凝土施工裂缝的防治技术

1、预防措施

预防措施公路桥梁裂缝中一般采用的主要预防措施是：钢筋表面涂上一层防腐材料，应提前对混凝土加强养护，还要增加养护的时间，尤其是在温度比较低冬季，要涂刷一些养护剂，增加混凝土早期的强度延长混凝土保温养护时间，防止混凝土出现干缩现象，尽量多采用粉煤灰水泥或者中低热的水泥。这些类型水泥的收缩量比较小，还可以减少水泥的总用量比较节约。不管是水泥还是添加剂都要选择无碱成分或者是低碱成分的。

2、表面的养护

在施工的过程中当钢筋混凝土铺设完毕后，为了保证钢筋混凝土在最终凝固前表面的湿润状态，可以在钢筋混凝土表面上铺盖一层塑料膜或是草垫子、麻片等覆盖物，在必要时也可以喷一些养护剂，这样可以防止因水散发太快所导致的干裂形成的裂缝。

3、施工技术措施

当钢筋混凝土随着水灰比的值越大，其干缩成度就就会越来越厉害。因此在施工的过中当，一定控制好水灰比的大小，或是适当添加一些减水剂，以达到控制钢筋混凝土干缩的目的，对钢筋混凝土在搅拌和施工过程中的配合比例要进行严格的控制。

4、修补方法

第一是，表面的涂抹方法，这种方法适用于没有达到钢筋表面的比较浅的或者非常细小甚至不能灌入浆材或者停止活动伸缩的裂缝。第二是，嵌缝封堵方法。就是沿着裂缝的走向凿出槽然后在槽中嵌填入聚合物，如：水泥、砂浆等来修补裂缝。第三是，填充法。这种方法主要适用于，深度比较浅但是又比较宽但是裂缝范围却比较少的裂缝填充方法。第四是，灌浆法。这种方法主要是将甲基丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、水泥浆等胶结材料，利用借助产生压力的设备压入到混凝土产生的裂缝中，使与混凝土形成反应形成硬化状态，慢慢变成为混凝土的一部分，修补细小裂缝和大裂缝，这种方法使用的范围较为的广泛。第五是，结构补强法。主要可以用于因为长时间无人处理的裂缝，所导致的混凝土耐久性下降，或是因为超荷载、火灾等原因所造成的严重性裂缝。

综上所述，公路桥梁施工建设在经济发展、运输量不断增加的背景下发展迅速，公路桥梁施工过程中钢筋混凝土的裂缝问题已经越来越多地影响到公路桥梁的正常使用。加强对钢筋混凝土裂缝的防治措施已经成为我国交通运输事业进一步发展的关键。加强裂缝防治技术，需要区别对待不同原因导致的裂缝，特别要重视防止裂缝出现的预防措施。

参考文献：

[1]张林丽，郑庆祥.浅析混凝土桥梁裂缝产生原因［J］.建材与装饰，2012（9），P104-P105.

[2]张保伟，聂海斌.钢筋混凝土桥梁裂缝成因综述[J].科技风，2010（17）.

[3]董承全.铁路桥梁混凝土结构裂缝控制与检测分析实例[J].大众科技.2011（06）

[4]武凤娟.小议公路桥梁常见的病害与防治[J].中国新技术新产品.2011（07）

[5]钟通道.公路桥梁施工过程中裂缝产生原因分析与应对技术探析[J].大科技，2011，（1）：302.