道路桥梁钢筋砼裂缝产生原因

道路桥梁钢筋砼裂缝产生原因

张亚敏

关键词：道路桥梁；钢筋砼；裂缝原因；防治技术

1概述

现今，国内道路桥梁工程管理仍然无法有效的控制现场施工质量的所有因素，而且进行道路桥梁工程管理时，存在劳务与项目互相分离的问题，如此，各个环节中有相应的工作主体，也就产生了不同的利益主体，这样就可能造成只强调自身利益而忽视其他利益主体利益的问题，而且也会造成资源的浪费，此外，这样也会造成管理工作的不科学。任何一个问题，都会对道路桥梁工程的质量控制产生较大的影响，有可能让整个施工管理失去控制。对于道路桥梁施工中存在的钢筋混凝土裂缝问题进行控制，也是对道路桥梁工程项目的全过程进行控制管理的重要一环。现在，国内针对道路桥梁施工中钢筋混凝土裂缝问题进行的控制，往往很难够圆满实现。所以，目前道路桥梁施工管理人员的主要任务之一就是科学地进行道路桥梁施工中钢筋混凝土裂缝问题的控制工作。文章主要针对道路桥梁钢筋混凝土裂缝产生的原因，分析探讨了一些防治管理措施。

2道路桥梁钢筋混凝土裂缝的形成机理

因为钢筋混凝土产生裂缝的原因很庞杂，而且由于混凝土这种材料的不均匀和较容易分散的特性，构件上裂缝的出现和延展具有随意性，产生裂缝的情形各不相同加大了分析、认识它的难度。照粘结一滑移理论推导，光圆钢筋及变形钢筋的平均粘结强度是混凝土的5.5倍，这样的结果会对裂缝的产生造成重大影响。此理论假设构件表面与钢筋周围的裂缝宽度上相同，但此假设和由其推导出的结论对比工程的实际情况大不相同。不管是无滑移法还是粘结一滑移法都部分显示了混凝土受拉时裂缝形成的原理，然而它们都并不完善，应当将这两种方法有机结合到一起开展研究，在探究构件表面与钢筋间距C对裂缝宽度影响的同时，也应重新考量钢筋界面上裂缝宽度为零的假定。钢筋的间距、直径以及与混凝土之间的粘着状况决定其约束作用，现实中许多的裂缝现象都可以通过这一原理得到分析和解释。

3道路桥梁工程钢筋砼结构常见裂缝产生原因分析

3.1荷载裂缝

砼桥梁在静、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。

3.2收缩裂缝

在实际工程中，砼因收缩所引起的裂缝是最常见的。在砼收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生砼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，影响砼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。

3.3冻胀裂缝

大气气温低于零度时，吸水饱和的砼出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而砼产生膨胀应力；同时砼凝胶孔中的过冷水（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，使砼中膨胀力加大，砼强度降低，并导致裂缝出现。尤其是砼初凝时受冻最严重，成龄后砼强度损失可达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。

3.4施工材料质量不合格引起的裂缝

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

3.5施工质量不达标引起的裂缝

在对道路桥梁进行施工时，施工工艺质量也是产生混凝土裂缝的一个非常主要的原因。在道路桥梁施工的混凝土结构中，施工方法不正确，会使钢筋混凝土在各个方向上都出现裂缝，且其裂缝的宽度还会受到钢筋的不同走向以及不同因素的影响。

3.6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）；施工时应控制砼的水灰质量比，加强振捣，保证砼的密实性，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。

4道路桥梁钢筋砼施工裂缝的防治技术

4.1图纸设计中做好预防措施

设计图纸是工程施工的根本依据和出发点。要想解决桥梁施工过程中出现的裂缝问题首先要从桥梁的施工设计开始。从设计阶段就要对桥梁施工过程产生裂缝的问题予以充分重视和考虑。尽量减少结构突变，避免应力集中现象的产生，精细设计施工细节，提升混凝土构件的抗裂性。比如将转角处的棱角转换成圆角，加强构造配筋、加强斜向钢筋等等。通过提高构件的承载力，降低应力集中，从而可以有效防止或者避免因混凝土收缩与温度变化而产生的裂缝。同时，由于裂缝无法完全避免，为保障施工质量，需要根据科学的技术规范设定合理的裂缝存在范围，从而将桥梁施工过程中产生的裂缝控制在能够承受的范围内。

4.2预防措施

预防措施道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，应提前对砼加强养护，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，增加砼早期的强度延长砼保温养护时间，防止砼出现干缩现象，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。

4.3加强混凝土质量管理

在道路桥梁实际施工中，施工人员要严格按照标准进行混凝土配比，根据混凝土的强度等级，抗渗等级，耐久性进行标准配合比设计施工人员在进行浇筑时，桥墩柱浇筑，应该采用分层进行浇注的方法，层厚在30～40cm之前最合适。在浇注时要配备足够的振捣人员和工具，确保连续作业要在混凝土初凝之前完成。浇筑的混凝土振捣的要点是使整体得到振捣，受振均匀，注意的时间不能过长，要确保混凝土的结构密实性，不使粗骨料下沉、浆液渗出混凝土表面或流失的现象。

4.4表面的养护

在施工的过程中当钢筋砼铺设完毕后，为了保证钢筋砼在最终凝固前表面的湿润状态，可以在钢筋砼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。

4.5施工技术措施

当钢筋砼随着水灰比的值越大，其干缩成度就会越来越厉害。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，以达到控制钢筋砼干缩的目的，对钢筋砼在搅拌和施工过程中的配合比例要进行严格的控制。

4.6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砼产生的裂缝中，使与砼形成反应形成硬化状态，慢慢变成为砼的一部分，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，所导致的砼耐久性下降，或是因为超荷载、火灾等原因所造成的严重性裂缝。

结语

综上所述，对混凝土裂缝的防治是道路桥梁施工质量控制的重要工作之一。由于道路桥梁为露天工程，混凝土桥梁容易由温度应力、自身收缩、基础变形、外部荷载等问题发生裂缝。结合裂缝形成的具体原因，采用合理的防治对策，做好裂缝修复工作，确保混凝土桥梁结构安全，保障行车安全。

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