桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治措施

桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治措施

王正军

浙江交工宏途交通建设有限公司， 310051

摘要：随着我国社会经济发展，桥梁工程规模与数量不断增加，对桥梁施工提出更高的要求。混凝土桥梁桥梁较为常见，施工过程中受到各类因素影响容易出现裂缝，直接影响到桥梁整体质量。有鉴于此，文中分析桥梁施工混凝土裂缝成因，并给出针对性的解决措施。

关键词：裂缝危害；裂缝成因；防治措施；裂缝处理

在桥梁混凝土施工中，所涉及到的内容也比较多，只有在每个施工环节得到了质量控制，才能消除裂缝问题。通过从理论层面加强桥梁混凝土裂缝原因分析，就能对裂缝问题解决提供依据。

1、桥梁施工混凝土裂缝问题的危害影响

混凝土结构裂缝是任何工程施工过程都无法规避。究其原因，主要是因为混凝土结构应用会受到多方面因素的作用影响，如自身影响与外界因素影响，促使硬化成型的混凝土结构内部会存在气穴现象或者微孔隙问题。纵观以往的施工经验来看，轻微混凝土裂缝问题一般不会对混凝土使用性能造成不良影响。但是，如果温差影响或者应力作用超过预期范围时，微裂缝问题势必会出现扩张现象或者是连通现象，导致混凝土裂缝问题不断扩大。

倘若现场施工人员不加以及时控制，那么混凝土结构应用过程带来的质量隐患问题会逐渐增多，势必会对工程主体安全造成不良影响。为防止上述问题的发生，国家建筑部针对公路桥梁工程混凝土现场施工工作作出明确指示，要求现场施工必须满足国家建筑部要求。

2、桥梁混凝土裂缝形式分析

2.1 横向裂缝

桥梁工程中横向裂缝最为常见，此类裂缝具有裂口小而狭长的特点，通常是因为结构设计不合理，导致桥梁构件受力不均匀或荷载较大，内部钢筋构件出现变形，进而出现表层混凝土裂缝。横向裂缝在内部应力的作用下，还会不断地沿着开裂方向继续扩展。在降雨天气，雨水会沿着裂缝渗入内部腐蚀钢筋，对桥梁结构的整体安全性也会造成负面影响。

2.2 斜向裂缝

此类裂缝的形成原因主要是桥梁荷载过大，导致地基发生不均匀沉降。桥梁整体结构受力不均匀，在地基沉降幅度较大的区域，容易形成斜向裂缝。另外，斜向裂缝也与桥梁的结构方式有一定的关联性，例如部分连续桥梁采用双支座支承方式，但是支座的高度、直径等参数不一致或误差较大，也是导致桥梁两侧出现斜向裂缝的原因。温度变化也有可能导致斜向裂缝，在阳光直射区域，现浇混凝土水分蒸发更快，而相邻处不受阳光直射的位置，混凝土干缩速度较慢，在两者交汇处也容易产生斜向裂缝。

2.3 交叉裂缝

交叉裂缝主要集中在柱子端头或其他多个结构相互连接的部位，地质扰动是导致桥梁结构产生交叉裂缝的常见原因。另外像船舶撞击等，也会导致“X”形裂缝。部分情况下，在桥梁表面也可能出现交叉裂缝，主要原因是表面的横向裂缝和纵向裂缝发育到一定程度后，两者相互连接，形成贯通裂缝。

3、桥梁工程施工混凝土裂缝成因分析

3.1 设计不科学

合理的桥梁结构设计是避免现浇混凝土出现裂缝的有效措施，特别是对于大跨度连续桥梁，整体结构较为复杂，受力形式多样，如果设计不到位，容易因为受力失衡导致桥梁混凝土结构发生变形、裂缝。虽然结构设计也是桥梁施工建设的重要组成部分，但是许多建设公司的工作重点还是放在了施工环节，包括现场质量控制、施工进度管理等，对于前期结构设计的重视程度明显不足。在这种情况下，设计人员没有构建三维建筑模型进行受力分析，也没有制订多套设计方案进行对比选择。投入使用的桥梁结构设计方案，往往存在诸多缺陷，按照此设计方案进行现浇混凝土施工，后期出现裂缝的概率较大。

3.2 材料质量不合格

在桥梁工程中，混凝土是用量最多的一类物料，因此混凝土材料的质量，是决定后期混凝土是否出现裂缝的重要影响因素。采用现浇方式进行混凝土施工，就需要在桥梁施工现场制备混凝土。导致材料质量不达标的因素有：

①采购部门没有严格执行标准，导致水泥标号不对，骨料颗粒度不均匀、表面含泥量超标等。使用这些材料制作的混凝土，其性能也会受到影响；②现场制作环境不达标。混凝土制备对温度、搅拌速度等有严格要求，如果在阴雨或高温环境下制作混凝土，其质量不符合施工标准。

3.3 混凝土配比及浇筑不规范

配合比设计是现浇混凝土施工中不可忽视的重要环节。设计人员需要综合考虑多种因素确定各类物料的配合比。例如，配合比设计不当，水的掺量偏少，后期混凝土过快干燥，就容易产生干缩裂缝；同样的，如果骨料粒度较大，混凝土黏聚性不好，后期也会出现开裂问题。除此之外，在现场浇筑混凝土时，施工人员没有掌握好浇筑方法，例如分层浇筑时，前后浇筑时间间隔过长。这样新旧混凝土层的干缩程度不一致，在结合面上也会形成一条较长的纵向裂缝。

3.4 后期养护工作不到位

在桥梁设计方案中，养护工作必须要在桥梁混凝土浇筑完毕后及时开展，特别是对于大体积混凝土，浇筑后的养护时间也要适当延长，最短养护时间不得低于30d。但是根据调查结果，发现很多建筑公司在完成桥梁主体施工任务后，混凝土养护工作并没有高质量地开展。有些建筑公司养护时间不够，在混凝土尚未完全干燥、成型的情况下，容易出现桥梁混凝土结构变形或裂缝；还有的建筑公司虽然进行了养护工作，但是养护方法不当，这些情况也是导致裂缝的重要原因。

4、混凝土桥梁施工裂缝的控制措施

4.1 防控人为因素导致的裂缝

桥梁工程所在区域的地质条件复杂，施工单位需要提前做好前期的地质勘察工作，在此基础上进行桥梁结构设计。设计人员在开展桥梁结构设计工作时，还要注意严格遵循相关的制度流程，例如初次完成的设计方案，应当先交由专家组进行审核评定，然后再上报给项目负责人签字确认。后期施工中，如果施工单位对设计方案提出异议，双方应当通过协商解决，避免对桥梁整体结构造成影响。

4.2 优化设计，严格混凝土配比

混凝土配比的科学设计是防范混凝土裂缝的一种有效措施。根据桥梁建设标准的不同，设计人员要合理确定各类物料的配合比。如果有条件的，应当开展必要的现场试验，通过试验检测混凝土各类指标参数是否达到桥梁施工标准。如果未达到标准，还应当重新调整配合比，直到混凝土试验样品的各项指标均符合要求。防水设计也是桥梁现浇混凝土设计的重要内容，包括雨水设计和积水设计两部分。通过设计良好的排水系统，保证雨水顺利排出，避免在桥面形成积水。

4.3 重视现浇混凝土的施工和养护

浇筑混凝土时，也需要提前铺设模板，每个模块尽量一次性浇筑完成，可以避免桥梁模块结构内部出现裂缝。需要高度重视后期养护工作，根据桥梁工程所在区域的气候条件设计科学的养护方案。例如在北方地区冬季进行桥梁施工，应当考虑到低温环境下混凝土内部自由水结冰的问题，在养护工作中采取保温措施，避免冻裂；在南方地区夏季进行桥梁施工，就需要做好洒水保湿工作，避免混凝土水分过快蒸发引起干缩裂缝，或是水化热导致内外温度不一致产生温度裂缝等

结语

总之，裂缝是一种较为常见且危害严重的工程病害，桥梁工程由于地质条件复杂性以及自身结构特殊性，裂缝问题尤其常见。通过进行科学设计，提前防控裂缝问题的产生，可以将裂缝损失降到最低。设计人员要明确桥梁现浇混凝土常见裂缝的形成原因，提出针对性的措施，从而提高桥梁结构设计的科学性。

参考文献

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