道路桥梁施工中混凝土裂缝的成因及应对分析

道路桥梁施工中混凝土裂缝的成因及应对分析

汪轲,洪末德

杭州市城市建设基础工程有限公司  浙江杭州310000

摘要：道路桥梁是交通建设项目的重点工程。混凝土是道路桥梁施工中应用最为广泛的材料,具有易获取、成本低、强度高等显著优势。但混凝土材料本身具有较大收缩性,在温度变化下混凝土结构体积会发生明显变化,很容易因内外部应力不同产生裂缝。同时,施工工艺水平、温度控制、原材料质量、材料配合比等也会影响混凝土施工质量,如果质量把控不到位、外界环境温度变化幅度较大、混凝土养护不及时,便会诱发混凝土结构性及非结构性裂缝,轻则降低混凝土表面美观性,重则影响整体结构的稳固性、降低混凝土使用寿命。因此,在道路桥梁施工中应对混凝土裂缝防治及处理予以高度重视,结合裂缝表现及成因采取针对性处理措施。

关键词：道理桥梁施工；混凝土裂缝；成因；应对措施

引言

道路桥梁工程与人们的日常生活密不可分，只有道路桥梁工程的安全性得到保证，方可保证人们的使用安全。所以为了有效预防裂缝问题的出现，就要分析桥梁设计问题和裂缝问题出现的原因，以便根据存在的问题，针对性地提出干预措施，优化工程实施质量。

1道路桥梁施工中混凝土裂缝成因

1.1荷载引起的裂缝

荷载裂缝是混凝土桥梁在常规静荷载、动荷载与次应力作用下产生的裂缝。由外荷载直接应力引起的裂缝为直接应力裂缝；由外荷载引起的次应力产生的裂缝为次应力裂缝。荷载裂缝产生的主要原因是设计阶段钢筋布置不合理，或者钢筋结构刚度不够造成的；同时桥梁在使用过程中，荷载过大并超过设计荷载时，也会引发荷载裂缝。

1.2温度引起的裂缝

在道路桥梁混凝土浇筑中，水泥水化热过程中能够释放许多热量，导致混凝土内部出现持续的温度升高，当与外界温度出现显著温差时，混凝土热胀冷缩无促使混凝土发生变形，在混凝土内部产生较大的应力，当应力超过混凝土所能承受应力的时候，便会产生温度裂缝。冬季在养护时，养护不及时或养护时间不足，使得道路桥梁混凝土表面的温度随环境温度急剧下降，道路桥梁混凝土内部温湿度变化十分缓慢，相对于内部，表面的温湿度的变化较大。所以在道路桥梁养护中，忽视了对温湿度问题的重视，温湿度的控制不够合理，必然会造成各种温湿度问题出现，因为骤干、内外温差大的现象而使混凝土出现裂缝。

1.3收缩引起的裂缝

道路桥梁施工中混凝土收缩裂缝包括塑性裂缝、干缩裂缝两种类型。其中塑性裂缝是指混凝土材料失水收缩后,其骨料会因自重产生下沉,遇到钢筋时便会沿着钢筋方向形成裂缝;；干缩裂缝是指混凝土硬化过程中，其表面与内部失水速率差异较大，混凝土外部与内部体积收缩有着较大的差距，因内外部应力不同导致混凝土表面干缩龟裂。混凝土收缩裂缝产生的主要原因为：（1）水泥水化热反应过于激烈、水泥用量过多、混凝土材料收缩性过强,裂缝问题频发；（2）集料粒径过小且含水量过高,混凝土收缩性过强；（3）混凝土振捣时间不充足、振捣不均匀。

1.4钢筋锈蚀引起的裂缝

因混凝土保护层不足，或者因钢筋原材料用前未进行除锈处理，钢筋锈蚀之后有效断面面积减小，削弱了钢筋与混凝土之间的黏结力（混凝土抵抗钢筋滑移能力的物理量），混凝土结构的承载力会因此受到影响，进而引发裂缝。钢筋发生锈蚀主要是由于混凝土内部含有氯离子，或者有氯离子通过混凝土结构的孔隙渗入结构内部，与钢筋发生化学反应，诱发钢筋锈蚀。内部钢筋发生锈蚀，导致钢筋的截面积增大，由内而外而外产生锈胀。

2道路桥梁施工中混凝土裂缝应对措施

2.1加强施工材料管理力度

施工人员岗位管理是施工质量的保障。项目单位应建立管理层人员储备库，施工技术人员储备库，机械设备操作人员储备库，财务人员储备库，落实各类人员岗位培训和考核建设，施工队伍各类人员均为专业型参建人员，确保施工进度和每个环节的工程质量达标。

2.2荷载裂缝的预防

在桥梁上部结构采用现浇板时，要考虑横向受力钢筋的设置。可采用直径较小的钢筋，且合理控制钢筋间距需，要求控制在10cm以内；分布筋需在结构边缘处或变截面处进行加强，将钢筋网片设置在表面；当构件体积较大时，可以设置对抗剪切钢筋。为避免钢筋发生锈蚀，要求对混凝土拌和用水进行严格的检验，避免其中含有氯离子，确保保护层厚度符合要求，也可以加入外加剂提升混凝土的耐久性。施工前进行全面的地质勘察，对不良地基进行处理，避免使用阶段出现不均匀沉降。

2.3施工温度控制

为了规避施工温度造成的裂缝，具体措施体现在两个方面：首先要注意施工过程中的天气情况，如果需要在气温较高的条件下浇筑混凝土，则需要控制浇筑的厚度，将浇筑的时间控制在合理范围内，如此方可保证热量在既定时间内通过表面散开。其次，道路桥梁混凝土浇筑中，应该准备足够的混凝土温度测温管，方便做好对混凝土上、中、下部位的温度测量，同时做好温度记录，随时观察温度变化，根据温度变化，严格控制混凝土内外部温差，如果内部温度持续上升，需要及时采取措施控制温度，避免温差过大引发裂缝问题。

2.4收缩裂缝的预防

（1）严格控制混凝土单位用水量，确保用水量＜170kg/m3；浇筑前，检测坍落度，水灰比需控制在0.6以下。（2）合理控制混凝土搅拌时长，保证拌和物均匀，防止离析。（3）在混凝土浇筑过程中要缓慢下料，避免发生堆积，而且要振捣充分。（4）在炎热的夏季，为避免混凝土水分大量蒸发，需采取湿润和覆盖保护措施。（5）泥沙含量较高时，混凝土的抗拉性能会下降，当有害膨胀物混入混凝土骨料后，混凝土会发生崩裂情况，所以，要合理选择水泥，如选择矿渣硅酸盐水泥。（6）混凝土用水量越大，干燥收缩越大，因此，要对混凝土用水量进行严格控制。（7）为降低用水量，可以在混凝土中掺入外加剂，外加剂应具有较高的减水率与良好的分散性；也可以将矿渣、硅藻土等粉状掺合料加入混凝土中，这样也能确保混凝土的干燥收缩。（8）为补偿混凝土收缩，避免裂缝产生，可将膨胀剂掺加到混凝土中。膨胀剂的掺加量需符合要求，以在保证混凝土强度的同时，避免混凝土出现鼓胀与开裂问题。（9）可以在合理的养护方法下加速混凝土的水化反应，以此提升混凝土强度。在养护过程中，可以采取蒸汽养护方式保持湿润。（10）采取机械振捣方式进行振捣，能有效控制混凝土收缩；需合理控制机械振捣时间，每次振捣时间为5-15s。（11）增配构造钢筋可以预防收缩引起的裂缝，能有效提升混凝土的抗裂性。可以选择φ8-φ14mm小直径钢筋作为构造上的配筋，全截面构造配筋率一般为0.3%-0.5%。

2.5钢筋锈蚀裂缝的预防

在环境比较恶劣时，需采取有效措施做好钢筋锈蚀裂缝的预防工作。（1）涂刷隔离层。混凝土涂刷隔离层，能有效提升防水性与耐久性，能延缓混凝土的碳化速度，对混凝土起到良好的维护作用。混凝土表面的附着物在养护人员的施工过程中，要及时清除干净；用水将混凝土冲刷干净；在混凝土干燥之后将一层砂浆或绝缘层涂抹在构件表面，常见的隔离层有环氧树脂涂料等。（2）提高混凝土防护能力。减少有害离子入侵、减缓碱度丢失是提高混凝土防护能力的重要手段。混凝土材料选择必须符合标准，对水灰比、水泥用量等进行严格控制；控制好振捣工作，提升混凝土的密实度。（3）使用特种钢筋材料。在混凝土中运用耐腐蚀钢筋，能有效阻隔有害离子混入混凝土中，避免钢筋产生锈蚀。（4）加入钢筋阻锈剂。将钢筋阻锈剂加入混凝土中，能被有效阻隔有害离子，从而减少对钢筋产生的不良影响，减缓钢筋的锈蚀速度。

结语

综上所述，道路桥梁工程实施中，要想更好的避免各种设计问题和裂缝问题出现，就要重视对设计问题和裂缝成因的分析，充分考虑各种因素对桥梁整体安全性造成的影响，通过采取合理措施，规避各种裂缝问题出现。

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