现浇钢筋混凝土箱桥梁裂缝产生的原因及防治

现浇钢筋混凝土箱桥梁裂缝产生的原因及防治

易健

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摘要：随着我国经济的快速发展，大型桥梁的需求也越来越大。作为我国交通基础设施建设的重要组成部分，大型桥梁的建设水平在世界行业中处于领先地位。然而，在大型桥梁建设过程中，钢筋混凝土桥梁成为主要的建造类型。尽管这种类型的桥梁具有很多优点，但是其中存在着裂缝问题，这既影响了桥梁的外观效果，也对其结构的安全性产生了一定的影响。钢筋混凝土桥梁是目前建设的桥梁中最常见的类型之一。其采用钢筋和混凝土的复合材料作为结构材料，具有承重能力强、耐久性好、施工周期短等优点。然而，在施工过程中，由于各种原因，钢筋混凝土桥梁常常会出现裂缝现象。

关键词：现浇钢筋混凝土箱桥梁；裂缝；原因；防治

1钢筋混凝土桥梁裂缝成因

1.1钢筋混凝土内部因素

混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的常用材料。然而，混凝土的凝固速度受到各种因素的影响，包括骨料质量差、浇筑工艺不规范、振捣不均匀以及构件过厚等。这些因素会导致混凝土凝固速度变慢，从而引起一系列问题。首先，混凝土凝固速度慢会导致质地不均匀。由于凝固过程不均匀，混凝土中的骨料很容易下沉，使得混凝土的质地不均匀。这就会影响到结构的连接处填充，使整个结构变得不稳定。其次，骨料下沉不均匀会影响混凝土的结构连接。当骨料在混凝土中下沉不均匀时，会导致结构连接处填充不完整，无法实现良好的结构连接。这可能会影响整个建筑物的安全性和稳定性。混凝土硬化阶段，内部水分散失速度加快，体积急剧收缩，会使混凝土表面产生收缩，从而导致表面出现裂痕。这不仅影响到混凝土的外观美观性，也会降低混凝土的强度和耐久性。

1.2混凝土的热胀冷缩导致裂缝

钢筋混凝土是一种常用的建筑材料，然而它受多种因素的影响，其中温差变化是一个非常重要的因素。当环境温度出现较大的变化时，混凝土会发生热胀冷缩现象，从而产生热应力。热应力是指由于温度变化引起的混凝土受力情况。当温度升高时，混凝土会膨胀，而当温度降低时，则会收缩。这种膨胀和收缩的过程会造成热应力，而当热应力超过混凝土的自身强度负载时，就会导致混凝土开裂。温差产生的热应力对混凝土结构的影响非常大。如果混凝土的强度不足以承受热应力，或者整体结构设计不合理，就很容易出现开裂现象。这种开裂不仅仅会影响混凝土的美观性，更严重的是还会影响其结构强度和使用寿命。因此，在施工和维护中要特别注意控制温差变化，避免产生过大的热应力。另外，在保养过程中如果蒸汽养护工作有纰漏，也会导致混凝土温差过大产生裂缝。蒸汽养护是一种常用的混凝土养护方式，通过喷洒蒸汽使混凝土表面保持一定的湿度，促进其早期强度的发展。然而，如果蒸汽养护工作中存在着纰漏，例如没有保持充足的湿度，或者养护时间不足等问题，就会导致混凝土表面温度过高或过低，从而引起温差变化过大，产生裂缝。

1.3外力作用导致桥梁开裂

结构性断裂裂缝是指桥梁在承受外力作用时出现的裂缝现象。这种裂缝不仅会影响桥梁的承载力，甚至可能导致其坍塌，给道路交通和人民生命财产带来严重危险。在桥梁的设计阶段，若计算错误或估算不准确，就会导致桥梁的承载力过低，进而引发结构性断裂裂缝的出现。缺乏了解地质状况、设计参数选取不合理、荷载预估偏差等问题都可能导致这一问题的发生。而在桥梁的施工阶段，不按照图纸和方案施工，或存在工艺缺陷也会导致结构性断裂裂缝的发生。如果施工工艺不合理、材料选取失误、施工过程中缺乏监管等原因都可能引发裂缝。特别是当施工过程中没有严格按照预定的施工步骤进行，操作不当或者使用不符合标准的施工材料等因素，都会对桥梁结构的连续性造成破坏。除了设计和施工阶段的问题，使用阶段也是导致结构性断裂裂缝的一个重要原因。卡车超负荷承重、交通事故、地震、海浪冲蚀等自然因素都可能对桥梁造成巨大的外力作用。尤其是在地震发生时，地震波的冲击力会严重影响桥梁的稳定性，进而导致裂缝的产生。此外，长期的水流冲刷、海水侵蚀等自然因素也会削弱桥梁的结构，使其更容易出现裂缝。

2钢筋混凝土桥梁裂缝的有效控制措施

2.1科学配制混凝土

随着建筑领域的发展，人们对混凝土的强度等级和耐久性要求也越来越高。为了满足这些要求，我们可以采取以下几个关键点来提高混凝土的性能。首先，混凝土的配制参数对于混凝土的性能起着至关重要的作用。其中，水灰比、用水量和砂石比是最为重要的参数。通过选择适当的水灰比，可以有效控制混凝土的流动性和强度。控制用水量能够避免混凝土的过湿和过干，保证混凝土的均匀性和强度。同时，合理调配砂石比可以改善混凝土的致密性和抗压强度。其次，选择低水化反应的水泥可以有效提高混凝土的强度和耐久性。低水化反应水泥在水化过程中产生的水化热较小，可以减少混凝土的收缩和开裂。此外，通过控制用水量，可以降低水泥的含水量，进一步减少混凝土的收缩和开裂。第三，改善骨料级配也是提高混凝土性能的重要方法之一。在混凝土配制过程中，降低混凝土骨料的含泥量，可以减少混凝土中的杂质含量，提高混凝土的强度和耐久性。同时，合理提高粗骨料的比例，可以降低水灰比，进一步提高混凝土的抗压强度。

2.2施工过程控制

 (1)混合料配合比必须根据设计要求通过试验确定，材料运输期间要注意防止混凝土离析，已经离析的混凝土不可进行二次搅拌。

(2)桥台浇筑时，为加快施工效率，应做好各项准备工作，如确定适宜的浇筑流程及方法，根据桥台截面尺寸，避免裂缝的产生，在整个浇筑过程中都要对模板及钢筋进行动态检查，以免由于浇筑产生变形或位移。

(3)桥台浇筑时，为避免产生施工缝，需使浇筑过程保持连续。如果中途因故暂停浇筑，需在之前浇筑的部分达到初凝前恢复浇筑。若采用交叉施工的方法进行浇筑，应确保衔接处温度差不超过15 ℃。当检查发现混凝土出现泌水现象时，应在不干扰正常浇筑施工的条件下对模板进行检查，以确定是否产生变形或位移。

(4)在浇筑的同时还应借助插入式振捣棒做好振捣，振捣棒不仅要插入到混凝土中足够的深度，还要注意与侧模之间保持足够的距离，以防振捣时扰动模板导致模板位移或变形。一般每个点位的持续振捣时间不能少于30 s, 振捣完一个点位后，需将振捣棒快速拔出，并及时将其抹平。此时注意不可进行洒水，且抹面力度应始终，否则将对成型后的外观质量造成影响。

(5)完成桥台浇筑施工后，需按照规定做好养护，以免浇筑完成的部分产生裂缝。混凝土养护期间，应做好温湿度控制。当无特殊情况时，可使用洒水的方法保证混凝土表面始终保持湿润，并进行必要的覆盖。模板拆除要在混凝土强度达到不会由于拆模而损坏的程度后进行，如果拆模时间过早将造成破坏。

2.3桥梁裂缝维修加固技术

桥梁结构产生裂缝后，外界水体、空气等介质会侵入混凝土结构内部，引发钢筋锈蚀问题，若裂缝处治不及时，将会导致钢筋锈蚀加剧，造成混凝土剥离、脱落等更严重的质量病害，影响结构使用性能及使用寿命。因此，桥梁维修加固时，应根据裂缝实际情况，采取针对性处治措施，从而有效控制裂缝发展，提高结构安全性、稳定性。现阶段，常用的裂缝维修加固技术包括表面处理和结构加固两种形式。

制定以下加固方案：①针对缝宽小于0.1 mm的轻微裂缝，采取表面处理方法实施修补，可利用封闭胶对裂缝实施封闭处理；②针对缝宽大于0.1 mm的裂缝，利用结构加固方式实施维修，先采取注胶加固，然后设置一层碳纤维布；③针对箱梁横隔板裂缝贯通板顶的裂缝，应通过粘贴碳纤维板方式实施维修加固。

3结论

综上所述，钢筋混凝土桥梁是我国大型桥梁的主要建造类型，但由于裂缝问题的存在，影响了桥梁的外观和结构安全。因此，研究钢筋混凝土桥梁施工期间裂缝防治技术至关重要。通过合理选择材料和优化施工工艺，以及定期维护和检查，可以有效预防和修复桥梁上的裂缝，保障桥梁的使用寿命和安全性。这将为我国大型桥梁建设提供一定的技术支撑，同时也为城市形象的维护和提升做出贡献。

参考文献：

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[2]黄永.浅析桥梁混凝土裂缝控制[J].广东科技，2021,21(15):135-136.

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[4]赵建良.桥梁裂缝机理及控制对策研究[D].西安：长安大学，2021.