公路桥梁施工过程中裂缝产生原因及策略探讨

张光逹

摘要：公路桥梁在国家经济发展中发挥着巨大作用，然而公路桥梁施工过程中很容易出现裂缝。本文从多方面分析公路桥梁施工过程裂缝产生的原因，并提出了能够降低裂缝危害的可行办法。

关键词：公路桥梁施工；裂缝

Abstract: highway Bridges in national economic development play an important role in, however the highway bridge construction process is very easy to crack. This paper analyzed from various aspects of highway bridge construction process crack reasons and puts forward the cracks can reduce the harm of feasible methods.

Key words: the highway bridge construction; crack

中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号

随着交通运输业的迅速发展，公路桥梁的建设如火如荼，建设质量问题一直是关注的重点。公路桥梁施工过程中很容易出现裂缝，裂缝是施工常见病和多发病，一直是很难解决的问题。要想控制桥梁公路施工裂缝的产生，就必须对裂缝种类、形成原因进行分类分析总结，从中寻找可行的控制办法，从根本上保证施工质量。

一、裂缝的种类和形成原因

（一）收缩形成裂缝

混凝土收缩造成的裂缝是最常见的。塑性收缩、缩水收缩、炭化收缩、自生收缩等造成混凝土的体积变化，产生收缩裂缝。

塑性收缩。混凝土浇筑4H~5H，此时水泥水化反映最激烈，水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料下沉，混凝土尚未硬化，产生塑性收缩。塑性收缩能产生1%的量级。

缩水收缩。缩水收缩发生在混凝土结硬之后，表层水分蒸发，混凝土体积下降，内部水分蒸发较慢，产生内外不均匀收缩，表面收缩受到内部收缩的约束，造成表面混凝土承受拉力，当拉力超过承受程度时，产生裂缝。

引起混凝土收缩裂缝的主要因素有：水泥的标号、品种和用量，标号越低，用量越大，磨细程度越大，收缩就越厉害，收缩时间也越长。骨料品种，骨料颗粒越大收缩越小，含水量越大，收缩越大，石英、长石的吸水性较小，板岩、砂岩的吸水性较大。振捣时间和方式，机械振捣收缩性较小，振捣时间越长越容易发生收缩。外掺剂，保水性越好收缩越小。

（二）荷载形成裂缝

公路桥梁在动荷载、静荷载以及次应力的影响下形成荷载裂缝。荷载裂缝主要由以下几种：弯曲裂缝，主要出现在弯矩最大截面的受拉区域，对于受弯构建来说，负弯矩裂主要出现在悬臂梁板或者连续梁板的支座附近，扭曲裂缝，产生扭曲裂缝后，扭矩由钢筋承担，混凝土层剥落。局部应力裂缝，主要在构件角隅处和墩台支柱处等容易受到较大局部压力的部位。

荷载裂缝的产生原因主要是设计阶段和施工阶段对结构计算不正确。设计阶段对实际工作状态的次应力考虑不足，受力假设和实际受力不符合，很难通过模拟计算准确计算出转角处的受力情况。施工过程中不按照设计图纸进行施工，擅自更改施工顺序，随意堆砌施工工具等。

（三）温度变化形成裂缝

混凝土本身热胀冷缩，当内外环境温度发生变化时，混凝土会发生变形，但是如果混凝土变形遭到约束，则就会在结构内部产生应力，应力超过抗拉程度时，就会产生裂缝，也就是温度裂缝。温度裂缝区别于其他裂缝的特征是裂缝会随着温度变化而变化。温度裂缝的形成主要是水化热和养护措施。厚度超过2米的混凝土浇水之后，水泥水化放热，造成内部高温，内外温差太大，表面出现温度裂缝。蒸汽养护过程中混凝土忽冷忽热也容易出现裂缝。另外年温差、日照、突然降温等也会造成温度裂缝。

（四）施工材料和施工工艺的质量形成裂缝

混凝土主要由水泥、骨料、外掺剂、砂、水以及拌组成。配置混凝土采取的材料质量不合格，极容易发生结构裂缝。砂石的颗粒太小，空隙率大，水泥和水的用量就会加大，影响混凝土的强度，如果砂石是特细砂，后果更严重。拌、水、外掺剂中杂质（氯化物）含量较高时，对钢筋的腐蚀性较大，水中的碱也可能对碱骨料有影响。

施工工艺中混凝土的结构浇筑、构件的起模、堆放、拼装等，如果施工工艺不合理，就会造成横向的、纵向的、水平的、斜向的、竖向的各种裂缝，尤其是细长薄壁结构的构件更容易出现裂缝。比较常见的由于施工工艺造成的裂缝有：混凝土保护层过厚造成与受力钢筋方向垂直的裂缝；振捣不均匀出现钢筋锈蚀裂缝；水灰比过大造成混凝土体积上出现不规则裂缝；混凝土浇筑过快造成塑性收缩裂缝等。

（五）冻胀形成裂缝

气温低于零度，饱和的混凝土出现冰冻，混凝土中的水分变成冰，体积胀大9%，产生膨胀应力，混凝土强度降低出现裂缝。某些情况下混凝土的长度能损失30%~50%。

需要注意的是，公路桥梁施工过程中出现的裂缝，往往不是由一种因素引起的，有几种主要因素共同作用形成。在实际裂缝分析中，要注意综合分析。

二、公路桥梁减少施工裂缝的措施

重视混凝土在高蒸发条件下的质量变化，预防为主。施工过程严格按照施工规范进行，根据现场温度情况，结合混凝土搅拌物的物理特征，适当调整混凝土比例，加大水灰比，添加高效减水剂。桥梁工程中多用的水泥是硅酸盐水泥，混凝土蒸发收缩较快，容易产生裂缝，可以掺入适当的缓凝剂。如果水的温度在30度以上，可以加入适量冰块降低水温。

注意表面养护。浇筑混凝土之前，要注意对钢模板外侧进行洒水降温，确保表面光滑，不易粘膜。浇筑完成后，由于混凝土水化热，钢板温度较高，可以在钢板外壁用草袋覆盖，然后进行洒水降温。拆模后立刻用草袋进行洒水养护，确保混凝土表面湿润，不因失水速度过快造成裂缝。

进行施工工艺控制。首先是施工材料的控制，要对钢筋、水泥、碎石等原材料进行严格的抽样检查，确保原材料符合施工要求。对混凝土的混合比例，可以采用对比试验，在不同的条件下进行含水量检验，及时调整混合比例。然后是混凝土的搅拌和浇筑。搅拌时间不少于一两分钟，运输时间较短，及时修补裂缝。公路桥梁施工规范规定，表面裂缝小于0.15mm深度小于10mm的裂缝可以不用处理，这种规格的缝隙主要是由于混凝土表面干缩引起的无害缝隙，不对混凝土整体产生破坏性影响。但是当缝隙超过以上要求，就必须及时进行缝隙修补。缝隙修补多采用1:2的水泥砂浆，先凿出裂缝未到发展位置，用砂浆磨平，这种方法比较简单，但是外观不美，能看出明显的修补痕迹。另一种方法是灌浆法，填充裂缝和承受压力，将裂缝两边的混凝土粘在一起，有一定的抗形变能力。目前灌浆法主要采用环氧树脂进行修补。

三、结语：

裂缝是不可避免的，如何采取施工方法来控制大的裂缝的产生，是工程技术人员需要深入考虑的问题。

参考文献：

[1]郑春海．浅析公路桥梁施工中混凝土裂缝的成因及防治措施[J]．现代企业文化，2010,12.

[2]王阳．公路桥梁施工中混凝土裂缝修补[J]．辽宁建材，2005，04．

[3]董伟江．高速公路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施[J]．交通世界，2011，09.