桥梁工程混凝土裂缝分析及防治措施

李文博

山西路桥第五工程有限公司 山西太原 030012

混凝土裂缝防治长期以来一直是桥梁工程施工质量控制的难点之一，首先从温度、湿度、混凝土自身性能、施工等因素对桥梁工程混凝土裂缝成因进行分析，然后就桥梁工程的配筋设计优化、施工选材及其配合比设计、施工控制、施工监测、大体积混凝土冷却管降温等混凝土裂缝防治措施进行探讨。

1 道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析

1.1 材料裂缝

在道路桥梁施工过程中所应用的混凝土材料，根本上也是涵盖了多种类型的材料，在经过施工人员合理配置下形成的。在正式项目建设环节当中，因为多种原因下，都会导致混凝土材料的质量不断降低，进而形成了裂缝现象。除此之外，施工人员没有严格按照行业操作标准，对混凝土实施有效的搅拌，尤其是在过程中没有把控好搅拌周期的基础上，也会制约混凝土材料自身特点的发挥，极大的增加了裂缝现象的发生几率。从混凝土性质下进行分析，主要是属于绝热类型的材料，而水泥作为核心方面，会出现水泥水化现象，伴随着大量水化热问题的出现，一时之间一旦没有快速的释放热量，最终就会导致混凝土内部形成温度梯度，最直观的展示方式就是裂缝[1]。

1.2 收缩裂缝

从收缩裂缝问题下进行分析，可以将其划分为塑性以及干缩两种方式。站在混凝土塑性裂缝下来看，在水泥材料还没有最终凝固以前，混凝土存在失水收缩问题，相比较于结构的抗拉强度，往往结构内部的拉应力较大，从混凝土结构表面下加以观察，就会看到不同程度的横纵向裂缝；而所谓的混凝土干缩裂缝问题，主要就是施工人员在操作浇筑等工序当中，正式实施混凝土养护时，没有做好混凝土结构表面湿度的维护工作，在引发结构不同宽、深程度的问题上，最终形成了变形裂缝现象。

2 裂缝防治措施

2.1 混凝土配合比设计及原材料选用

在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能降低单位水泥用量、水胶比（水灰比）、单位用水量以及坍落度。宜选用低水化热水泥，在条件许可情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥，对于预应力混凝土结构，可视情况选用早强水泥。①选用高效防水泵送剂，可延长凝结时间，降低水胶比，减少收缩，提高抗渗性能，在确保强度的同时，减小水化热，同时提高砼的和易性及可泵性。②合理掺加粉煤灰等矿物掺合料（特别是针对大体积混凝土部位），可达到改善混凝土的施工性能，延缓水化热释放速度及减小收缩的作用，同时可有效提高混凝土后期强度及耐久性能，延长混凝土使用寿命。③应选择级配良好且符合标准要求的骨料。④对超跨、超长结构，可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，使混凝土得到补偿收缩[2]。

2.2 结构设计措施

①对结构变化处等应力集中部位，可与设计单位沟通，增配构造筋提高抗裂性能。②在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。③在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，保留时间一般不小于60d。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况做设计变更。

2.3 施工措施

①混凝土生产过程中要严格控制用水量和水胶比，要加强对砂、石含水率的检测，做到及时调整，尤其是在雨雪天气要增加砂、石含水率的检测频率，确保水灰比和出场坍落度不超标。②混凝土施工过程中要严格控制用水量和水胶比，杜绝施工现场任意加水。在满足施工和易性的前提下尽可能选择较小的坍落度施工，严格控制入模坍落度，视情况增加对坍落度的检查和检测次数，严禁使用坍落度过大或严重离析的混凝土。对于坍落度过小、浇注困难的混凝土，可加入适当的外加剂进行调整。③采用综合措施，控制混凝土初始温度。合理选择浇筑施工时段，应尽量避开高温时段施工，尽量降低混凝土浇注入模温度。④加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。对于大体积混凝土，浇筑方案可采取全面分层、分段分层或斜面分层浇注振捣。采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。⑤对易发生温度裂缝的大体积混凝土要进行水化热计算，精确估算砼内部的最高温度，并建立科学、完善的测温手段，及时了解混凝土内部温度变化情况，以便采取有效的蓄热保温养护措施确保混凝土内外温差低于规范25℃要求，保证混凝土的质量。

2.4 养护措施

①大体积混凝土养护，必要时可预埋循环水管降温或者凝固后在混凝土表面设置水层。要加强保温养护控制施工养护温度，减少混凝土内外温差。②冬季施工时，不得在混凝土面浇水。③严格按照施工规范做好混凝土养护工作。在压实抹平后，应及早用塑料薄膜覆盖保水，其敞露的表面应覆盖严密，并保持塑料布内有凝结水。接近初凝时，应对箱梁等平板结构混凝土表面进行二次拉毛，以消除混凝土表面的微裂缝。④浇水养护时间不得少于7d，浇水宜采用雾状水，次数应保持混凝土处于湿润状态。必要时可喷雾湿润混凝土表面的空气，使用挡风板减少风速或者遮盖混凝土表面防止阳光照射以降低表面温度。对于墩柱等竖向结构，应用土工布包裹柱体再用塑料布裹严，在内部缠绕喷淋水管，水管端头连接水箱，以此进行保湿养护。⑤混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。⑥可以采取通冷水冷却的方式。为了能够有效预防桥梁工程中桥梁混凝土主体出现裂缝现象，一般采用通冷水的方式。基于对混凝土裂缝机理的研究，采用冷却水管薄壁钢管进行混凝土分层浇筑效果最佳，不仅可以有效避免浇筑漏水与堵塞现象的发生，还可以达到检测浇筑管道是否漏水、通水是否通畅等目的。除此之外，借助薄壁钢管通冷水的方式，将有效降低混凝土内部温度，避免内部高温现象的发生，从而有效控制并预防桥梁混凝土裂缝现象的出现，提高了桥梁的整体质量。

3 结语

简而言之，随着我国经济等方面的不断发展，我国道路桥梁施工行业在长期的发展当中，就应该加强对混凝土裂缝问题的重视程度。通过实际调查发现，在项目施工过程中，不管是沉降还是外界温度等，都可能是引发混凝土出现裂缝的根源，那么在日常施工当中，施工单位就应该不断优化混凝土结构设计工作，选择高质量的混凝土材料，全面防止应力以及沉降裂缝出现的基础上，保证整体道路桥梁施工工作能够在规定的建设周期内，高质量的完成施工任务，降低混凝土裂缝出现次数的同时，切实发挥出道路桥梁施工行业对于推动我国经济平稳发展的重要作用。