公路桥梁工程混凝土施工裂缝的成因与防治

黄维力

【摘要】公路桥梁工程建设在我国交通建设中占有重要的比重，其建设质量直接影响到公路交通线路的正常和安全运行。文章对公路桥梁工程施工中混凝土裂缝的形成原因与防治措施进行探讨。

【关键词】公路桥梁；工程施工；混凝土；裂缝；防治措施

公路桥梁是连通各区域的通道，在运营事业中有一定的地位。随着运营量的增加以及超重车的增多，对公路桥梁的质量提出了更高的要求，原来质量要求下的公路桥梁已不能满足大运营车辆的需求。在公路和桥梁的使用过程中，各地的桥梁坍塌和公路断裂的报道也是屡见不鲜，为此，可以说混凝土开裂是桥梁和公路的"通病"，为了进一步加强对混凝土开裂和断裂的认识，避免桥梁和公路坍塌事故的再度发生，就混凝土开裂的问题进行了分析和总结，希望能够起到防患于未然和未雨绸缪的作用。

1.公路桥梁工程施工中混凝土裂缝的形成原因分析

公路桥梁工程施工中混凝土裂缝的类型主要有：温度裂缝、荷载裂缝和收缩裂缝等。

1.1 温度裂缝形成原因探讨

导致混凝土温度裂缝的原因主要是因为热胀冷缩是物体的基本性质，因热胀冷缩导致混凝土出现变形，当变形受到约束就会在结构内部措施应力，若應力超过其抗拉极限就会导致温度裂缝的出现。在施工阶段，由于大体积砼内部水泥水化热的缘故，会产生大量的水化热导致混凝土内部温度过高。而外部温度则不变，从而拉大内外部的温度差距，导致混凝土表面出现裂缝。

1.2 荷载裂缝形成原因探讨

荷载裂缝主要可以分为以下几种，一是弯曲裂缝；二是斜裂缝；三是扭曲裂缝；四是断开裂缝。

1.2.1 弯曲裂缝形成原因探讨

所谓弯曲裂缝，就是在对混凝土梁进行弯矩施加过程中产生的裂缝。就受弯和压弯构建而言，该裂缝主要是先从弯矩截面最大的混凝土受拉区出现。

1.2.2 斜裂缝形成原因探讨

斜裂缝也叫剪切裂缝，最先在剪应力最大部位出现。而受弯、压弯构件则主要发生在支座周围，从下部开始，并顺着与轴线成25 到50度而开裂，与荷载增大成正比并往受压区延伸，导致裂缝不断增多和扩大。

1.2.3 扭曲裂缝形成原因探讨

扭曲裂缝主要是由于混凝土构件在扭转和弯曲同时的作用下而出现的裂缝。通常向45 度方向倾斜。钢筋砼构件在扭曲的作用下，导致出现多条纵横交错的裂缝，导致混凝土保护层脱落。

1.2.4 断开裂缝形成原因探讨

所谓断开裂缝主要是指钢筋砼构件在受拉过程中整个截面出现的裂缝。在荷载的作用下，受拉构件出现的裂缝会顺着正截面而开裂，且裂缝与裂缝之间的距离具有一定的规律。当受拉构件处于内力小的情况时。钢筋和砼均匀地承受拉力，但随着内力的最大，砼内拉应力超过其抗拉极限，就会导致裂缝的出现，此时钢筋将承担全部拉力，若裂缝宽度在允许的范围之内，构件就属于正常的工作状态，但如果继续增大荷载，使得钢筋的应力达到抗拉极限，就会导致钢筋的伸长率变大，且是平常的2 倍左右，此时构件的工作状态就属于不正常，近似于破坏的边缘。

1.3 收缩裂缝形成原因探讨

所谓收缩裂缝，主要是指混凝土的收缩而出现的裂缝， 这也是公路桥梁工程中混凝土施工最常见的混凝土裂缝。通常可分为塑性收缩裂缝和干缩裂缝， 也是混凝土体积出现变形的主要原因。

1.3.1 塑性收缩裂缝形成原因探讨

施工工程中的塑性收缩主要发生在混凝土浇筑之后的4 到5 个小时左右出现，因此事的数你水花的反应最为激烈，且逐渐形成分子链，混凝土表面在泌水的同时导致水分大量快速的蒸发，使得混凝土因失水而收缩的同时骨料会因自重而下沉，之所以陈伟塑性收缩就是因为此时的混凝土还没有完全硬化，正处于胶结状态，产生的收缩量大约是混凝土体积的1%，而在骨料下沉时因受到钢筋的阻挡，就会顺着钢筋的方向产生裂缝。

1.3.2 干缩裂缝形成原因探讨

所谓干缩，就是混凝土结硬之后，因其表层的水分逐步散失，湿度也相应降低，使得混凝土体积缩小。由于其表层的水分蒸发速度大于内部散失速度，导致表面收缩大于内部收缩，而表面的收缩又受到混凝土内部的约束，使得混凝土表面承受拉力，若超过混凝土的抗拉极限就会导致裂缝的出现。

2.公路桥梁工程施工中混凝土裂缝的防治措施

2.1 结构裂缝的防治

一是在条件允许的情况下，作为设计方，应尽可能的不用活少用非预应力的结构。所使用的预应力结构螺旋筋和锚垫板在埋设过程中必须符合施工设计图纸的相关规范标准。二是在上述基础之上，在锚垫板后增设四根Φ≥12mm 的纵向撑筋， 并使用其前端将锚垫板顶牢，将其后端则与钢筋骨料连接在一起。由于锚垫板后的布筋很多，在振捣混凝土时必须振捣密实，并在混凝土强度达到设计的张拉强度之后方能进行张拉，对混凝土试块应同体养护。在弄清钢筋混凝土现浇连续箱梁支架所设计的受力体系之后方能进行拆除，并在刚开始的时候就应详细设计落架程序。

笔者认为，要严格控制现浇梁板墙的厚度和现浇板中钢筋保护层的厚度，尤其是梁板的负弯矩筋设置，在浇筑混凝土时保证钢筋不产生位移。现浇梁板中预埋管线应避免集中布置，预埋管径较粗时，管线必须设置在板厚中心位置；对于现浇梁板混凝土，振捣时严禁漏振、过振，在混凝土初凝前宜进行二次振捣，在混凝土终凝前宜进行二次压抹。在养护期间，当混凝土强度小于1.2MPa 时，不得进行后续施工；当混凝土强度小于10MPa时，不得在现浇板上吊运、堆放重物；混凝土强度达到设计要求后，应避免超载集中堆放重物，吊运、堆放重物时应减轻对现浇板的冲击影响。此外，承重、模板的选用和拆除必须经过计算，除满足强度要求外，还必须有足够的刚度和稳定性。

2.2 非结构裂缝防治措施

2.2.1 温度裂缝防治措施

应安排合理的混凝土浇筑顺序和控制浇筑速度，进行分段分层施工，以降低浇筑时产生的温度差。如果是夏季施工就应对骨料进行洒水降温， 而如果是在冬天施工则应在混凝土表面覆盖薄膜和草垫，并洒水养护。

2.2.2 规范施工减少裂缝

施工方案是否合理对裂缝的控制有着较大的关联。因此在确定施工方案时，必须确定混凝土的浇筑量、施工缝之间的距离、施工位置及其构造以及混凝土的浇筑实践和运输与振捣等内容。一次浇筑的长度应根据施工缝来分割，尽可能的将施工缝设置在承受各种应力较小处或变截面处。在控制一次浇筑的厚度之外，还应确定分层位置，也就是水平施工缝的预留位置，通常情况下。应在变截面处或与受拉钢筋原理的部位，例如在钢筋砼受压区。在确定浇筑时间时，应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子，如果必须在这时间内进行就应做好防护措施，严格控制入模温度。

3.结束语

总之，公路桥梁工程施工中混凝土裂缝的防治是一项系统而又复杂的工作。在路桥施工前，必须制定切实可行的施工方案，加强施工中的质量控制，严格施工流程管理，并将针对裂缝防治的措施与办法落到实处，从而保证路桥工程达到优质标准。以上仅是笔者从混凝土的结构性裂缝和非结构性的裂缝这两个方面进行的论述。作为现代施工企业应在注重效益的同时注重施工质量的控制，尤其是混凝土裂缝的控制尤为重要。

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