1、桥梁施工中混凝土裂缝分析及控制技术探讨摘要：随着我国社会主义现代化建设事业的飞速发展，我国的各项建设事业取得了令人瞩目的成就，特别是道路建设更是取得了突飞猛进的成就，促进了经济发展，方便了广大人民群众出行。但是，由于建筑材料和建筑水平工艺发展所限，仍有许多质量问题值得我们去注意。其中，桥梁施工中混凝土裂缝特别值得关注和解决。混凝土裂缝是最常见的病害，严重影响工程质量，所以必须控制桥梁施工中的混凝土裂缝问题。本文对公路桥梁施工中混凝土裂缝问题进行了研究，通过分析了公路桥梁施工混凝土裂缝的成因和危害，进一步提出解决措施。 关键词：桥梁施工；混凝土；裂缝；分析控制 中图分类号：K928 文献标识码：
2、 A 前言 目前，我国大多数公路桥梁均采用混凝土浇筑工艺建造。混凝土是一种脆性材料，且为非均质的。主要由水、水泥以及砂石骨料等混合而成，因为受到施工环境以及其他因素的影响，混凝土在硬化成型之后存在较多的裂缝以及气孔，主要是因为大体积混凝土硬化时要释放出大量的水化热，导致混凝土内部温度过高，经常出现很多裂缝。微裂缝对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害，但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的裂缝。当混凝土裂缝的宽度超过规定的限值时，会影响建筑物和构件的适用性和耐久性，不仅有损外观形象，还会造成钢筋外露、腐蚀并减小建筑结构抵抗荷载的能力，
3、降低建筑结构的整体性和刚度。 1.混凝土裂缝产生的原因及危害 1.1 混凝土自身收缩原因。 公路桥梁工程施工过程中由于混凝土收缩引起的混凝土裂缝最为常见。混凝土浇筑完成后 45h 内开始发生自主收缩，这时水泥水化反应最为剧烈，水分蒸发加速，当混凝土还没有硬化时就会发生塑性收缩，最终导致混凝土变形，混凝土构件由于不均匀收缩极易导致表面裂缝产生。如果混凝土的内外收缩不均匀，或者其表面收缩过大，那么就会受内部混凝土的制约，从而使表面的混凝土承受一定的拉力，当压力超过一定值后，混凝土就会产生收缩性裂缝。同时，在骨料的下沉过程中，由于钢筋等物体的阻挡作用，因此会形成沿钢筋布置方向收缩的裂缝。当混凝土初步
4、硬化后，其表面的水分将逐渐蒸发，温度降低到一定程度，混凝土的体积就会逐渐变小，缩水收缩裂缝进而就会出现。 图 1，塑形收缩裂缝 1.2 温度原因。 当水泥的水化放热、照射以及大气和周围温度影响到混凝土的时候，同时由于混凝土材料具有热胀冷缩的性质，混凝土通常就会出现收缩与膨胀现象，并在此过程中产生一种温度应力。当混凝土的承载强度无法承受温度应力的时候，混凝土就会出现裂缝问题。因混凝土的表面水分过快的蒸发或者基础与模板的吸水速度太快，混凝土自身的水化热效应等原因，导致混凝土结构产生急剧的收缩、变形，这时混凝土的强度就会变得非常小，很难抵抗变形应力，这也会导致混凝土出现裂缝。这主要发生在混凝土结构凝
5、固过程中。我国夏和秋冬之交昼夜温差极大、降水较少、风沙较大、空气相对干燥。公路桥梁工程施工过程中容易受到外界环境气候的影响，温度变化导致的混凝土裂缝主要是表面裂缝，走向无规律性。 图 2，表面温度裂缝 1.3 荷载原因。 如果受到动、静荷载以及次应力的作用，混凝土桥梁通常会产生一些裂缝。在施工过程中，没有做好严格的施工质量控制，都会导致混凝土裂缝问题产生。比如桥下船舶不小心与公路桥梁发生碰撞，导致施工过程中混凝土受到外力的作用，就会使混凝土产生裂缝。 1.4 施工材料质量及施工工艺问题 公路桥梁工程施工过程中由于使用质量存在问题的混凝土或由于施工工艺落后导致混凝土保护层厚度不足，导致混凝土内部
6、钢筋受到侵蚀氧化。当然，使用存在质量问题的施工材料也是导致工程适量问题的必然因素。在施工过程中，公路桥梁的结构会经常曝露在自然状态下，将遭受到自然因素的影响；同时防腐设施比较简陋，桥梁构件自身的密实性与保护性能比较差。如果钢筋出现生锈，锈蚀后体积会膨胀，对周围混凝土产生挤压，形成沿钢筋纵向的混凝土裂缝。 1.5 公路桥梁施工混凝土裂缝问题的主要危害 一般说来，产生混凝土裂缝后，混凝土结构内部就很容易渗入空气中的二氧化碳，在水化产物的相互作用下出现混凝土碳化现象，这会破坏钢筋纯化膜，降低混凝土的碱度；如果空气和水在同时期同时渗入，那么钢筋就产生锈蚀；同时混凝土裂缝问题还会削弱混凝土对钢筋的保护作
7、用。这些将最终危害公路桥梁的正常使用。施工中产生的混凝土裂缝，将使公路桥梁产生渗漏，而且裂缝可能在压力水的作用下逐步扩展。当公路桥梁混凝土内部渗入水流以后，可能会使混凝土遭遇水解破坏，从而使混凝土结构物遭受破坏。 2.桥梁工程施工中混凝土裂缝处理措施研究 桥梁工程施工中采取相应的有效措施虽可以控制混凝土裂缝的出现，但混凝土裂缝是不可避免的，发现混凝土裂缝后需要及时采取正确的处理措施进行补救，避免对公路桥梁工程本身造成较大的影响。 2.1 混凝土裂缝的填充 混凝土裂缝的填充是修补一般较宽裂缝的最直接方法，简单、便宜、易于操作。对于宽度较小且深度较浅，范围也较小的混凝土裂缝，采取在开裂部位 V 型
8、槽口，然后直接进行混凝土填充即可。而对在桥梁工程施工过程中出现的贯通桥面板的裂缝则需要沿上部裂缝进行注入修补。具体方法是，使用砂轮机和钢丝清除裂缝两侧 78cm 范围内的灰尘，用清洗剂清洗干净，沿裂缝加压注入渗透性和粘着性较强的环氧树脂，代替混凝土进行填充。使用环氧树脂填充后的桥面板防水性和防钢筋锈蚀性都较好。 2.2 混凝土裂缝的表面处理 采用表面处理法修补的裂缝一般宽度小、范围小、修补容易。一般操作方法是先使用钢丝清理混凝土裂缝表面及两侧的附着物，用清水洗净后晾干，使用灰油状树脂对裂缝凹陷部分进行填充，最后沿裂缝在混凝土表面均匀涂抹，形成树脂保护膜。针对不同的混凝土裂缝类型可以选择进行表面
9、涂抹或表面贴补的方法进行修补。其中细而浅、不漏水、深度未达到混凝土内钢筋表面、不再伸缩变化的小裂缝不利于树脂的灌入，可以采取表面涂抹树脂的方法进行修补；而大面积漏水的裂缝可以使用表面贴补树脂的方法进行防渗堵漏。 2.3 混凝土裂缝的其他修补方法 公路桥梁工程施工过程中因荷载产生的裂缝、火灾事故产生的裂缝以及未及时处理存在时间较长且周围混凝土耐久性已经降低的裂缝已经对公路桥梁工程的结构强度产生影响，可以采用结构补强法进行裂缝的修补，当然也可根据施工实际情况选择锚固补强法、预应力法以及灌浆法进行修补。但是需要注意可以采取修补材料试验、钻芯取样试验、压水试验等对修补好的裂缝进行效果检查，出现问题及时
10、补救，保证修补质量。 3 公路桥梁工程施工中混凝土裂缝的有效控制方法研究 3.1 施工中原料的选用控制。 必须严把施工原料质量关是实现混凝土质量控制的基础：（1）必须使原材料符合全部技术性能指标。在对原料进行检验时，如果施工条件发生变化，应该按照变化的施工条件来及时调整检验标准与检验频次；（2）在选择原料的时候，应该严格控制砂、石含量，尽可能选用级配良好的骨料，采用细度小的水泥。 3.2 严格控制施工工艺 采取合理的控制措施，减少公路桥梁工程施工过程中混凝土裂缝的产生，是解决公路桥梁工程施工中混凝土裂缝问题的主要手段。从实践经验来看，混凝土裂缝的有效控制方法主要是优化施工工艺。公路桥梁工程施工
11、过程中优化施工工艺主要从使用新型混凝土、控制混凝土的凝结时间、控制混凝土入模温度以及适当掺入合成纤维几个方面入手： 图 3，混凝土施工期裂缝因素关系 首先，针对混凝土自身收缩，温度等产生裂缝的原因，可以使用新型混凝土主要是指使用具有膨胀功能的混凝土以补偿混凝土收缩过程中的变形断裂。为避免温度影响产生裂缝的，可以控制混凝土的凝结时间，控制其凝结时间是为了控制混凝土水化放热规律，避免混凝土凝结时间过短，水泥水化过程加速，混凝土出现早强现象，内外温差过大发生变形和断裂。另外要控制混凝土的入模温度，这主要是为了控制混凝土凝固过程中的水分蒸发和内外温差，一般混凝土的入模温度需要控制在2728左右，如果混
12、凝土过热需要掺入适量冰块降温。 其次，针对混凝土材料的特点，在使用时可以适当掺入合成纤维能够增强混凝土的抗拉强度，使混凝土具有一定的延展性，在混凝土在发生形变的过程中产生阻裂效果，避免混凝土由于形变而产生裂缝。实践证明，在混凝土中适当掺入合成纤维虽然导致成本有所增加，但提高了混凝土的综合性能，保持了早龄期混凝土的稳定性，有效防止混凝土裂缝的产生，在施工过程中应用价值较高。 最后，混凝土的早期养护也是控制混凝土裂缝产生的有效方法。混凝土的早期养护需要注意保持混凝土的温度和湿度，避免由于温度过高或过于干燥引发的有害冷缩和干缩现象。只有保障水泥水化的顺利进行，才能使混凝土够达到预期的强度和耐性。 结
13、束语 针对桥梁工程施工中混凝土裂缝产生的主要原因采取有效的控制措施，通过优化施工工艺减少混凝土裂缝的产生是十分有必要的。针对已经产生的混凝土裂缝需要及时采取相应的修补措施，以免时间过程裂缝继续扩大以及周围混凝土失去耐性对建筑工程造成更大的损害。施工过程中许多混凝土裂缝是可以避免的，这就需要施工人员进一步加强对混凝土裂缝产生原因的认识，提高责任心，避免这类失误。 参考文献 1马金虎.混凝土技术在公路桥梁施工中的应用分析J.山西建筑.2012(05) 2郭晓平,卢长有.混凝土裂缝的成因及处理J.黑龙江科技信息,2007(06) 3 周 文 . 施 工 中 混 凝 土 裂 缝 的 控 制 措 施 . 水 运 工程.2006,(02):115-119 4张冬初,张正,张勇.建筑施工中如何控制混凝土裂缝.科技咨询导报,2007,(29):115-1190 5刘毅.试论水工混凝土裂缝的防范与处理J.中小企业管理与科技(下旬刊),2009(03) 6李晶.试论建筑施工中混凝土裂缝控制方法.中国新技术新产品,2009,(13):145-1470
