橋梁施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施分析

張 健

（中國鐵建十八局集團第三工程有限公司，河北 涿州 072750）

橋梁工程建設(shè)對人們的出行以及加強各個地區(qū)之間的聯(lián)系，發(fā)揮著重要的作用。而混凝土具有低廉的養(yǎng)護成本和價格、較好的抗壓性能、廣泛的材料來源等特點，在橋梁工程中被廣泛應(yīng)用。在施工中，由于會受到多方面因素的影響，容易導致混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，不僅對工程的質(zhì)量和美觀造成嚴重影響，同時還會影響車輛的通行，使工程建設(shè)的綜合效益降低?；诖耍瑢蛄菏┕せ炷亮芽p的產(chǎn)生原因進行分析，并提出相應(yīng)的防治措施，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

一、橋梁混凝土裂縫的危害

（一）滲透危害

混凝土施工是橋梁施工的重點內(nèi)容，也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。而裂縫問題，則是混凝土施工中最常見的質(zhì)量問題。因為混凝土自身的性質(zhì)具有一定的流動性，所以在施工的過程中，在工藝、溫度、材料等各種因素的綜合作用下，若是未能采取有效的控制措施，將會不可避免地出現(xiàn)裂縫問題。而橋梁混凝土裂縫，會產(chǎn)生多重危害。其中滲漏是比較突出的危害，一旦出現(xiàn)裂縫，就會灌入雨水，逐漸在混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中滲透，并發(fā)生水解，這樣會直接影響到混凝土結(jié)構(gòu)的安全性。裂縫當中如果出現(xiàn)劇烈的溫度變化，就會有凍脹的情況出現(xiàn)，產(chǎn)生嚴重的裂縫，最終對橋梁的使用安全帶來威脅。

（二）腐蝕危害

橋梁混凝土一旦出現(xiàn)裂縫質(zhì)量問題，還會有腐蝕危害產(chǎn)生。伴隨著逐漸擴大的裂縫，會進入各種物質(zhì)。而在水和空氣的作用下，橋梁內(nèi)部金屬構(gòu)件的鍍膜會被腐蝕，對構(gòu)件的安全產(chǎn)生影響。橋梁混凝土施工過程中，材料作為重要的基礎(chǔ)，能對整體質(zhì)量提供保障，為了更好地應(yīng)對腐蝕問題，在施工過程中，應(yīng)嚴格控制材料質(zhì)量，并做好相應(yīng)的防護工作。

表1 水泥水化熱量值參考表

（三）碳化危害

在橋梁混凝土裂縫危害中，碳化是非常嚴重的危害之一。若是有碳化問題出現(xiàn)，會直接影響到橋梁混凝土的構(gòu)件受力，進而埋下安全隱患。在空氣和水的作用下，混凝土原料會發(fā)生反應(yīng)而生成碳酸鈣，由此不僅會使構(gòu)件的承受力降低，還會直接威脅到橋梁結(jié)構(gòu)的安全。

二、橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析

只有對裂縫產(chǎn)生的原因準確判斷，并采取有針對性的應(yīng)對措施，才能有效防治裂縫的發(fā)生。結(jié)合工程實踐進行分析，橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的原因主要有以下幾種：

（一）溫度因素

當橋梁工程施工環(huán)境不穩(wěn)定時，溫度范圍處于不平衡狀態(tài)，混凝土本身就會出現(xiàn)熱脹冷縮，導致內(nèi)部不均勻應(yīng)力的出現(xiàn)，從而導致裂縫的出現(xiàn)。同時，在澆筑后由于出現(xiàn)水化熱，會產(chǎn)生溫度的內(nèi)外差異。在溫差過大的情況下，會使表面出現(xiàn)裂縫。而水泥是混凝土中產(chǎn)生水化的主要材料，具體的水化熱產(chǎn)生量如表所示1。

某橋梁工程澆筑時間在11月份，某橋梁承臺表面出現(xiàn)了多條裂縫，寬度為1.5mm，長度為20-50cm。分析其主要原因為：在冬季進行承臺澆筑，分層澆筑后溫度在24h內(nèi)從100℃下降至3 0℃，呈現(xiàn)逐漸降低趨勢，由此會使混凝土表面與內(nèi)部的溫度差異大大增加。觀察可知，承臺中的幾個測溫點的內(nèi)外溫度差異己經(jīng)達到了20℃，使溫度應(yīng)力增加，這是裂縫產(chǎn)生的最根本原因。由于溫度應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強度，溫度的改變使施工中溫度控制失效，最終產(chǎn)生了裂縫。

（二）原材料因素

水灰比和水泥用量的控制，對于混凝土的性能有著直接的影響，若混凝土沒有適當?shù)呐浜媳?，將會導致離析現(xiàn)象的出現(xiàn)，凝結(jié)后不規(guī)則裂縫將會大量產(chǎn)生；若砂石中含有較大的泥沙量，由此會使混凝土自身的強度降低，進而降低了混凝土的黏結(jié)性，同時各種摻合料也會對混凝土的溫度應(yīng)力產(chǎn)生影響，從而導致裂縫的出現(xiàn)。同時，混凝土凝結(jié)硬化的徐變也會導致混凝土裂縫的出現(xiàn)。

（三）荷載因素

在橋梁的使用過程中，會受到動靜力荷載以及次應(yīng)力荷載等多方面的荷載，一旦這些荷載超過橋梁混凝土結(jié)構(gòu)承受的范圍，就會導致裂縫出現(xiàn)。因為不同的負載類型，因此也會產(chǎn)生扭曲裂縫、剪切裂縫等不同的裂縫類型。因此，應(yīng)注重從荷載的角度，考慮裂縫的防治措施。

（四）施工工藝因素

施工工藝因素是導致橋梁混凝土裂縫的主要因素之一。采用正確的施工操作方法，能對混凝土整體施工質(zhì)量提供保障。反之，沒有依據(jù)施工工藝程序操作，會不可避免地出現(xiàn)質(zhì)量問題。若是在攪拌施工中，沒有進行充分攪拌和搗實，就會導致沙子和水泥的脫節(jié)，降低受力能力，出現(xiàn)裂縫，埋下施工安全隱患。

三、橋梁混凝土裂縫防治措施

（一）采取有效的溫控措施

溫度是產(chǎn)生裂縫的主要原因。因此，應(yīng)采取有效的溫控措施。第一，在使用碎石的時候，為了快速降低混凝土澆筑的溫度，可以用水將碎石冷卻；第二，埋設(shè)循環(huán)水管。為了降低大體積混凝土內(nèi)部溫度，可將循環(huán)水管設(shè)置在結(jié)構(gòu)內(nèi)部，避免混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外具有過大的溫差，以有效降低溫度；第三，將入模溫度控制好。為了避免有較大的溫差，混凝土澆筑工作應(yīng)盡量選擇春秋季節(jié)或者是夏天的早晨以及冬天的中午等溫度不是特別高或特別低的時間段；第四，對混凝土的拆模時間合理掌控。為了有效預防溫度變化劇烈，在拆模時也需要保證穩(wěn)定的溫度。

（二）加強混凝土材料質(zhì)量控制

選擇施工材料是橋梁混凝土施工的關(guān)鍵。因此，需要嚴格控制材料的質(zhì)量，避免因為材料質(zhì)量問題而出現(xiàn)混凝土裂縫。應(yīng)由專業(yè)人員對材料采購和放置進行管理，以此對材料的質(zhì)量提供保障。

（三）加強荷載裂縫的控制

荷載裂縫是混凝土裂縫中比較常見的，在防治這一裂縫時，不能混合放置一些材料設(shè)備，準確掌握受力點的承受力。同時，在施工階段還應(yīng)嚴格控制鋼筋的成型與模板安裝的質(zhì)量，使其可靠牢固并準確對位，并及時清理鋼筋上的污染物。另外，配合澆筑與振搗，保證混凝土的密實，選擇合理的振搗力方式。

（四）對施工工藝進行控制

裂縫防治的重要對策，就是采用良好的施工操作與工藝控制。為了保障混凝土澆筑的連續(xù)性，施工階段對于混凝土澆筑的用量、澆筑的時間應(yīng)該提前做好設(shè)計，并確定好施工的接縫間距、位置，做好混凝土的運輸與振搗等工作。

四、結(jié)論

在橋梁施工中，因為會受到多方面因素的影響，會使混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。不僅對工程的質(zhì)量和美觀造成嚴重影響，同時還會影響車輛的通行。因此，在實際施工過程中，應(yīng)采取有效措施，如溫控措施、加強混凝土材料質(zhì)量控制、荷載裂縫和對施工工藝的控制，從以上多個方面加強控制，避免裂縫的出現(xiàn)，旨在對工程質(zhì)量提供保障。

[1]劉亞君.橋梁基樁嵌巖深度計算方法及工程應(yīng)用研究[J].公路工程，2017，42（3）：241-244.

[2]文筱蕓.淺談高速公路施工安全管理中存在的問題及其對策[J].黑龍江交通科技，2011,34（2）：113.

[3]佘娜，張思穎.低溫升低收縮磷渣大體積混凝土溫度應(yīng)力監(jiān)測數(shù)值仿真分析[J].公路工程，2017,42（2）：309-313.

[4]徐海超.橋梁工程施工中預應(yīng)力技術(shù)施工質(zhì)量控制[J].珠江水運，2015(7)：82-83.

[5]郭天惠.論鋼筋混凝土橋梁常見的問題及對策[J].價值工程，2010，29（18）：35-36.

[6]賀志勇.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固的發(fā)展與研究現(xiàn)狀[J].山西建筑，2010,36（2）：104-106.

[7]王，李振國，羅興國.混凝土裂縫的修復技術(shù)簡述[J].混凝土，2006（3）：91-93.

[8]袁宏發(fā)，王月仙.淺談混凝土裂縫的成因及防治[J].科技風，2013（4）：155.