关于桥梁施工中混凝土裂缝问题的探讨

【摘要】混凝土裂缝在实际桥梁工程中造成的影响很大，如何预防和处理混凝土桥梁裂缝一直是困扰桥梁建设者的一大问题。一座桥梁从建成到使用，涉及设计、施工、监理、运营管理等各方面，任一方面管理不慎都可能使混凝土桥梁出现裂缝。本文探讨了桥梁施工中混凝土裂缝问题。

【关键词】桥梁；施工；混凝土；裂缝；问题；对策

在桥梁施工过程中，混凝土裂缝是常见的问题，但裂缝给桥梁带来的影响是巨大的，因此，我们必须在施工中对使用材料的质量要严格控制，选择合理的混凝土施工工艺，运用科学的现场管理方法根据施工的现场条件，各种材料使用的不同特点，以及当地当时施工的气候、气温等多种因素，综合系统考虑，采取科学合理的施工措施，结合先进的现场管理办法，更有效的控制裂缝的产生，以确保工程的施工质量。

一、桥梁施工中混凝土产生的裂缝问题

1、荷载引起的裂缝

（1） 直接应力裂缝产生原因

在对桥梁进行设计时，设计员选择了不合适的计算模型或者漏算荷载，导致桥梁的结构尺寸不合适；桥梁施工过程中，施工人员对预制结构受力情况不够了解，施工设备没有合理地安放或者没有严格按照设计图纸进行施工；桥梁投入使用后，通过桥梁的车辆超出设计载荷。此外，暴雨、地震、海啸等恶劣的天气环境，也会导致桥梁裂缝的产生。

（2） 次应力裂缝产生原因

常规公式计算的结果与桥梁结构物的实际工作状态不一致，因此，在实际的外载荷的作用下，就会导致桥梁结构的开裂。此外，桥梁的某些特殊的结构，如开洞、设置牛腿等，因其结构比较复杂，对受力情况进行模拟计算时，会与实际受力情况不符，导致桥梁裂缝的产生。

2、 水分收缩引起的裂缝

通常，混凝土裂缝产生的原因主要是水分蒸发，或者是没有进行合理的保湿。大致可以分为塑性收缩、缩水收缩、自生收缩和炭化收缩这四种收缩方式。在进行混凝土的施工时，对混凝土进行浇筑后，大概四个小时左右，水泥水发生化学反应，其反应程度非常激烈，混凝土中的水分以非常快的速度蒸发，混凝土由失水收缩过渡到塑性收缩。接下来，混凝土逐渐硬结，而混凝土表层的水分则会渐渐蒸发，使得内部湿度下降，进而引起混凝土的体积也慢慢变小，这种收缩就被称为缩水收缩。混凝土结硬过程中，水泥和水之间会有化学反应发生，也就是所谓的自生收缩，并且这种收缩不受外界湿度的影响。此外，空气中的二氧化碳与水泥中的成分也会发生化学反应，即炭化收缩。炭化收缩一般只有湿度在50%的情况下才会发生。

3、 地基引发的裂缝

桥梁工程在设计之初，都会进行实地考察，如果地质勘查不认真仔细，获得资料的准确性就不能得到保证。地质特点也是必须要考虑的因素，否则，就会导致地基变形的发生，地基变形通常包括地基下沉或者水平方向位移，地基变形会导致桥梁结构产生附加应力，而混凝土结构的抗拉性能是有一定范围的，一旦超出这个范围，就会引起桥梁结构开裂。此外，冻土也会引起地基发生沉降或产生水平位移。桥梁在投入使用后，因其不断地受到外部荷载的作用力，也会逐渐导致地基变形的发生。

4、施工工艺不当引发的裂缝

混凝土结构件的制作、运输和安装，都必须严格按照要求进行操作，否则很容易引发裂缝的生成。要根据桥梁工程特点，选择合适的施工工艺，这样才能保证混凝土结构件的质量，防止裂缝产生。导致的裂缝的原因主要是支架和模板的施工工艺不规范。对于支架的施工，要确保支架达到预期的压实，其刚度也要符合建设条件的要求，否则，进行混凝土的浇筑后，支架在压力下产生变形，引发下沉。对于模板的施工，则必须保证模板刚度符合要求，否则，进行混凝土的浇筑后，会导致模板变形。对于混凝土运输的距离和时间也要加以控制，不过运输不当，就会使混凝土蒸发的水分量超标，发混凝土坍落度偏低。

二、基于桥梁施工中混凝土裂缝问题的防治对策

1、 对材料严格控制

施工工艺是保证混凝土构件质量的关键、除施工的施工操作应严格按照施工技术规范的有关规定进行，对原材料（钢筋、水泥、砂、碎石、水等）都应进行严格的抽样检验。对混凝土配合比应进行对比试验.在高温下或雨后施工对砂、碎石应进行含水量实验，及时调整施工配合比，确保混凝土的施工质量。

2、桥梁施工工艺的防治措施

在拆模时，需要工作经验丰富的施工人员来操作。避免敲击、振动使表面产生裂缝。加强混凝土浇筑成型后初期保湿养护工作。养护的目的是使其表面维持适当的湿度，确保混凝土内部充分水化。合理的养护可以提高结构强度，对于混凝土后期的质量控制有重要意义。养护的具体操作是在混凝土完成浇筑后，对表面及时覆盖和洒水，确保混凝土的温度、保湿稳定，缓解由于温差产生的应力，防止裂缝的产生。严格控制施工过程中荷载使用，不得使混凝土浇筑成型过程中受行人、运输工具等荷载的影响。控制施工过程中施工缝的预留，确保混凝土的部分重要结构的浇筑连贯性。

3、施工前合理设计荷载

在进行道路桥梁施工前的设计阶段，相关技术人员要根据项目的具体情况，科学的对道路桥梁的整体布局进行规划且合理的对施工中所需的钢筋进行布局，与此同时要全面考虑施工中道路桥梁以及施工中机械等的荷载，以便设计时的荷载要远大于现实施工中的荷载，进而保证实际荷载在混凝土强度的范围内，从而达到克服施工中混凝土裂缝出现的目的。

4、合理进行裂缝修补措施

（1）灌浆法

这种方法的原理在于使用真空压力设备把浆汁压入混凝土的裂缝中，随着时间的变化，浆汁将会出现硬化，从而同混凝土构成相当稳固的结构，防止裂缝的出现。一般情况下，在桥梁工程建设过程中，在浆汁的选择上，可以使用水泥浆或者其他一些类似的浆质。

（2）表面修补

这种方法在桥梁工程的裂缝修补技术中应用非常普遍。通常都是在混凝土的表面进行涂水泥浆，也有一些桥梁工程在建设过程中使用环氧胶泥进行表面涂抹，都可以达到防腐的目的。在裂缝涂浆后，可以使用刷漆的方法和手段进行修补，当桥梁表面修补完成之后，因为具有一定的拉应力，让混凝土裂缝有可能继续开裂。所以在这个时候，可以在裂缝的表面粘附玻璃纤维布，保证混凝土的裂缝修补保持完整性。

（3）嵌缝法

这其实是一种效果非常明显的手段和措施，一般是在混凝土的裂缝位置进行开槽，并且在其槽中填补一些控制水分的材料，从而能够起到对裂缝封闭的作用，保持混凝土裂缝外部的平整性。

5、加强混凝土的早期养护

混凝土的养护是一项非常复杂的系统工程，特别是混凝土结构裂缝的控制和预防工作，将贯穿整个混凝土的生产和施工过程。对于预防混凝土裂缝最为重要的就是避免早期水分蒸发引起的裂缝，早期的水分蒸发引起的裂缝会大大增加早期收缩和后期收缩的发生，因此，应当采取有效的方法来控制早期混凝土水分的蒸发，以防止混凝土的早期裂缝引起的内部缺陷。

总之，钢筋混凝土是非常优质的桥梁施工材料，作用非常强大，能够保证桥梁正常功能的发挥。只有深入的研究和分析裂缝的成因，才能够为解决问题提供坚实的依据，提高桥梁的整体质量。