混凝土桥梁施工裂缝的成因及防治对策

1、混凝土桥梁施工裂缝的成因及防治对策    摘要：混凝土裂缝概述由于混凝土桥梁的价格低廉、取材广泛且抗压强度高、耐火性好，因而成为在桥梁建筑中被广泛使用的材料。但是近年来，由于裂缝而导致工程质量低下甚至出现坍塌的事故时常出现，渐渐得到了人们的重视。本文分析了混凝土桥梁施工裂缝的成因，探讨了混凝土桥梁施工裂缝的防治对策。 关键词：混凝土；桥梁；施工裂缝；成因；防治对策 中图分类号：U448.33文献标识码： A 文章编号： 在桥梁混凝土施工中和施工后出现最多的是裂缝，这不但影响了桥梁的美观度，严重时因质量问题导致桥梁倒塌，因此加强对桥梁混凝土产生裂缝的原因分

2、析，并进行有效的防治探究对于桥梁混凝土的施工非常的重要。从相关调查分析报告可知，目前我国桥梁混凝土领域中，结构裂缝问题已经成为一个相当普遍的质量问题，它已影响到人们正常的生产与生活，给我们的人身安全与桥梁寿命埋下安全隐患，并一直困扰着大批工程技术人员，也是一个需要迫切解决的技术难题。从理论层面分析，结构裂缝是一种不可避免的现象，但我们的施工单位可以通过相关技术管理措施将该裂缝的危害减少可控制的范围内。 一、混凝土桥梁施工裂缝的成因 1、 荷载引起的裂缝 荷载裂缝是指混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝，主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。 （1）直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产

3、生的裂缝，其产生原因：a）设计方面，计算模型不合理；内力与配筋计算错误；设计断面或结构刚度不足等。b）施工方面，对设计意图理解不清，改变结构受力模式；预制构件起吊、运输、安装等不规范。c）使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。 （2）由外荷载引起的次生应力产生裂缝被称为次应力裂缝，其产生原因：a）在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。b）桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。若处理不当，在这些结

4、构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。 2、 温度变化引起的裂缝 混凝土在施工的过程中，其温度问题是混凝土自身含有的特点，混凝土是一种化学物质，其在使用的过程中具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，在温度的变化过程中，温度过高造成水分子流失速度快从而形成干缩裂缝，温度太低由于水分子散发时间长而导致混凝土结构的变形和质量的不稳定。因此在混凝土施工的过程中首先要控制其由温度造成的裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出荷载应力。温度裂缝是混凝土施工中的主要裂缝实行，其随温度的变化逐步出现了扩张或者合拢的状态。引起温度变化主要施工因素有：第

5、一，水化热。水化热是混凝土在浇筑过程中最容易出现的现象之一，是混凝土在施工的过程中出现大面积裂缝的主要原因和形式。在施工的过程中，由于水温过高致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。第二，蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，在混凝土施工的过程中水温控制不当出现忽冷忽热现象，造成混凝土温度不均匀出现了易出现裂缝。第三，预制梁时横隔板安装，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，在钢筋混凝土施工中由于焊接措施不当，使得混凝土统一出现各种烧伤裂开和其让他裂缝。预应力钢材温度可升高至很高，混凝土构件也容易开裂。 3、施工材料质量引起的裂缝 混凝土是一种混合物质，是有多种材料按一定比例配合而成的混合成分，

6、因此其在材料的控制过程中由于材料质量的不达标产生裂缝。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。 砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果更严重。砂石中云母的含量较高，将削弱水泥与骨料的粘结力，降低混凝土强度。砂石中含泥量高，不仅将造成水泥和拌和水用量加大，而且还会降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度，特别是早期强度。砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应，体积膨胀2.5 倍。 4、施工工艺质量引起的裂缝 在混凝土结构浇筑、构件制作

7、、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。 二、桥梁混凝土裂缝的施工防治对策 1、优化设计方案 确定各种混凝土的允许裂缝宽度后，根据其裂缝宽度要求进行设计，可以有效的控制混凝土裂缝的产生。同时，适当地加强构造配筋，合理地选用钢筋直径和间距。选用直径细而间距密的配筋方案，能较好的提高混凝土的抗裂性。 2、材料的控制 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

8、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。 3、温度的控制 ( 1) 改善骨料级配，采用干硬性混凝土、加添加剂等措施以减少混凝土中的水泥用量; 拌和混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度; 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热; 在混凝土中埋设水管，通入冷水降温; 规定合理的拆模时问，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度变化; 施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构，在寒冷季节采用保温等措施。 ( 2) 合理地分缝分块，避免基础过大起伏。合理地安排施工工序，避免过大的高差和

9、侧面长期暴露。另外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，防止表面干缩。特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要。应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的。因此施工中应以预防其贯穿性裂缝的发生为主。 4、施工工艺质量控制 桥梁的施工过程中，施工的工艺对桥梁裂缝产生的影响较大，从混凝土结构浇筑到拼装的整个过程中，如果哪个环节施工工艺不到位，都极容易产生各种裂缝，由于裂缝的产生比较容易，所以在施工中一定要把握好施工工艺，尽量避免各种裂缝产生。 （1） 在对混凝土进行振捣时，振捣不易过快，由于混凝土的流动性较低，振捣时必须认真仔细，保证混凝土的沉实充足，达到一定的密实度，避免干性

10、收缩裂缝的产生。 （2） 混凝土的配比要严格按设计进行，原料的投放要进行严格的计量，拌和的时间要符合施工规范，拌和的质量保证不发生离析，析水等现象；在进行混凝土运输时，并尽量缩短运输时间；在对混凝土进行浇筑时要分层施工，分层的厚度应该小于3 0 c m ； 振捣时严格掌握振捣时间，和振捣深度，直至气泡排出为止，以保证振捣的密实达标。 （3） 要避免由于结构的有效高度降低，而引起的受力钢筋垂直方向裂缝的产生，桥面施工时混凝土的保护层 不易过厚，并注意尽量避免对上层钢筋的踩压。 （4） 混凝土的运输也是桥梁施工中的一道重要工序，要保证工具不会发生渗露情况，避免由于日晒或雨淋而产生析水，运输的时间要

11、尽量缩短，要保证混凝土运输的时间在规定范围之内，不能发生离析问题，在夏季或较高的温度下运输时，要随时检测混凝土的坍落度，如果出现水分蒸发过大造成的坍落，应该及时进行调整。 （5） 对混凝土进行分层或分段浇筑时，要处理好施工的接头部分，减少由于新旧混凝土的分层和施工缝之间处理不当而引发裂缝。 （6） 要保证施工模板的刚度达标，以避免由于侧面压力的作用使模板变形，产生变形裂缝。 （7） 桥梁混凝土施工时拆模的时间不能过早，要让混凝土的强度达到一定水平时，再进行拆模作业。 （8） 混凝土施工之前要保证施工支架的刚度和压实度，有效预防由于浇筑混凝土后的支架不均匀沉降而产生的裂缝。 综上所述，混凝土作为现阶段我国桥梁主要材料形式，施工技术成熟，而且有效提高桥梁结构强度，优势十分明显。因此，完善设计手段，加强混凝土材料质量以及施工工艺管理，对于预防桥梁混凝土裂缝的发生，确保桥梁结构安全耐久性具有重要的作用，对于提高项目建设水平也具有重要的意义。 参考文献： 1 侯耀华. 混