浅析桥梁施工中混凝土裂缝控制策略

【关键词】桥梁工程；大体积混凝土；裂缝 

　　 近年来，我国的桥梁技术发展迅速，大体积混凝土在桥梁结构中得到了广泛的应用。混凝土是一种使用广泛的重要工程材料，它的取材范围大、抗压能力强、价格也低廉并且耐火性非常好，在养护方面也只需要较低的费用。我国目前的基础设施迅速发展，混凝土将进一步拓宽其应用领域。但是，人们在桥梁、隧道和公路的建设过程中，发现混凝土裂缝是经常出现的问题，而且它严重影响了工程的使用寿命。导致混凝土裂缝出现的原因是不同的，主要包括以下几种： 

　　 1 混凝土梁裂缝产生的原因 

　　 1.1 由于荷载原因而引起的裂缝 

　　 在施工的过程中常常出现荷载产生的裂缝，比如，在施工后的桥梁上，不加任何限制地任意放置各种材料以及施工机具；或者因为对结构的受力点了解不清楚，不能充分按照图纸进行施工，以及随意对施工的顺序进行变更，都会导致混凝土裂缝的出现。 

　　 1.2 由于温度原因而导致的裂缝 

　　 水泥的水化过程属于放热的化学反应过程，在这个过程中会产生水化热的现象。混凝土对于传递热而言，是一种不良导体，尤其是一些大体积的混凝土。因此，水化过程中产生的热量不容易散发，导致其内部的温度快速上升，但是混凝土的外部散热速度较快，这就使得混凝土在内外两部出现温度差。在昼夜温差比较大的情况下，混凝土的内外温差也会变得更大。由于内部的混凝土会因为热胀而变形出现压力，混凝土外部却因为冷缩变形而出现强大的拉力，并且混凝土此时具有较低的抗拉强度，所以在其内部应力大于抗拉强度时，就会出现裂缝。虽然这种裂缝在出现的初期很细，但会随着时间的推移不断扩大，直至达到贯穿。 

　　 1.3 由于收缩而导致的裂缝 

　　 浇筑完成后，混凝土依然是一种握性状态，其表面水分的过快蒸发会导致裂缝的形成。这种裂缝一般在混凝土的表面出现，并且裂缝的长短不一，形状不规则。形成这类裂缝的原因主要是在浇筑混凝土后，没有对其表面进行覆盖，尤其是当它具有比较大的梁顶面积时，在炎热和大风状况下会使表面的水分快速蒸发，并且混凝土由于自身的高水化热现象而导致急剧收缩，其强度此时较低，将无法承受这种高强度的变形力，最终导致开裂，水分从混凝土中蒸发的越迅速，就越容易出现收缩裂缝。 

　　 1.4 由于施工工艺而导致的裂缝 

　　 在浇筑、运输、堆放以及安装的过程中，如果混凝土的施工工艺不恰当，就会形成裂缝，尤其是在那些具有薄壁箱梁的结构中。不同的原因会出现不同的裂缝走向、部位以及裂缝宽度，其中比较典型的是：1)混凝土的运输以及搅拌时间如果过长，就会导致过多的水分蒸发，出现较低的坍落度，这样在其表面会一系列不规则的裂缝。2)在进行混凝土的初期养护时非常干燥，容易在大气与混凝土接触地方出现一系列不规则的裂缝。3)在用泵输送混凝土时，为了确保混凝土具有流动性必须增加水泥以及水的用量，加大水灰的比例，可能导致混凝土在凝结硬化的过程中增加收缩，出现一系列不规则的裂缝。4)在分层浇筑混凝土时，新旧混凝土层之间特别容易出现裂缝。比如在分层浇筑的过程中，如果进行先浇的混凝土没有充分清洗表面凿毛，那么容易在施工接缝处生成裂纹；而如果没有及时养护后浇的混凝土，会在分层处因收缩过大而形成裂缝。5)由于养护不充分，以及不覆盖混凝土，都不能保持混凝土湿润都会形成裂缝。 

　　 2 混凝土梁裂缝的控制 

　　 桥梁施工过程中出现混凝土裂缝严重威胁着桥梁的质量安全，因此我们应采取一些措施加强对混凝土裂缝的控制。笔者在此认为主要从以下几方面加强对混凝土裂缝的控制： 

　　 2.1 从原材料的方面 

　　 严格对混凝土的原材料，比如水泥、钢筋、碎石和水等进行抽样检验，混凝土的配合比要经过科学的对比试验。如果在雨后或高温下进行施工，则需要对砂和碎石中的含水量进行实验，从而对施工的配合比进行及时调整，保证混凝土的质量。 

　　 2.2 加强对混凝土进行温度监测 

　　 在混凝土的外部和内部都设置一定的温度检测点，同时设置一定的养护水温测点和保温材料的温度测点，由特定的数据采集仪器对现场的温度监测数据进行自动收集和整理，并进行科学的分析。根据每个测点的不同温差值，及时进行研究以科学的调整控制温度，避免混凝土因温差过大而出现裂缝。 

　　 2.3 加强温度应力检测的强度 

　　 为了准确反映温控的效果，可以将应变计埋设在混凝土的少数土层中，从而加强温度的应力测试。 

　　 2.4 采取通水冷却的方式 

　　 在混凝土的浇筑分层中铺设管壁薄的钢管，作为对混凝土进行冷却的水管，在使用冷却水管之前应试水以避免出现管道漏水阻塞的情况，同时结合对混凝土内部温度的监测，有效对冷却水管的温度和进水量进行控制。 

　　 2.5 采用科学的方式对混凝土进行浇筑 

　　 浇筑前要认真检查模板、支架和钢筋，同时检查其预留空洞以及保护层的厚度等，在确认无误之后才能浇筑。同时对于混凝土的运输和搅拌也必须严格按照浇筑的要求。在浇筑的过程中要避免出现模板、钢筋以及垫块的变形和移动。对于大体积的混凝土进行浇筑时还应充分考虑分层进行浇筑、分层进行振捣的做法，同时采取必要的散热方式，这样可以有效减小混凝土的温差，避免出现温度裂缝。在振捣时要注意密实，以保证混凝土在各个角落中的填充，但也要防止过震带来的裂缝。 

　　 2.6 提高施工工艺的水平 

　　 严格遵守施工图纸的要求，不得随意改变施工的顺序；同时不得将材料和机具等无限制的堆放在已经筑好的梁上。对生产的时间要进行合理安排，以有效减少混凝土运输和搅拌的时间，充分提高混凝土的质量。在对承重支架进行搭建浇筑的过程中，首先要处理基础，科学设计支架、保证严格的施工过程，全面积预压支架，从而有效避免产生非弹性的变形。在分层浇筑混凝土的过程中，应规范清洗混凝土表面，从而使混凝土的接触面增加粘结力，同时要及时养护后浇筑的混凝土。在温度比较低或者气温比较的情况下，以及大风天气中，要对混凝土的表面进行养护，比如洒水、用工布覆盖等，从而保持混凝土表面的湿润。即使湿度以及气温正常，在终凝混凝土时也应及时的进行洒水、覆盖等养护工作。对于面积比较大的桥梁顶面，要坚持建完后，及时抹完一部分，然后进行养护和覆盖，以切实提高混凝土的质量，避免裂缝的出现。 

　　 3 结语 

　　 桥梁施工过程中的混凝土裂缝是一个非常复杂和棘手的问题，它与工程结构的各个方面紧密联系。桥梁工程在建设过程中需要混凝土时，应优先使用那些水化热较低的水泥，以及级配良好和结构致密的骨料，同时适当掺加外加剂和矿质掺合料，这样可以降低混凝土的内外温差、提高混凝土的性能。应对混凝土进行分层浇筑，完善混凝土的拌制以及振捣过程，提高混凝土的质量，减少其收缩力度。在浇筑完混凝土后还要及时进行养护，将混凝土的温差严格控制在一定的范围内。在浇筑混凝土的过程中随时监测混凝土的浇筑温度，可以有效避免大体积混凝土裂缝的出现，提高桥梁施工过程中混凝土的质量。 

　　 参考文献： 

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　     [5]张良川.桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及应对措施[J].中小企业管理与应对措施.2010（22）