橋梁工程中混凝土裂縫成因探析

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摘要：在橋梁施工過程中，一旦出現混凝土裂縫問題，則會導致整體橋梁工程質量下降，為此，分析了橋梁混凝土裂縫的成因，包括溫度變化、荷載、地基沉降、施工工藝問題等，并針對性地提出橋梁工程混凝土裂縫的應對措施，可為相關施工提供參考。

關鍵詞：橋梁施工；混凝土；裂縫；控制措施

1混凝土裂縫的形成原因

1.1溫度變化

橋梁工程的混凝土結構在凝結的過程中，其內部溫度的變化相對緩慢，而表面因與空氣接觸、水分流失速度較快，所以其外部溫度變化速度要比內部結構快，從而導致內外結構部分的水分含量相差較大，進而產生裂縫，使得混凝土結構質量不合格。混凝土材料的脆性較大，抗拉強度與抗壓強度明顯不足，如果受到內部拉應力的持續作用，產生裂縫是不可避免的。基于此，需要加強對混凝土結構溫度的控制，了解其溫度變化的規律，從而可以有效降低裂縫的發生率，提高混凝土結構的質量[1]。

1.2荷載

混凝土結構出現裂縫的另外一個重要的因素是直接應力，在外部多個荷載的聯合作用之下，導致其產生應力，進而產生裂縫。其形成的原因，主要是設計方案不合理，尤其是結構應力參數計算不準確，而導致其與實際受力存在很大的差異。荷載計算無法滿足使用的需要；結構安全性參數的設計不合理；施工中沒有嚴格按照設計圖紙和技術標準施工；沒有合理計算車輛與橋梁的載荷數據，導致橋梁在使用的過程中，受到車輛的碾壓與撞擊而產生裂縫。

1.3地基沉降

地基下沉造成混凝土表面受力不均勻，加上應力與混凝土的允許抗拉應力都出現下降，進而導致混凝土結構內部產生嚴重的裂縫。該問題的存在主要是由于橋梁各個結構部分的地基受到壓縮力不同，導致結構荷載與地基沉降不均勻，進而產生嚴重的混凝土裂縫。

1.4施工材料質量不合格

水泥、砂石骨料、水以及外加劑是組成混凝土結構的主要材料，各種材料的性能會對結構性能產生較大影響，所以需要加強材料質量管理。對于水泥，如果其氧化鈣的含量不合格，則會導致其內部凝結速度慢，而外部凝結速度快，凝結完成之后其性能達不到使用的需要，抗拉強度不合格而導致產生裂縫。

1.5施工工藝問題

橋梁在施工環節，混凝土結構除了存在裂縫問題之外，往往還會因為施工人員踩踏上部負彎矩鋼筋保護層、施工工藝不合格、振搗質量不達標等方面的影響，而導致混凝土表面的平整性不合格，也可能因為早期養護不及時或者養護不合理，而導致混凝土結構存在嚴重的裂縫，給工程的質量造成不利的影響[2]。

2橋梁工程混凝土裂縫應對措施

2.1混凝土溫度裂縫的控制

選擇高質量的施工材料，盡量降低水化熱，從而有效緩解混凝土裂縫的出現。混凝土材料配合比需通過試驗確定，保證其結構性能達到要求。此外，可以根據工程的需要，在混凝土材料中加入一定量的塑化劑或者引氣劑，確保材料性能符合連續性要求，有效減少水泥的使用量，同時也降低水化熱的影響，提高混凝土結構性能。為了全面提升混凝土結構的質量，還要加大工程技術管理力度。在開始施工前，要進行施工過程的細化分析，同時需要加強各個部分的原材料管理和控制，從根本上消除混凝土的裂縫。對于已存在的混凝土裂縫問題，為了能夠有效防止裂縫的進一步擴散，需要采用表面修補法處理裂縫，但是這種方式一般只適用于表面裂縫比較小的情況，對于裂縫嚴重的區域，可以選擇使用泥漿注入法對裂縫進行填充，同時需要在鋼筋的表面涂刷一層防腐材料，有效預防鋼筋腐蝕現象，切實提升鋼筋材料的安全性。如果混凝土裂縫的范圍比較大，則應該對裂縫的位置進行混凝土置換，全部清除原有混凝土結構，然后重新澆筑，確保澆筑施工質量達標，從而滿足橋梁工程的使用需要。

2.2橋梁荷載裂縫的控制

在橋梁的施工環節，需要根據工程的實際需要，準確計算各個結構部分荷載，防止出現荷載設計不合格的情況。為了有效提升混凝土結構的強度，需要合理設計配筋率，保證混凝土結構更加安全和穩定。此外，還需加強施工工序的管理和控制，從根本上消除影響質量的不利因素，以更好地滿足交通運行的需要[3]。

2.3地基變形引起的裂縫的控制

在開始施工前，需要組織技術人員進入到現場進行全面的地質勘察，然后根據具體勘察情況，確定該橋梁的荷載等級。在地質勘察的過程中，對于特殊的地質條件，尤其是會影響工程質量的情況，需要采取必要的預防處理措施，以消除不良地質條件的影響，有效提升混凝土結構的質量水平，避免因為外部不良的影響，而導致混凝土結構出現質量問題，保證橋梁工程可以達到正常使用的需要。

2.4施工全過程管理控制

在正常施工的過程中，要深入分析混凝土結構出現裂縫的主要原因，并且積極落實各項裂縫控制措施，從工程設計方案和技術標準的角度出發，實現全過程質量管理和控制，加強施工工藝控制，保證其各個方面都能夠達到規范的要求，以提升橋梁的質量水平，滿足交通運行需要。施工人員在施工的過程中，需要嚴格按照施工方案的要求施工，積極落實各項施工技術標準，從而全面提升橋梁的質量水平。施工開始前，需要進行必要的施工技術交底，使得所有施工人員都能夠充分掌握施工技術、了解施工方案，明確各個關鍵的控制環節，從而可以保證各個環節的施工都能夠達到規定的要求，最終保證工程質量符合標準的要求[4-5]。

2.5養護階段冷卻管降溫

混凝土在硬化環節會產生過多的熱量，造成內部結構溫度持續上升，此時需要采取必要的措施降溫，以保證其溫度處于合理范圍內。目前應用最為普遍的方式是采用冷卻管路進行降溫，通常其流出的水溫不超過10℃，以每小時1500L的速度釋放水流，并且需要保證冷卻水排出不會給工程的施工產生任何不利的影響。在養護施工結束后，空管需要使用真空壓漿或者注漿的方式進行填充，以提升混凝土結構的性能。

3結語

橋梁施工中，極易出現混凝土裂縫的病害問題，給工程的質量造成嚴重的影響，所以需要在實踐中加強質量管理和控制，積極落實質量控制措施，最終保證橋梁質量達標，滿足交通運行的需要。

參考文獻：

[1]周仕禮，李玉霜.試述公路橋梁施工中高性能混凝土的應用[J].智能城市，2016（5）：233.

[2]張祥國.試述公路橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制措施[J].建筑工程技術與設計，2018（32）：1917.

[3]柴軍鋒.公路橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制措施[J].交通建設與管理，2014（4）：27-29.

作者：王紀敏 單位：中建路橋集團有限公司