公路桥梁混凝土裂缝的产生原因与防治措施

沈应祥

(重庆海特建设工程有限公司西宁分公司)

1 公路桥梁混凝土裂缝产生原因

1.1 温度裂缝

温度裂缝是公路桥梁工程混凝土裂缝的主要产生原因之一。混凝土与其他物质一样具有热胀冷缩的性质，当混凝土受外部外部环境或内部因素的影响产生温度变化时，若受到外部结构的约束，就会在混凝土内部产生影响的应力，当内部用力大于混凝土构件的抗拉强度时，就产生了温度裂缝。

1.2 荷载变化引发的裂缝

若混凝土受到不当的静力荷载、动力荷载或次应力频繁荷载时，会造成混凝土表面裂缝。这种裂缝通常包括以下几种:弯曲裂缝、扭曲裂缝、剪切裂缝、局部应力裂缝。以上各种荷载裂缝的产生原因与表现形式、产生部位均有所差异，通常发生在桥梁受拉力、剪应力较大以及振动较为显著的部位，对公路桥梁稳定性与耐久性有着较大的危害。

1.3 冻胀裂缝

当气温低于零度时，混凝土内部水分会产生凝结现象，当游离态的水变成固态的水时，其体积会产生膨胀，膨胀幅度大约在10%左右，水的膨胀会造成膨胀应力，对混凝土构件产生不利的影响。此外，混凝土内部凝胶孔中的水分会因凝固而产生转移与重新排列，进而造成渗透压，渗透压作用下混凝土内部膨胀应力会进一步增大，造成混凝土强度下降并产生裂缝。冻胀裂缝通常发生在混凝土初凝阶段，通常会对混凝土构件的稳定性、安全性与外观质量造成严重的影响，会使混凝土凝固后的强度减少30% ～50%，因而在环境温度较低时，公路桥梁施工中应格外注意混凝土构件的保温工作。

1.4 施工材料因素引发的裂缝

公路桥梁混凝土施工的主要材料包括水泥、粗骨料、细骨料、水、外加剂等等。若混合料原材料质量不合格，会严重影响混凝土机构的施工质量。例如，若所选砂石粒径太大或太小、配率不良、会导致混凝土材料空隙率过大进而导致水泥和搅拌水的用量增加，进而使混凝土凝固过程中水化热增大，从而降低混凝土结构强度，造成裂缝的产生;如果混凝土材料中砂石中云母等矿物质的含量超标，会直接减弱水泥和骨料物质的粘结力，并降低混凝土的强度;如果所采用的砂石中泥的含量偏高，会使拌合过程中水的用量增加，直接影响混凝土的强度、抗渗性、抗冻性;如果混凝土材料中的有机质含量偏高，会造成混凝土硬化时间延长，影响混凝土强度，引发早期裂缝。

2 公路桥梁混凝土裂缝防治措施

2.1 温度裂缝的防治

(1)通过降低拌合水温度、使用冰水拌合等措施降低混凝土的浇注温度，减少混凝土内外温差，进而避免温度裂缝的产生。(2)在炎热的夏季进行混凝土施工时，混凝土应分层浇注，并应严格控制混凝土的浇注厚度，减小浇注厚度以促进混凝土结构散热。(3)安装循环水管，通过水循环带走混凝土内部热量，以降低混凝土构件内部温度，减少混凝土内外温差，以减少温度裂缝的产生。(4)严格控制混凝土入模温度，对于体积较大的混凝土构件浇注，应尽量避免在炎热的夏季施工，如必须在夏季施工，应采取一定的遮挡措施，避免混凝土因遭受暴晒而温度升高，此外，采用冰水进行拌合也是降低混凝土入模温度的重要途径之一。(5)严格控制混凝土拆模时间，若拆模时遇到气温骤降的情况，应对混凝土采取有效的保温措施，以避免混凝土内外温差急剧增大而引发的温度裂缝，此外，应结合混凝土内外温差情况灵活调整拆模时间，以避免早期裂缝的产生。

2.2 荷载引起的裂缝的防治

公路桥梁建设过程中，各种动、静荷载是不确定的，为了做好裂缝的防治应采用概率统计的方式，结合数值计算模型，找出混凝土构件荷载的上限和下限。施工过程中应加强施工现场管理，严禁违规堆放机械设备和材料等，避免因荷载超标造成混凝土裂缝。此外，做好交通管制，禁止车辆在混凝土构件尚未达到设计强度前通行，也是避免混凝土早期裂缝的重要途径。

2.3 强化早期养护

(1)防止混凝土因内外温差而产生温度梯度。(2)应保证混凝土在施工期间的温度不小于其在正常使用期间的稳定温度。(3)避免因混凝土结构温度过低而造成内部水分凝固的现象。

2.4 强化施工材料质量控制

近年来，公路桥梁建设单位面临的时常竞争日趋激烈，如何节约成本成为每个工程施工中十分关心的问题，有些工程为追求经济效益采用价格低、质量不过关的原材料，对混凝土结构施工质量造成极大的威胁。为避免这一问题，施工单位应严把材料质量关，采购前对供货厂商的从业资质与生产、供货能力进行严格审查，确保原材料质量过关，并对进场的钢筋、混凝土原材料进行严格验收，对混凝土配合比进行试验检，从而有效保证混凝土构件施工质量。

3 结 语

综上所述，由于受原材料质量、配合比科学性、施工操作规范性、养护工作全面性等多方面因素影响，公路桥梁混凝土裂缝的产生几乎是不可完全避免的，但强化对混凝土裂缝类型及产生原因的研究，并采取科学的应对措施，就能有效减轻混凝土裂缝的危害程度和减小混凝土裂缝的数量。因此，在公路桥梁施工过程中，应结合工程设计要求、施工条件、气候环境等通过严格控制材料质量、优化配合比、规范施工和全面养护等途径减少各类混凝土裂缝的产生，从而有效保证公路桥梁工程施工质量。

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