桥梁工程施工中的裂缝问题分析与研讨

崔金燕

摘要：各种管理手段的不断完善与加强，桥梁工程的内在施工质量已经有了长足的提高，外观质量已成为反映施工企业技术水平的最重要的一面，如何提高混凝土的外观质量减少裂缝亦成为建设单位、监理部门及施工企业要解决的重点问题。本文主要对桥梁在施工过程中产生裂缝的原因和治理措施作了较全面的分析、总结，以便施工中采取行之有效的控制办法，保证工程质量。

关键词：桥梁施工;裂缝原因分析;处理方法

前  言

在桥梁建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着桥梁工程技术人员。其实，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。为了进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识，尽量避免工程中出现危害较大的裂缝，本文尽可能对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、总结，以方便设计、施工找出控制裂缝的可行办法，达到防范于未然的作用。

一、荷载引起的裂缝问题分析

荷载裂缝产生的原因在于施工过程中，不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构受力特点，隨意翻身、起吊、运输、安装，不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

二、温度变化引起的裂缝问题分析

混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别于其他裂缝的最主要特征是随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化的主要施工因素有：水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过 2.0m） 浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。

三、收缩引起的裂缝问题分析

在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因。塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后 4～5h 左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达 1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。缩水收缩（干缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分逐渐蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失很快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。

四、施工工艺质量引起的裂缝问题分析

裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型常见的有：混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，既塑性收缩裂缝。混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。混凝土初期养护时急剧干燥，使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和水泥用量，或因其它原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得混凝土体积上出现不规则裂缝。混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑，引起层面之间的水平裂缝;采用分段现浇时，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土之间粘结力小。或后浇混凝土养护不到位，导致混凝土收缩而引起裂缝。混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于侧向压力的作用使得模板变形. 产生与模板变形一致的裂缝。施工时拆模过早.混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

五、裂缝的施工防治策略分析

1、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、温度的控制。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。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。

3、非结构性裂缝防止措施。防止塑性沉降裂缝的措施有基础处理、支架搭设进行科学设计、严格施工.对支架进行全面积预压以消除非弹性变形;砼中加减水剂减少砼泌水，确保砼保护层厚度、砼施工时进行二次抹面。防止塑性收缩裂缝的措施有加强早期砼养护以降低砼中水份蒸发速率。方法是结构外露面覆盖麻袋、海绵等浇水湿治养护。防止温差裂缝的措施有合理安排砼浇注顺序及浇筑速度，在砼浇注的过程中消除部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温，冬季施工时砼表面应覆盖保温。防止干缩裂缝的措施有设计部门布设足够的控制裂缝的分布筋，施工配合比设计时减小水灰比，尽量增加骨料用量、增大骨料粒径，施工完成后加强砼的湿治养护。防止龟裂的措施有配合比设计时水泥用量不宜过多，振捣要密实而不过振，砼表面泌水及浮浆要及时清除并注意及时养护。

六、结束语

在桥梁施工过程中，只要严格控制好材料质量、施工工艺.以及现场的施工管理，根据现场条件，材料特点，气温等多种因素，采取合理的措施，就能有效地控制裂缝的产生，确保工程质量。