路桥施工中混凝土裂缝的成因及防治措施

郑峰

摘 要：在路桥工程施工过程中，混凝土会受到很多因素的影响而产生不同程度的裂缝问题，路桥混凝土裂缝要从施工前的防治以及施工中的控制，还有施工后的养护做起，本文就混凝土裂缝的成因及防治措施进行简要探讨。

关键词：路桥施工；混凝土裂缝；成因；防治措施

1 混凝土裂缝产生的原因

（1）由于荷载而产生裂缝：路桥施工中混凝土在通常情况下的静、动荷载以及次应力作用下产生的裂缝称为荷载裂缝，可分为直接应力和次应力裂缝两种。第一，直接应力裂缝是指由外荷载引起的直接应力而产生的裂缝。第二，次应力裂缝是指由外荷载引起的次应力而产生的裂缝。

（2）由于温度变化而产生裂缝：混凝土具有热胀冷缩的特性。当环境或结构内部温度发生变化时，混凝土会发生变形，如变形受到约束，则在结构内会有应力产生，一旦应力超过混凝土的抗拉强度就会产生温度裂缝，在一些大跨度的路桥工程钢筋混凝土结构中，温度应力甚至可以超出活荷载的应力。温度裂缝区别于其它裂缝的最主要特征是它会随着温度的变化而变化。

（3）由于混凝土收缩而产生裂缝：在大量的路桥工程施工过程中，混凝土因收缩而引起的裂缝是最普遍的。在混凝土种类中，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，另外还有自生收缩和炭化收缩两种情形。

（4）由于施工材料质量不合格而产生裂缝：混凝土主要由水泥、砂、石骨料、拌和水和外加剂组成。在路桥工程施工中，配置混凝土用的材料如果质量不合格，也会导致结构产生裂缝。

（5）由于施工工艺质量不合格而产生裂缝：在路桥工程施工中，混凝土的结构浇筑、预制构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装的过程中，如果施工工艺不合理、施工质量低劣、易产生纵向、横向、斜向等各种形式的裂缝，特别是细长的薄壁结构更易出现。

2 混凝土的施工温度与裂缝防治措施

2.1施工前准备阶段混凝土原材料与配合比优化措施

混凝土在施工期间发生裂缝的常见因素是由原材料与配合比不符合标准所致，因此，在施工前准备阶段应采取以下措施以保证混凝土质量。（1）在选用混凝土配合比材料前应对工程的整体概况有大致的了解，掌握工程基本的设计要求以及工程对承载力的标准，然后再以这些信息为依据选择适宜的混凝土配合比材料，主要是水泥品种与等级的选择，若水泥等级过低，将会对混凝土的刚性与强度造成影响，进而降低路桥工程的质量，而若水泥等级过高，则会由于在混凝土释放过量水化热而使混凝土产生裂缝。此外，在选用砂石等原材料时也不可掉以轻心，确保工程中的所有材料都达到规定要求。（2）减水剂是最常用、最重要的外掺剂，它的作用主要是减水和增塑，在保持混凝土坍落度及强度不变的条件下，可减少用水量，节约水泥、降低绝热温升。掺加GcLl—3改性木钙减水剂，掺量为O.2～O.4%，约减水泥用量15%掺减水剂可有效地降低混凝土的单位用水量，从而降低水泥用量。缓凝型减水剂还有抑制水泥水化作用，可降低水化温升，有利于防裂。还可延迟水化热释放速度，最高温度也有所降低。这种减水剂可以缓凝，在大体积混凝土中可以避免冷接缝，提高工作性及流动性，有利于泵送。

2.2 施工阶段温度控制措施

温度控制不善是导致混凝土发生裂缝的重要原因之一，为了避免施工阶段形成温度裂缝，需要实行下述措施：（1）在气候炎热的条件下实行路桥工程混凝土浇筑作业时，应严格控制浇筑厚度，以不超过50cm厚度为宜，以确保混凝土热度能在短时间内经由表面散去，同时，在浇筑第二层时必须注意浇筑速度，尽可能保证在第一段初凝前完成浇筑。（2）参考路桥工程混凝土浇筑面积，取一定数目测温管分别置入混凝土上、中、下3个部位，并规定混凝土内外温度检测时间，通常情况下，1～4d时，每2h检测一次，5～7d时，每4h检测一次，8～15d时，每24h检测一次，在对温度做好观察记录的同时，要将路桥混凝土内外温差控制在25℃以内，如温度呈上升趋势，则需及时采取调整养护措施来达到降低温差的目的。（3）混凝土拆模不可任意实施，否则混凝土将温度骤变而受刺激，于表面形成拉应力，为此，应根据施工现场情况明确科学拆模时间。（4）优化保温养护措施，浇筑完成后，取塑料薄膜先覆盖一层，而后取厚度8～10cm左右、以锯末填充的麻袋进行中层覆盖，最后取岩棉覆盖1～2层，每层厚度10cm。（5）在炎热气候下，为防止路桥工程混凝土内部水分因蒸发过快而产生裂缝，而对长时间暴露于日光下的混凝土实行洒水养护措施。（6）通过使用干硬性混凝土掺混合料，添加塑化剂或引气剂，减少水泥比例，或是在进行混凝土搅拌工作时适当加水冷却碎石以降低浇筑温度来减少裂缝风险，从而最大程度保证路桥工程施工阶段混凝土质量。

2.3 混凝土施工工艺质量的控制措施

在路桥施工中，对于墩身以及托盘和顶帽等应采取一次性立模，并先施工墩身及托盘部位的混凝土，然后再把已经安装好的顶帽等部位的钢筋进行吊装到位，最后施工顶帽部位的混凝土。在浇筑混凝土时，采用汽车泵将其送至墩顶，并通过在泵管出口位置连接泵送软管的方式将混凝土送至混凝土浇筑部位，整个大体积混凝土采用分层施工、逐层振捣的浇筑方式。其浇筑顺序为从墩身的一侧往另一侧进行往复的移动浇筑，即完成其一层浇筑之后再将泵管返回来，依然从之前的先浇侧往后浇侧进行移动浇筑，以确保混凝土施工过程中的布料均匀。在大体积混凝土施工中，每层混凝土的浇筑厚度通常不能超过30cm，其振动棒的位置距离模板的边缘不得小于20cm，而振动棒每次振捣的移动时间间距通常也以20cm为宜。

3 裂缝的处理技术

3.1扩凿修补

根据施工经验看，多数道路桥梁裂缝的间隙较小，道路裂缝一般大的在1～3cm，小的仅有2mm左右，桥梁的裂缝一般在0.2mm以下。大裂缝只需采取相应的填充、修补技术处理即可，而小裂缝因深度不够等因素会阻碍裂缝处理施工。因而，在施工期间可以对裂缝适当地扩凿，让裂缝的宽度、深度能达到修复的要求，然后再进行裂缝修补处理将发挥更好的效果。

3.2 加固稳定

遇到一些大型裂缝时则必须要采取加固处理，采用加固处理，采用加固技术主要是为了对道路桥梁结构加大牢固力度，保持道路桥梁的稳定性，抵制外界因素造成的干扰，如：振动、挤压等。加固技术的作用体现在：不仅避免了裂缝的扩大蔓延，还能巩固钢筋混凝土的牢固性，让道路桥梁结构在刚度、承载、应力等方面更加优越。

3.3 抗裂防腐

这种方法通过化学反应来填补裂缝，将化学技术运用于建筑行业是现代施工的革新，对于裂缝的处理可采用化学技术达到防腐、抗裂的效果。电化学处理是先进的化学技术，对道路桥梁裂缝的处理能发挥很好的作用，电化学处理技术借助于电化学作用来调整离子分布状况，防止道路桥梁结构因腐蚀问题出现裂缝。

3.4 材料填充

借助于不同材料完成裂缝修补，该技术在路桥工程中的运用时间较长，但如今的修补技术在材料、工艺等各个方面都有了很大的改进。在不影响承载力结构情况下，修补技术可以运用到水泥浆、沥青、油漆等作为材料。对裂缝处理之前需将路桥裂缝清理干净，再结合“清理—冲刷—干燥—修补”等操作流程处理，这样才能达到理想作用的需要。

4 结束语

路桥工程中混凝土裂缝产生的原因貫穿于路桥的设计、施工和养护。裂缝的防治采取综合治理的办法，宜从防裂厚度、混合料配合比、应力吸收层、应用改性沥青等方面综合考虑。路桥设计时合理选择路面材料和结构形式、精心的施工、养护和及时的维修是预防和控制混凝土裂缝的有效方法。

参考文献

[1]郭强，康秋爽.混凝土裂缝的成因与控制研究及处理方法[J].丹东海工.2010（03）.

[2]陈兆国.混凝土裂缝的产生和实际施工中的预防措施[J].科技创新与应用.2012（06）.