公路桥梁混凝土裂缝原因与防治措施

翟自标/睢县公路工程管理处

公路桥梁混凝土裂缝原因与防治措施

翟自标/睢县公路工程管理处

随着我国社会经济进一步的发展，公路桥梁建设已成为我国现代化建设中的重要组成部分，因此加强公路桥梁质量控制，成为各地区普遍关注的问题。但从我国目前公路桥梁的管理现状来看，混凝土裂缝是影响桥梁质量的重要因素，其不仅严重降低了桥梁的使用年限，造成大量资源浪费的同时，还降低了桥梁整体质量，留下安全行驶隐患。基于此，本文就针对公路桥梁混凝土裂缝原因与防治措施进行分析探讨。

公路桥梁；混凝土裂缝；原因；防治

一、引言

在公路桥梁建设和行车运营过程中，由于裂缝的产生和开裂程度的继续扩大，通常会使桥体内部钢筋等建筑材料发生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力和抗渗透能力，而公路桥梁混凝土的刚度、强度也会受到一定程度削弱，进而会危害桥梁的正常运营，带来安全隐患。因此，如何做好混凝土裂缝的防治工作，是直接关系到公路桥梁的施工成效，是施工单位关注的重点课题。

二、公路桥梁混凝土裂缝的产生原因

（一）荷载诱发的裂缝

公路桥梁的荷载裂缝是由于桥梁受到静、动荷载以及次应力的影响而产生的，主要包括剪切裂缝、弯曲裂缝、扭曲裂缝以及桥梁局部受到不同的应力而引起的裂缝。根据荷载力的不同，荷载裂缝也会呈现出不同的特点。多数的荷载裂缝都出现在受剪区、受拉区以及桥体受到震动比较严重的位置。当桥梁的受压区域出现起皮现象或者是出现较短的裂缝，这时往往就是桥梁的承载度达到一定极限的标志，预示着桥体结构将会出现破坏。

（二）施工材料质量差导

应用于公路桥梁施工的混凝土组成材料包括骨料、水泥、水、砂以及其他相关附加物等，这些材料按照一定的配比才能混合成桥梁建设所需的混凝土。混凝土的配比材料一旦存在质量问题就会影响到混凝土的整体质量，进而有可能导致裂缝的产生。当前主要的材料方面问题有：配比不科学、砂石过小或者过大、材料空隙增加等，这些因素需要通过增加搅拌水或者水泥的用量来加以协调，但有可能会影响混凝土结构刚度与强度。混凝土强度的变化影响其收缩性，进而有可能导致裂缝的产生。

（三）温度变化诱发的裂缝

由于温度变化引起的混凝土裂缝非常常见，温度变化已经成为当前公路桥梁出现混凝土裂缝的重要原因。公路桥梁混凝土施工由于混凝土内外的温度变化，使得混凝土结构变形。混凝土变形将导致公路桥梁运输受到影响，究其出现混凝土裂缝的原因主要是混凝土结构内部出现温差变化，产生了温度应力。公路桥梁的混凝土的拉力承受力有限，若出现混凝土的应力超出了抗拉强度，那么就会出现裂缝，而这种形式产生的裂缝被称为温度裂缝。

（四）收缩变化导致的裂缝

收缩变化导致的混凝土裂缝是当前公路桥梁混凝土裂缝中最常见的，其具体的影响主要体现在：混凝土在缩水或者收缩的过程中难以避免地会出现一定程度的形变，形变超出限度就会产生裂缝。除此之外，碳化收缩与自生收缩也是不容忽视的因素。碳化收缩是指混凝土中的水化物与二氧化碳产生化学反应引发的收缩反应；自生收缩指竣工之后混凝土伴随水化而产生的硬化收缩。

三、公路桥梁混凝土裂缝的防治措施

（一）荷载裂缝的防治措施

载荷原因造成的混凝土裂缝对于路面的危害比较大，载荷类型的裂缝若大于0.3mm就会引起桥梁的安全结构威胁。目前，针对载荷引起的混凝土裂缝进行防治属于混凝土裂缝工作重点，其具体的措施在：

1.采用合理的分块模式和结构方式。裂缝防治施工中若允许在路面设施施工缝，可以根据温度裂缝的要求对路面裂缝进行分块，并采取相应连接方式。桥梁上部结构进行浇筑混凝土的时候，必须要考虑到横向受力筋分布情况，确保钢筋受力分布均匀。

2.合理布置钢筋。选用钢筋的时候，应该尽量选择小直径钢筋，实现密集布钢筋，间距为9±1cm。桥梁结构边缘施工需要加强布筋，可设置抗剪切钢筋。

3.避免钢筋出现腐蚀。混凝土结构设计中应避免钢筋出现腐蚀，根据施工要求加入控制保护层，进一步保护混凝土的耐久度，另外还可以加入一些添加剂以起到混凝土加固目的。

（二）材料裂缝的防治措施

由于公路桥梁混凝土材料质量差产生的裂缝需要通过强化施工质量控制来进行有效防治。施工质量的控制需要从以下几方面来入手：

1.严格选取混凝土配比材料，采用优质的水泥与砂石，避免不符合标准的材料流入到施工领域。

2.骨料的配比以及整体比率的协调，而相应的外加剂如减水剂、膨胀剂、防水剂以及缓凝剂等，都需要严格控制好使用量。

3.预埋件的适当增加，一旦出现应力改变就能够及时通过感应片进行传感，做到及早发现、及时治理。最后则是加强现场施工监管，明确分工，加强技术指导，并将施工方案尽可能地落实到施工过程中。

（三）温度裂缝的防治措施

防止混凝土温度裂缝产生的主要措施在于控制好可控温度，即施工过程中的温度。具体方法包括以下几方面：首先，可以通过在混凝土搅拌过程中将碎石充分冷却来达到降低温度的效果。其次，在温度较高的施工时期，可以通过适当减少混凝土施工的厚度来达到层面散热的目的。此外，可以在混凝土结构的内部进行水管铺设，利用冷水来有效降温。最后则是将入模温度严格控制在合理范围内。综上所述，公路桥梁的施工时间最好选择在春秋等温度较常规的季节，避免暴晒或寒冷带来的温度剧变。温度剧变时为了减少细小裂缝的产生需要根据实际情况来确定拆板时间，避免应力的转变而埋下裂缝产生的威胁。

（四）收缩裂缝的防治措施

收缩裂缝的有效防治措施包括以下3种：

1.表面处理法。通过涂抹与贴补有效防止混凝土结构表面积水与渗漏，细小裂缝的浆材灌注可以采用涂抹法，树脂保护膜能够起到很好的防裂缝作用。要注意的是，若混凝土表面不够干净，则需要先清洁再进行处理。

2.填充法。填补方法是采用修补材料直接对混凝土裂缝进行填充，通常是对较宽的裂缝(0.3mm)进行修补，此种修补方法作业较为简单便捷，而且费用较低。而对于宽度不足0.3mm的裂缝、深度较浅以及规模较小的裂缝的可采取开V型槽方法进行简易处理，之后再作好填充处理工作。

3.结构补强法。如果混凝土裂缝程度影响到桥体结构性能时，此时就要考虑是否采用加固的方法对混凝土结构进行处治。一般情况下是要对混凝土结构的截面面积进行扩大，同时可以采用在桥体构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、设支点加固、增粘贴钢板加固及喷射混凝土补强等多种加固桥体的方法。

四、结语

公路桥梁混凝土裂缝是较为常见的，而且严重威胁其使用的效益与寿命，而做好公路桥梁混凝土裂缝的防治是一项系统的长期性复杂工作，对于桥梁的施工技术、施工管理与后期维护都提出了更高的要求。因此，为了能够保证公路桥梁施工建设的顺利性，建筑企业必须在提升施工技术，及时更新施工设备的基础上，加强对施工技术质量的控制。只有这样，才能够避免其问题的出现，保证公路桥梁的施工质量。

[1]牟文波.浅析桥梁施工中裂缝出现的原因及控制措施[J].科协论坛，2016

[2]郝崇飞.浅析桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及防治[J].民营科技，2016

[3]邓少辉，马双梅.浅谈桥梁混凝土裂缝原因与治理措施[J].科技促进发展，2015