公路桥梁混凝土裂缝原因及修补方式

王海刚

新疆北新路桥集团股份有限公司 新疆 乌鲁木齐 830054

正文：

一、当前公路桥梁施工期间产生混凝土裂缝的原因分析

1.温 度影响因素

与其它材料相比，混凝土具有一样的热胀冷缩性质。会受外部环境、内部温度的改变影响而导致发生一定的形变，如果此类形变遇到约束就会导致结构出现应力，当应力超出混凝土自身抗拉的极限强度就会导致裂缝问题的出现，这也是外部影响因素中温度因素的主要诱因。受温度影响导致的裂缝问题主要特征为：会随着温度改变而扩张、缩小。在施工期间对温度裂缝应力的直接影响是水泥水化热、养护举措的针对性制定，公路桥梁施工阶段如需处理大体积混凝土时，即厚度超2米的混凝土结构，在对其见浇筑后会受水化热影响导致内外出现较大温差；如内部与外度的温差过大就会导致浇筑的混凝土表面出现裂缝问题，在混凝土浇筑过程中，出现水化热问题的主要影响因素就是水泥的材质。

2.材 料影响因素

所谓的材料影响因素是由混凝土材料、性质决定，混凝土是一种混合物，其中主要包含水泥、沙子、石料、水、外部添加剂等，因此其内部包含物理、化学两种反应形式。如在配比混凝土期间所应用的材料出现严重的质量差异问题，就会导致轻微结构性的裂缝问题；如果砂石的颗粒直径较小、等级不过关就会出现混凝土之中空隙过大的问题，进而增加水泥、水的配比，导致配比失衡，影响混凝土的收缩率；或细砂的配置量过大也会产生通等问题。砂石中云母使用比例的合理可增加、减弱水泥的性能，起到有效降低混凝土强度的效果；砂石中泥沙含量较大时就会大量的用到水和水泥，进而降低混凝土强度，同时减弱抗冻、抗渗透效益。由于砂石中含大量有机质、轻质，其会延缓水泥硬化率，降低混凝土强度，特别是会对早期强度的形成产生一定的阻碍影响，同时各掺料也会受混凝土温度的影响导致应力产生一定的改变。

在施工期间，材料因素所带来的影响并不是单方面的，其会贯穿整个桥梁施工建设的过程。例如，某工程施工期间受混凝土材质影响，导致混凝土的浇筑出现堵管问题，使得混凝土出现裂缝。实践研究表明：混凝土在用水量不变的基础下，单一混凝土的水泥用量增加10%时，收缩率会明显提升5%；如水泥量不变只增加用水量，则会明显降低混凝土强度、粘结度，导致裂缝的出现。

3.荷 载力影响因素

通常国内公路桥梁工程在实际施工期间，完成混凝土结构的施工之后，处于已竣工、正施工的混凝土结构会对周围混凝土产生一定的影响，进而出现荷载力，这也是导致出现裂缝的一个影响因素之一。例如弯曲性裂缝，即为当凝土梁上存在一个弯距时就会出现此类裂缝问题。对于受弯构件、压弯构件而言，弯曲性裂缝会在弯距最大截面处的混凝土受力区出现。例如，某工程施行之中的梁板跨出现混凝土裂缝，这是由于受到正弯距的影响，并由下向上开裂，同时施工期间负弯矩会连续出现悬臂梁板的支座处。

再如扭曲性裂缝，其是构件扭转、弯曲期间导致裂缝的出现，这种裂缝的开裂方向为倾斜式。钢筋混凝土结构会受扭曲作用力的影响进而出现多条裂缝，裂缝出现后会影响混凝土的保护层，出现直接脱落的现象。收缩性裂缝是指混凝土材料自身具收缩性。通过实际施工发现，混凝土在浇筑完成的5小时之后会出现水化反应，分子微观结构的改变会出现水分蒸发问题。混凝土因失去水分收缩，同时骨料下沉，导致混凝土结构出现塑性收缩问题。塑性收缩量级会高达2%，此时骨料下沉改变混凝土结构，由此钢筋裂缝形成。

干缩是混凝土施工期间常出现的问题，当混凝土硬结，随水汽的蒸发使得周围的温度明显下降，混凝土体积有所改变。此时混凝土结构表面的水分流失较快，同时内部水分流失慢，就会导致内、外部出现一定差距，表面就会出现较强的抗干缩应力，如应力超出混凝土结构自身的表面拉力，就会导致表面出现裂缝问题。

二、公路桥梁施工期间有效防治混凝土裂缝的策略

1.因温度变化引起的裂缝防治策略

（1）通过用水冷却砂子、石料的方式达到降低混凝土结构浇注温度的目的；（2）夏季天气较干燥炎热时，在进行公路桥梁混凝土施工期间减少每次的水泥浇筑厚度，利用浇筑层面实现混凝土结构散热的施工目的；（3）在具体进行施工期间，工作人员一定要严格掌控混凝土结构的入模温度。由于公路桥梁工程在施工期间所用的混凝土体积较大，因此为了减少温度因素所带来的影响，最好选取在春季和秋季进行混凝土结构的浇筑施工操作。如果工期一定要在夏天完成工作，就要尽量避免混凝土结构被太阳光暴晒，还要采取有效的措施降低混凝土的入模温度，由此就可极大地降低因温度变化而引起裂缝的可能性。

2.因载荷影响引起裂缝的有效防治策略

由于桥梁工程在建设期间会有许多不确定的荷载力，通常可采取概率统计方式统计静荷载与动荷载，之后工作人员再用相应科学的数值计算模型进行数据还原和模拟，找出载荷合理的上限与下限，在此期间还要防止施工使用的机械和设备乱堆乱放，以免造成载荷超标现象；禁止搭人载物车辆的通行，起到对桥梁保护、防止裂缝产生的作用。

3.重视混凝土结构早期的维护

应对混凝土结构表面出现裂缝的早期有效措施就是对混凝土的结构进行保温，在对结构表面进行保温期间，要具体符合以下几点要求：首先，防止混凝土结构由于内外温差较大，在结构方面产生温度梯度。其次，要防止混凝土结构过冷，保障混凝土在施工期间的温度小于结构正常使用期间的稳定温度。最后，防止混凝土内部出现水变固态现象。

4.加大施工材料质量的控制力度

为了有效防止因施工材料不合格或质量不过关而引起的公路桥梁混凝土裂缝现象，施工单位管理人员要加大对桥梁建筑施工材料的管理和掌控力度，不但要明确浇筑混凝土使用材料的质量要求，还要加大对混凝土内部材料和钢筋材料的质量管控，防止在施工期间使用不合格的材料。

结束语

综合上述所言，可以看出当今国内桥梁工程在施工期间依旧存在许多不合理之处，很容易出现裂缝。对于此，在施工期间就要求桥梁建设管理人员和工作人员要重视裂缝的产生，据此采取针对性的防治措施。通过施工期间的严格控制，尽最大努力避免裂缝的出现，并减少裂缝的延伸程度。通过妥善处理裂缝是裂缝，降低对结构所产生的危害，保障桥梁的正常使用。