公路桥梁墩身混凝土的开裂与防治

郎绪才 王志宏

摘 要：在公路桥梁的工程建设中，混凝土是主要施工材料之一，一旦混凝土构件发生开裂会对其结构性能产生严重的影响，并进而造成工程整体施工质量的降低。而公路桥梁的墩身结构目前主要采用的都是混凝土结构，因此施工单位必须高度重视混凝土开裂问题，对造成混凝土裂缝的各种因素进行全面深入的分析，并采取有效的防治措施，以保障公路桥梁墩身的稳定性和安全性。

关键词：公路桥梁；墩身；混凝土；开裂；防治

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.063

随着我国经济的飞速发展，公路桥梁等基础设施工程的建设规模也在不断的扩大。而在公路桥梁的施工中，其墩身结构目前广泛的使用混凝土作为建筑材料。但是混凝土在施工过程中会由于诸多因素的干扰而产生开裂现象，不仅影响了桥梁墩身结构的稳定性，而且还造成了桥梁工程整体施工质量的下降。因此施工单位必须高度重视混凝土的开裂问题，全面分析造成开裂问题的各种相关因素，并采取有效的预防和治理措施，以保证桥梁墩身的结构性能，从而为人民群众的生命财产安全提供可靠的保障，并推动我国公路桥梁施工建设质量和水平的整体提高。

1 造成墩身混凝土发生开裂问题的主要因素分析

1.1 混凝土构件的体积发生变化

水泥混凝土发生体积变化是公路桥梁工程建筑中的重要指标性性能参数。这主要是由于水泥在发生水化時，其中的无水熟料成为了水化物，因此其固相体积在水化后要大于水化前的体积，然而与水化前的水泥-水这一体系整体的体积相比，其体积却是减小了的。水化时水泥浆的总体积会不断的发生缩小，这种现象就是化学减缩。由于水泥混凝土不断发生失水收缩现象，一旦其环境湿度和温度产生改变时，混凝土中所含的水分就会进一步丧失，并加剧水泥混凝土的收缩程度。当水泥混凝土中的失水收缩达到了0.3mm/m-0.6mm/m时，就已经明显超过了正常化学作用所引起的收缩。另外，水泥混凝土还存在碳化收缩问题。碳化收缩的主要介质是碳酸，一旦含有碳酸成分的水遇到混凝土时，就会使其产生碳化收缩现象。

1.2 墩身混凝土的施工没有达到技术要求

在施工过程中如果使用了过多的水泥，混凝土强度过大，就会使混凝土产生更大的收缩变形，加之对混凝土构件的养护不到位，就造成混凝土失水现象加剧，混凝土的收缩变形会更加明显，从而使使桥梁墩身各部分的应力不均匀，就有可能造成墩身开裂问题。另外在施工时没有充分考虑环境的温度和天气等客观因素，在昼夜温差比较大的条件下进行施工，或者气象条件突然改变，以及施工过程中过早拆模、混凝土内外部存在明显的温差等因素都会造成墩身混凝土产生开裂问题。

1.3 墩身的设计结构不科学

一些桥梁墩身的厚度以及高度设计不合理，而桥梁墩身由于需要长期暴露在自然环境中，因此会受到环境湿度和温度等因素的影响，墩身混凝土往往会在温度应力的作用下产生开裂。

此外，在设计时如果为了保证墩身结构的稳固性，随意提高墩身混凝土结构的强度等级，也会造成墩身产生开裂问题，这主要是由于提高混凝土的强度就需要增加水泥的用量，这会在客观上加大混凝土的干缩变形的机率，并造成墩身混凝土发生开裂。因此在设计中必须在保证墩身结构安全的基础上，科学的选择混凝土的强度等级，合理控制水泥用量，才能有效避免桥梁墩身发生开裂现象。

2 防治墩身混凝土发生开裂现象的有效对策

2.1 预防混凝土发生开裂问题的方法

在设计混凝土的配比时就应采取相应的控制方法，对水泥以及水的用量进行合理的控制。另外在施工过程中要严格控制混凝土的温度，并采取有效的排水措施，以减少湿度对混凝土构件的影响。同时可以在混凝土中适当增加钢筋的使用量，以提高混凝土的抗裂能力。

2.2 对混凝土发生开裂问题进行有效治理的有效措施

（1）采用表面涂抹的治理方法。可以采用聚氨酯以及环氧树脂等防水材料涂抹在混凝土构件的表面。在施工时应首先对混凝土表面进行清理，并保持其表面干燥，而后才能进行涂抹施工。

（2）采用玻璃纤维布的治理方法。目前比较常用的抗裂措施是玻璃纤维布与环氧树脂材料配合使用的方法。首先要对环氧树脂材料进行适配性检验，在检验合格后才能用于施工。在施工过程中要保证混凝土表面清洁干燥，在涂抹环氧树脂底料时要保证均匀度。如果混凝土表面存在不平整的部分时应事先应腻子等材料对其加以修补填平，在填平部分固化后再粘贴1到3层的玻璃纤维布。

（3）采用充填的治理方法。充填施工时应先用钢钎或者风镐等设备将裂缝扩大为V型或T型槽，在对其进行清理后可以使用速凝堵水剂进行涂抹，并要进行分层抹压，以保证填充效果。

（4）采用灌浆的治理方法。首先应根据开裂的实际情况来选择相应的灌浆施工材料。目前比较常用的灌浆材料包括聚氰酯累材料、氰凝或兵凝材料、环氧树脂类材料以及甲基丙烯酸甲酯材料等。其中甲基丙烯酸才的粘度比较低，具有很好的可灌性和扩散性，在开裂治理和补强施工中具有良好的效果。在灌浆施工时可以采取两种施工方法，可以通过低压灌浆设备在混凝土的裂缝中灌入环氧树脂等灌浆材料，对裂缝加以密封，采用这种方法完成修补后不会有明显的痕迹留下。

3 总结

随着我国经济建设的快速发展，公路桥梁等基础设施的建设规模也随之增加。在桥梁工程的施工过程中，墩身是重要的组成部分，而其在结构施工中目前广泛采用的是混凝土结构。但是墩身混凝土在施工时会由于材料性能以及环境温度等各种因素的干扰下产生开裂问题，对工程的施工质量会产生严重的影响，同时也制约了社会经济活动的正常开展。因此施工单位要全面分析混凝土发生开裂问题的原因，并对混凝土加强检测，对混凝土的施工过程要加强质量管控措施，同时在完成浇筑作业后要对混凝土构件进行妥善的养护，从而有效防治开裂问题的发生，确保桥梁工程的施工质量。

参考文献：

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