桥梁工程裂缝成因分析与防治措施探讨

吴顺侯

(贵州省黔东南州交通建设发展中心,贵州 黔东 556000)

1 桥梁工程混凝土裂缝的成因分析

1.1 温度因素

桥梁工程混凝土施工硬化的过程中，水泥会自然散热，大量水热和化热大大增加内部温度，增加表面拉应力，在后期降温时，因为受基础或老桥梁工程混凝土的影响，致桥梁工程混凝土内部拉应力增加，待桥梁工程混凝土达到抗裂能力上限无法承受这些拉应力时产生裂缝。

1.2 湿度因素

桥梁工程混凝土内部湿度基本上保持在一个稳定的状态，很难会出现大幅度变化，然而表面湿度易出现大变化甚至剧烈变化。因为不合理的养护方式会导致表面湿度不均匀，表面干缩形变进而约束内部桥梁工程混凝土，还可能造成裂缝。

1.3 混凝土自身性能因素

桥梁工程这种材料具有脆性的特征，拉抗强度约为抗压强度1/10，然而因为原材老各个部分比例未形成均匀搭配，在进行施工时不可避免会产生离析，因而会造成同块桥梁工程混凝土各个部位强度的不均匀，降低个别部分抗拉能力，因而产生裂缝。

1.4 施工因素

在现场浇捣桥梁工程混凝土过程中，振捣或不合理插入，漏诊、过振或振捣棒抽撤过快，都容易对桥梁工程混凝土的密实性和均匀性产生影响，导致出现裂缝。同时，由于桥梁工程混凝土抹面次数达不到要求的次数，极易带来裂缝问题。最后，在进行养护过程中，因为现场没有全面做好养护，桥梁工程混凝土早期脱水会诱发收缩裂缝。

2 桥梁工程混凝土裂缝的防治措施

2.1 配筋设计优化

构件的“抗”与“放”在桥梁设计中是必须合理处理的一对关系。在设计过程中应防止结构断面突变产生应力集中，且要注重使用补偿收缩混凝土技术。对于一般体积较大的桥梁工程混凝土裂缝，基本上的成因都是混凝土收缩，为解决这一问题可采用的方法是将膨胀剂添加在混凝土中。设计人员必须注重配置构造钢筋的结构设计，尤其是桥面板、箱梁壁等薄壁构件更要注重合理选择构造钢筋直径和数量。此外，施工人员必须高度重视学习构造钢筋相关知识，如果发现施工图中存在不合理之处，必须积极和设计人员沟通并作出修改。

2.2 施工选材及其配合比设计

结合结构要求合力选择桥梁工程混凝土强度等级及水泥种类、等级，尽可能防止使用强度高的水泥。此外，选择的石、砂等原材料的质量必须达标，严格根据相关要求掺合料以及添加外加剂。此外，还应当把桥梁工程混凝土补偿收缩技术正确运用方法掌握好。利用膨胀剂时，应当注重各种品种和掺料的不同膨胀效果，同时经过反复试验实现最佳配置。在进行施工时合理设计桥梁工程混凝土的坍落度涉及，及时调整目前现场已有的原材料，确保及时有效做好现场养护工作。

2.3 施工控制

为避免出现裂缝，现场可通过以下方式解决：改善骨料级配，使用干硬性混凝土掺混合料，加引气剂或塑化剂等，将桥梁工程混凝土中水泥用量减少，搅拌混凝土时添加水或用水冷却碎石，对桥梁工程混凝土浇筑进行降温；天气热时，桥梁工程混凝土的浇筑应注重厚度不宜过厚，宜选择500 mm以内为最佳，利于表面温度扩散；在浇筑完第一段混凝土初凝前再进行第二层浇筑；按照桥梁工程混凝土浇筑面积，设置一定数量测温管于混凝土上中下部，定时对内外温度进行准确测量，第1～4 d2 h测量一次，第5～7 d4 h测量一次，第8～15 d每天一次，且及时记录好数据，保障桥梁工程混凝土内外温差不超过25 ℃，观察必须及时避免高温，一旦温度过高可利用调整养护的办法控制温度；拆模时间应合理，避免混凝土表面出现大幅度温度梯高，强化养护保温，一般可以在桥梁工程混凝土浇筑完成之后，在表面覆盖一层塑料薄膜的方式解决，再用麻袋装上厚度在80～100 mm之间的锯末在中层覆盖，最后表面上覆盖上一到二层100 mm厚的岩棉被；此外，夏季施工中， 必须及时定期洒水养护长期暴露在外面的混凝土部分，防止由于桥梁工程混凝土内部水分快速蒸发而出现裂缝。在进行施工时，不宜在光风暴雨的天气浇灌桥梁工程混凝土。

2.4 施工监测

在进行施工时，必须注重合理监测桥梁工程混凝土温度及收缩变形程度的有关数据，及时反馈现场实际情况以保证顺利施工。除此之外，尽可能有效改善桥梁工程混凝土性能，增强养护提高抗裂能力，在进行施工时，桥梁工程混凝土的质量好坏在一定程度上有效决定了裂缝的产生，尤其是在裂缝的整个过程中一旦出现这种情况必须立即更正，结构的整体性的恢复存在一定难度，所以，在进行施工时要高度重视有效预防贯穿性裂缝产生。一旦出现裂缝不能随意修补，必须结合调查结果和获取的数据，全面分析研究各原因及桥梁自身的实际问题，进而对具体修补细节和有效应对措施进行确定。

2.5 大体积混凝土冷却管降温

为防止桥梁工程大体积混凝土在硬化期间内部出现较大温差，可通过预先铺设冷却管路于桥梁工程混凝土结构内部的方法解决，在完成浇筑桥梁工程混凝土后立即通水循环冷却，一般而言，管内水流量约为1.5 m3/h(进水温度低于10 ℃时)，如果进水温度较高，则相应地也应加快水流量。冷却管排出的水不得对施工部位产生影响，在混凝土整体初凝后可根据具体情况利用该出水做好蓄水保温养护。在养护好桥梁工程混凝土后，为避免中空冷却管影响桥梁工程混凝土强度及其他部位，则必须利用好真空压浆的方法做好注浆和压浆工作。

3 结束语

总而言之，桥梁工程混凝土裂缝的成因研究目前存在不同的理论，对其计算方法也有不同见解，然而，针对具体预防与改善措施已形成统一的意见，经过反复的研究刻制，这一举措获得了良好的效果，在施工的实际中，施工人员必须全方位对比分析，进而认真总结，以预防处理措施为基础，减少因桥梁工程混凝土裂缝而产生的安全隐患和不良后果。