桥梁混凝土施工技术与裂缝防范分析

杨德利 华设设计集团股份有限公司

1 工程概况

某桥梁工程是预应力混凝土简支空心板梁桥，桥梁的下部为肋板式桥台结构，上部为预应力混凝土空心板梁结构，基础为钻孔灌注桩，使用端承桩对全桥的桩基进行设计，并采用C40强度等级的混凝土对承台进行施工。

2 桥梁混凝土裂缝分析

2.1 形成结构性裂缝的原因

在对桥梁实施设计过程中，在荷载的作用下，其结构型式必然会出现裂缝。虽然在对其实施施工时，会将预拱设置在桥梁上，但是当荷载较大时，其梁底抗拉区的混凝土仍然会发生开裂。与此同时，对于非预应力现浇箱梁，裂缝还会发生在梁顶的负弯矩区，该种裂缝相对比较安全，但是当裂缝宽度超过设计要求或者0.2mm 的时候，施工单位需要对其进行严格的分析。

在施工时候，会出现一定的结构性裂缝，即施工结构性裂缝。在预应力结构中，由于混凝土强度不符合要求、锚垫板混凝土密实度不足、张拉强度不符合要求、后螺旋盘上的锚垫板没有顶牢以及锚垫板位置不符合设计要求等问题，都会导致其出现张拉裂缝。在对普通钢筋混凝土连续箱梁架进行拆除过程中，由于存在落架时间长或者落架顺序不符合要求等问题，会使连续梁出现横向裂缝，使结构稳定性受到影响。

2.2 形成非结构性裂缝的原因

（1）塑性裂缝。在完成混凝土浇筑后，水泥水化反应会在浇筑完的4h～5h 时反应最为激烈，从而逐渐形成分子链，此过程中，会出现水分蒸发和泌水的现象，从而使混凝土失水后产生收缩，从而出现塑性收缩，当收缩过大时，最终会导致塑性裂缝的出现。

（2）温差裂缝。在对桥梁实施施工时，由于外界环境与混凝土自身温度存在差异或者混凝土内部的温差，会使混凝土收缩出现不均匀的现象，从而产生裂缝，即为温差裂缝。

（3）干缩裂缝。当混凝土暴露在空气中的时间较长时，由于化学或者物理失水，会使混凝土体积进一步减小，从而发生缩裂缝。

（4）龟裂缝。当混凝土表面的裂缝形状不均匀且较细时，该种裂缝即为龟裂缝。该种裂缝主要是因为水泥用量大、模板渗透性较低或者温度低等原因产生的。除此之外，钢筋生锈、有害化学反应等还会产生侵害性裂缝。

3 桥梁混凝土的主要施工技术与裂缝预防措施

3.1 承台混凝土的主要施工技术要点

3.1.1 对承台钢筋进行施工

（1）在对承台进行施工之前，加工厂应该以设计图纸为基础，对相同尺寸的钢筋进行加工和制作，当钢筋加工完成后，应将其运输到施工现场，并对其进行安装。在安装钢筋前，测量人员应以设计图纸的要求为基础，对桥梁承台的横向和纵向中心线、墩台边线以及边线等进行测放，使钢筋位置得到保障。

（2）在某工程的施工过程中，主要使用焊接的方式对承接钢筋骨架中的主筋进行连接，因此施工人员应以现行规范为基础，对焊接质量进行控制，应保障双面焊接长度大于5d，确保不存在焊瘤和焊渣等质量问题，与此同时，施工人员应确保焊缝的饱满度，且不能损害主筋；如果使用机械连接的方式连接主筋，施工人员则应使用专用切断机对钢筋端部进行处理，应以设计要求为基础对丝头长度进行控制，且应保障偏差不大于2倍的螺纹距离。

（3）在对钢筋接头实施安装时，为了确保套筒中央的丝头相互顶紧，施工人员应使用扭力扳手拧紧钢筋，如果两者不能接头，施工人员则应使用锁紧螺母等方式对其进行紧固处理。除此之外，施工人员还应将接头数量控制在标准范围内，且应错开布置每个断面的接头位置。

（4）为了使保护层要求得到满足，施工人员可以将垫块加在模板和钢筋中间的侧面上或构件底部，与此同时，还应该保障垫块误差不超过1.0mm，每平米的垫块应不小于3 个，且应与钢筋之间绑扎牢固。

（5）以桥墩承台设计图纸为依据，将钢筋网安装在贴近于承台钢筋下方的部位，并将带肋的防裂钢筋网放在承台的顶面和四周。当安装完成承台钢筋后，施工人员应以测放完成的对台边线为依据，预埋钢筋并将其与承台钢筋焊接牢固。完成承台钢筋的施工后，施工人员应进行报验，监理工程师确保其符合要求后，再对下道工序进行施工。

3.1.2 模板安装

某工程施工过程中，使用大块组合钢模作为承台混凝土的浇筑模板，主要安装内容为：（1）在对钢模现场实施组装的过程中，施工人员应该确保接缝的严密性以及板面的平整度，防止出现浆液渗漏的现象。在对模板进行安装之前，施工人员应将脱模剂涂刷在模板内部，且使用钢管对侧模进行支撑。（2）在拼装完模板后，施工人员应对其进行检查，主要应从横向稳定性、顶部标高、以及平面位置等方面进行控制，确保其符合要求后，才可实施施工。

3.1.3 混凝土浇筑

（1）在对混凝土进行运输的时候，为了避免产生离析，应对其含水量等因素进行控制，在使用之前还可进行二次拌和。

（2）对承台混凝土进行浇筑之前，施工单位应做好充分的准备工作，主要有：对混凝土浇筑工艺进行确定；以承台截面尺寸为基础，对浇筑顺序进行明确；对预埋件和模板进行细致全面的检查，避免出现裂缝。待所有工作准备完后，便可实施浇筑。

（3）在对承台混凝土实施现场浇筑的过程中，应采用分层的方式进行施工，为了保障施工质量，施工单位应对施工缝进行控制；在对混凝土进行浇筑的过程中，应保障其连续性，如果因故导致中途停止浇筑，施工人员应在初凝之前再次进行浇筑；施工人员应确保新旧混凝土相接位置的温差不大于15℃，当混凝土发生泌水时，施工人员应在保障已浇筑完的混凝土不发生扰动的前提下，对泌水进行处理；在对混凝土进行浇筑时，施工人员应严格检查模板，避免出现变形或移位等问题，一旦发现问题，则应尽快进行处理；从高处下料的过程中，施工人员应防止混凝土出现离析现象，当下料高度大于2m的时候，施工单位应使用溜槽或串筒等工具辅助其施工。

（4）在浇筑承台混凝土的过程中，为了使混凝土振捣密实，施工人员应使用插入式振捣棒对其进行处理，为了防止振捣过程出现侧模变形的现象，在插入振捣棒的过程中，应与侧模保持相应的距离。与此同时，每个点的振捣时间应为30s，在振捣完一个点位后，施工人员应缓缓的将振捣棒拔出，振捣结束后，施工人员应对其进行抹平和修正处理，为了防止混凝土面层质量出现问题，施工人员应对抹面力度进行控制。

（5）浇筑振捣完混凝土后，施工人员应以规范标准为依据，及时对混凝土实施养护，防止早期裂缝的发生。在实施混凝土养护时，施工人员应对养护湿度和温度进行严格的控制。为了使混凝土表面的湿润度得到保障，施工人员应采取洒水的方式对其进行处理。在混凝土模板未拆除之前，为了避免接缝处干燥，施工人员可以使用浇水、包裹等措施实施养护。为了保障模板能够顺利拆除，在浇筑完混凝土的48h 后，施工人员可以稍微放松模板，并实施养护，直到模板拆除完毕。

3.2 防范混凝土出现裂缝的主要措施

3.2.1 预防措施

（1）在对胶结材料进行选择的时候，应该选择凝结时间长且水化热低的水泥，细集料应选择中粗砂，粗集料级配应趋于稳定。在保障混凝土性能的前提下，检测人员应使用矿渣或粉煤灰进行掺配，为了使混凝土的强度得到保障，还可以添加减水剂。

（2）为了使混凝土内外的温差进一步降低，施工人员可以将冷却管理布置在承台混凝土内部。在对冷却管进行布置的过程中，应在混凝土温度高的部位设置进水口，为了防止浪费水资源，施工人员可以二次利用冷却水进行养护。

（3）如果施工季节的温度较高，为了避免出现裂缝，施工人员可采取相应的措施降低原材料温度；在混凝土振捣和浇筑的过程中，施工人员应按照规范标准采取分段和分层的方式进行施工和养护；施工人员应对混凝土内部温度进行监控，并严格控制温度变化。

3.2.2 处置措施

（1）当裂缝的走向规则且深度较深的时候，为了对孔内的浆液量进行控制，施工人员应该保障孔距为500mm，孔深为500mm，孔径为35mm。图1为压降嘴的布置图。

图1 压浆嘴布置图

（2）为了使灌浆质量得到保障，应采取止浆措施对裂缝表面进行处理。如图2所示，施工人员应沿着裂缝的方向开凿出一条深度为30mm，宽度为60mm的V型槽。

图2 裂缝开槽图

对裂缝厚为的松散颗粒进行清楚，并将适量的环氧树脂砂浆填充在周围，并对其进行抹光处理。待环氧树脂的强度达到要求后，施工人与那应将积水吹干，并将浆液注入裂缝，对其进行修复。

4 结束语

综上所述，在对桥梁进行施工过程中，混凝土是一项系统且复杂的内容，其施工过程具有多个环节，一旦某一环节出现问题，便会导致工程质量受到影响。因此在桥梁施工过程中，施工单位应提高混凝土施工水平，避免裂缝病害，从而使桥梁整体质量得到保障。