高速公路桥梁施工中出现混凝土裂缝的原因及处理分析

邱爱慧

山东润成工程质量检测有限公司 山东淄博 255000

1 桥梁混凝土裂缝成因分析

1.1 干缩裂缝

在混凝土拌和与浇筑过程中，往往需要投放大量的水来促进各材质的契合。但是施工中混凝土含水率与空气含水率存在一定差距，进而产生温差。对于浇筑完成的混凝土而言，在初凝完成，尚未进行养护时，由于内部水泥水化热剧烈，导致内外温差增大，进而出现泌水和水分蒸发过快等问题。水分蒸发过程中，表层水分蒸发速度较快，但是内部水分蒸发速度慢。同时，表层混凝土收缩过程中，深层混凝土、钢筋及模板等会对其产生制约作用，并在内部形成拉应力。一旦拉应力超出抗拉强度，表面就会出现裂缝。在混凝土固化凝结的过程中，因为自身重量因素，会产生 1%左右的塑性收缩，使得混凝土失水收缩量增大，在骨料下沉过程中，会因为钢筋的阻挡作用而沿着钢筋方向产生裂缝[1]。

1.2 施工因素

在实际施工中，骨料内含有的活性炭会与水泥、地下水中的碱、外加剂等共同作用，导致自身体积膨胀，并在内部产生局部拉力。内部会产生有害化学反应，进而导致侵害性效应聚集，这样一来，混凝土就会出现器质性变化，也会导致混凝土产生裂缝。在拌和混凝土的过程中，往往需要掺入减水剂，如果搅拌的时间过短，就会影响减水剂作用的发挥。在运输和浇筑完成后，减水剂的作用发挥完全，使混凝土坍落度增大，离析现象会更明显，形成裂缝的可能性也会明显变大。由于大多数桥梁采用的是箱梁结构，联箱梁落架无法在同一时间内完成，所以，会从简支梁逐渐发展为连续梁的受力体系，进而与设计受力体系相接近，如果落架顺序不合理或者时间长，将难以达到预定设计强度，这也会导致裂缝的生成。

1.3 水泥水化热

在完成混凝土浇筑工作后，大体积混凝土内部会产生大量的水化热，而混凝土的导热性能又比较差，大量的热量会聚集于结构内部无法有效散发出去，进而出现内部温度差，再加上温度应力作用，如果温度应力比混凝土抗压强度大，就会出现裂缝。据可靠数据显示，如果混凝土内外温差超过 25℃，就会出现裂缝，如果使用的水泥越细，那么早期强度就会比较高，单位体积内，如果使用的水泥用量比较大，那么早期水化热会导致温度升高加快，形成的温度梯度也比较大，那样就会产生裂缝[2]。

2 防治混凝土裂缝的具体措施

2.1 对于混凝土进行早期的施工养护

公路桥梁工程能否达到最佳的工程施工效益，其直接决定于混凝土养护。因此关于桥梁施工若能做到全面推行早期养护的措施，则有利于维持混凝土的完整性与坚固性，进而体现了避免裂缝的良好效果。具体针对早期养护来讲，关键在于科学控制材料配比，对于水灰比也要适当进行降低。施工单位需要做到切实关注混凝土的经常养护，而不能够怠于进行混凝土的基本养护操作。经过全面的养护操作后，公路桥梁构造就不会频繁出现裂缝的事故，同时也达到了混凝土质量控制的效果。

2.2 做好相应的保湿与保温措施

对于浇筑混凝土的操作在全面完成以后，通常来讲，就要进入混凝土保湿与保温的环节中。施工单位针对混凝土结构如果能全面做好相应的保湿措施与保温措施，则有利于缓慢降低当前的混凝土表层温度，进而达到了避免收缩裂缝的效果。例如在炎热季节如果有必要开展公路桥梁的建造与施工，则关键在于防止阳光直射混凝土。反之，如果遇到冬季施工的情形，那么应当格外重视外温的波动，确保混凝土不会受到迅速降低的外界气温影响。施工单位通过运用湿度控制以及温度控制的措施，应当可以确保达到较好的混凝土保湿与保温效果。

2.3 混凝土施工工艺控制

对于混凝土施工工艺的控制需要严格按照施工工程的流程进行。第一，需要在具体的施工之前，做好准备工作。具体包括现场的勘察工作，包括当地的水文地质条件、季节性因素以及人为因素，从而确定施工的主要影响因素并及时做好相关的预防和应对措施。针对勘察报告，需要结合周围的实际情况，明确施工条件，包括施工采用的技术以及设备还有材料的强度控制，从而为施工打下良好的环境基础。第二，需要结合多种因素确定合理的施工方案，包括材料的性能，人员的培训，在进行实际特种作业时要做好安全防护工作以及安全检查。相关的监理部门要切实负责，及时做好各项检查的报告工作。在具体施工过程中，要做好接缝施工工作，在横向板块之间必须设置科学合理的缩缝。同时根据具体情况设计一定的胀缝，必要时需要构造假缝加传力杆型，提高桥面的荷载能力。通过一系列的处理来提高混凝土的性能，做好接缝管理工作。混凝土混合材料是施工的重要材料基础。需要结合施工的具体情况，做好水泥的选择、混合材料的添加、配比以及温度的控制工作。通常情况下为保证总体强度，需要选择硅酸盐水泥材料，同时在材料的对比过程中以及进场前需要及时进行材料性能的检测。并做好记录，对于不同厂家、不同型号的水泥应该注意要分类存放。在不同的季节需要及时进行检查，将水泥的入罐温度控制在合理范围以内[3]。

3 结语

总之，高速公路桥梁裂缝的产生会造成桥梁使用功能下降，并造成钢筋锈蚀、混凝土发生碳化，导致结构的耐久性与桥梁的承载力下降，有多种原因会导致裂缝生长，为此，需要立足于裂缝防治实际，了解裂缝的形成机理，在此基础上采取相应的措施，以防出现裂缝。