浅议桥梁施工中产生裂缝的原因及防治措施
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摘要：随着社会经济的快速发展，桥梁工程的施工日益增多，施工中遇到的问题也不断增加，也面临着各种挑战，其中混凝土裂缝一直困扰着施工人员。文章通过工程实例，结合自己的施工经验，从混凝土桥梁的设计、施工和原材料等方面进行分析，探讨了桥梁施工裂缝产生的原因并提出了几点防治措施。
关键词：桥梁施工 裂缝原因 防治措施
桥梁混凝土施工一般属于大体积混凝土施工，由于水化热造成内外温差太大，裂缝很容易产生。桥梁裂缝的出现不仅影响了施工质量，甚至可能会造成桥梁垮塌，危害人民生命安全。施工工作人员要从施工工艺和管理两方面不断提高混凝土的施工质量，减少桥梁裂缝的产生。
1 工程实例
该桥新建于某城市城郊结合处一条河流处，全桥长800m，其中正桥长560m，采用混凝土箱型梁先简支后连续结构，桥面宽18m，为四车道，两边为宽2.25m的人行道，桥身为三联连续桥梁。在桥梁的一段施工完成后，箱梁底部跨中出现不同程度的施工裂缝，现根据相关资料并结合工程实际总结了裂缝产生的原因，并提出改进措施来防止以后桥梁工程施工中出现裂缝。
2 桥梁施工裂缝产生的原因
裂缝是固体材料中某种不连续现象的外在表现，桥梁结构的裂缝是因结构材料的理论力学特性和荷载作用，使结构内部产生的应力超过了材料自身的抗力而宏观表现为裂缝。裂缝的控制主要从施工方面入手。
2.1设计方面
有的桥梁施工产生的裂缝是由于设计时所采用的结构形式在荷载作用下必然会产生裂缝，这种裂缝被称为设计结构性裂缝，施工过程中可通过设置预拱来抵抗裂缝，但随着时间的推移，等预拱消失后桥梁底的混凝土在荷载作用下仍会开裂，但这种裂缝是正常的，裂缝宽度一般小于0.20mm或设计的具体要求，不会影响桥梁的具体使用。若桥梁出现的裂缝超过了允许范围，我们需要对裂缝的成因及安全性作进一步分析，鉴定是否影响桥梁的正常使用。
2.2施工方面
施工裂缝是由于施工工艺或材料选择等方面造成的裂缝。预应力结构的张拉裂缝一般是由于锚垫板位置不对，锚垫板处混凝土不密实或混凝土尚未达到设计要求强度就进行张拉等原因。混凝土连续箱梁裂缝产生的原因是拆架过程中由于落架顺序不当或落架时间过长引起，箱梁有一个从简支梁到连续梁转换的过程，简支梁端不能抵抗连续梁中的负弯矩，必然会产生裂缝。
混凝土桥面因桥梁基础或支架的不均匀沉降，会使混凝土产生应力变形导致裂缝的产生。混凝土在浇筑5h左右后，水化反应激烈，水分急剧蒸发及在重力作用使粗骨料下沉，水泥浆上浮，这种下沉受到钢筋、模板拉杆约束会产生裂缝。混凝土养护过程中要注意经常洒水湿润，但冬季不宜洒水，防止混凝土冻胀。混凝土表面过于干燥会使其自身收缩较大，产生的应力大于混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝。
在施工过程中，混凝土受水化热和当地温差的影响，混凝土产生温度应力，将发生收缩和膨胀，使裂缝产生。温度裂缝在桥梁工程中也是比较常见的，一般出现在配筋薄弱之处，温度裂缝的产生与混凝土内外温差有关，桥梁上严重损害的裂缝多发生在气候条件差，昼夜间温度变化大的工程中。桥梁工程多建在自然环境下，施工中桥梁构件保护层比较薄部位，密实性差和防腐措施简单，导致钢筋锈蚀、体积膨胀，施工完成后会使混凝土出现裂缝，随着时间的增长最终造成混凝土保护层剥落和钢筋破坏，影响桥梁的使用年限。
施工质量问题造成的裂缝也很重要，由于所选用混凝土配合比、外加剂不符合规范要求，因搅拌、运输使混凝土出现离析，和易性降低；在浇筑过程中振捣不密实、不均匀，浇筑不连续，施工缝留设位置问题等都容易使混凝土在后期产生裂缝，这些问题我们应在施工过程中引起注意，按图施工、按规范施工和加强施工管理，这些裂缝是可以避免的。
3 桥梁施工裂缝的防治措施
3.1严格控制所用原材料
混凝土主要由水泥、砂、骨料及外加剂拌合而成，若所选材料质量不合格容易导致桥梁出现裂缝。要保证水泥的出厂强度，注意其储存条件，不得受潮和过期，要控制水泥中碱性氧化物，可能导致碱骨料反应，容易导致混凝土开裂。要注意施工中所选用的砂石的粒径不能太小、孔隙率不宜太大等，否则会增加拌合水的用量，不仅影响混凝土的后期强度，而且产生的收缩应力变大。
3.2提高桥梁施工质量
要加强施工人员的责任感，完善施工的全流程操作，减少施工过程中的各种不规范操作。操作人员对原材料进行严格的抽样检验，及时调整施工配合比保证混凝土振捣密实及其和易性，切实杜绝混凝土在硬化前产生沉实，要严格控制混凝土的配合比及计量投料，拌合时间不应小于2分钟，在出料前要保证混凝土的和易性，不能出现离析和泌水现象。浇筑时分层浇筑，分层厚度不大于30厘米，振捣应让振捣棒插入前层5―10厘米，振捣时间约为1分钟左右，直至排出气泡为止。混凝土在运输过程中不渗漏，不离析，运输时间控制在30分钟以内。若在高温环境中运输到施工现场后要检测混凝土坍落度，以确保蒸发造成水分损失，浇筑时控制钢筋的保护层厚度，施工模板要具有足够刚度，等混凝土达到规范强度后方可拆模。
合理安排施工工序，浇筑过程中避免产生过大高差和侧面长期暴露。改善、提高混凝土的力学性能，提高抗裂能力，避免因混凝土表面干缩出现贯穿裂缝。防止塑性沉降裂缝的措施主要有，在混凝土中加入减水剂，确保混凝土的保护层厚度，混凝土表面进行二次抹灰；加强混凝土早期养护以降低水分蒸发，混凝土养护期采取表面覆盖麻袋浇水湿润养护方法。通过合理安排混凝土施工浇筑顺序及速度来降低内外温差，防止干缩裂缝主要是设计部门增设足够的分布钢筋，减小混凝土水灰比，减少水泥用量，浇筑振捣要密实，表面泌水及浮浆要及时进行清除。
3.3对出现的裂缝处理方法
可以采用表面修补的方法处理对结构承载力没影响的表面轻微裂缝，在裂缝表面粘贴玻璃纤维并涂抹水泥砂浆，防止裂缝继续开裂。对于有防渗要求的部位可采用灌浆法，将胶结材料压入混凝土裂缝中，使混凝土形成一个整体。对于一些影响结构承载能力的裂缝，通常要进行加固处理，具体操作可以由加固公司完成，对于局部严重部位可进行剔除并置换新的混凝土，随着科技的进步现在也可以采用电化学防护法钝化钢筋达到防腐的目的，减小裂缝对桥梁的质量影响。
4 小结
在桥梁施工过程中出现的裂缝不仅影响桥梁外观质量，也会减少桥梁的使用年限。在以后施工过程中要从材料选择、施工工艺和施工管理等各个方面入手，避免出现危害较大的裂缝，对出现的裂缝要认真分析其原因并采取相应的补救措施，创造出符合现代化建设需要的优秀桥梁作品。
参考资料：
［1］《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50－2011）
［2］韩素芳、富文权.混凝土工程裂缝预防与控制［M］.中国铁道出版社.2007.5
［3］刘月波.桥梁工程施工质量通病［M］.中国建材工业出版社.2009.7
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