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摘要：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。
关键词：高速公路桥梁；混凝土裂缝；产生原因；防治措施
引言
随着桥梁建设规模的不断扩大，对桥梁质量的控制就显得十分重要。对于混凝土裂缝问题，施工人员应结合工程的实际情况和裂缝类型进行分析，采取科学合理的方法，制定具有针对性的预防措施，为保证工程质量的稳定性奠定基础。
1混凝土裂缝形成的危害
1.1渗漏危害
当混凝土的表面出现裂缝时，水就会顺着裂缝进入到内部结构中，会与混凝土中的材料发生一定程度的水解反应，这会大幅降低混凝土结构强度。如果水分进入裂缝后，没有及时采取措施进行处理，那么混凝土结构的性能就会受到严重影响，进一步对道桥的安全性产生危害。水分渗入并填满裂缝时，混凝土结构中的重力与压力会随之增加，一旦超过了混凝土的承受能力，将会产生不良后果。
1.2腐蚀危害
空气中的水分等会经过裂缝进入到混凝土的结构中，不仅会产生化学反应，还会对结构中的金属配件、钢筋表面等产生腐蚀的危害。若腐蚀的面积不断加大，混凝土结构中的稳定性就不能得到保证，还会使裂缝不断扩大加深。
2高速公路桥梁施工中混凝土裂缝的原因
2.1桥梁施工过程中桥梁受到自然腐蚀所致
桥梁直接暴露在自然环境之下，为人们所用，这一特点也决定了桥梁会受到周遭自然环境的影响，产生各种桥梁施工问题。随着周遭环境温度的上升，混凝土会产生巨大的变化，桥梁的体积较大，所以决定了需要使用大体积混凝土，混凝土浇筑后会产生大量的水化热，水化热会导致混凝土内外温差过大，而温差过大则会大大提高混凝土产生裂缝的几率，综上所述，源于水化热现象会导致混凝土裂缝，而桥梁大体积混凝土的使用更是加剧了桥梁施工过程中因为水化热而产生的裂缝。
另一方面，裂缝使水腐蚀对混凝土中钢筋的影响加大，而钢筋的物理性质也决定的它的易受腐蚀性，如果包裹钢筋的混凝土的密实性能较差，长时间暴露在氧气、水等环境中，则会产生腐蚀。钢筋的防腐保护膜过薄，或是防腐措施不恰当，则会加快桥梁钢筋的腐坏，钢筋的腐坏会引起桥梁体积膨胀，而包围着钢筋的混凝土一旦受到钢筋的影响，则会产生裂缝。
2.2桥梁施工中所用的混凝土自身的收缩所致
混凝土收缩是桥梁施工过程中混凝土产生裂缝的最主要的原因，在桥梁施工过程前、中、后期都会伴随着混凝土的收缩现象。在桥梁施工前期，混凝土刚刚浇筑几小时后，混凝土会发生塑性收缩，因为浇筑时间不长则会发生水泥水化反应，之后形成分子链，浇筑的水分快速蒸发，所以会发生桥梁施工前期的塑性收缩，产生混凝土裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆缩水收缩伴随着塑性收缩，混凝土在浇筑、表面硬化结束后，源于表层水分的缓慢蒸发，混凝土表面的温度会逐渐降低，因为热胀冷缩原理，所以混凝土会发生缩水现象，除了以上这两种收缩原因外，还有断裂收缩及碳化收缩，桥梁施工过程中混凝土收缩的原因复杂多样，使得“收缩”成为混凝土断裂的主最要原因。
3高速公路桥梁施工中混凝土裂缝的防治措施
3.1加强施工材料把控
一是水泥。水泥品种的选择应当考虑水泥水化热与收缩作用，尽可能选用收缩量低、水化热较小的水泥，因为水泥矿物内铝酸三钙发热速度快，散发的热量也最大，越细的水泥发热速度越快，但不会对最终发热量产生影响，所以，水泥应当选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰水泥，利用好其后期强度，从而达到减少水泥用量的目的。考虑到桥梁混凝土，特别是大体积混凝土有较长的施工工期，一般在施工完成后的4周内都不得施加荷载，那么就可以延长混凝土标准强度的龄期，对其后期强度进行充分利用。二是骨料。桥梁混凝土采用较多的是粗骨料，应当使用粒径较好、连续级配以及低弹性模量的骨料，还要加强对细骨料的细度模数的控制，以2.7-3.1为宜，尽可能地降低含泥率，控制在0.33以内，防止砂率过高造成粗骨料少而细骨料多的问题，进而导致收缩增加，就会出现开裂现象。此外，还要最大限度地降低砂石吸水率，从而达到控制收缩的目的。三是粉煤灰。通过向混凝土内掺入粉煤灰的做法能够有效减少水泥用量，也就是水泥水化热量，能够有效改善混凝土和易性，使其密实度得以增加，抗渗能力增强，能降低混凝土的收缩量。掺入的粉煤灰主要发挥物理填充作用，使其粉末效应得到明显增强。所以，应当加大密实度，就能有效减少泌水与离析现象的发生，延迟水化热峰值出现的时间，并达到降低温度峰值的目的。四是外加剂。减水剂的适当掺加能够改善混凝土的和易性，降低水厌比，减少水泥实际用量。通过合理掺加缓凝剂，能够达到延缓混凝土放热峰值出现的目的，尽可能地减少裂缝出现。膨胀剂能够有效替代水泥，使混凝土发生适度膨胀，这样能够抵消混凝土内部拉应力，降低裂缝出现的概率。
3.2加强施工控制
为了有效加强施工控制，应当采取如下措施：第一，降低水灰比。水灰比的降低能够有效降低混凝土坍落度，现如今市场所用的混凝土坍落度已经超出规范要求，那么，采取降低水灰比的方法，能够降低振捣过程中混凝土表面产生的浮浆。第二，拌和。在混凝土拌和过程中，要保证剂量准确，还要对混凝土的出仓坍落度进行严格扩张，还要对混凝土的出机与入模温度加以控制。第三，通水冷却。在浇筑之前，应当提前埋设好冷却水管，待浇筑完成后应当通水进行循环冷却，达到降低温度峰值的作用，但是要加强通水时间控制，以免因温降幅度过大产生温度应力，导致裂缝的形成。第四，浇筑与振捣。在浇筑混凝土的过程中，应当采用分层与分段浇筑的方法，合理控制上下层混凝土浇筑的时间间隔，避开太阳辐射强度较大的时段，保证浇筑完成的混凝土振捣均匀密实，直至表面泛浆，待浇筑完成后应将表面进行压实和抹平，防止其表面出现裂缝。第五，砂浆层处理。混凝土浇筑完成后，会受到初凝时间、温度及气候等因素的共同影响，而出现适当厚度的水泥砂浆层。在处理该砂浆层的过程中，应当洒干净石子，然后使用木抹子进行搓平，确保石子和砂浆层相互作用形成细石混凝土，还要进行二次抹压，以达到消除裂缝的目的，也就是在混凝土初凝与终凝时间内，采取二次抹压，从而控制裂缝生成。
3.3做好养护管理工作
在浇筑完成后，如果混凝土养护管理不到位，也有可能形成裂缝，特别是对已掺加缓凝剂的混凝土进行养护。在完成混凝土浇筑施工至终凝环节，需要采取有效的养护措施，如覆盖麻袋或者覆盖草袋并在其表面洒水。由于箱梁等构件是分多次浇筑而成，此时并未浇筑顶板，要对腹板与底板进行养护，只能对其直接淋水。如果高温季节施工，则要加强淋水时间间隔控制。而在寒冷季节施工，应当采取有效的保温措施，防止混凝土受到冻害，有效的保温措施，能避免表面生成裂缝，使其散热时间得以延长，让混凝土强度与材料松弛特性充分发挥出来。如果是湿养，应当在水泥硬化阶段保持湿润，以免混凝土表面出现干缩裂缝。
结束语
混凝土由于价格低廉、抗压性能好，在高速公路桥梁建设中得到广泛应用，混凝土能否得到有效运用将会对桥梁的安全性产生直接影响，但是混凝土的抗拉性能差、容易开裂，导致混凝土的强度与刚度受到影响，其耐久性也会因此降低，进而出现裂缝，并对桥梁性能产生影响，出现混凝土碳化、钢筋腐蚀以及保护层剥落等问题。所以，应当认真分析混凝土裂缝成因，并采取有效的控制与弥补措施。
参考文献
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[3]赵红庆.道路桥梁施工中的混凝土裂缝成因与防治措施[J].山东工业技术，2018（8）：131.
论文作者:尉仁杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年18期
论文发表时间:2019/12/10
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 桥梁论文; 水化论文; 水泥论文; 钢筋论文; 骨料论文; 《建筑学研究前沿》2019年18期论文;