广东省长大公路工程有限公司 511431
摘要：混凝土裂缝是公路桥梁工程施工中常见的病害之一。公路桥梁施工混凝土出现裂缝，会严重影响公路桥梁的工程质量和使用性能，甚至会埋下重大的安全隐患，威胁着人们的生命和财产安全。分析了公路桥梁混凝土裂缝的成因，提出了防治裂缝的措施，并介绍了几点处理方法，为公路桥梁混凝土施工提供参考。
关键词：公路桥梁；混凝土；裂缝
0 引言
我国高速公路桥梁的病害问题日益严峻，公路桥梁混凝土开裂就是其中一种较为常见的病害。但是，混凝土结构在施工过程中很容易出现裂缝，不仅会影响工程质量，严重者还会导致桥梁垮塌。为了进一步加强对混凝土桥梁产生裂缝的认识，尽量避免工程施工中出现危害较大的裂缝，对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的原因进行分析，并介绍一些防治和处理的措施。公路桥梁工程施工中混凝土施工质量的好坏直接决定了工程质量的高低，从而影响企业的经济效益。基于此，笔者结合工作实际，作出以下分析。
1公路桥梁混凝土裂缝原因
1.1荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载与次应力下所出现的裂缝被统称为荷载裂缝，主要表现为直接应力裂缝与次应力裂缝。其中，直接应力裂缝是指由外荷载所引起的裂缝，次应力裂缝是由外荷载所引起的次应力所产生的裂缝。一般情况下，荷载裂缝会根据荷载情况的差异，而产生不同的特点，主要表现在受拉区与振动区等重要部位。根据不同的受力情况，荷载所引起的裂缝主要表现为：
①中心受压。沿构件出现平行于受力方向的裂缝（如图1），这些裂缝密集、短小，主要出现在桥墩独柱或双柱结构上。
②受弯。弯矩最大截面附近从受拉区边沿开始初选与受拉方向相垂直的裂缝。该裂缝逐渐向中心和轴发展。
1.2温度变化引起的裂缝
由于混凝土具有明显的热胀冷缩性质，其外在、内部温度发生变化时，可能会出现裂缝。当变形力受到约束，则会在结构内部产生应力，一旦应力大于混凝土抗拉强度，裂缝就会产生。根据裂缝形式，将其划分为表面裂缝 、深层裂缝、贯穿裂缝三种形式。其中，表面裂缝属于无规律裂缝，可能沿多方向发展；深层裂缝与贯穿裂缝主要与主筋平行。温度变化所引起的裂缝宽度不一。导致裂缝产生的主要原因是温度差较大。在混凝土浇筑初期，水泥在水化过程中产生水化热，致使混凝土温度快速上升，而混凝土表现具有良好的散热性，使得表面温度上升较少；但其内部散热条件差，热量不易散失，导致温度上升。最终，受到温度的作用，混凝土产生裂缝。
1.3干缩裂缝形成原因探讨
所谓干缩，就是混凝土结硬之后，因其表层的水分逐步散失，湿度也相应降低，使得混凝土体积缩小。由于其表层的水分蒸发速度大于内部散失速度，导致表面收缩大于内部收缩，而表面的收缩又受到混凝土内部的约束，使得混凝土表面承受拉力，若超过混凝土的抗拉极限就会导致裂缝的出现。
1.4 原材料质量引起的裂缝
公路桥梁混凝土施工的主要材料包括水泥、粗骨料、细骨料、水、外加剂等等。若混合料原材料质量不合格，会严重影响混凝土机构的施工质量。例如，若所选砂石粒径太大或太小、配率不良、会导致混凝土材料空隙率过大进而导致水泥和搅拌水的用量增加 进而使混凝土凝固过程中水化热增大，从而降低混凝土结构强度，造成裂缝的产生；如果混凝土材料中砂石中云母等矿物质的含量超标，会直接减弱水泥和骨料物质的粘结力，并降低混凝土的强度；如果所采用的砂石中泥的含量偏高，会使拌合过程中水的用量增加，直接影响混凝土的强度、抗渗性、抗冻性；如果混凝土材料中的有机质含量偏高，会造成混凝土硬化时间延长，影响混凝土强度，引发早期裂缝。
2混凝土裂缝防治措施
2.1 结构裂缝的防治措
首先，在条件允许的情况下，作为设计方，应尽可能的不用活少用非预应力的结构。所使用的预应力结构螺旋筋和锚垫板在埋设过程中必须符合施工设计图纸的相关规范标准。然后，是在上述基础之上，在锚垫板后增设四根 Φ≥12mm 的纵向撑筋，并使用其前端将锚垫板顶牢，将其后端则与钢筋骨料连接在一起。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于锚垫板后的布筋很多，在振捣混凝土时必须振捣密实，并在混凝土强度达到设计的张拉强度之后方能进行张拉，对混凝土试块应同体养护。在弄清钢筋混凝土现浇连续箱梁支架所设计的受力体系之后方能进行拆除，并在刚开始的时候就应详细设计落架程序。
2.2 加强混凝土施工的温度控制
①拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。
②夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。
③在混凝士中埋设水管，通入冷水进行内部降温。
④严格控制混凝土的入模温度。桥梁的大体积混凝土浇筑最宜选在春秋节施工，如果必须在夏季施工应采取有效措施降低入模温度，同时浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接爆晒。
⑤控制好拆模时间，气温骤降时进行表面保温，避免混凝土表面产生急剧的温度梯度。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。
新浇筑的混凝土如早期拆模，在表面会引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象，与水化热应力迭加后再加上混凝土的干缩，表面的拉应力会达到很大的数值，有导致裂缝产生的危险。如果需要早期拆模，则在拆除模板后应及时在表面覆盖一层轻型保温材料，这些对于防止混凝土表面产生过大的拉应力有着显著的效果。
2.3对荷载引起的裂缝的防治措施
由于桥梁建造期间的各种载荷是不确定的，可以采用概率统计的方式对静、动载荷进行统计。之后利用合理的数值计算模型进行模拟，找出载荷的上下限。在此期间，应当防止施工使用的机械设备堆放在一起，造成载荷超标现象的出现，还要通过禁止搭载和车辆通行的方法对桥梁进行保护，防止裂缝的产生。
3裂缝的处理
3.1 表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
3.2 填充法
用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（0.3mm），作业简单，费用低。宽度小于 0.3mm，深度较浅的裂缝以及小规模裂缝的简易处理可采取开 V 型槽，然后作填充处理。对于桥面板中间带上下贯通的裂缝，其上部采用注入施工法进行处理。沿裂缝 7~8cm 宽度的范围内，用砂轮机和钢丝刷去混凝土表面的游离石灰和灰尘等，并用洗净剂清洗，然后加压注入具有渗透性和粘着性的环氧树脂，以此来填充混凝土裂缝，提高桥面板的防水性，防止钢筋锈蚀及混凝土老化。
3.3 结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
4 总结
在公路桥梁施工中，混凝土裂缝问题较为常见。公路桥梁施工混凝土出现裂缝，会严重影响公路桥梁的工程质量和使用性能，甚至会埋下重大的安全隐患，时刻威胁着人们的生命和财产安全。总体而言，在公路桥梁施工建设中，技术人员要充分结合环境、施工方法、原料配制等因素对混凝土质量的影响，分析可能出现的混凝土裂缝现象与解决措施，推动桥梁施工建设管理实现现代化。
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论文作者:张致英
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/10/27
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 表面论文; 公路论文; 应力论文; 荷载论文; 《基层建设》2016年16期论文;