（中铁二十五局集团有限公司西北分公司，陕西，710048）
【摘 要】在社会经济飞速发展的带动下，我国的交通运输获得了不断的发展和进步，也使得公路桥梁工程的数量日益增加。在公路桥梁施工中，裂缝的存在会对桥梁的使用安全造成一定的影响，因此需要施工人员的充分重视，针对裂缝产生的原因，采取相应的防治措施，减少和避免裂缝的产生，保证公路桥梁工程的施工质量。文章针对公路桥梁施工中裂缝的成因及防治对策进行了详细的阐述，内容仅供参考。
【关键词】公路桥梁施工；裂缝的成因；防治对策
1、公路桥梁施工裂缝的成因
1.1 荷载引起的裂缝
公路桥梁的构件在常规的各种荷载作用下或者次应力作用下产生的裂缝一般称为荷载裂缝。通常主要分为直接应力裂缝和次应力裂缝两类。外荷载引起的直接应力产生的裂缝就是直接应力裂缝;次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。
1.2 温度变化引起的裂缝
混凝土最高水化热温度及3d、7d的水化热绝热温度
C50混凝土：
C=按450Kg/m3；水化热Q=230J/ Kg，混凝土比热c=0.96J/ Kg℃，混凝土密度p=2423 Kg/m3
混凝土最高水化热绝热升温：
Tmax=CQ/ cp=(450×230)/（0.96×2423）=31.5℃
3d的绝热温升
T（3）=31.5×（1-e-0.3*3）=18.6℃
T（3）=18.6-0=18.6℃
7d的绝热温升
T（7）=31.5×（1-e-0.3*7）=27.7℃
T（7）=27.7-18.6=9.1℃
众所周知，混凝土具有热胀冷缩的特点。如果环境温度或者结构内部温度发生改变时， 混凝土可能会产生变形， 变形遭到周围的约束， 那么会在结构内产生应力， 这个应力超过混凝土的抗拉强度时就会出现温度裂缝。温度应力包括内约束应力和外约束应力。内约束应力是指结构内部某一构件单元，在非线性温差作用下纤维间温度不同，引起的应变不同而受到约束引起的应力；外约束应力是指结构内部各构件因温度不同产生变形受到约束或结构外部超静定约束，无法实现自由变形引起的应力。从以上的计算中可以看出，混凝土内部温度变化最大的是在0—7天的范围内，由于混凝土内外温差所产生的温度应力变化也最大。在某些大跨度公路桥梁工程中发现温度应力能够达到甚至超过其活载应力。温度裂缝最主要特征是随温度变化而扩张或并拢， 这一点是不同于其他类型的裂缝。图 1 为大体积混凝土的温度、应力分布和裂缝图。
图 1 大体积混凝土的温度、 应力分布和裂缝图
1.3 收缩引起的裂缝
在混凝土硬化后， 表层水分会逐渐蒸发， 湿度慢慢降低，其体积也会随之减小， 这个现象称之为缩水收缩(也称为干缩)。由于混凝土表层水分蒸发的很快， 内部损失却很少， 因此会发生内部收缩小、 表面收缩大的不均匀收缩现象， 内部混凝土会约束表面收缩变形， 导致表面混凝土承受拉力， 当表面混凝土承到的拉应力超过其抗拉强度时， 便会出现收缩裂缝。
1.4地基变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移使结构中产生附加应力， 超出混凝土结构的抗拉能力， 导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有以下几种， 地质勘察精度不够、 试验资料不准没有充分掌握地质情况就设计和施工。这是造成地基不均匀沉降的主要原因。
图 2 不均匀沉降产生的裂缝示意图
1.5荷载裂缝。 公路桥梁施工中出现荷载裂缝，主要是施工作业的过程中未做好质量控制工作，促使公路桥梁需要承受的荷载较大，其直接作用在公路桥梁上，容易造成裂缝现象发生。另外，公路桥梁施工前为做好地质勘查工作也可能引发公路桥梁出现荷载裂缝现象。因为地质勘查中所得到的信息不准确，按照此信息来分析公路桥梁建设情况，在具体建设公路桥梁中将会影响地基应用性，很可能使地基因无法承受公路桥梁荷载而下沉。钢筋锈蚀会导致公路桥梁裂缝，主要是钢筋被锈后，其体积变大，对周围混凝土会产生胀化作用，混凝土就会出现裂缝现象。那么，钢筋锈蚀是如何产生的呢？原因有多种。如气候因素作用，即公路桥梁长时间暴露在自然环境下，遭受雨水、冰雹等作用，将会逐渐侵蚀混凝土保护层，相应的钢筋就会受到侵蚀物的作用，致使钢筋锈蚀；氯化物侵蚀，如若公路桥梁混凝土出现不同程度的裂缝，再遭受氯化物的侵蚀，将会使钢筋表面氧化膜被破坏，相应的钢筋就被锈蚀。
2、公路桥梁施工裂缝的控制对策
针对公路桥梁施工中收缩裂缝、温度裂缝、荷载裂缝等裂缝的出现，将会直接影响公路桥梁质量，致使公路桥梁使用性降低。对此，应当采用行之有效措施加以控制，尽量避免公路桥梁施工中出现裂缝问题，使公路桥梁长期坚固、安全、稳定使用。
2.1科学选用混凝土原材料。 公路桥梁施工裂缝与混凝土使用息息相关。为了尽量避免公路桥梁施工裂缝，首要工作就是科学选用混凝土原材料。利用优质混凝土原材料进行公路桥梁施工，则可以降低混凝土水化反应，为避免公路桥梁施工中出现裂缝问题创造条件。对于混凝土原材料的科学选用，则需要在具体选择砂粒时对其大小、质量以及石含量等方面进行分析，按照施工要求选择适合的砂粒；选择水泥时对水泥的等级、水化反应、质量、细度等方面进行检查和分析，从而选择适合施工的优质水泥；选择骨料时则对骨料级配、质量等方面进行分析，选用高质骨料。总之，一定要严格按照公路桥梁施工要求来优化选用混凝土原材料。
2.2严格控制混凝土浇筑工艺。 混凝土浇筑在一定程度上决定公路桥梁的使用性。由于混凝土浇筑容易造成裂缝，致使公路桥梁使用受到影响。为了尽量避免裂缝问题出现，应当严格控制混凝土浇筑工艺，尽可能的提高混凝土浇筑质量。在混凝土浇筑施工中需要控制的工艺为：
2.2.1混凝土振捣，也就是按照施工要求，严格控制混凝土振捣力度、时间等方面，尽量保证振捣后的混凝土可以有效的应用于浇筑施工作业中；
2.2.2混凝土浇筑时间，也就是根据振捣棒铺料间歇时间和振动长度来确定,并采取相应的措施保护模板、预埋件，如此可以提高混凝土浇筑效果；
2.2.3养护混凝土表面，也就是在混凝土浇筑后需要立即抹平其表面，清除多余灰浆，确保混凝土表面光滑。
2.3注意强化混凝土养护工作。 公路桥梁施工后所开展的养护工作，需要规范、合理的落实，如此才能够避免裂缝问题出现。那么，如何强化混凝土养护工作呢？也就是在公路桥梁混凝土浇筑完成后，及时开展养护工作，并保证养护时间在2~3周。养护过程中保证混凝土表面直接受到阳光暴晒，适当的洒水，避免混凝土表面干燥。另外，在混凝土浇捣完毕，初凝前用长刮尺刮平,经6h后先用铁滚筒滚压数遍,再用木抹子在混凝土表面拍实并搓毛两遍以上，防止表面收缩裂缝。
结束语
综上所述，混凝土裂缝是当前公路桥梁的常见问题，严重威胁到了公路的使用效益与寿命，而做好公路桥梁混凝土裂缝的防治是一项系统的长期性复杂工作，对于桥梁的施工技术、施工管理与后期维护都提出了更高的要求。强化对公路桥梁混凝土裂缝的有效防治，能够进一步减轻其对人民生命财产安全的威胁。通过建立起完善的施工质量控制体系，严格按照国家标准进行施工，如水灰比的控制、集料与水泥的优化等，并做好实时的问题防控，一旦出现问题能够及时进行解决，将裂缝置于可控范围之内。笔者相信，随着相关技术的进步与施工单位重视程度的不断提升，公路桥梁混凝土裂缝问题一定能够得到妥善的解决。
参考文献：
[1]李洋.浅析公路桥梁施工中裂缝的成因及防治对策[J].黑龙江交通科技，2013，（9）：79.
[2]张学民.公路桥梁施工中裂缝的成因及防治对策[J].交通标准化，2013，（8）：92~94.
论文作者:张奎
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年2月供稿
论文发表时间:2016/5/26
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 公路论文; 应力论文; 荷载论文; 温度论文; 《工程建设标准化》2016年2月供稿论文;