摘要：伴随交通基础建设的发展，混凝土技术被广泛应用于路桥工程的施工过程中。同时混凝土质量特别是结构裂缝问题，一直以来困扰着施工技术人员。本文从混凝土在路桥施工中存在的问题，产生混凝土裂缝的原因以及控制措施等方面对混凝土技术在路桥施工的应用进行了简要分析。
关键词：公路桥梁，混凝土施工；质量控制
现代预应力混凝土是用高强度钢材和较高强度的混凝土经先进的生产工艺制作的，用现代设计概念和方法设计的高效预应力混凝土。我国的预应力混凝土结构是在2O世纪5O年代发展起来的，最初试用于预应力钢筋混凝土轨枕，之后预应力混凝土在全国范围内推广。随着我国高等级公路建设的不断，预应力混凝土技术在公路桥梁工程中发展最快。桥梁上得到普遍的应用。但就目前预应力混凝土梁施工而言，仍存在很多问题，本文就对施工过程中常见的问题进行探讨。
1．公路桥梁的施工技术
公路桥梁工程中，由于施工原因造成裂缝出现的因素很多。混凝土质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。水灰比过大、水泥或外加剂加人量过大，搅拌时间不够、振捣不实，都可能使裂缝产生的直接或间接原因。钢筋表面污染、保护层过小或过大；任意留置施工缝且不按规定处理；模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足等都有可能造成混凝土开裂。施工过程中，钢筋表面污染，混凝土保护层太大或太小，浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。结构荷载方面，结构因承受荷载而产生裂缝的原因很多，施工中或使用中都可能出现。例如构件早期受到震伤，拆除承重模板过早，施工荷载过大，构件堆放、运输、吊装时，垫木或吊点位置不当，预应力张拉值过大或放张不规范等，均可能产生裂缝。较为常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件在使用荷载作用下，出现不同程度的裂缝。早期微裂一般不易发现，规范规定有些构件允许出现宽度不大于0．3毫米的裂缝。但对裂缝宽度超过规范规定的，以及不允许出现裂缝的构件出现裂缝，则应属于有害裂缝，须加以认真分析，慎重处理。
1．1 温度变化引起的裂缝
混凝土与一般物质一样，混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时就会产生温度变形，由此产生附加应力，温度变化产生的应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用而导致混凝土结构出现裂缝。表面温度裂缝多缘于较大温差。特别是大体积混凝土基础在浇灌混凝土后，在硬化期间放出大量水化热，内部的温度不断上升，使混凝土表面和内部温差很大。当温差出现非均匀变化时，表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，普通混凝土在空气中硬结时，体积会发生收缩，由此而在构件内产生拉应力，在早期混凝土强度较低时，混凝土收缩值最大，因此出现裂缝。这种裂缝只在接近表面较浅的范围内出现。深入和贯穿性的温度裂缝多缘于结构温差大，以致所形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸应变，就会形成裂缝。结构构件在内应力的作用下，除瞬时弹性变形外，其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。预应力构件因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。
2 混凝土裂缝产生的原因
2.1 荷载引起的裂缝
混凝土路桥设计不合理，荷载存在少算或漏算的问题，导致结构实际受力与受力假设情况不符；配筋不合理，钢筋设置位置不合理或设置偏少，造成路桥结构的刚度不够，安全系数不高。在施工过程中，设计缺陷的存在，会导致结构无法承受应力而发生开裂。同时，为满足构造和施工的需要，路桥结构经常要进行凿槽、开洞等施工操作，挖孔后，力流所产生的绕射现象会在在受力构件孔洞周围密集，产生强大的应力集中。此时处理不当，在桥梁构件形状突变、结构转角或受力钢筋的截断处极易出现裂缝现象。
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2.2 施工工艺不合理引起的裂缝
钢筋绑扎不准确，承受负矩的钢筋的保护层厚度增加，导致构件有效高度降低，与受力钢筋的垂直方向上易产生裂缝；混凝土振捣不均匀、密实度不够，导致应力集中，混凝土易出现劈裂现象；混凝土浇筑过程中，浇筑的速度过快对混凝土的流动性产生影响，混凝土受硬化前后沉实度变化的影响，浇筑后易出现塑性收缩裂缝；混凝土搅拌或运输时间过长，造成混凝土的坍落度过低，在混凝土表面上会出现不规则的裂缝；此外，分层或分段浇筑时，如处理不好，新旧混凝土接头和施工缝间易出现裂缝。
2.3 收缩引起的裂缝
混凝土施工过程中，由收缩引起的裂缝最为常见，而塑性与缩水收缩是引起混凝土体积变形的主要原因。
（1）塑性收缩。混凝土在完成浇筑后4 － 5 小时左右，水泥的水化反应激烈，此时泌水与水分的快速蒸发，混凝土因失水而发生收缩，由于此时的混凝土尚未完全硬化，混凝土此时发生的收缩即为塑性收缩。该类收缩所产生量级很大，骨料下沉时，如果受到钢筋阻挡，会沿钢筋方向形成裂缝；而在构件竖向变截面处由于硬化前的沉实不均匀，混凝土表面沿顺腹板方向会形成裂缝。
（2）缩水收缩。混凝土硬化后，由于表层水分蒸发，湿度降低，使得体积减小，产生缩水收缩。由于混凝土表层的水分损失较快，内部较慢，混凝土的表面与内部存在不均匀收缩，表层混凝土由于内部混凝土的约束，而承受一定的拉力，当拉力强度大于其抗拉强度时，就会出现收缩裂缝。混凝土在硬化后发生的收缩多为缩水收缩。特别是一些配筋率较大的构件，缩水收缩更为明显。
2.4 温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，在外界或者结构内部温度发生变化时，会发生收缩变形，当变形受到约束，混凝土结构内所产生的应力超过其抗拉强度时，就会出现温度裂缝。混凝土温度裂缝区别于其它类型裂缝的最主要特征是裂缝会随温度变化而发生合拢或扩张。导致温度裂缝的因素主要包括日照、骤然降温、水化热等。
2.5 地基变形引起的裂缝
地基基础的竖向不均匀沉降或水平位移，造成结构中产生的附加应力超过了结构自身的抗拉能力，引发结构开裂。地基的地质差异、基础类型差异以及结构荷载差异过大以及桥梁基础处于不良地质时，均可能造成地基变形，产生裂缝。
3 路桥施工中使用的混凝土质量和裂缝的控制
3.1 提高混凝土使用原料的质量从而提高混凝土的质量
想要提高混凝土的质量，除了完善混凝土原料配制比例外，还需要确保使用原料的质量。比如说原料中使用的水泥，水泥作为混凝土使用的原料中最重要的成分之一，我们需要对它的用量、加入的比例进行严格的控制。
3.2 注意混凝土混合时期温度地控制
温度的高低会影响到混凝土结构的裂缝产生多少，因此，在混凝土配制搅拌过程中，严格准确的控制外部温度对于混凝土成形具有重要的作用。施工技术人员此时通常采用水冷却等冷却办法，在混凝土浇筑过程中降低浇筑的温度能够减小裂缝产生率。
3.3 对路桥的混凝土结构进行早期保护、养护措施
混凝土结构产生的裂缝分布不均匀，深度不相同，大多是由于温度变化产生的，因此，早期的保护措施，如降低混凝土结构的内外温差、确保施工之前数据的真实可靠性等都能够在一定程度上减少混凝土结构上的裂缝。
4、结语
这些年来混凝土路桥在交通基础建设中的运用越来越多，推动了交通基础设施的发展。现在桥梁工程的施工中混凝土结构是一种非常重要的应用，它的建造和施工成本较低、有一定的观赏性、能承受较大的载荷，方便进行各种装饰。随着我国交通基础设施的建设与发展，混凝土技术的应用越来越广泛。
参考文献：
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[2] 梁勇．浅谈混凝土技术在路桥施工过程中的应用[J]．黑龙江交通科技，2012，（7）：124．
[3] 鲁军．探析混凝土技术在路桥施工中的运用[J]．学术论丛，2012，（10）：49．
作者简介：
陈文通（1986），男，广东化州人，专科，毕业北京交通大学（网络教育）公路工程与管理专业，从事工程测量工作。
论文作者:陈文通
论文发表刊物:《基层建设》2016年22期
论文发表时间:2016/12/7
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 应力论文; 构件论文; 温度论文; 结构论文; 预应力论文; 《基层建设》2016年22期论文;