王伟
贵州省威宁县农村公路管理局 贵州威宁 553100
摘要：对公路桥梁工程中混凝土裂缝产生的原因进行分析，总结温度控制和预防裂缝的措施。
关键词：桥梁工程；混凝土；施工温度；裂缝
桥梁施工中混凝土的裂缝问题较为普遍，在公路桥梁工程中几乎无处不在。产生裂缝的主要原因是混凝土的温度应力变化而引起的。本文主要对施工中混凝土温度裂缝的原因及处理措施进行讨论。
1.裂缝产生的原因
混凝土中产生裂缝的原因有很多种，最主要的是温度和湿度的变化，以及混凝土的脆性和不均匀性、结构不合理、原材料不合格、施工方法不当、养护措施不到位、施工管理不严格、模板变形、结构不合理、基础不均匀沉降等原因。
1.1许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。养生期不周、有时干有时湿，表面干缩变形受到内部混凝土的约束，也会导致裂缝产生。
1.2 混凝土硬化期间，水泥放出大量的水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期的降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。这些拉应力超出混凝土的抗剪能力时，即会出现裂缝。
2 温度应力分析
2.1早期
自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30d。这个阶段有两个特征，一方面是水泥放出了大量的水化热；另一方面是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内部形成残余应力。
2.2中期
自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土冷却及外界气温变化引起的，这些应力与早期形成的残余应力互相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。
2.3晚期
混凝土完全冷却后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起的，这些应力与前两种应力相互叠加，加大了应力的集中，增加了裂缝产生的可能性。
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3 温度的控制以及防止温度裂缝的主要措施
为了防止混凝土的温度裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两方面下功夫。
1控制温度的主要措施有以下几点
（1）热天浇筑混凝土减少浇筑混凝土的厚度，充分利用浇筑层面散热。
（2）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等以减少混凝土中的水泥用量。
（3）当现场气温高于等于30度，应避开中午高温时段施工，可选择早晨、傍晚或夜间施工，但夜间施工应有足够的照明，并确保施工安全。砂石料应设遮阳篷，宜采用地下水拌合混凝土，以降低混凝土温度。
（4）掌握合理的拆模时间，气温骤降时采取表面保温措施，气温升高时采取内部降温措施，以免混凝土表面发生剧烈的温度梯度而产生裂缝。
（5）施工过程中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。
3.2 改善条件的主要措施
（1）加强基础的整体性，避免地基不均匀沉降，导致桥梁混凝土裂缝的产生。
（2）合理安排施工工序，正确选择科学有效的施工方法，避免过大的高差和侧面长期暴露。
（3）在浇筑大体积混凝土时，可在混凝土中埋入冷却水管，施工结束后通水冷却，合理地分缝分块。也可以在混凝土中加入适量粉煤灰。
4 主要裂缝的防止措施
4.1钢筋锈蚀引起的裂缝
要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度，采用足够的保护层厚度；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，最大限度地保证混凝土的密实度，保持高碱度和防止有害离子入侵；同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区及其他存在腐蚀性强的空气、地下水地区应特别重视。
4.2 冻胀引起的裂缝
冬季施工时，采用电器加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌合水中掺入防冻剂，可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。
4.3温度裂缝
为预防混凝土温度裂缝，应合理安排混凝土浇筑顺序及浇筑速度，在混凝土浇筑过程中降低部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温，冬季施工时可通过加热砂石、水，但水泥严禁加热，其中砂石温度不得高于50度，热水温度不得高于80度，混凝土表面应覆盖保温，防止混凝土内外温差过大。
4.4收缩裂缝
为防止收缩裂缝，应加强早期混凝土养护以降低混凝土中水分蒸发速度，方法是在结构外露面覆盖麻袋、海绵，然后进行浇水养护，以保证混凝土强度形成所需要的水分。
4.5荷载裂缝
应采取合理的计算模型、限制施工机具的堆放、限制超过设计荷载的重型车辆过桥等措施避免桥梁结构产生荷载裂缝。
此外，改善混凝土的性能，优化混凝土的配合比，提高抗裂能力，加强早期养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝的产生是十分有用的。
4.6地基基础变形引起的裂缝
为防止地基基础变形裂缝的措施主要有基础处理，科学设计支架搭设，对支架进行全面积预压以消除非弹性变形；在混凝土中加减水剂以减少混凝土泌水，确保混凝土保护层厚度，混凝土施工时进行二次抹面；以及浇筑前将基层和模板充分洒水湿透。以及对原地基进行券实后再进行硬化，也加强地基的稳定性，防止地基产生较大的变形，而最终导致混凝土产生裂缝。
5 结束语
以上是对混凝土的温度裂缝产生的原因及防治措施结合本人的施工经验进行的分析和总结，虽然学术界对混凝土的裂缝成因和计算方法有所不同，但对混凝土裂缝的预防和改善措施意见是比较统一的，在公路桥梁混凝土施工中的应用效果也是比较好的。在施工中，我们要多观察、多比较、多分析、多总结、多讨论、多学习，总结多种预防处理措施，那么公路桥梁混凝土施工中裂缝问题是完全可以解决的。
论文作者:王伟
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/4/1
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 应力论文; 温度论文; 措施论文; 表面论文; 气温论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;