公路橋梁混凝土裂縫原因及修補方式

王海剛

新疆北新路橋集團股份有限公司 新疆 烏魯木齊 830054

正文：

一、當前公路橋梁施工期間產生混凝土裂縫的原因分析

1.溫 度影響因素

與其它材料相比，混凝土具有一樣的熱脹冷縮性質。會受外部環境、內部溫度的改變影響而導致發生一定的形變，如果此類形變遇到約束就會導致結構出現應力，當應力超出混凝土自身抗拉的極限強度就會導致裂縫問題的出現，這也是外部影響因素中溫度因素的主要誘因。受溫度影響導致的裂縫問題主要特征為：會隨著溫度改變而擴張、縮小。在施工期間對溫度裂縫應力的直接影響是水泥水化熱、養護舉措的針對性制定，公路橋梁施工階段如需處理大體積混凝土時，即厚度超2米的混凝土結構，在對其見澆筑后會受水化熱影響導致內外出現較大溫差；如內部與外度的溫差過大就會導致澆筑的混凝土表面出現裂縫問題，在混凝土澆筑過程中，出現水化熱問題的主要影響因素就是水泥的材質。

2.材 料影響因素

所謂的材料影響因素是由混凝土材料、性質決定，混凝土是一種混合物，其中主要包含水泥、沙子、石料、水、外部添加劑等，因此其內部包含物理、化學兩種反應形式。如在配比混凝土期間所應用的材料出現嚴重的質量差異問題，就會導致輕微結構性的裂縫問題；如果砂石的顆粒直徑較小、等級不過關就會出現混凝土之中空隙過大的問題，進而增加水泥、水的配比，導致配比失衡，影響混凝土的收縮率；或細砂的配置量過大也會產生通等問題。砂石中云母使用比例的合理可增加、減弱水泥的性能，起到有效降低混凝土強度的效果；砂石中泥沙含量較大時就會大量的用到水和水泥，進而降低混凝土強度，同時減弱抗凍、抗滲透效益。由于砂石中含大量有機質、輕質，其會延緩水泥硬化率，降低混凝土強度，特別是會對早期強度的形成產生一定的阻礙影響，同時各摻料也會受混凝土溫度的影響導致應力產生一定的改變。

在施工期間，材料因素所帶來的影響并不是單方面的，其會貫穿整個橋梁施工建設的過程。例如，某工程施工期間受混凝土材質影響，導致混凝土的澆筑出現堵管問題，使得混凝土出現裂縫。實踐研究表明：混凝土在用水量不變的基礎下，單一混凝土的水泥用量增加10%時，收縮率會明顯提升5%；如水泥量不變只增加用水量，則會明顯降低混凝土強度、粘結度，導致裂縫的出現。

3.荷 載力影響因素

通常國內公路橋梁工程在實際施工期間，完成混凝土結構的施工之后，處于已竣工、正施工的混凝土結構會對周圍混凝土產生一定的影響，進而出現荷載力，這也是導致出現裂縫的一個影響因素之一。例如彎曲性裂縫，即為當凝土梁上存在一個彎距時就會出現此類裂縫問題。對于受彎構件、壓彎構件而言，彎曲性裂縫會在彎距最大截面處的混凝土受力區出現。例如，某工程施行之中的梁板跨出現混凝土裂縫，這是由于受到正彎距的影響，并由下向上開裂，同時施工期間負彎矩會連續出現懸臂梁板的支座處。

再如扭曲性裂縫，其是構件扭轉、彎曲期間導致裂縫的出現，這種裂縫的開裂方向為傾斜式。鋼筋混凝土結構會受扭曲作用力的影響進而出現多條裂縫，裂縫出現后會影響混凝土的保護層，出現直接脫落的現象。收縮性裂縫是指混凝土材料自身具收縮性。通過實際施工發現，混凝土在澆筑完成的5小時之后會出現水化反應，分子微觀結構的改變會出現水分蒸發問題。混凝土因失去水分收縮，同時骨料下沉，導致混凝土結構出現塑性收縮問題。塑性收縮量級會高達2%，此時骨料下沉改變混凝土結構，由此鋼筋裂縫形成。

干縮是混凝土施工期間常出現的問題，當混凝土硬結，隨水汽的蒸發使得周圍的溫度明顯下降，混凝土體積有所改變。此時混凝土結構表面的水分流失較快，同時內部水分流失慢，就會導致內、外部出現一定差距，表面就會出現較強的抗干縮應力，如應力超出混凝土結構自身的表面拉力，就會導致表面出現裂縫問題。

二、公路橋梁施工期間有效防治混凝土裂縫的策略

1.因溫度變化引起的裂縫防治策略

（1）通過用水冷卻砂子、石料的方式達到降低混凝土結構澆注溫度的目的；（2）夏季天氣較干燥炎熱時，在進行公路橋梁混凝土施工期間減少每次的水泥澆筑厚度，利用澆筑層面實現混凝土結構散熱的施工目的；（3）在具體進行施工期間，工作人員一定要嚴格掌控混凝土結構的入模溫度。由于公路橋梁工程在施工期間所用的混凝土體積較大，因此為了減少溫度因素所帶來的影響，最好選取在春季和秋季進行混凝土結構的澆筑施工操作。如果工期一定要在夏天完成工作，就要盡量避免混凝土結構被太陽光暴曬，還要采取有效的措施降低混凝土的入模溫度，由此就可極大地降低因溫度變化而引起裂縫的可能性。

2.因載荷影響引起裂縫的有效防治策略

由于橋梁工程在建設期間會有許多不確定的荷載力，通常可采取概率統計方式統計靜荷載與動荷載，之后工作人員再用相應科學的數值計算模型進行數據還原和模擬，找出載荷合理的上限與下限，在此期間還要防止施工使用的機械和設備亂堆亂放，以免造成載荷超標現象；禁止搭人載物車輛的通行，起到對橋梁保護、防止裂縫產生的作用。

3.重視混凝土結構早期的維護

應對混凝土結構表面出現裂縫的早期有效措施就是對混凝土的結構進行保溫，在對結構表面進行保溫期間，要具體符合以下幾點要求：首先，防止混凝土結構由于內外溫差較大，在結構方面產生溫度梯度。其次，要防止混凝土結構過冷，保障混凝土在施工期間的溫度小于結構正常使用期間的穩定溫度。最后，防止混凝土內部出現水變固態現象。

4.加大施工材料質量的控制力度

為了有效防止因施工材料不合格或質量不過關而引起的公路橋梁混凝土裂縫現象，施工單位管理人員要加大對橋梁建筑施工材料的管理和掌控力度，不但要明確澆筑混凝土使用材料的質量要求，還要加大對混凝土內部材料和鋼筋材料的質量管控，防止在施工期間使用不合格的材料。

結束語

綜合上述所言，可以看出當今國內橋梁工程在施工期間依舊存在許多不合理之處，很容易出現裂縫。對于此，在施工期間就要求橋梁建設管理人員和工作人員要重視裂縫的產生，據此采取針對性的防治措施。通過施工期間的嚴格控制，盡最大努力避免裂縫的出現，并減少裂縫的延伸程度。通過妥善處理裂縫是裂縫，降低對結構所產生的危害，保障橋梁的正常使用。