混凝土連續梁施工裂縫控制技術分析

周有全 張偉

摘 要：近年來，隨著科學技術的進步以及交通運輸的發展，促進了橋梁工程建筑施工技術的不斷完善。在這其中，混凝土連續梁橋成為我國鐵路、公路、城市橋梁的主要建筑類型，由于其有著諸多的優點得到了廣泛的應用。本文主要從分析混凝土連續梁施工中出現裂縫的原因出發，提出了具體的針對性的控制混凝土連續梁施工裂縫舉措，希望為今后相關領域的發展提供技術支持與經驗。

關鍵詞：混凝土連續梁；橋梁施工；裂縫控制技術

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）11-0109-02

引 言

混凝土連續梁是由混凝土和鋼筋自然的結合在一起而共同形成的，具有很多良好的性能，但其抗裂縫性能較差。這是因為混凝土受溫度、收縮、施工工藝等因素的影響較大，其極限挖應變很小，在使用荷載作用下受拉區混凝土開裂，嚴重影響橋梁施工施工質量。為了更好的控制混凝土連續梁施工中出現裂縫，有必要對混凝土連續梁施工裂縫控制技術進行總結與探討，分析混凝土連續梁橋裂縫的成因，以供施工人員參考使用。

1 混凝土連續梁施工裂縫成因

混凝土連續橋梁裂縫形態草圖如圖1所示，下面就混凝土連續梁施工裂縫成因進行分析。

1.1 溫度變化引起的裂縫

溫度的變化很容易引起混凝土發生裂縫，這是因為當結構內或外部環境溫度發生較大變化時，將導致具有熱脹冷縮性質混凝土發生形變，應力也會隨著形變的約束而產生，當混凝土應力大于其抗拉強度就會有裂縫產生。由溫度變化引起的裂縫不同與其它裂縫，其會隨溫度變化而發生擴張或者合攏。可以肯定的是，在混凝土連續橋梁中，溫度應力有時會比活載力更高。一般地以下因素引起溫度裂縫：突然降溫：日落、冷空氣侵襲、暴雨等可造成外表面溫度短時間內下降，由于內部溫度的變化非常緩慢而導致溫度梯度的產生。在計算突然降溫和日照內力時可參考實際資料或選用設計規范，不能折減混凝土彈性模量。日照：經過太陽曝曬后，橋墩側面、主梁或橋面板的溫度顯著比其它部位高，溫度梯度分布不均勻，由于其熱脹冷縮的特點，造成局部拉應力大于其約束力，導致裂縫的出現。水化熱：完成澆筑大體積的混凝土后，此時水泥會出現短時放熱的現象，這種內外過大的溫差，造成其表面出現裂縫。

1.2 收縮引起的裂縫

在混凝土中，較為常見的裂縫是因收縮所引起的，在所有混凝土收縮過程中，導致混凝土體積發生形變的根本原因是干縮（縮水收縮）和塑性收縮。在施工過程中或者混凝土澆筑后4h之后容易發生塑性收縮，這時水泥逐漸形成分子鏈，具有激烈的水化反應，造成水分短時間快速蒸發和泌水，混凝土失水收縮，由于此時混凝土硬化程度過小，材料大幅度下沉，就出現了塑性收縮。對于塑性收縮而言，其具有較大的破壞性，達到了1%量級。混凝土凝結以后，隨著水泥溫度逐漸冷卻，混凝土體積會因為表層水分的蒸發而逐漸變小，這就是所謂的干縮（縮水收縮）。由于在混凝土表層水分損失較快而內部損失較慢，因此會導致表面收縮大而內部收縮小的不均勻收縮。此時混凝土表面會承受一定的拉力，這時因為內部應力對表面變形收縮有一定的約束，當這種約束力（拉力）比其抗壓強度大時，就導致收縮裂縫的產生。

1.3 施工工藝引起的裂縫

在混凝土連續梁的構件制作、結構澆筑、起模、堆放、運輸、安裝及吊裝過程中，若存在施工質量低劣、施工工藝不合理的現象，容易導致各種方向、形式裂縫的產生，比如進深、表面、水平、豎向、斜向、橫向、縱向以及貫穿等裂縫，尤其是在薄壁細長的結構中出現更多。造成裂縫的寬度、走向以及裂縫出現的部位各異的原因各不相同，比如有：由于混凝土流動性較低，倘若過快地混凝土澆筑，導致混凝土在硬化前不能全部沉實，硬化后又沉實過大，容易導致塑性收縮帶來的裂縫；在分段現澆時，倘若不能清洗干凈混凝土接觸面的鑿毛，加上不合理的后期養護，導致新舊混凝土之間粘結力過小，造成收縮裂縫；分段或分層澆筑混凝土時，倘若不能合理地處理接頭部位，就會在施工縫和新舊混凝土之間有裂縫的產生。

2 混凝土連續梁施工裂縫控制措施

2.1 水泥的選擇與控制

在實際連續梁施工過程中，選擇的水泥盡量是水化熱低的品種，避免出現更多的溫縮裂縫，同時水泥單位用量需要根據實際情況來計算，為了降低內外溫差，加快散熱，可以采用薄層連續澆筑或者采用循環冷卻系統。在施工過程中還要注意水灰比的控制，減小混凝土塑性收縮，下料的過程要緩慢，避免長時間的攪拌。

2.2 混凝土配合比選定

除了滿足連續梁基本要求以外，為了避免梁體裂紋，減少混凝土收縮，還要注意混凝土配合比的選定，充分考慮一系列的影響因素，比如：保證強度、混凝土運輸以及彈性模量等。配制的混凝土拌合物不僅要滿足施工要求還要滿足設計強度、耐久性等質量要求。一般選用普通硅酸鹽水泥即可，其具有低水化熱并且有小于0.06%的堿含量。選擇細骨料時，一般考慮選用不具有堿的河砂并且有不高于1.5%含泥量，確保經過5次循環堅固性硫酸鈉溶液后的質量損失不高于8%，0.3mm篩孔的累計篩余量應高于85%且低于92%，2.36mm篩孔的累計篩余量應不低于15%。選擇粗骨料時，優先考慮選用骨料反應活性堅硬耐久且不含有堿的當地石子，小于10%針片狀含量，小于8%壓碎指標，低于0.25%泥塊含量以及含泥量不高于0.5%，確保經過5次循環堅固性硫酸鈉溶液后的質量損失不高于8%。

2.3 混凝土澆注

在對混凝土澆筑前：①需要對鋼筋、模板、保護層和預埋件、預埋管的尺寸、規格、數量和位置進行進一步的檢查和控制，確保偏差值符合施工規范的相關規定。對于，對混凝土進行澆筑時有專業人士負責再次檢查預埋件和預埋管并給予其一定的保護措施，若發現有問題存在應想辦法及時糾正。②需要測試含氣量，保證其控制在2～4%。還有就是溫度的控制，保證溫度在10～30℃之間，若發現溫度偏高時采用冰水或冷卻水來拌和混凝土，確保澆筑溫度符合相關的要求。③一般采用斜向分段、水平分層法進行梁體混凝土的澆注，并且是從中間向兩端澆注，并保證交叉搭接是在距梁端1/3的梁長范圍內進行的。

2.4 混凝土養護

混凝土的養護直接決定了梁體混凝土強度，所以梁體混凝土澆注完畢后要進行及時養護，避免由于內外溫差導致出現裂縫。一般采用人工養護，具體養護措施如以下幾點：在灌注混凝土后，確保梁體混凝土初步凝固之后將養生布覆蓋在箱梁頂板并進行灑水養護，同時還要注意梁體灑水的次數，一般情況下保持混凝土表面充分潮濕即可，還要保證混凝土表面與混凝土表面的養護水之間的溫差小于15℃；嚴格控制混凝土的內外溫差，加強混凝土溫度的測量。混凝土養護期間，內部最高溫度不應高于65℃，在炎熱季節拆模后，避免混凝土產生過大的溫差應力，采取的養護措施一般為蓄熱法；此外，不應該隨便減少養護時間，應該相關規定進行。

3 結束語

綜上所述，在某實體工程橋梁連續梁施工中針對橋梁混凝土產生裂縫的原因，采取了一系列的有效措施，保證了該連續梁的施工質量，經實際考察并未出現裂縫，因此該文提出的相關控制技術是成功的，具有較高的參考價值。

參考文獻

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收稿日期：2018-2-2