橋梁施工中混凝土裂縫成因分析及處理措施

夏暉

中交路橋華南工程有限公司 廣東中山 528400

路橋梁工程，現階段施工建設過程中，相對常見的就是混凝土施工技術，也是施工整個過程的核心管理控制目標。通過深入分析橋梁混凝土施工實際情況，為工程質量帶來巨大威脅的是裂縫問題，因此對混凝土裂縫成因的研究分析顯得尤為關鍵。

1 裂縫成因

1.1 溫度

因為橋梁工程屬于室外作業(yè)，因為在實際施工中極易受限于變化的外界溫度。尤其是我國北方地區(qū)溫差變化相對明顯的季節(jié)，因為混凝土的熱脹冷縮在一定程度上改變了原有膨脹系數。進而在一定程度上降低了混凝土整體強度，而且會隨之產生混凝土應力等一系列問題，從而由于生產的裂縫而無法正常應用道路橋梁。所以，施工人員在橋梁具體施工中需要充分重視室外的氣候溫度情況，在此基礎上采取一定的預防舉措[1]。

1.2 質量

①部分橋梁工程所應用的混凝土，其自身就存在著一定質量問題，沒有嚴把產品質量關，因為人為因素降低混凝土質量，在一定程度上加劇了裂縫形成風險；②因為混凝土材料有一部分屬于混合型，出于施工方出于節(jié)省成本，會在混凝土中摻和摻合料與水泥，嚴重削弱了材料自身質量、原本具備的抗壓性，最終導致混凝土裂縫的產生；③監(jiān)理方與施工方缺少完善的檢查制度，在質檢工作存在缺失，加之濫竽充數、偷工減料等現象的存在，導致混凝土裂縫產生概率的提高。

1.3 施工

要是預埋管道在橋梁施工中，其直徑較小，那么在管道方向上和垂直收縮容易發(fā)生偏差，進而減少混凝土發(fā)生裂縫的概率。可要是預埋管道的具有較大直徑，在實際施工中會在線路、管道與混凝土收縮位置發(fā)生直角，進而在一定程度上提升發(fā)生裂縫的概率。除此之外，要是養(yǎng)護橋梁工程中和規(guī)范操作要求相偏離，也會造成混凝土裂縫。例如不規(guī)范養(yǎng)護會對膠結性造成影響，提高水分蒸發(fā)速度，導致收縮時間過快削弱其強度，難以和預期荷載力相符合[2]。

1.4 設計

設計鋼筋混凝土通常和現場施工實際荷載情況具有一定差異，特別是處在高溫環(huán)境下，最容易發(fā)生收縮變形的就是陰角位置，這也是成斜裂縫產生的原因。比如，常規(guī)配備鋼筋未進行加強筋鞏固，容易產生裂縫。要是溫度偏高，橋面板極易發(fā)生收縮變形，受影響于拉應力混凝土會形成程度不一的裂縫。

1.5 荷載

在進行橋梁混凝土結構具體施工過程中，通常出現的裂縫和荷載之間存有直接練習，由于區(qū)域內沒有理想的力學承載效果，缺少穩(wěn)定性為混凝土構件造成一定的負面影響，受到應力作用影響而產生裂縫。出現的荷載首先與不合理的前期規(guī)劃有關，由于有關設計人員未能全面細致分析道路橋梁工程，不能準確應用計算模型，或是在分析各節(jié)點受力情況時存有偏差，會直接導致出現應力問題。除此之外在進行結構施工過程中，同樣不能忽視的是次應力，這是因為次生應力同樣會影響混凝土結構，致使出現裂縫傾向，例如在進行受力挖孔過程中極易由于所生成的次生應力，而出現裂縫。

2 裂縫治理方法

2.1 灌漿修補

如果混凝土裂縫程度已經能對橋梁正常運行造成影響，施工人員應采用灌漿修補的方式。具體工作原理為借助真空壓力設備在裂縫中壓入漿質料，漿質料經過一定時間會逐漸硬化，之后連接固化對裂縫位置的混凝土，從而實現修補。

2.2 修補表面

①絕大多數情況下混凝土表面產生的裂縫，是因為外部流失水分而導致的，具體表現為相對細微的裂紋，但在整體上并未體現連續(xù)的特征。處理方法是：在實際施工中覆蓋混凝土，防止混凝土遭受陽光直接照射，與此同時在表面上進行灑水處理防止開裂。②大體積混凝土構件，也容易發(fā)生開裂并且這一情況相對嚴重，應該采用必要的鞏固舉措。具體如下：將比例一定的骨料添加在拌和混凝土的過程中，依托于合理搭配材料減少釋放的水化熱，進而對混凝土內部溫度嚴格控制。與此同時，還能以上述方法為基礎，設置冷卻設備有效控制內部溫度，進而避免反復出現開裂問題[3]。

2.3 結構加固

因為如果混凝土產生裂縫會對橋梁工程主體構造成嚴重破壞，對此可采取結構加固的方式增強其預應力，而且加固支點由此對裂縫有效修補。

3 裂縫防治舉措

3.1 結構荷載進一步優(yōu)化

在進行混凝土結構實際施工過程中，防控裂縫問題還應該對荷載方面帶來的不良影響充分考慮，爭取保證混凝土構件與有關節(jié)點形成的受力體系更可靠穩(wěn)定。優(yōu)化結構荷載應該首先思考設計環(huán)節(jié)，保證其結構設計是正確可靠的，可以著眼于橋梁整體結構布局加以綜合分析，選出最佳的布局方案為工程項目整體的穩(wěn)定性提供保障。有關設計混凝土結構中所涉及的計算模型應進行科學選擇與精準計算，積極應用先進現代化技術手段如BIM技術等，在設計橋梁整體結構中發(fā)揮其輔助作用，防止威脅出現在荷載方面。另外，在優(yōu)化與控制結構荷載方面還應該對可能存在的次生荷載的充分考慮，對整體方案進行優(yōu)化，將荷載作用于各施工工序中充分考慮，讓結構穩(wěn)定性更為理想。

3.2 混凝土材料嚴格管控

出于降低橋梁混凝土施工出現裂縫的概率，施工單位應該嚴把混凝土材料質量關，在保證混凝土材料和實際施工要求相符合的前提下，能夠有效避免這一方面造成的負面影響。在配置混凝土材料中應用的各類原料同樣要做到嚴格把關，關注型號的選擇，檢測分析質量性能，防止應用存在缺陷或者是不匹配原材料進行混凝土配置，最為關鍵的是水泥材料，注重其應用性能。在配置混凝土材料是時，同樣也要對各種原材料具體配比嚴格把握，對骨料添加量與水灰比嚴格控制，和不同使用需求相結合選用相應的外加劑，讓最終完成配置的混凝土材料能夠具備較為理想效果。在配置混凝土結束后，通常需要展開相應的檢測分析，看其能否滿足施工要求，如果混凝土材料存在問題需要重新優(yōu)化配置。

3.3 做好提前設計工作

采取分離法對橋面進行雙向板配筋過程中，需要考慮對無負筋處加以合理配筋，進而構建雙向鋼筋網（如圖1所示），其中最常見的方法就是雙層雙向配筋。要是道路橋梁距離超出40m，則應該設計橋梁中部，最好有效設計后澆帶，以此盡可能降低其溫度應力。另外，出于對混凝土橋面板與面板等所在位置開裂問題加以控制，可以將比例一定的抗裂劑加入混凝土中，進而實現混凝土自身抗拉性能的增強。

3.4 施工操作進一步規(guī)范

在具體橋梁混凝土建設過程中，需要在每一施工工序中有效防控裂縫，重視施工技術操作的規(guī)范化，防止由于施工操作存在的偏差而對實際施工質量造成影響。有關規(guī)范施工技術操作，應該重點突出全過程特征，特別是對于上述極易導致裂縫問題產生的施工階段，如混凝土運輸、混凝土拌和以及混凝土澆筑等，均應該做到嚴格規(guī)范由此提高質量保障效果。同樣也要關注技術操作人員，在上崗前均要考察其是否具備勝任能力、操作熟練度等，另外還要通過培訓提高工作人員的質量與責任意識[4]。

3.5 溫度影響做到實時關注

實時關注溫度變化，也是有效避免混凝土結構出現裂縫的重要手段，通過對預期溫度應力大小的了解，進行針對性預防防止出現溫度裂縫。以水泥自身水化熱影響為例，①選擇水化熱程度偏低的材料，削弱熱量在自身澆筑過程中的釋出；②在澆筑中將振搗與攪拌操作做好，也可以將冷水管埋設在混凝土內部從而達到及時降溫的效果，防止出現內部外部溫差較大；②如果外界環(huán)境溫度較低，應該采取一定的保溫措施。需要注意的是，要是外部環(huán)境溫度過低極易結冰應馬上停止施工，特別是外界溫度＜-5℃的情況下，會大大提高發(fā)生凍脹問題的概率，所以要暫緩施工作業(yè)[5]。

4 結語

混凝土施工，在橋梁工程項目建設過程中是重要的一環(huán)，有關混凝土結構裂縫問題的防控十分重要。現階段，誘發(fā)橋梁混凝土出現裂縫的原因有很多，因此在橋梁工程建設中一定要提高對混凝土材料的重視，合理優(yōu)化結構設計方案，對內外溫度變化情況實時關注，各項技術操作加以規(guī)范，從而提高橋梁工程中混凝土施工效果。