混凝土橋梁裂縫形成的原因與預防對策

文小忠

摘 要：隨著我國建設行業的不斷發展，道路橋梁施工工程項目規模也不斷增大。混凝土橋梁工程項目是當前橋梁工程中的主要類型，具有較強的耐壓性與堅固性。但是，隨著時間的推移，混凝土橋梁在施工環境、自然環境及使用環境的共同作用下會出現裂縫現象，進而引發更嚴重的橋梁安全問題。混凝土橋梁裂縫會危及到橋梁的承載力、耐久性，及橋梁鋼筋的使用壽命等，影響橋梁的正常使用，嚴重時還會危害到人們的生命財產安全[1]。因此，針對產生裂縫的原因，應當及時采取相應的修補與預防措施，以保證橋梁工程的正常使用。

關鍵詞：混凝土橋梁;裂縫;原因;對策

一、橋梁施工中混凝土裂縫的危害

橋梁是交通建設事業中重要的組成部分，近年來隨著我國經濟事業的不斷發展，對橋梁施工質量的要求也越來越高。首先，橋梁施工中混凝土出現裂縫會導致內部結構的腐蝕現象。當混凝土出現裂縫，會導致水分以及空氣等由混凝土縫隙進入橋梁結構內部，使結構內的金屬結構發生化學反應，加速內部金屬結構氧化腐蝕現象，導致橋梁內部結構強度降低，影響了橋梁的穩定性。橋梁混凝土裂縫出現時，雨水會沿著裂縫進入橋梁內部，使道路橋梁的承重力下降。同時，橋梁內部積聚的雨水會在低溫環境時出現凍脹現象，使裂縫進一步加大，造成橋梁的安全隱患，并且會因此形成惡性循環，導致橋梁安全事故的發生。其次，橋梁的混凝土縫隙也會導致混凝土結構的碳化反應，混凝土材料在與水和二氧化碳經過化學反應后形成碳酸鈣，其硬度與承重能力遠遠低于混凝土結構，使橋梁的安全性下降。

二、混凝土裂縫的形成原因

（一）溫度變化

橋梁工程的混凝土結構在凝結的過程中，其內部溫度的變化相對緩慢，而表面因與空氣接觸、水分流失速度較快，所以其外部溫度變化速度要比內部結構快，從而導致內外結構部分的水分含量相差較大，進而產生裂縫，使得混凝土結構質量不合格。混凝土材料的脆性較大，抗拉強度與抗壓強度明顯不足，如果受到內部拉應力的持續作用，產生裂縫是不可避免的。基于此，需要加強對混凝土結構溫度的控制，了解其溫度變化的規律，從而可以有效降低裂縫的發生率，提高混凝土結構的質量。

（二）荷載

混凝土結構出現裂縫的另外一個重要的因素是直接應力，在外部多個荷載的聯合作用之下，導致其產生應力，進而產生裂縫。其形成的原因，主要是設計方案不合理，尤其是結構應力參數計算不準確，而導致其與實際受力存在很大的差異。荷載計算無法滿足使用的需要;結構安全性參數的設計不合理;施工中沒有嚴格按照設計圖紙和技術標準施工;沒有合理計算車輛與橋梁的載荷數據，導致橋梁在使用的過程中，受到車輛的碾壓與撞擊而產生裂縫。

（三）地基沉降

地基下沉造成混凝土表面受力不均勻，加上應力與混凝土的允許抗拉應力都出現下降，進而導致混凝土結構內部產生嚴重的裂縫。該問題的存在主要是由于橋梁各個結構部分的地基受到壓縮力不同，導致結構荷載與地基沉降不均勻，進而產生嚴重的混凝土裂縫。

（四）施工材料質量不合格

水泥、砂石骨料、水以及外加劑是組成混凝土結構的主要材料，各種材料的性能會對結構性能產生較大影響，所以需要加強材料質量管理。對于水泥，如果其氧化鈣的含量不合格，則會導致其內部凝結速度慢，而外部凝結速度快，凝結完成之后其性能達不到使用的需要，抗拉強度不合格而導致產生裂縫。

（五）施工工藝問題

橋梁在施工環節，混凝土結構除了存在裂縫問題之外，往往還會因為施工人員踩踏上部負彎矩鋼筋保護層、施工工藝不合格、振搗質量不達標等方面的影響，而導致混凝土表面的平整性不合格，也可能因為早期養護不及時或者養護不合理，而導致混凝土結構存在嚴重的裂縫，給工程的質量造成不利的影響。

三、橋梁施工混凝土裂縫的控制技術

（一）材料的控制

選擇高質量的施工材料，盡量降低水化熱，從而有效緩解混凝土裂縫的出現。混凝土材料配合比需通過試驗確定，保證其結構性能達到要求。此外，可以根據工程的需要，在混凝土材料中加入一定量的塑化劑或者引氣劑，確保材料性能符合連續性要求，有效減少水泥的使用量，同時也降低水化熱的影響，提高混凝土結構性能。為了全面提升混凝土結構的質量，還要加大工程技術管理力度。在開始施工前，要進行施工過程的細化分析，同時需要加強各個部分的原材料管理和控制，從根本上消除混凝土的裂縫。

（二）溫度控制

在施工過程中要嚴格地對溫度和濕度進行控制，通過降低混凝土中的水泥配比，或者是對混凝土材料的結構進行改變，通過這樣方式讓混凝土可以得到良好的降溫，進而對混凝土凝固的時間進行縮短。在施工過程中要注意施工工序，合理地安排時間。對于混凝土來說，要選擇高性能的混凝土，增強抗裂縫的能力。另外，在施工過程中還要加強對現場的保護，保證混凝土材料的水分不被快速蒸發，在混凝土骨料進行混合和攪拌的時候，也要注意時間以及運輸過程對于混凝土性質的影響。

（三）施工控制

要對混凝土施工配合比進行嚴格的控制，要根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土的和易性要求對的配合比進行確定，在施工的過程中還要進行嚴格的監督控制，對質量關卡進行把關。要選擇質量優的石子，同時還要對砂的粒徑和含量進行有效的控制，適當減少空隙率和混凝土的收縮量，從而增強混凝土的抗裂強度。對于混凝土施工來說，混凝土的養護在施工中也是一個非常重要的環節，一旦對該環節產生了忽視，就會影響到混凝土的強度，容易出現裂縫的現象。

（四）前期預防

橋梁施工需要混凝土和鋼筋材料的混合來完成，為此需要對防腐的工作引起重視。鋼筋材料的質量會對工程質量造成比較直接的額影響，在選擇鋼筋材料的時候，需要對供應商進行對比然后，選擇質量好的商家。鋼筋銹蝕會對混凝土的粘合力造成不利的影響，表面的應力會降低，整個架構的承受力都會受到影響，出現不穩定的情況，也非常容易出現裂縫，在施工之前要對橋梁結構的應力進行實驗，將實際施工中可能出現的情況都考慮在內，然后對施工中的額變動做好準備，進而選擇最佳方案進行施工。

（五）后期養護

在橋梁施工完成之后，需要對質量監測的工作進行重視，不管是何種工程都會面臨一定的風險，這是一個動態變化的過程，會涉及很多的不可控因素。定期對橋梁工程的表面進行養護，對橋梁的水分濕度進行保證，對一些氧化腐蝕的部位進行及時的修補，可以更好地對橋梁工程質量進行保證，同時對延長橋梁使用壽命也具有非常重要的意義。

四、結語

橋梁工程是重要的交通基礎設施，對于各個地區的交通發展都有著非常重要的作用。在橋梁的建設過程中，混凝土結構部分容易產生裂縫，從而導致混凝土結構性能下降，使用壽命也會縮短，整個項目的運行安全性無法保證。橋梁混凝土裂縫產生的原因，除了受到材質、工藝等方面的影響，質量管理也是重要的影響因素之一，所以需要充分重視施工現場管理，切實提高混凝土結構的質量水平，滿足工程的使用需要。

參考文獻：

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[4]張云強.述公路橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制措施[J].中國房地產業，2018（34）：185.