淺議橋梁施工中產生裂縫的原因及防治措施

賈孝秋 朱葉軍

摘要：隨著社會經濟的快速發展，橋梁工程的施工日益增多，施工中遇到的問題也不斷增加，也面臨著各種挑戰，其中混凝土裂縫一直困擾著施工人員。文章通過工程實例，結合自己的施工經驗，從混凝土橋梁的設計、施工和原材料等方面進行分析，探討了橋梁施工裂縫產生的原因并提出了幾點防治措施。

關鍵詞：橋梁施工 裂縫原因 防治措施

橋梁混凝土施工一般屬于大體積混凝土施工，由于水化熱造成內外溫差太大，裂縫很容易產生。橋梁裂縫的出現不僅影響了施工質量，甚至可能會造成橋梁垮塌，危害人民生命安全。施工工作人員要從施工工藝和管理兩方面不斷提高混凝土的施工質量，減少橋梁裂縫的產生。

1 工程實例

該橋新建于某城市城郊結合處一條河流處，全橋長800m，其中正橋長560m，采用混凝土箱型梁先簡支后連續結構，橋面寬18m，為四車道，兩邊為寬2.25m的人行道，橋身為三聯連續橋梁。在橋梁的一段施工完成后，箱梁底部跨中出現不同程度的施工裂縫，現根據相關資料并結合工程實際總結了裂縫產生的原因，并提出改進措施來防止以后橋梁工程施工中出現裂縫。

2 橋梁施工裂縫產生的原因

裂縫是固體材料中某種不連續現象的外在表現，橋梁結構的裂縫是因結構材料的理論力學特性和荷載作用，使結構內部產生的應力超過了材料自身的抗力而宏觀表現為裂縫。裂縫的控制主要從施工方面入手。

2.1設計方面

有的橋梁施工產生的裂縫是由于設計時所采用的結構形式在荷載作用下必然會產生裂縫，這種裂縫被稱為設計結構性裂縫，施工過程中可通過設置預拱來抵抗裂縫，但隨著時間的推移，等預拱消失后橋梁底的混凝土在荷載作用下仍會開裂，但這種裂縫是正常的，裂縫寬度一般小于0.20mm或設計的具體要求，不會影響橋梁的具體使用。若橋梁出現的裂縫超過了允許范圍，我們需要對裂縫的成因及安全性作進一步分析，鑒定是否影響橋梁的正常使用。

2.2施工方面

施工裂縫是由于施工工藝或材料選擇等方面造成的裂縫。預應力結構的張拉裂縫一般是由于錨墊板位置不對，錨墊板處混凝土不密實或混凝土尚未達到設計要求強度就進行張拉等原因。混凝土連續箱梁裂縫產生的原因是拆架過程中由于落架順序不當或落架時間過長引起，箱梁有一個從簡支梁到連續梁轉換的過程，簡支梁端不能抵抗連續梁中的負彎矩，必然會產生裂縫。

混凝土橋面因橋梁基礎或支架的不均勻沉降，會使混凝土產生應力變形導致裂縫的產生。混凝土在澆筑5h左右后，水化反應激烈，水分急劇蒸發及在重力作用使粗骨料下沉，水泥漿上浮，這種下沉受到鋼筋、模板拉桿約束會產生裂縫。混凝土養護過程中要注意經常灑水濕潤，但冬季不宜灑水，防止混凝土凍脹。混凝土表面過于干燥會使其自身收縮較大，產生的應力大于混凝土的抗拉強度時就會產生裂縫。

在施工過程中，混凝土受水化熱和當地溫差的影響，混凝土產生溫度應力，將發生收縮和膨脹，使裂縫產生。溫度裂縫在橋梁工程中也是比較常見的，一般出現在配筋薄弱之處，溫度裂縫的產生與混凝土內外溫差有關，橋梁上嚴重損害的裂縫多發生在氣候條件差，晝夜間溫度變化大的工程中。橋梁工程多建在自然環境下，施工中橋梁構件保護層比較薄部位，密實性差和防腐措施簡單，導致鋼筋銹蝕、體積膨脹，施工完成后會使混凝土出現裂縫，隨著時間的增長最終造成混凝土保護層剝落和鋼筋破壞，影響橋梁的使用年限。

施工質量問題造成的裂縫也很重要，由于所選用混凝土配合比、外加劑不符合規范要求，因攪拌、運輸使混凝土出現離析，和易性降低；在澆筑過程中振搗不密實、不均勻，澆筑不連續，施工縫留設位置問題等都容易使混凝土在后期產生裂縫，這些問題我們應在施工過程中引起注意，按圖施工、按規范施工和加強施工管理，這些裂縫是可以避免的。

3 橋梁施工裂縫的防治措施

3.1嚴格控制所用原材料

混凝土主要由水泥、砂、骨料及外加劑拌合而成，若所選材料質量不合格容易導致橋梁出現裂縫。要保證水泥的出廠強度，注意其儲存條件，不得受潮和過期，要控制水泥中堿性氧化物，可能導致堿骨料反應，容易導致混凝土開裂。要注意施工中所選用的砂石的粒徑不能太小、孔隙率不宜太大等，否則會增加拌合水的用量，不僅影響混凝土的后期強度，而且產生的收縮應力變大。

3.2提高橋梁施工質量

要加強施工人員的責任感，完善施工的全流程操作，減少施工過程中的各種不規范操作。操作人員對原材料進行嚴格的抽樣檢驗，及時調整施工配合比保證混凝土振搗密實及其和易性，切實杜絕混凝土在硬化前產生沉實，要嚴格控制混凝土的配合比及計量投料，拌合時間不應小于2分鐘，在出料前要保證混凝土的和易性，不能出現離析和泌水現象。澆筑時分層澆筑，分層厚度不大于30厘米，振搗應讓振搗棒插入前層5—10厘米，振搗時間約為1分鐘左右，直至排出氣泡為止。混凝土在運輸過程中不滲漏，不離析，運輸時間控制在30分鐘以內。若在高溫環境中運輸到施工現場后要檢測混凝土坍落度，以確保蒸發造成水分損失，澆筑時控制鋼筋的保護層厚度，施工模板要具有足夠剛度，等混凝土達到規范強度后方可拆模。

合理安排施工工序，澆筑過程中避免產生過大高差和側面長期暴露。改善、提高混凝土的力學性能，提高抗裂能力，避免因混凝土表面干縮出現貫穿裂縫。防止塑性沉降裂縫的措施主要有，在混凝土中加入減水劑，確保混凝土的保護層厚度，混凝土表面進行二次抹灰；加強混凝土早期養護以降低水分蒸發，混凝土養護期采取表面覆蓋麻袋澆水濕潤養護方法。通過合理安排混凝土施工澆筑順序及速度來降低內外溫差，防止干縮裂縫主要是設計部門增設足夠的分布鋼筋，減小混凝土水灰比，減少水泥用量，澆筑振搗要密實，表面泌水及浮漿要及時進行清除。

3.3對出現的裂縫處理方法

可以采用表面修補的方法處理對結構承載力沒影響的表面輕微裂縫，在裂縫表面粘貼玻璃纖維并涂抹水泥砂漿，防止裂縫繼續開裂。對于有防滲要求的部位可采用灌漿法，將膠結材料壓入混凝土裂縫中，使混凝土形成一個整體。對于一些影響結構承載能力的裂縫，通常要進行加固處理，具體操作可以由加固公司完成，對于局部嚴重部位可進行剔除并置換新的混凝土，隨著科技的進步現在也可以采用電化學防護法鈍化鋼筋達到防腐的目的，減小裂縫對橋梁的質量影響。

4 小結

在橋梁施工過程中出現的裂縫不僅影響橋梁外觀質量，也會減少橋梁的使用年限。在以后施工過程中要從材料選擇、施工工藝和施工管理等各個方面入手，避免出現危害較大的裂縫，對出現的裂縫要認真分析其原因并采取相應的補救措施，創造出符合現代化建設需要的優秀橋梁作品。

參考資料：

［1］《公路橋涵施工技術規范》（JTG/T F50－2011）

［2］韓素芳、富文權.混凝土工程裂縫預防與控制［M］.中國鐵道出版社.2007.5

［3］劉月波.橋梁工程施工質量通病［M］.中國建材工業出版社.2009.7