路橋工程出現混凝土裂縫的原因及其防治

喬曉春

(忻州公路分局)

1 混凝土裂縫的種類及形成原因

1.1 混凝土自身收縮形成的裂縫

(1)縮水收縮:混凝土的硬化過程基本完成后，水分還是會繼續蒸發，混凝土的濕度繼續降低，混凝土自身的體積也會隨著水分的蒸發而逐漸減小，這一過程稱為縮水收縮。但由于混凝土結構的內容收縮并不一致，相互制約相互牽連就會使得表面混凝土收到拉力作用，在超出混凝土自身的抗拉強度后就會形成裂縫，這就是縮水收縮裂縫。

(2)塑性收縮:混凝土在澆筑完成后一段時候會發生強烈的水泥水化反應，水化反應中大量放出熱量，水分也隨之急劇的蒸發，骨料下沉，混凝土的硬化過程還沒有完全完成，這時候混凝土發生的收縮現象稱為塑性收縮。骨料繼續下沉但受到鋼筋骨架的阻擋，兩者相互作用裂縫就會在沿鋼筋骨架方向上形成，這就是塑性收縮裂縫。

1.2 地基基礎發生變形形成的裂縫

顯而易見，橋梁工程通常都具有大跨度、窄寬度的特點，這就會導致橋梁基礎在豎直方向上的不均勻沉降和水平方向上的位移，在橋梁這種特殊的結構中，即使沉降或者位移的實際數值很小，也會產生較大的附加應力，在超過橋梁結構自身的抗拉強度以后就會有橋體裂縫的出現。這種情況的出現一般是因為工程前期的勘察不良導致，也有可能是地基基礎本身的特殊性導致。

1.3 施工工藝不良形成的裂縫

橋梁在建設的過程中經歷的施工工藝類型眾多，但能導致橋梁混凝土出現裂縫的則主要是以下六個方面的施工質量不良。(1)混凝土的養護工作做的不到位，使得混凝土的實際結構強度不符合標準。(2)混凝土的振搗不均勻、不密實，出現麻面或空洞等嚴重的質量問題，減弱了混凝土結構的截面承載力。(3)混凝土的配合比或者是水泥的水灰比不符合要求，使得混凝土在收縮的時候收縮量不符合要求。(4)地基的整理標準不達標，承載力不夠，導致不均勻沉降現象的發生。(5)混凝土沒有按照設計規范進行嚴格的分層、分段澆筑，或者是施工縫的處理不到位。(6)支架的各項性能不達標，或者是拆模時的不當操作引起裂縫的產生。

1.4 構件不自由形成的裂縫

這是指現澆橋梁混凝土達到一定的強度后由于支座沒有及時解除而導致的梁體不能自由伸縮而引起的裂縫的產生。

1.5 鋼筋發生銹蝕形成的裂縫

由于橋梁結構都是完全處于自然環境之下，鋼筋外的保護層做的不夠好的時候，保護層中的鋼筋就有可能產生銹蝕，鋼筋銹蝕會引起更加嚴重的體積膨脹，最終導致混凝土的順筋脹裂而形成裂縫。

1.6 溫度變化形成的裂縫

混凝土橋梁屬于大體積混凝土工程的范疇，在進行的澆筑的過程中，混凝土內部發生劇烈的水化反應，同時也就有大量的水化熱的生成，在處理措施不到位的時候，就會導致混凝土內外的溫差過大，溫差應力同樣能夠導致混凝土裂縫的產生。

1.7 外部荷載形成的裂縫

鋼筋混凝土橋梁的外部受力及其相應變形是一個復雜的變化過程，通常將其在動載荷、靜載荷和次應力作用下產生的裂縫統稱為荷載裂縫，當然，也可以更進一步的細分為次應力裂縫和直接應力裂縫。外部載荷可能導致混凝土橋梁的裂縫，這是因為橋體的鋼筋混凝土結構在承受彎矩和拉力的時候會在其橫截面上產生一個縱方向上的分力，即拉應力，這就會使得混凝土結構在其縱方向上產生裂縫，當然，由于混凝土結構自身截面形狀的區別，荷載裂縫的外觀也不盡然都一樣。

2 裂縫防治措施

2.1 結構的優化

結構的優化又可以進一步的分為兩個方面的內容，一是盡可能的減短結構內部的傳力路徑，這是因為結構最根本的作用在于支撐荷載，并將其有效的傳遞到地基上，因此傳力路徑的縮短就利于傳力效率的提高，從而減少混凝土結構自身受力時間，也減少了結構斷面直接承受集中應力的機會，最大限度的避免了裂縫的產生;二是選取足夠厚的保護層來保護鋼筋，這是因為投資在加厚保護層上的資金還是要少于更換鋼筋的費用的，在因為實際狀況實在不允許而無法保證要求厚度的保護層時，也要通過在鋼筋外涂刷防碳化涂料來彌補。

2.2 混凝土的擇優選取

性能品質良好的混凝土毫無疑問具有更好的工作能力，其優異的耐久能力更是眾所周知的。同時要弄清楚高性能混凝土的概念，它并不是混凝土的一種，而是普通混凝土經過特殊的處理后得到的，具有更好的工藝性能。當然，有的時候僅僅是混凝土的性能優異還不行，防腐措施同樣必不可少。

2.3 施工工藝的優化和養護的保證

混凝土在運輸的過程中不能有任何雜質的參入，在卸料的時候也要有專門的工作人員保證其坍落度。還要保證混凝土在澆筑前的養護溫度，通常控制在20℃左右，現場環境也要符合規范手冊中的各項具體規定，最重要的就是混凝土的澆筑必須連續進行，不可中斷。

3 結語

科學技術的不斷發展，新材料、新技術層出不窮，因此造成混凝土裂縫的原因也越來越復雜，其應對方案也面臨著新的挑戰，但是我們科學工作者正是在理論的基礎上不斷的結合工程時間進行探索和總結，最終得到有用的解決措施。

［1］ 吳寶聳.路橋工程施工中混凝土裂縫的原因與防治［J］.遼寧經濟，2009，(8).

［2］ 林清巖，曲峰.混凝土橋梁施工裂縫產生原因及防治措施［J］.吉林交通科技，2006，(3).

［3］ 許華明.淺析橋梁混凝土裂縫的施工控制技術［J］.科技傳播，2010，(7).