試論路橋施工裂縫成因與防治

李劍平

[摘要]本文針對砼裂縫的成因進行理論分析，結合作者的施工經驗，總結了一系列的防治措施

[關鍵詞]混凝 土裂縫 防治

[中圖分類號][U24]

[文獻標識碼]A

[文章編號]1672-5158（2013）05-0243-01

1施工裂縫成因分析

1.1施工裂縫形成內因

混凝土堆聚結構的分層現象。混凝土在澆搗過程中，都會發生不同程度的分層現象，由于混凝土形成堆聚結構的過程中具有分層性，這種分層性使混凝土從表層到內層其強度越來越強，表層的抗拉能力最弱，這便是混凝土產生裂縫的主要原因。水泥的水化反應。在拌和、振搗、凝結、硬化的過程中，水泥與水自始至終存在著水化反應，試驗表明在水化反應過程中混凝土有2次升溫與降溫過程，混凝土的體積也有2次脹、縮形變。如果混凝土體不受任何約束，這種脹縮變形就可以自由進行。然而，事實上混凝土體在脹縮變形中，要受到其內部集料及外部邊界的約束，這就使混凝土自由脹縮變形受阻，其內部必然要產生相應的拉壓應力，且具有反復.性。加之混凝土的導熱性能差，使表面與內部的脹縮變形也不能同步進行，這樣相互的約束也會產生拉壓內應力。而其收縮量是不容低估的，根據有關資料介紹，由混凝土中的水泥漿形成水泥石，在水泥石中只要產生3%的體積變形，就足以使水泥石和集料界面上產生的拉應力達13MPa。在混凝土凝結硬化期間，其內部的抗拉強度很小，由于冷縮和干縮產生的拉應力遠遠大于此時的抗拉強度，因而導致了混凝土內部及表面產生裂縫。

1.2施工裂縫形成外因

1.21溫度的變化

由于熱張冷縮的作用，氣溫較高的白天和上半夜澆筑的混凝土，在次日早晨氣溫最低時，必將產生體積收縮，即溫度變形。或由于溫度的急劇變化，如因大風、大雨造成的氣溫劇變，使混凝土急劇冷縮或干縮，加快了應力集中及混凝土早期裂縫的形成速度，也就是說，是混凝土強度的增長不足以抵抗因溫度變化產生的溫度應力，而形成早期裂縫。夏季在陽光的暴曬和干熱風影響下，砂、石料的溫度可高達60～70℃，拌制出來的混凝土的溫度可達40℃左右。溫度高，水泥水化反應加快，混凝土凝結硬化快，和易性降低，易造成蜂窩、麻面，密實度降低，水分蒸發快，表面易干燥，養生不充分，造成強度降低，增加了出現干縮裂縫的可能性。以前混凝土路面都是短脹縫距，先造成了有效的薄弱斷面，使收縮裂縫只能在縮縫處發生。現在普遍采用的長脹縫和切縫施工工藝，給施工操作帶來了較大的便利，加快了施工進度（一天最長可澆筑350m），但較容易產生裂縫。傳力桿安裝不當。在某路段的一次施工中，有一種斷裂發生在切縫的15m范圍內，經調查分析，是傳力桿放斜或自由端失效，致使混凝土板收縮受限制，產生路面斷裂。

1.22配合比失控

施工中如果不能嚴格控制配合比特別水灰比，也是釀成早期裂縫出現的重要外在因素之一。水灰比的大小直接影響混凝土的強度，也與干縮裂縫有關。水多，混凝土的干縮性就大；水泥量多，則塑性變形就大。骨料含泥量大，骨料表面形成泥漿薄膜的顆粒就多，骨料與水泥間的膠結力就會降低，混凝土內部的薄弱部位就增多。

2技術防治裂縫病害

2.1選擇適宜的養護方法

盡早開始養護并保持混凝土表面濕潤，可以防止蒸發，減少收縮，保障混凝土表面水化順利進行。對采用各種養護的新澆混凝土，爭取在混凝土表面整形完成后和表面水膜消失前即開始養生，但養生時一般不能污染或損傷混凝土已成型表面，因此必須選擇適宜的養護方法及最佳的養護開始時間。用濕養生法養護時，濕草袋或濕麻袋不能漏蓋，每天視氣溫情況均勻灑水，養護期不少于14 d。在非雨季應盡量采用噴塑養護工藝，該工藝在冬季可起一定的保溫作用，夏季可大大防止水分的過陜蒸發。在夏季施工時，應進行適當的濕水降溫或在薄膜上涂一層石灰漿，以免在混凝土板中產生溫度梯度而開裂減少溫差效應，降低混凝土溫度，夏季高溫季節施工時，要將暴曬于烈日下的砂石料灑水潤濕，并盡量避開烈日高溫施工，以防止早期裂縫的產生。冬季施工要備好擋風、保暖棚，并采取相應的冬季施工措施。

2.2采用正確的切縫工藝

2.21掌握切縫的合理時間

切縫的目的在于把混凝土內部的應力適時地釋放，而切縫又要求混凝土必須具備一定的強度。一般以混凝土抗壓強度達5～10MPa時為適宜的切縫時間。另外，也可根據經驗現場確定，即用指甲在混凝土路面上劃痕，若不出現痕溝，只出現灰白色劃痕時，則可切縫。

2.22控制切縫的長度和深度

切縫深度一般為板厚的1P3～1P4為宜（或按設計）。切縫從一端走向另一端，如果端頭為填擋混凝土還沒有施工，可以留1cm左右不切通，以免填擋混凝土施工時水泥漿漏入縫內，待填擋混凝土切縫時一起切通。

2.23嚴格規范施工，確保工序質量

2.231在安裝傳力桿裝置時，一定要保證自由端絕對自由，并垂直截面，以確保其使用功效。2.332在振搗過程中，采用3次振搗法。即插入式振搗、平板震動、振動梁或整平機振動。最后在混凝土表面使用真空吸水或收水抹面，進一步排除混凝土中多余的水分，增加混凝土的密實度和提高混凝土的早期強度，同時使混凝土在初凝中產生的細微裂縫重新愈合。

2.4表面封閉修補法

這是最簡單和最普通的裂縫修補方法，用于修補對結構影響不大的靜止裂縫。該法是指在混凝土表面沿裂縫鑿出“V”形或“U”形槽裂縫，然后先在槽面上刷一層環氧樹脂漿液，然后嵌填水泥砂漿進行修補。鑿深槽嵌補。先沿裂縫將混凝土鑿一條深槽，然后嵌補各種粘結材料，以達到恢復耐久性，以及部分恢復結構整體性的目的。該方法適用于數量較少的寬大裂縫及鋼筋銹蝕所產生的裂縫修補。

2.5壓力灌漿法修補裂縫

泥灌漿法是指施加一定的壓力，將水泥漿液灌人結構物內部裂縫深部，以達到封閉裂縫、恢復結構整體性、耐久性及防水性的目的。該法適用于寬度較大、深度較深的裂縫修補，尤其是受力裂縫的修補。化學灌漿法是采用環氧和甲凝這兩類粘結強度高、可灌性好的材料。

2.6粘貼加固法

注入法粘貼鋼板，即首先在混凝土表面與鋼板之間加墊塊，然后用環氧樹脂膠泥進行周邊封閉，以使粘貼鋼板與混凝土之間形成一個封閉的空腔，隨后從注入口，選擇從每片鋼板的最低點開始注膠，以利于注膠空腔內空氣的排出。

3橋梁施工中高性能混凝土的應用

在長大橋梁和許多離岸結構物的設計和施工中，高性能混凝土被廣泛的應用，也包括大跨橋所需要的各種拌合物。高性能混凝土由于具有高超的易于澆筑、長期不變形的力學性能，在施工初期的強度和韌性都比較高，并且穩定性好，能夠在各種惡劣的環境和氣候下，實現延長壽命，增加強度和流動性、提高建筑物耐久n生的要求，被廣泛推廣。在橋梁施工中大力推廣高性能混凝土的使用，延長橋梁使用壽命的同時，節約工程造價成本，提高經濟效益。另外，值得注意的是，人們所關注的是高性能混凝土，而不僅僅是高強度混凝土。耐久性、養護的難易程度以及建設的經濟性已成為工程建設的目標。

4結束語

路橋施工因為其工程量大、工序復雜、人員、機械投入多等特點，需參建各方協作配合，方能達到優質、高效、節能降耗。施工前設計并制定出可靠可行的施工方案，并將措施與辦法落實到實處，周密部署，嚴格管理，實現對大體積混凝土裂縫的有效防治。

參考文獻

[1]姜喜濤.如何預防及控制混凝土橋梁裂縫[J]民營科技，2008，2

[2]梁世達.談路橋施工中高性能混凝土的應用[J]黑龍江科技信息，2008（29）