橋梁混凝土裂縫成因及應對策略分析

一、橋梁混凝土裂縫成因分析

1、溫度裂縫

溫度裂縫是橋梁工程混凝土裂縫產生的主要原因之一。混凝土與其他物質一樣具有熱脹冷縮的性質，當混凝土受外部環境或內部因素的影響產生溫度變化時，若受到外部結構的約束，就會在混凝土內部產生影響的應力，當內部用力大于混凝土構件的抗拉強度時，就產生了溫度裂縫。

2、荷載變化引發的裂縫

若混凝土受到不當的靜力荷載、動力荷載或次應力頻繁荷載時，會造成混凝土表面裂縫。這種裂縫通常包括以下幾種：彎曲裂縫、扭曲裂縫、剪切裂縫、局部應力裂縫。以上各種荷載裂縫的產生原因與表現形式、產生部位均有所差異，通常發生在橋梁受拉力、剪應力較大以及振動較為顯著的部位，對橋梁穩定性與耐久性有著較大的危害。

3、凍脹裂縫

當氣溫低于零度時，混凝土內部水分會產生凝結現象，當游離態的水變成固態的水時，其體積會產生膨脹，膨脹幅度大約在10%左右，水的膨脹會造成膨脹應力，對混凝土構件產生不利的影響。此外，混凝土內部凝膠孔中的水分會因

凝固而產生轉移與重新排列，進而造成滲透壓，滲透壓作用下混凝土內部膨脹應力會進一步增大，造成混凝土強度下降并產生裂縫。凍脹裂縫通常發生在混凝土初凝階段，通常會對混凝土構件的穩定性、安全性與外觀質量造成嚴重的影響，會使混凝土凝固后的強度減少30%"～"50%，因而在環境溫度較低時，橋梁施工中應格外注意混凝土構件的保溫工作。

4、施工材料因素引發的裂縫

橋梁混凝土施工的主要材料包括水泥、粗骨料、細骨料、水、外加劑等等。若混合料原材料質量不合格，會嚴重影響混凝土機構的施工質量。例如，若所選砂石粒徑太大或太小、配率不良、會導致混凝土材料空隙率過大進而導致水泥和攪拌水的用量增加，進而使混凝土凝固過程中水化熱增大，從而降低混凝土結構強度，造成裂縫的產生;如果混凝土材料中砂石中云母等礦物質的含量超標，會直接減弱水泥和骨料物質的粘結力，并降低混凝土的強度;如果所采用的砂石中泥的含量偏高，會使拌合過程中水的用量增加，直接影響混凝土的強度、抗滲性、抗凍性;如果混凝土材料中的有機質含量偏高，會造成混凝土硬化時間延長，影響混凝土強度，引發早期裂縫。

二、橋梁施工裂縫的處理措施

1、設計防裂控制措施

從設計階段入手來盡量避免荷載裂縫。設計是應避免結構的突變或者斷面的突變。在結構突變不可避免的情況下應做好某些細部的處理，例如將突變處做成漸變的形式，將轉角處做成圓角的形式。為了防止混凝土受溫度變化引起的裂縫，可以增加構造配筋來提高混凝土的抗裂能力。設計時必須嚴格按照相關規范對裂縫寬度控制的要求。

2、施工質量的控制

由施工質量引起的裂縫發生率高達95%，合理的施工方案對預防和控制裂縫有關鍵的作用。施工方案包括確定澆筑量、澆筑時間、施工縫的間距和位置、施工順序等。一次澆筑長度由垂直施工縫分割，應設置在變截面處或者受拉、彎、剪應力最小的位置。此外，也應注意水平施工縫留設位置，一般情況下，應留在變截面處或設在混凝土的受壓區并遠離鋼筋受拉部位。如果在施工期間對裂縫加以控制，在使用期間開裂的可能性將大大減小。

3、規范施工過程

施工過程中的各項操作也會對其質量產生直接的影響，具體可以分為以下兩點：①充分振搗"分層澆筑混凝土的過程中，分層的厚度均需要保持在振動棒的"1.25"倍以內。振搗的過程中，需要將其插入下一層中，深度約為"55cm"左右避免上下層之間出現接合縫隙縫。另外還需要在下層混凝土尚未初凝的條件下進行上層混凝土的振搗，振搗需要均勻，全面，避免出現遺漏的位置;②設置保護層"設置混凝土保護層主要是保護鋼筋，防止其暴力在空氣中受到風化或者腐蝕。在確認混凝土保護層的厚度時，需要測量縱向鋼筋外緣到混凝土表面之間距離的最小值，將其作為其厚度，并結合混凝土結構中各類構件的耐久性及受力鋼筋的錨固情況等，適當調整期厚度，保護混凝土，避免受到環境的影響而出現裂縫。

3、溫度的控制

施工單位對溫度的控制可以采取以下幾方面措施：（1）降低混凝土的澆筑溫度。在拌合混凝土時用水將碎石冷卻，利用澆筑面散熱。在高溫作業時在混凝土中埋設水管，作業時通冷水達到降溫目的。（2）注意天氣情況，在氣溫驟降時要對混凝土表面進行保溫防止混凝土表面發生急劇的溫度變化。（3）合理地安排施工工序，避免側面的長期暴露以及過大的高差。

4、建筑材料質量的控制

橋梁施工的材料對于混凝土構建的性能有著直接的影響，尤其是抗拉強度，因此需要抓好施工材料的質量工作。橋梁施工中需要使用的材料極為豐富，包括鋼筋、砂土、水泥、水、碎石、添加劑等，上述材料均需要進行相應的抽樣檢驗，發現材料質量不合格，應禁止其進場，以免影響到其抗拉強度。在混凝土的配比設計方面，需要先在實驗室進行設計、論證后，才能在現場運用，嚴格控制其配比。如果在施工過程中出現特殊的天氣，如高溫天氣、暴雨、空氣濕度大等，則需要對各種材料的含水量進行檢測，包括砂土的含水量、碎石的含水量等，根據檢測數據適當調整材料的配比，使之更加科學，提高其抗拉強度，施工中就不易出現裂縫問題，質量更加良好。

5、加強施工人員培訓

對施工人員加強技術培訓，提高其理論知識水平和實踐技能，特別是對一些從事特殊工種的工人，必須實施持證上崗。對未取得合格證的工人一律不準上崗。對施工人員長期進行安全教育，增強質量意識，增強施工人員的責任感和事業心，充分發揮其主觀能動性，使其樹立正確的質量與效益觀念，杜絕偷工減料和工人技術不過關的發生。

結語：綜上所述，在對橋梁施工裂縫成因有了深入分析之后，可以較清楚地了解在橋梁施工過程中施工裂縫對工程質量的危害。根據施工裂縫的成因，要采取相應防治措施來降低橋梁施工裂縫對橋梁的危害。為了保證結構的安全和耐用，必須嚴格按照國家相關規范、技術標準進行設計、施工。在橋梁的施工過程中，嚴格控制材料的質量，改進混凝土施工工藝。結合材料的特點、天氣情況、現場條件等多方面因素，采取合理有效的措施，盡可能地減少裂縫的生成。此外，在使用過程中，要定期進行巡查和管理，加強對橋梁結構的維護工作，確保橋梁的安全運行。

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