公路橋梁混凝土裂縫原因與防治措施

翟自標/睢縣公路工程管理處

公路橋梁混凝土裂縫原因與防治措施

翟自標/睢縣公路工程管理處

隨著我國社會經濟進一步的發展，公路橋梁建設已成為我國現代化建設中的重要組成部分，因此加強公路橋梁質量控制，成為各地區普遍關注的問題。但從我國目前公路橋梁的管理現狀來看，混凝土裂縫是影響橋梁質量的重要因素，其不僅嚴重降低了橋梁的使用年限，造成大量資源浪費的同時，還降低了橋梁整體質量，留下安全行駛隱患。基于此，本文就針對公路橋梁混凝土裂縫原因與防治措施進行分析探討。

公路橋梁；混凝土裂縫；原因；防治

一、引言

在公路橋梁建設和行車運營過程中，由于裂縫的產生和開裂程度的繼續擴大，通常會使橋體內部鋼筋等建筑材料發生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力和抗滲透能力，而公路橋梁混凝土的剛度、強度也會受到一定程度削弱，進而會危害橋梁的正常運營，帶來安全隱患。因此，如何做好混凝土裂縫的防治工作，是直接關系到公路橋梁的施工成效，是施工單位關注的重點課題。

二、公路橋梁混凝土裂縫的產生原因

（一）荷載誘發的裂縫

公路橋梁的荷載裂縫是由于橋梁受到靜、動荷載以及次應力的影響而產生的，主要包括剪切裂縫、彎曲裂縫、扭曲裂縫以及橋梁局部受到不同的應力而引起的裂縫。根據荷載力的不同，荷載裂縫也會呈現出不同的特點。多數的荷載裂縫都出現在受剪區、受拉區以及橋體受到震動比較嚴重的位置。當橋梁的受壓區域出現起皮現象或者是出現較短的裂縫，這時往往就是橋梁的承載度達到一定極限的標志，預示著橋體結構將會出現破壞。

（二）施工材料質量差導

應用于公路橋梁施工的混凝土組成材料包括骨料、水泥、水、砂以及其他相關附加物等，這些材料按照一定的配比才能混合成橋梁建設所需的混凝土。混凝土的配比材料一旦存在質量問題就會影響到混凝土的整體質量，進而有可能導致裂縫的產生。當前主要的材料方面問題有：配比不科學、砂石過小或者過大、材料空隙增加等，這些因素需要通過增加攪拌水或者水泥的用量來加以協調，但有可能會影響混凝土結構剛度與強度。混凝土強度的變化影響其收縮性，進而有可能導致裂縫的產生。

（三）溫度變化誘發的裂縫

由于溫度變化引起的混凝土裂縫非常常見，溫度變化已經成為當前公路橋梁出現混凝土裂縫的重要原因。公路橋梁混凝土施工由于混凝土內外的溫度變化，使得混凝土結構變形。混凝土變形將導致公路橋梁運輸受到影響，究其出現混凝土裂縫的原因主要是混凝土結構內部出現溫差變化，產生了溫度應力。公路橋梁的混凝土的拉力承受力有限，若出現混凝土的應力超出了抗拉強度，那么就會出現裂縫，而這種形式產生的裂縫被稱為溫度裂縫。

（四）收縮變化導致的裂縫

收縮變化導致的混凝土裂縫是當前公路橋梁混凝土裂縫中最常見的，其具體的影響主要體現在：混凝土在縮水或者收縮的過程中難以避免地會出現一定程度的形變，形變超出限度就會產生裂縫。除此之外，碳化收縮與自生收縮也是不容忽視的因素。碳化收縮是指混凝土中的水化物與二氧化碳產生化學反應引發的收縮反應；自生收縮指竣工之后混凝土伴隨水化而產生的硬化收縮。

三、公路橋梁混凝土裂縫的防治措施

（一）荷載裂縫的防治措施

載荷原因造成的混凝土裂縫對于路面的危害比較大，載荷類型的裂縫若大于0.3mm就會引起橋梁的安全結構威脅。目前，針對載荷引起的混凝土裂縫進行防治屬于混凝土裂縫工作重點，其具體的措施在：

1.采用合理的分塊模式和結構方式。裂縫防治施工中若允許在路面設施施工縫，可以根據溫度裂縫的要求對路面裂縫進行分塊，并采取相應連接方式。橋梁上部結構進行澆筑混凝土的時候，必須要考慮到橫向受力筋分布情況，確保鋼筋受力分布均勻。

2.合理布置鋼筋。選用鋼筋的時候，應該盡量選擇小直徑鋼筋，實現密集布鋼筋，間距為9±1cm。橋梁結構邊緣施工需要加強布筋，可設置抗剪切鋼筋。

3.避免鋼筋出現腐蝕。混凝土結構設計中應避免鋼筋出現腐蝕，根據施工要求加入控制保護層，進一步保護混凝土的耐久度，另外還可以加入一些添加劑以起到混凝土加固目的。

（二）材料裂縫的防治措施

由于公路橋梁混凝土材料質量差產生的裂縫需要通過強化施工質量控制來進行有效防治。施工質量的控制需要從以下幾方面來入手：

1.嚴格選取混凝土配比材料，采用優質的水泥與砂石，避免不符合標準的材料流入到施工領域。

2.骨料的配比以及整體比率的協調，而相應的外加劑如減水劑、膨脹劑、防水劑以及緩凝劑等，都需要嚴格控制好使用量。

3.預埋件的適當增加，一旦出現應力改變就能夠及時通過感應片進行傳感，做到及早發現、及時治理。最后則是加強現場施工監管，明確分工，加強技術指導，并將施工方案盡可能地落實到施工過程中。

（三）溫度裂縫的防治措施

防止混凝土溫度裂縫產生的主要措施在于控制好可控溫度，即施工過程中的溫度。具體方法包括以下幾方面：首先，可以通過在混凝土攪拌過程中將碎石充分冷卻來達到降低溫度的效果。其次，在溫度較高的施工時期，可以通過適當減少混凝土施工的厚度來達到層面散熱的目的。此外，可以在混凝土結構的內部進行水管鋪設，利用冷水來有效降溫。最后則是將入模溫度嚴格控制在合理范圍內。綜上所述，公路橋梁的施工時間最好選擇在春秋等溫度較常規的季節，避免暴曬或寒冷帶來的溫度劇變。溫度劇變時為了減少細小裂縫的產生需要根據實際情況來確定拆板時間，避免應力的轉變而埋下裂縫產生的威脅。

（四）收縮裂縫的防治措施

收縮裂縫的有效防治措施包括以下3種：

1.表面處理法。通過涂抹與貼補有效防止混凝土結構表面積水與滲漏，細小裂縫的漿材灌注可以采用涂抹法，樹脂保護膜能夠起到很好的防裂縫作用。要注意的是，若混凝土表面不夠干凈，則需要先清潔再進行處理。

2.填充法。填補方法是采用修補材料直接對混凝土裂縫進行填充，通常是對較寬的裂縫(0.3mm)進行修補，此種修補方法作業較為簡單便捷，而且費用較低。而對于寬度不足0.3mm的裂縫、深度較淺以及規模較小的裂縫的可采取開V型槽方法進行簡易處理，之后再作好填充處理工作。

3.結構補強法。如果混凝土裂縫程度影響到橋體結構性能時，此時就要考慮是否采用加固的方法對混凝土結構進行處治。一般情況下是要對混凝土結構的截面面積進行擴大，同時可以采用在橋體構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、設支點加固、增粘貼鋼板加固及噴射混凝土補強等多種加固橋體的方法。

四、結語

公路橋梁混凝土裂縫是較為常見的，而且嚴重威脅其使用的效益與壽命，而做好公路橋梁混凝土裂縫的防治是一項系統的長期性復雜工作，對于橋梁的施工技術、施工管理與后期維護都提出了更高的要求。因此，為了能夠保證公路橋梁施工建設的順利性，建筑企業必須在提升施工技術，及時更新施工設備的基礎上，加強對施工技術質量的控制。只有這樣，才能夠避免其問題的出現，保證公路橋梁的施工質量。

[1]牟文波.淺析橋梁施工中裂縫出現的原因及控制措施[J].科協論壇，2016

[2]郝崇飛.淺析橋梁施工中混凝土裂縫產生的原因及防治[J].民營科技，2016

[3]鄧少輝，馬雙梅.淺談橋梁混凝土裂縫原因與治理措施[J].科技促進發展，2015