橋梁混凝土施工技術與裂縫防范分析

楊德利 華設設計集團股份有限公司

1 工程概況

某橋梁工程是預應力混凝土簡支空心板梁橋，橋梁的下部為肋板式橋臺結構，上部為預應力混凝土空心板梁結構，基礎為鉆孔灌注樁，使用端承樁對全橋的樁基進行設計，并采用C40強度等級的混凝土對承臺進行施工。

2 橋梁混凝土裂縫分析

2.1 形成結構性裂縫的原因

在對橋梁實施設計過程中，在荷載的作用下，其結構型式必然會出現(xiàn)裂縫。雖然在對其實施施工時，會將預拱設置在橋梁上，但是當荷載較大時，其梁底抗拉區(qū)的混凝土仍然會發(fā)生開裂。與此同時，對于非預應力現(xiàn)澆箱梁，裂縫還會發(fā)生在梁頂?shù)呢搹澗貐^(qū)，該種裂縫相對比較安全，但是當裂縫寬度超過設計要求或者0.2mm 的時候，施工單位需要對其進行嚴格的分析。

在施工時候，會出現(xiàn)一定的結構性裂縫，即施工結構性裂縫。在預應力結構中，由于混凝土強度不符合要求、錨墊板混凝土密實度不足、張拉強度不符合要求、后螺旋盤上的錨墊板沒有頂牢以及錨墊板位置不符合設計要求等問題，都會導致其出現(xiàn)張拉裂縫。在對普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁架進行拆除過程中，由于存在落架時間長或者落架順序不符合要求等問題，會使連續(xù)梁出現(xiàn)橫向裂縫，使結構穩(wěn)定性受到影響。

2.2 形成非結構性裂縫的原因

（1）塑性裂縫。在完成混凝土澆筑后，水泥水化反應會在澆筑完的4h～5h 時反應最為激烈，從而逐漸形成分子鏈，此過程中，會出現(xiàn)水分蒸發(fā)和泌水的現(xiàn)象，從而使混凝土失水后產(chǎn)生收縮，從而出現(xiàn)塑性收縮，當收縮過大時，最終會導致塑性裂縫的出現(xiàn)。

（2）溫差裂縫。在對橋梁實施施工時，由于外界環(huán)境與混凝土自身溫度存在差異或者混凝土內部的溫差，會使混凝土收縮出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生裂縫，即為溫差裂縫。

（3）干縮裂縫。當混凝土暴露在空氣中的時間較長時，由于化學或者物理失水，會使混凝土體積進一步減小，從而發(fā)生縮裂縫。

（4）龜裂縫。當混凝土表面的裂縫形狀不均勻且較細時，該種裂縫即為龜裂縫。該種裂縫主要是因為水泥用量大、模板滲透性較低或者溫度低等原因產(chǎn)生的。除此之外，鋼筋生銹、有害化學反應等還會產(chǎn)生侵害性裂縫。

3 橋梁混凝土的主要施工技術與裂縫預防措施

3.1 承臺混凝土的主要施工技術要點

3.1.1 對承臺鋼筋進行施工

（1）在對承臺進行施工之前，加工廠應該以設計圖紙為基礎，對相同尺寸的鋼筋進行加工和制作，當鋼筋加工完成后，應將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，并對其進行安裝。在安裝鋼筋前，測量人員應以設計圖紙的要求為基礎，對橋梁承臺的橫向和縱向中心線、墩臺邊線以及邊線等進行測放，使鋼筋位置得到保障。

（2）在某工程的施工過程中，主要使用焊接的方式對承接鋼筋骨架中的主筋進行連接，因此施工人員應以現(xiàn)行規(guī)范為基礎，對焊接質量進行控制，應保障雙面焊接長度大于5d，確保不存在焊瘤和焊渣等質量問題，與此同時，施工人員應確保焊縫的飽滿度，且不能損害主筋；如果使用機械連接的方式連接主筋，施工人員則應使用專用切斷機對鋼筋端部進行處理，應以設計要求為基礎對絲頭長度進行控制，且應保障偏差不大于2倍的螺紋距離。

（3）在對鋼筋接頭實施安裝時，為了確保套筒中央的絲頭相互頂緊，施工人員應使用扭力扳手擰緊鋼筋，如果兩者不能接頭，施工人員則應使用鎖緊螺母等方式對其進行緊固處理。除此之外，施工人員還應將接頭數(shù)量控制在標準范圍內，且應錯開布置每個斷面的接頭位置。

（4）為了使保護層要求得到滿足，施工人員可以將墊塊加在模板和鋼筋中間的側面上或構件底部，與此同時，還應該保障墊塊誤差不超過1.0mm，每平米的墊塊應不小于3 個，且應與鋼筋之間綁扎牢固。

（5）以橋墩承臺設計圖紙為依據(jù)，將鋼筋網(wǎng)安裝在貼近于承臺鋼筋下方的部位，并將帶肋的防裂鋼筋網(wǎng)放在承臺的頂面和四周。當安裝完成承臺鋼筋后，施工人員應以測放完成的對臺邊線為依據(jù)，預埋鋼筋并將其與承臺鋼筋焊接牢固。完成承臺鋼筋的施工后，施工人員應進行報驗，監(jiān)理工程師確保其符合要求后，再對下道工序進行施工。

3.1.2 模板安裝

某工程施工過程中，使用大塊組合鋼模作為承臺混凝土的澆筑模板，主要安裝內容為：（1）在對鋼模現(xiàn)場實施組裝的過程中，施工人員應該確保接縫的嚴密性以及板面的平整度，防止出現(xiàn)漿液滲漏的現(xiàn)象。在對模板進行安裝之前，施工人員應將脫模劑涂刷在模板內部，且使用鋼管對側模進行支撐。（2）在拼裝完模板后，施工人員應對其進行檢查，主要應從橫向穩(wěn)定性、頂部標高、以及平面位置等方面進行控制，確保其符合要求后，才可實施施工。

3.1.3 混凝土澆筑

（1）在對混凝土進行運輸?shù)臅r候，為了避免產(chǎn)生離析，應對其含水量等因素進行控制，在使用之前還可進行二次拌和。

（2）對承臺混凝土進行澆筑之前，施工單位應做好充分的準備工作，主要有：對混凝土澆筑工藝進行確定；以承臺截面尺寸為基礎，對澆筑順序進行明確；對預埋件和模板進行細致全面的檢查，避免出現(xiàn)裂縫。待所有工作準備完后，便可實施澆筑。

（3）在對承臺混凝土實施現(xiàn)場澆筑的過程中，應采用分層的方式進行施工，為了保障施工質量，施工單位應對施工縫進行控制；在對混凝土進行澆筑的過程中，應保障其連續(xù)性，如果因故導致中途停止?jié)仓┕と藛T應在初凝之前再次進行澆筑；施工人員應確保新舊混凝土相接位置的溫差不大于15℃，當混凝土發(fā)生泌水時，施工人員應在保障已澆筑完的混凝土不發(fā)生擾動的前提下，對泌水進行處理；在對混凝土進行澆筑時，施工人員應嚴格檢查模板，避免出現(xiàn)變形或移位等問題，一旦發(fā)現(xiàn)問題，則應盡快進行處理；從高處下料的過程中，施工人員應防止混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，當下料高度大于2m的時候，施工單位應使用溜槽或串筒等工具輔助其施工。

（4）在澆筑承臺混凝土的過程中，為了使混凝土振搗密實，施工人員應使用插入式振搗棒對其進行處理，為了防止振搗過程出現(xiàn)側模變形的現(xiàn)象，在插入振搗棒的過程中，應與側模保持相應的距離。與此同時，每個點的振搗時間應為30s，在振搗完一個點位后，施工人員應緩緩的將振搗棒拔出，振搗結束后，施工人員應對其進行抹平和修正處理，為了防止混凝土面層質量出現(xiàn)問題，施工人員應對抹面力度進行控制。

（5）澆筑振搗完混凝土后，施工人員應以規(guī)范標準為依據(jù)，及時對混凝土實施養(yǎng)護，防止早期裂縫的發(fā)生。在實施混凝土養(yǎng)護時，施工人員應對養(yǎng)護濕度和溫度進行嚴格的控制。為了使混凝土表面的濕潤度得到保障，施工人員應采取灑水的方式對其進行處理。在混凝土模板未拆除之前，為了避免接縫處干燥，施工人員可以使用澆水、包裹等措施實施養(yǎng)護。為了保障模板能夠順利拆除，在澆筑完混凝土的48h 后，施工人員可以稍微放松模板，并實施養(yǎng)護，直到模板拆除完畢。

3.2 防范混凝土出現(xiàn)裂縫的主要措施

3.2.1 預防措施

（1）在對膠結材料進行選擇的時候，應該選擇凝結時間長且水化熱低的水泥，細集料應選擇中粗砂，粗集料級配應趨于穩(wěn)定。在保障混凝土性能的前提下，檢測人員應使用礦渣或粉煤灰進行摻配，為了使混凝土的強度得到保障，還可以添加減水劑。

（2）為了使混凝土內外的溫差進一步降低，施工人員可以將冷卻管理布置在承臺混凝土內部。在對冷卻管進行布置的過程中，應在混凝土溫度高的部位設置進水口，為了防止浪費水資源，施工人員可以二次利用冷卻水進行養(yǎng)護。

（3）如果施工季節(jié)的溫度較高，為了避免出現(xiàn)裂縫，施工人員可采取相應的措施降低原材料溫度；在混凝土振搗和澆筑的過程中，施工人員應按照規(guī)范標準采取分段和分層的方式進行施工和養(yǎng)護；施工人員應對混凝土內部溫度進行監(jiān)控，并嚴格控制溫度變化。

3.2.2 處置措施

（1）當裂縫的走向規(guī)則且深度較深的時候，為了對孔內的漿液量進行控制，施工人員應該保障孔距為500mm，孔深為500mm，孔徑為35mm。圖1為壓降嘴的布置圖。

圖1 壓漿嘴布置圖

（2）為了使灌漿質量得到保障，應采取止?jié){措施對裂縫表面進行處理。如圖2所示，施工人員應沿著裂縫的方向開鑿出一條深度為30mm，寬度為60mm的V型槽。

圖2 裂縫開槽圖

對裂縫厚為的松散顆粒進行清楚，并將適量的環(huán)氧樹脂砂漿填充在周圍，并對其進行抹光處理。待環(huán)氧樹脂的強度達到要求后，施工人與那應將積水吹干，并將漿液注入裂縫，對其進行修復。

4 結束語

綜上所述，在對橋梁進行施工過程中，混凝土是一項系統(tǒng)且復雜的內容，其施工過程具有多個環(huán)節(jié)，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，便會導致工程質量受到影響。因此在橋梁施工過程中，施工單位應提高混凝土施工水平，避免裂縫病害，從而使橋梁整體質量得到保障。