橋梁混凝土施工技術與裂縫預防措施

摘 要：為有效解決橋梁建筑施工建設存在的問題，降低混凝土裂縫出現的可能，就需對施工技術進行詳細分析，探究橋梁混凝土施工技術與裂縫預防存在的聯系，并采取有效的裂縫防范措施，以便能夠提升橋梁混凝土施工建設質量?；诖?，本文就橋梁混凝土施工技術特點以及橋梁混凝土施工技術要點進行分析，探討了混凝土裂縫產生的原因以及預防對策，以期為技術人員提供參考。

關鍵詞：橋梁混凝土；裂縫預防；施工技術文章編號：2095-4085（2024）02-0114-03

0 引言

鋼筋混凝土結構作為橋梁工程中常用的結構類型，在對橋梁主體結構進行建設過程中，需將混凝土澆筑作為關鍵環節，且嚴格把控澆筑質量，確保能夠對橋梁建筑結構外觀起到防護作用，提升橋梁結構的穩定性以及可靠性，進而延長橋梁的使用壽命。在對橋梁混凝土結構進行建設過程中，要基于橋梁結構建設的實際情況，做好橋梁裂縫的預防和處理。

1 橋梁混凝土施工技術特點

混凝土結構物實體不小于最小幾何尺寸，其在橋梁施工建設中得到廣泛的應用，而且在施工過程中，通過對混凝土結構耐久性、抗壓性以及等級的研究，能夠實現對施工質量的有效控制。

1.1 優勢顯著

混凝土結構在體積、性能以及施工技術上都具有較為特殊的表現。通過對混凝土結構斷面尺寸、氣溫以及結構等方面的分析，得以看出混凝土結構厚實、經濟性以及可塑性較強。在當前橋梁建設過程中，能夠憑借較高的結構強度承載車輛通行，并且通過采取有效的技術手段以及工程措施，達到了橋梁工程建設的目標［1］。

1.2 使用量較大

混凝土結構在橋梁建設中的使用量較大，斷面尺寸也比較大。水化熱是導致混凝土裂縫的主要原因，尤其在混凝土結構受到溫度應力影響時，其超出混凝土強度閾值，就會在混凝土結構表面出現裂縫，對混凝土結構的使用造成一定程度的影響，從而影響車輛通行的安全。

1.3 脆性強

就混凝土材料特性來看，其主要選用的是一種脆性材料，抗拉強度較低，在使用過程中會產生不同程度以及不同形式的裂縫。并且在使用該混凝土結構的過程中只需應用數量較少的配筋，以至于混凝土結構極易出現質量問題，無法保障橋梁的通行安全。

2 橋梁混凝土施工技術要點

橋梁鋼筋混凝土施工，需要事先制定合適的配比方案，做好分層工作，按照鋼筋施工、模板施工以及混凝土施工技術要點，完成對橋梁混凝土結構的建設，提升橋梁混凝土結構的建設質量。

2.1 選擇合適的配比方案

數據信息能夠為建筑工程提供依據，工作人員通過收集施工環節數據用以監管工程建設，通過比對工程實際情況以及數據記錄，制定合適的混凝土配比方案，進而提升工程建設的精確性。在確定混凝土配比方案后，調整粉煤灰與水泥之間的比例，待至混凝土原料粉煤灰與水泥比例確定后，工作人員再根據工程要求，測定混合后的混凝土原料質量。通過預鋪設混凝土原料手段，檢驗混凝土配比后的成效，如強度和韌性未達到工程建設要求，則要重新調整粉煤灰和水泥配比，以減少混凝土裂縫。

2.2 做好分層工作

在混凝土結構實際作業時，要做好相應的分層工作，以降低混凝土出現收縮的可能，延長混凝土結構的使用壽命。另外，在工程實際作業過程中，要降低工程作業的困難程度，作為施工人員要依照工程建設的實際情況選擇合理的分層技術，確保分層施工活動得以順利開展［2］。

2.3 鋼筋施工

按照施工設計圖紙確定橋梁施工所需的鋼筋，并利用專屬的運輸車輛將鋼筋集中運輸至施工現場，以備后續施工建設使用。在拼接鋼筋過程中，還需派遣專門人員按照圖紙檢測要求測定橋臺邊線以及中心線，以便保證鋼筋安裝位置的準確性。同時，在對橋臺鋼筋骨架進行建設過程中，要選用焊接相鄰工藝，確保焊接操作達到施工建設規范，以免在施工建設過程中出現焊瘤。待焊接完成后，要將遺留的焊縫封閉處理，以免影響主筋的使用。另外，在建設時，要采用切斷機將鋼筋兩端切平，確保鋼筋的絲頭長度達到設計要求，且絲頭長度在螺紋螺距２倍以內。利用管鉗工藝完成對鋼筋的拼接，確保絲頭與套筒之間接觸密切。在同一個斷面范圍內所有鋼筋接頭都采用交錯的方式，且接頭布置數量要滿足工程設計規范和要求。待至鋼筋安裝完成后，要在鋼筋與模板之間安置墊塊，確保形成足夠厚度的保護層，為后續墩臺預埋預設奠定基礎。

2.4 模板施工

模板施工主要以大塊鋼膜為主，在對鋼膜進行拼接的過程中，要保證板面平整整潔，且板面要達到嚴絲合縫的程度，以免出現漏漿的情況。在對模板進行安裝時，還要在板面涂抹一層均勻的脫模劑，確保模板質量達到工程建設要求。待至模板支設完畢后，要采用加固措施對鋼管進行加固，確保鋼管得以達到相應質量。而在模板拼裝結束后，還要對模板工程進行質量檢驗，確保模板位置、標高以及穩定性達到工程建設標準，待檢驗合格后，再完成后續工程建設，以免出現工程缺陷，對混凝土澆筑造成影響［3］。

2.5 混凝土施工

在混凝土施工中，混合料配比是工程建設的基礎，需要根據工程設計要求以及混合料配比實驗完成混凝土配比方案，以免出現混凝土離析問題。而在對橋臺進行澆筑時，要在保證工程建設效率的基礎上，做好混凝土澆筑的準備工作。要確定適宜的澆筑流程和澆筑方案，并基于橋臺截面尺寸，確定混凝土澆筑用量，且在澆筑過程中對模板以及鋼筋進行動態檢查，以免出現澆筑位移的問題。同時，在澆筑時，要保證澆筑工序連貫，不得中途停止澆筑，且在澆筑部分達到初凝前恢復混凝土澆筑。如果在澆筑過程中，使用交叉方法對混凝土進行澆筑，則要合理控制混凝土銜接處溫度，及時檢查混凝土泌水現象。另外，在澆筑的同時，還要利用插入式振搗棒完成混凝土振搗，確保側模之間具有充足的距離，以免出現模板位移或變形。待至橋臺澆筑完成后，要按照施工建設要求對其進行養護，以免澆筑出現裂縫。且在混凝土養護期間，要合理控制澆筑溫度，如果不存在特殊情況，可以對混凝土結構灑水，有效控制混凝土結構溫度，以確保混凝土結構時刻保持濕潤。

3 混凝土裂縫產生的原因

橋梁墩身以及高墩大尺寸樁基礎承臺等混凝土結構通常需要一次整體澆筑成型，通過對混凝土結構應用的調查發現，其在建設過程中出現裂縫的原因在于原材料選擇、水化熱、環境以及施工技術。因此為保證混凝土結構的施工質量，需對裂縫成因進行詳細分析和研究。

3.1 原材料選擇

在施工前對原材料進行選擇時，許多施工單位為了降低工程建設成本并未按照施工要求選擇合適的施工材料。原材料作為影響工程建設的關鍵因素，施工單位要就工程要求選擇性價比高的施工材料，以滿足工程建設要求。但是對通過對施工單位的調查來看，部分施工單位在工程建設前未事先確定水泥型號，導致水泥在配比時出現硬化現象，在外界溫度與內部溫度溫差升高時，混凝土出現溫差應力裂縫。又如，集料含泥量過大、集料顆粒級配未達到要求，就會導致混凝土收縮增大出現裂縫［4］。

3.2 水化熱

混凝土水泥出現水化熱現象的原因在于其在建設過程中會釋放大量的熱量和水汽，且由于混凝土結構內部散熱條件不達標，無法與表面散熱形成有效的配合，導致混凝土表面直接與空氣接觸，無法達到散熱要求，熱量只能通過混凝土縫隙散發，導致混凝土表面的溫度不斷上升。再加上混凝土本身的導熱性比較差，水化熱極易聚集在混凝土表面，形成外高內低的溫差。而在混凝土外部約束和內部約束條件的影響下，混凝土自由變形的程度逐漸降低，致使混凝土內部和表面產生溫度應力，一旦這種應力超出混凝土的承受范圍，就會導致混凝土表面出現溫度裂縫。

3.3 環境因素

混凝土澆筑通常選擇在春夏季（5～11），在該季節進行施工其溫度處于攀升階段，溫度的持續變化會影響澆筑的穩定性。例如溫度由15℃提升到25℃，就會導致混凝土內外溫差達到10℃左右，以致混凝土因溫差應力出現熱脹冷縮現象在其表面形成裂縫。如果溫度不間斷變化，就會不斷挑戰混凝土結構的抗壓能力，以致混凝土內部整體結構穩定性受到損害。

基于上述混凝土結構產生裂縫的原因，需要保證混凝土低溫澆筑，盡可能縮小混凝土表面與外部的溫差，以有效預防混凝土開裂現象。

3.4 施工技術

混凝土施工配合比是影響混凝土結構建設質量的關鍵因素，尤其是混凝土結構的水泥用量，其需要確定混凝土結構的施工順序、分層厚度以及振搗方式，并計劃是否需要對混凝土進行二次抹面以及混凝土結構養護等，以免無法有效控制混凝土結構裂縫。從混凝土不同施工階段分析施工技術對混凝土質量的影響，在施工前期，需要保持混凝土表面濕潤度，用手觸摸有明顯的濕潤感，因為一旦混凝土表面結構水分不足，就會導致混凝土出現塑性收縮，以致混凝土表面出現水泥漿層。在施工中期，需要進行混凝土拆模，在拆模前要預估拆模時間，如果拆模時間過早則會縮短混凝土的終凝時間，其在荷載力的作用下就出現彈性變形，進而產生裂縫［5］。

4 混凝土裂縫預防措施

為了從源頭上提升混凝土結構的建設水平，施工技術人員要對混凝土技術以及結構裂縫成因進行深入分析，重點把控關鍵的施工環節，以便提升混凝土建設工程質量，延長橋梁混凝土建筑的使用壽命。

4.1 優化原材料配比

通過對混凝土裂縫成因的分析可知，其出現裂縫的原因在于溫度，因此控制混凝土作業溫度成為必要環節。為了能夠有效解決溫差問題，內部水化熱是檢驗混凝土原料配比的重要指標，根據混凝土力學性能檢驗混凝土質量，需要在配比時通過調整水泥中摻合料以及骨料的比例，再向其中加入高強度水泥，以便提升混凝土原料顆粒度，實現對混凝土原料內部水熱化控制。另外，在混凝土配比后，為降低溫度對混凝土的影響，還需要根據混凝土原料內部反應，適當增加原料水分，進而平衡混凝土內外結構溫度。

4.2 明確施工特點

集料體積在工程可分為不同階段。成型階段，基于集料體積的導熱屬性，要根據工程建設要求確定集料體積的導熱系數，以便從源頭上控制混凝土結構溫度差變化。在成型中期，則要檢驗集料體積溫度范圍，如果溫度變化速度超出水熱化速度的，則表示集料自身溫度較高，對于后續混凝土結構也會產生一定影響。在成型后期，要在集料表面噴灑水分，以降低集料溫度。

4.3 降低澆筑溫度

在降低澆筑溫度過程中，可以將降低出機口溫度和溫度回升作為入手點。其一，對骨料采取預冷措施，做好遮陽防曬，且在必要時要對骨料進行灑水亦或是拌合過程中加冰。其二，在運輸過程中，對運輸車做好防曬，采取必要的保溫措施，并對澆筑倉面進行遮陽，以免造成大量的熱量流失。其三，對混凝土澆筑原料做好質量控制，不合格原料禁止入倉，待至每一層澆筑完成后，要防止產生梯度，以免面層會因氣溫驟降等原因產生應力集中現象，導致混凝土結構開裂。

4.4 重視振搗養護

鋼筋屬于熱的良導體，其會出現溫度梯度，進而加速混凝土結構開裂。因此在進行振搗完畢后，混凝土初凝前要做好模壓工作以消除混凝土成型早期裂縫，并采取養護手段，提升混凝土自身抗拉強度。同時，在混凝土易出現裂縫的部位預埋應力應變片，對混凝土拉應力進行測定，并根據拉應力測定的結果實現對工程的施工控制。例如，在進行實際工程建設過程中，可以適當調整保溫條件，確保鋼筋形成良好的溫度梯度，以便有效防止混凝土開裂。

4.5 做好測溫工作

為了能夠有效了解混凝土結構溫度升高情況以及表面溫度變化，可以在建設過程中在承臺等大體積砼結構構件中預埋一定數量的測溫點，并按照“L型”進行擺放，且在每個測溫點都設置兩個測溫管，確保其處于結構的中心位置，以此測定結構的溫度高低。另外，將測溫管放置在混凝土結構表面，距離構件100mm的位置，以此測定混凝土結構表面溫度表化，便于現場溫度讀數。另外，在測溫時，要保證5d每2h進行一次測溫和讀數，待至工程建設后期，每4h進行一次測溫和讀數，直到溫度長時間保持穩定，可以停止測溫，并匯集得到的溫度數據，分析混凝土溫度變化規律，采取相應措施。

5 結語

總而言之，混凝土施工是橋梁工程建設的重要組成部分，因其體積龐大，技術要求高，極易受到外界因素的影響。因此在對橋梁混凝土工程建設的過程中，要實現對溫度、環境以及施工技術等因素的有效控制，降低混凝土裂縫產生的可能，并且要基于工程建設的實際情況，制定合理有效的施工技術方案，采取有效的裂縫防護手段。

參考文獻：

［1］趙一飛.橋梁混凝土施工技術與裂縫預防措施［J］.黑龍江交通科技，2023，46（9）：120-122.

［2］劉俊.橋梁混凝土施工裂縫成因及預防措施分析［J］.科技風，2018（11）：90.

［3］高鈺.橋梁混凝土施工裂縫成因及預防措施分析［J］.工程技術研究，2018（4）：165-166.

［4］劉振興.橋梁混凝土施工裂縫成因及預防措施分析［J］.住宅與房地產，2018（3）：164.

［5］賀小淳.大體積混凝土施工技術及裂縫預防措施［J］.科技風，2019（35）：110.