桥梁施工裂缝的产生原因及防治对策

桥梁施工裂缝的产生原因及防治对策

摘要：随技术的不断进步和新材料广泛使用，现代桥梁技术得到快速发展，桥梁工程施工质量也明显提高，仅仅从外观上就足以能证明这一点。但无论技术发展多么快速，桥梁施工裂缝问题依然存在。本文首先分析了桥梁裂缝的类型以及主要的成因，然后提出了一些相应对策。

关键词：桥梁施工；裂缝；原因；对策

中图分类号：u445文献标识码： a 文章编号：

一、桥梁施工裂缝的分类

桥梁裂缝的分类有很多方法，依据不同，类型分类也不同。但从受力结构上看，可分为受力性裂缝和非受力性裂缝，结构语言上通常称作结构性和非结构性裂缝。相关统计资料表明，非结构性裂缝占有比例特别大，结构性裂缝的比例较小。非结构性裂缝是由于桥梁内部受温度、湿度、地基沉降等因素引起内部应力变化造成表面的开裂现象；结构性裂缝则是由于受荷载影响，桥梁设计强度不够即承载力不够大，而受力过大造成的结构性开裂。另外，还有因施工材料、施工工艺引起的裂缝。对于各种裂缝，要从本质上把握其成因，才能有效预防和控制。

二、桥梁施工裂缝的主要原因

（一）荷载原因

产生荷载裂缝的原因主要由施工人员安全意识淡薄，在施工过程中将一些能否用到的机械和器材摆放出来，大大超出原有额定载重

量，不理解预制结构受力情况，导致不合理地翻身、不按要求地安装、大量运输等，并且为求速度及经济利益，无视设计图纸的施工顺序，违背设计图纸的受力模式，施工裂缝因此产生。

（二）收缩原因

收缩是裂缝产生的主要因素之一。引起混凝土体积变形的重要收缩种类是塑性收缩与缩水收缩。塑性收缩出现在混凝土浇筑施工过程中，水泥在水化的时候，由于其反应比较激烈，导致水分加速蒸发，混凝土因为失水严重，开始出现收缩的现象，此时因为自重，骨料也开始下沉。因为这时候的混凝土还比较软，所以叫做塑性收缩。塑性收缩可以爆发约1％量级，因为钢筋的横加阻拦，骨料在慢慢沉下的过程中，会顺着钢筋的方向产生裂缝。缩水收缩，主要指混凝土整体体积的缩小。混凝土凝结后，会由软变硬，其表层的水分会慢慢蒸发，湿度也降低了不少，其整体体积自然缩小很多，这就叫缩水收缩。

（三）钢筋锈蚀原因

钢筋锈蚀是引起裂缝的原因之一，质量是混凝土的核心，当保护层达不到规定的厚度时，其会因为二氧化碳等物体的侵蚀而损伤，钢筋也会因此而外露，其附近混凝土的碱度也会慢慢降低，又由于侵入一些氯化物，钢筋附近所含的氯离子量增多，钢筋表面的氧化膜因此遭受破坏，极易出现锈蚀的现象，锈蚀过程中所释放的氧化铁，其体积增大了二倍，这样极易爆发一种对附近混凝土的膨胀应力，当钢筋的方向上出现裂缝，并且其锈迹已经渗到混凝土的表面

上，此时混凝土开始出现开裂或者剥离现象。

（四）施工材料原因

砂、水泥以及骨料是混凝土的主要原材料，当这些材料达不到要求时，结构裂缝就会出现。比如当水泥游离的氧化钙含量超过标准时，在凝结过程中，氧化钙水化因此变慢，致使在混凝土凝结之后依然可起水化的作用，固定强度的混凝土因此遭到破坏，混凝土的抗拉强度随之下降，若水泥中含较高的碱量，碰到碱活性的骨料时往往出现碱骨科反应，裂缝也会因此产生。在施工过程中，混凝土结构要经过一系列过程，如运输、浇制、存放以及养护等等，如果施工工艺达不到要求、施工质量水平低下，往往出现横向或纵向的、表面或深层的各种裂缝，更容易出现细长薄壁的结构。不同的施工工艺会引起不同程度裂缝。

（六）温度原因

冻胀引起的裂缝混凝土构件是非匀质密实构件，其内部存在各种空隙，当处于吸水饱和状态的混凝土温度低于0℃时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9％，使混凝土因膨胀而产生拉应力导致裂缝出现；温度低于0℃和混凝土吸水饱和，是发生胀破坏的必要条件，尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成型后混凝土强度损失可达30％～50％。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。另外，当混凝土中骨料空隙多、吸水性强，骨料中含泥土等杂质过多：混凝土水灰比偏大、振捣不密实：养护不足使混凝土早期受冻等，均可

能导致混凝土冻胀裂缝。

三、桥梁混凝土裂缝的施工防治措施

（一）对材料的控制

材料对于工程的质量有着非同一般的意义，无论多先进的施工技术，一旦材料出问题，那么后果就无法挽回。施工工艺是保证混凝土构件质量的关键、除施工操作应严格按照施工技术规范的有关规定进行外，对原材料(钢筋、水泥、砂、碎石、水等)都应进行严格的抽样检验。对混凝土配合比应进行对比试验，在高温或雨后施工对砂、碎石应进行含水量实验，及时调整施工配合比，确保混凝土的施工质量。

（二）对温度的控制

对于温度控制，给出以下的建议：改善骨料级配，采用干硬性混凝土、加添加剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；拌和混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；规定合理拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧温度变化；施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构，在寒冷季节采用保温等措施。合理分缝分块，避免基础过大起伏；合理安排施工工序，避免过大高差和侧面长期暴露。另外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，防止表面干缩。特别是保证混凝土质量对防止裂缝十分重要。应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的。因此施工中应以预防其

贯穿性裂缝的发生为主。

（三）非结构性裂缝防止措施

防止塑性沉降裂缝的措施有基础处理、支架搭设进行科学设计、严格施工，对支架进行全面预压以消除非弹性变形；硅中加减水剂减少硅泌水，确保混凝土保护层厚度、混凝土施工时进行二次抹面。防止塑性收缩裂缝的措施有：加强早期混凝土养护以降低混凝土中水分蒸发速率，方法是结构外露面覆盖麻袋、海绵等浇水湿润养护。防止温差裂缝的措施有合理安排浇筑顺序及浇筑速度，在混凝土浇注过程中消除部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温，冬季施工时混凝土表面应覆盖保温。防止干缩裂缝的措施有设计时布设足够的控制裂缝的分布筋，施工配合比设计时减小水灰比，尽量增加骨料用量、在骨料级配许可的情况下尽量增大骨料粒径，施工完成后加强混凝土的湿润养护。防止龟裂的措施有配合比设计时水泥用量不宜过多，振捣要密实而不过振，混凝土表面泌水及浮浆要及时清除并注意及时养护。

（四）对设计的控制

在设计中一定要注意约束状态下的结构和自由变形状态下的结构，也就是常说的“抗”与“放”。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为止裂缝所采取的有力措施。“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用“抗一放”结合、或以“抗”为主、或以“放”主的设计原则，来选择结构方案和使用的材料。