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1、解析道路桥梁混凝土开裂原因及对策马军福 新疆北新四方土木工程试验研究所有限责任公司 新疆 830000摘要：建造道路桥梁最主要的材料之一就是混凝土，它具有成本低、抗压耐压和不易被自然侵蚀等众多优点。但是在建成道路桥梁和日后的运行过程中，混凝土经常会出现裂缝问题，不仅影响整个建筑的美观，还很可能造成建筑坍塌，威胁人们的生命财产安全。其因此，这就要求我国技术人员要根据我国当下实际情况，对道路桥梁施工裂缝原因进行分析，并采取可行的措施，从而保证道路桥梁的施工质量。关键词：道路桥梁裂缝；形成原因；控制措施1、公路桥梁施工裂缝的成因1.1温度的影响路桥的施工质量由于温度变化会产生很大的影响。一般来说，能
2、够引起温度变化的因素主要有：一是年温差。由于我国各个地区的温度都会随着季节交替出现发生变化，从而使得桥梁产生纵向位移。纵向位移可以通过在桥梁横断面设置拉伸缝隙或者是柔性桥墩进行克服，但是，如果将桥梁进行固定之后就会导致桥梁局部受力太大而发生形变。二是日照强度桥梁主梁、桥墩在经高温照射之后，温度会比其他部位要高，从而使温度呈阶梯式分布，在受到桥梁自身材料限制之后会出现局部应力太大现象，最终发生开裂。三是骤然降温。由于冷空气袭击或者是遭受暴雨，桥梁表面温度会骤然降低，但是，由于内部温度下降很慢，从而出现温度差，最终导致与日照有着同样机理的裂缝出现。日照与骤然降温出现的裂缝是最为常见的桥梁断裂成因。
3、四是水化热。当大量混凝土在浇注之后，水泥会出现水化热，使得基石的内外温度出现差异，从而导致裂缝情况发生。1.2荷载因素引起的裂缝对于公路桥梁而言，通常会在静、动荷载或者次应力因素影响下产生荷载裂缝，其中主要包括了剪切、弯曲及扭曲等几种形式的裂缝，另外，当桥梁受到不同方向的应力影响也会出现裂缝。由于荷载力的不同，因而荷载裂缝也具有不同的特点。（1）次应力裂缝。次应力裂缝是指在荷载作用下产生次生应力而造成的裂缝。在荷载作用下，由于混凝土结构的实际工作状态与常规计算不符，此时某些部位会产生次应力，从而导致混凝土结构开裂；当混凝土结构中出现开洞、设置牛腿或者凿槽，使用常规计算法，很难用准确图式进行模拟
4、计算，所以经常是根据以往经验来设置受力钢筋。对受力构件进行挖孔，力流产生绕射现象，并集中在孔洞附近，从而产生很大的集中应力，在受力构件变形或者混凝土结构转角处可能会出现裂缝。在建筑工程中，次应力裂缝是一种常见的荷载裂缝。（2）直接应力裂缝。直接应力裂缝是指在荷载作用下产生的直接应力而造成的裂缝。产生这种裂缝的原因是：设计不合理，计算模型不准确；结构刚度不够或者设计断面；预制构件运输或安装不规范；内力和配筋计算不准确；施工者不理解设计者的意图，随意改变结构受力模式。1.3混凝土收缩导致的裂缝在混凝土收缩导致裂缝出现的现象中，最为常见的两种收缩类型是塑性收缩与缩水收缩。其中塑性收缩是指混凝土在浇注
5、之后大约五小时会出现剧烈的水泥水化现象，水分会快速蒸发，导致混凝土严重失水而进行收缩；缩水收缩是指混凝土在结硬之后，表面水分逐渐散失，温度有所降低，从而导致混凝土内部收缩的现象。由于混凝土表面水分散失快，而内部水分散失慢，因此，混凝土在进行脱水收缩过程中表面与内部收缩速率不一致，从而使得混凝土表面受到过大的拉力，当这一拉力超出混凝土自身的抗拉强度时，就会出现缝隙。此外，在混凝土收缩中，还有自生收缩与炭化收缩，在混凝土中，水泥种类、骨料种类、水灰比、掺杂剂、外界条件等都会对于混凝土的收缩裂缝产生影响。1.4施工工艺导致的裂缝施工过程中，施工的工艺技术也是造成混凝土出现裂缝的主要原因之一。施工时，
6、由于施工方法不合理，使得钢筋出现裂缝，这些裂缝还会根据钢筋的走向继续扩大。首先，如果在混凝土的搅拌过程中出现了振捣不密实、不均匀等问题，那么会在混凝土中出现蜂窝、空洞等现象，为以后出现裂缝埋下了隐患。其次，混凝土的浇筑过程也会对裂缝的形成产生影响。如果混凝土浇筑过快，混凝土流动不够，水泥硬化后混凝土就不够密实，在浇筑结束后的几个小时就会出现塑性收缩裂缝。另外，混凝土的养护十分重要。如果混凝土初期所处的环境过于干燥，混凝土与大气的接触就会不充分，最终导致不规则的收缩裂缝。最后，混凝土的运输也会对混凝土的质量产生影响。混凝土一般使用泵进行施工，在硬化以前需要保证它具有一定的流动性。因此，在混凝土的
7、形成过程中需要保证混凝土流动的充分性。2、道路桥梁施工裂缝防治措施2.1严格把控混凝土材料施工材料的选择是影响混凝土质量及使用寿命的关键性因素之一，同时又是一个相对可控的因素，要求施工方依据设计指标与实际情况合理选择水泥品种，严格控制骨料用量，尽量减小水灰比，选用性能好的外加剂。通过对温度裂缝发生的原因研究得出，混凝土的质量以及配比是裂缝发生的关键因素。在工程建设中，施工单位为防止产生裂缝，通常都选取收缩性能较低的水泥，在实际配比中所采用的水泥强度要比混凝土强度高一个级别，如要配置C30的混凝土通常采用42.5的水泥进行配比。在配比完成浇筑过程后观察其施工裂缝数量有很大程度的降低。其次要做好对
8、骨料的选择，如粗骨料中要严格控制片石、针片石的数量，细骨料不能采用海砂及细砂，并且骨料的含泥量要少才能避免含水量过大，骨料的收缩性能也要小。2.2对施工环节进行科学的把握在对道路桥梁进行大体积浇筑时，应当避免一次浇筑大量混凝土，要采用多次浇筑的方式。对混凝土的使用量，要根据工程所需进行搅拌，不能搅拌过多或过少，在装罐车里也不能将混凝土留存太长时间，防止混凝土凝固等其他问题的出现。在炎热的夏季施工中，应当注意对混凝土进行降温，相反，在冬季施工时要采取有效的保温措施。在桥梁保护层混凝土施工时，要控制平板振动器滑行的速度，保持两端平行滑动。另外，还要注意对混凝土路面的保护，防止车辆对道路桥梁保护层混
9、凝土进行碾压。2.3有效的处理施工裂缝需要采取有效的手段处理裂缝，保障道路桥梁的安全性，首先是表面修补，主要是对于断裂桥梁的表面进行修补工作，通过在表面涂抹一定的材料达到防止裂缝继续扩展的目的。这一技术主要适用于浆材无法灌入的比较细而浅的缝隙、不漏水的缝隙以及固定的缝隙修补中。其次，灌浆修补法，这种方法适合比较深且已经影响道路桥梁的承载力和完整性的裂缝，表面修补已经不能够从根本上改善道路桥梁的结构强度，因此需要采用这种方法，灌浆修补法采用的主要修补材料是水泥浆和环氧聚合物；最后，结构补强法。混凝土在表面出现裂缝之后，如果没有进行及时处理就会降低其自身的耐火性能。对于由火灾会产生的比较大的裂缝可
10、以用结构补强法进行处理，依次来增强桥梁的结构稳定性。结束语对于公路桥梁结构，混凝土施工过程中经常会裂缝问题，当公路桥梁出现裂缝问题以后，不仅影响桥体的美观程度，还会降低桥体整体结构的稳定性，缩短使用寿命，严重情况下，还会造成严重的坍塌等事故，威胁到人们的行车与生命安全。为了对公路桥梁裂缝进行有效控制，需要明确公路桥梁裂缝形成的原因及种类，进而采取针对性的措施，对公路桥梁裂缝进行控制与处理。参考文献：1李少骏.中小跨径混凝土桥梁疲劳荷载模型及疲劳性能研究D.浙江大学，2015.2丁杭杰.混凝土锈裂行为及铁锈填充机理研究D.浙江大学，2015.3陈才生.重载及腐蚀损伤下钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究D.浙江大学，2015.4刘培玲.考虑土桩相互作用的高铁桥梁抗震性能分析D.北京交通大学，2015.5刘继.简支板桥桥面连续构造破坏机理及改善措施研究D.长安大学，2015.
