桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对策略

2019年第16期（6月 上）

桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对策略

魏伟，章涛

（江西赣东路桥建设集团有限公司，江西 抚州 344000）

摘要：结合桥梁工程混凝土施工的具体情况，对混凝土裂缝形成原因和种类进行分析，重点提出了相应的预防治理措施。包括温度裂缝预防、施工裂缝预防、结构补强法、表面修补法、混凝土置换法等。结论证实，为加强混凝土裂缝的防治，首先必须对其成因进行深入了解，在此基础上严控材料质量，提升施工人员素质，建立和完善工程质量管理制度，注重施工经验总结，预防裂缝产生。

关键词：桥梁工程施工；混凝土；裂缝成因；应对策略中图分类号：U445.7

文献标识码：B

1.1 原材料质量不合格

桥梁工程施工单位为提升经济效益，可能会以降低混凝土材料质量为代价，选择质量较低甚至是不合格的原材料，无视材料试验检测和进场验收等环节，质量不合格的原材料用于桥梁混凝土施工势必引发混凝土裂缝，影响桥梁工程质量。

1.2 混凝土配合比不合理

为保证桥梁工程施工质量，必须严格按照施工设计规范进行水泥、砂石、外加剂等材料配合比的确定，如果水泥或水用量过多则会引起混凝土收缩和干缩，产生收缩裂缝；再如混凝土施工计量不准确导致配合比设计有误，与集料实际含水量不匹配，也容易引发干缩裂缝。1.3 施工工艺不当

如混凝土施工未按规范进行，桥梁工程局部施工区域集料分布不均，承载能力降低，在荷载、重力等影响下引发裂缝。此外，混凝土强度不符合施工规范；高温季节施工水分蒸发迅速，混凝土表面干裂；昼夜温差大，混凝土应力集中速度加快而引发结构裂缝。1.4 混凝土养护不及时

混凝土结构养护不及时会引起水分加速蒸发，结构内外发生不均匀收缩，产生干缩裂缝。目前施工企业在桥梁工程施工过程中，缺乏完善的管理制度和专业的管理人员，工程质量降低，裂缝等质量问题普遍存在。此外，施工过程中随意调整混凝土配合比，拌和不均匀情况也较为突出，这都增大了裂缝产生的可能性。

0 引言

混凝土是通过胶凝材料将集料胶结而成的工程复合材料的统称，一般用水泥作为胶凝材料，砂石等作为集料，将集料与水和其他外加剂或掺合料按一定比例配合，搅拌而成的非均质脆性材料。混凝土是桥梁施工中最基础的原料，其性能稳定、效率高，在建筑桥梁工程中应用广泛。由于混凝土本身可能存在变形、约束等问题，硬化成型的混凝土结构中不可避免地存在大量的微空隙、气穴、微裂缝等初始缺陷，导致混凝土结构呈现出非均质性等特征，微裂缝对混凝土承重、防渗等功能本不产生危害，但是当混凝土结构长期受到荷载、温差等的影响后，微裂缝便会不断延伸、扩展、加剧，最终发展成为宏观裂缝，影响到桥梁工程的质量和继续运行。

[1]

1 桥梁施工中混凝土裂缝成因

混凝土裂缝是桥梁混凝土工程中常见的一种质量缺陷，通常所说的裂缝是指肉眼可见的宽度≥0.05mm的宏观裂缝，而非微观裂缝，桥梁结构混凝土裂缝主要包括结构裂缝和非结构裂缝两大类（图1），引发桥梁施工混凝土裂缝的原因也是多方面的。

2 桥梁施工中混凝土裂缝的防治措施

2.1 桥梁施工中混凝土裂缝的预防措施2.1.1 温度裂缝预防

为达到温度裂缝预防的目的，应当保证骨料级配合理性，使用低热化水泥，控制水泥用量，密切关注气温变化，加强防水保温，对于表层混凝土应采取人工降温保

图1 混凝土裂缝类型及成因

湿，优化振捣工艺，通过二次振捣的合理介入控制温度裂

收稿日期：2019-03-26

作者简介：魏伟（1992—），男，江西崇仁县人，助理工程师，主要研究方向为桥梁工程。

116交通世界TRANSPOWORLD缝的出现。如遇冬季施工，必须在混凝土结构表面覆盖保温膜，夏季施工则应通过骨料洒水控制温度，预防温度裂缝出现。

2.1.2 施工裂缝预防

严控桥梁混凝土结构施工工艺，遵循技术规范，提升结构强度，保证混凝土搅拌和浇筑过程，严控塌落度，施工环境应保持在至少5℃[2]。根据施工需要选用高质量骨料和高强度等级水泥并加强用量控制，为加速混凝土结构硬化并提升抗冻能力，应根据施工环境实际情况选择添加抗冻剂，预防施工裂缝。2.1.3 干缩裂缝预防

为保证混凝土强度要求，应使用低热化水泥，保证混凝土水灰比，掺加减水剂，此外，按照施工要求，确定混凝土骨料级配及强度，根据配合比试验结果，合理确定外加剂使用量，在使用过程中应保证其搅拌均匀。施工过程中，还必须加强管理与养生，保证混凝土结构的湿润度，预防干缩裂缝。

除了上述常见的混凝土裂缝预防措施外，还应注意以下方面：一是加强材料检查验收，确保水泥、砂石料等混凝土施工材料质量，对于不合格材料坚决不予进场和使用，严格遵守质量要求和施工规范，确保施工质量。2.2 桥梁施工中混凝土裂缝的治理措施2.2.1 结构补强法

结构补强法适用于桥梁结构稳定性受桥梁裂缝影响较严重的情况，此种裂缝常通过预应力加固、混凝土构件钢板加固、植筋、包钢、黏贴碳纤维布、预应力喷射混凝土等技术方法借助压力将水泥泥浆灌注到桥梁混凝土结构的孔洞、蜂窝和裂缝内，充填并固结[3]，从而恢复结构强度，增强整体性和耐久性，达到裂缝治理的目的，实践效果良好。

2.2.2 表面修补法

此方法适用于表面浅层次混凝土结构裂缝，在修补过程中，找出裂缝出现的部位并用水泥浆或环氧胶泥涂抹其表层，结束后，在混凝土结构表面涂刷沥青或油漆，沥青或油漆具有良好的防腐蚀性能，能促进结构裂缝迅速修复，之后在裂缝修补位置覆盖玻璃纤维布，防止裂缝再次开裂。表面修补法措施具体高考涂覆、整体面层增加、环氧胶泥涂抹、环氧浆液黏贴玻璃网格布、表面缝合等。表面修补法用于桥梁结构裂缝治理操作简便，主要适用于结构稳定且对桥梁承载力并无影响的表面裂缝的处理，通常是在裂缝表面涂抹水泥泥浆、环氧胶泥、刷油漆、涂抹沥青等防腐材料或是黏贴玻璃纤维布，以防止混凝土结构在荷载、重力等作用下继续开裂。

2.2.3 混凝土置换法

针对损坏较为严重的混凝土结构，先剔除混凝土损坏部分，然后再将普通混凝土、水泥砂浆、聚合物、改性聚合物混凝土、砂浆等材料置换填入。混凝土置换技术通常用于桥梁工程承重构件受压区域混凝土强度等级不高或存在严重质量缺陷，置换用的混凝土或其他材料强度等级必须比原结构混凝土高至少一级，且混凝土不能低于C25，在置换过程中，尽量利用原有桥梁结构的承载力，选择技术可靠、经济易行的施工技术方案。2.2.4 电化学防护法

在桥梁工程运行过程中，由于环境因素改变、桥梁钢筋钝化等原因而导致桥梁钢筋锈蚀进而引发结构裂缝，电化学防护法主要利用电化学原理以及施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土结构所处的环境状态使钢筋钝化，同时发挥钝化钢筋材料的防腐功能，有效治理钢筋锈蚀以及所引发的裂缝问题，常用方法有阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法等，电化学防护法受环境影响较小，对于钢筋混凝土结构长期防腐作用显著，既适用于已经开裂损坏的混凝土结构，也适用于新建结构，具体施工过程中应针对具体裂缝情况选择恰当的治理方法。2.2.5 填充封堵法

填充封堵裂缝治理过程较为简单，主要将水泥浆或树脂等胶结物压入裂缝，达到加固和封堵裂缝的效果，此外，也可以沿裂缝方向进行槽位开凿后放入丁基橡胶等防漏堵漏材料，充分利用材料的防水性能，达到裂缝填充加固效果。

3 结论

由于施工材料质量、施工管理、养护等方面的问题，桥梁工程混凝土施工中常常出现裂缝问题，影响工程施工进度的同时，也不利于加强工程质量管理。为加强混凝土裂缝的防治，首先必须对其成因进行深入了解，在此基础上严控材料质量，提升施工人员素质，建立和完善工程质量管理制度，注重施工经验总结，预防裂缝产生。

参考文献：

[1] 鲍慧. 大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施[J]. 技术与

市场，2019，26（2）：137+139.

[2] 刘洪胜. 道路桥梁施工中裂缝形成原因的分析[J]. 技术与

市场，2019，26（2）：135-136.

[3] 郑华川. 桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制技术[J]. 中国

公路，2019（2）：118-119.

（编辑：蔡海霄）

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