关于公路桥梁施工裂缝产生原因及措施探讨
摘要：本文就公路桥梁施工过程中裂缝产生原因及措施进行探析,首先对于形成结构性裂缝的原因进行了探析,然后对非结构性裂缝的成因进行了分析,旨在与同行进行沟通交流,不断提升公路桥梁施工中裂缝控制水平,以促进我国公路桥梁建设事业更好更快地发展。
关键词：公路路桥裂缝原因措施 1前言
在公路桥梁施工过程中,裂缝的控制直接影响公路公路桥梁的施工质量、进度和工程使用的安全,因此,我们必须对公路桥梁施工过程中裂缝产生的问题引起高度重视,深刻剖析裂缝产生的原因,并探究出进行裂缝控制的对策,以确保工程的质量和安全。
2裂缝产生原因分析
2.1温度变化引起的裂缝
①年温差。一年中四季温度不断变化,但变化相对缓慢,对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移,一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调,只有结构的位移受到时才会引起温度裂缝,例如拱桥、刚架桥等。
②日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高于其它部位,温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。
③水化热。出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2.0米)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况,尽量选择水化热低的水泥品种,水泥单位用量,减少骨料入模温度,降低内外温差,并缓慢降温,必要时可采用循环冷却系统进行内部散热,或采用薄层连续浇筑以加快散热。
2.2收缩形成裂缝
混凝土收缩造成的裂缝是最常见的。塑性收缩、缩水收缩、炭化收缩、自生收缩等造成混凝土的体积变化，产生收缩裂缝。
塑性收缩。混凝土浇筑4H~5H，此时水泥水化反映最激烈，水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料下沉，混凝土尚未硬化，产生塑性收缩。塑性收缩能产生1%的量级。
缩水收缩。缩水收缩发生在混凝土结硬之后，表层水分蒸发，混凝土体积下降，内部水分蒸发较慢，产生内外不均匀收缩，表面收缩受到内部收缩的约束，造成表面混凝土承受拉力，当拉力超过承受程度时，产生裂缝。
引起混凝土收缩裂缝的主要因素有：水泥的标号、品种和用量，标号越低，用量越大，磨细程度越大，收缩就越厉害，收缩时间也越长。骨料品种，骨料颗粒越大收缩越小，含水量越大，收缩越大，石英、长石的吸水性较小，板岩、砂岩的吸水性较大。振捣时间和方式，机械振捣收缩性较小，振捣时间越长越容易发生收缩。外掺剂，保水性越好收缩越小。
2.3荷载形成裂缝
公路桥梁在动荷载、静荷载以及次应力的影响下形成荷载裂缝。荷载裂缝主要由以下几种：弯曲裂缝，主要出现在弯矩最大截面的受拉区域，对于受弯构建来说，负弯矩裂主要出现在悬臂梁板或者连续梁板的支座附近，扭曲裂缝，产生扭曲裂缝后，扭矩由钢筋承担，混凝土层剥落。局部应力裂缝，主要在构件角隅处和墩台支柱处等容易受到较大局部压力的部位。
荷载裂缝的产生原因主要是设计阶段和施工阶段对结构计算不正确。设计阶段对实际工作状态的次应力考虑不足，受力假设和实际受力不符合，很难通过模拟计算准确计算出转角处的受力情况。施工过程中不按照设计图纸进行施工，擅自更改施工顺序，随意堆砌施工工具等。
2.4施工材料和施工工艺的质量形成裂缝
混凝土主要由水泥、骨料、外掺剂、砂、水以及拌组成。配置混凝土采取的材料质量不合格，极容易发生结构裂缝。砂石的颗粒太小，空隙率大，水泥和水的用量就会加大，影响混凝土的强度，如果砂石是特细砂，后果更严重。拌、水、外掺剂中杂质（氯化物）含量较高时，对钢筋的腐蚀性较大，水中的碱也可能对
碱骨料有影响。
施工工艺中混凝土的结构浇筑、构件的起模、堆放、拼装等，如果施工工艺不合理，就会造成横向的、纵向的、水平的、斜向的、竖向的各种裂缝，尤其是细长薄壁结构的构件更容易出现裂缝。比较常见的由于施工工艺造成的裂缝有：混凝土保护层过厚造成与受力钢筋方向垂直的裂缝；振捣不均匀出现钢筋锈蚀裂缝；水灰比过大造成混凝土体积上出现不规则裂缝；混凝土浇筑过快造成塑性收缩裂缝等。
3如何做好公路桥梁施工中混凝土产生裂缝的措施
3.1加强温度控制，改善混凝土裂缝。充分改良骨料的配置，适当增加添加剂，尽可能采用干硬性混凝土进行桥梁施工，这样可有效降低混凝土中的水泥成分。在混凝土的拌和过程中，在适当的时候将水洒在碎石上，达到冷却碎石的目的，从而降低了混凝土浇注时的温度。尤其在夏天的施工中，必须减少混凝土的浇注厚度，利用浇注层的面积，充分散热。适当条件下，可在混凝土内部敷设降温水管，达到全面降温混凝土的目的。对于施工工序的安排，必须时间合理。对于混凝土暴露面积，要适宜就支架来说，必须用面积法测定表面受力，采取预压措施，来减低非弹性形变的产生。对于塑性收缩裂缝而言，其主要的防治方法是加强混凝土的早期养护，然后降低混凝土中水分增发的速度。此方法具体是用麻袋以及海绵等物质覆盖混凝土结构的表面，对混凝土进行浇水湿治。温度裂缝的防治措施，主要是加强注意施工中混凝土浇注时间以及速度，在浇注过程中控制温度。在夏季而言，混凝土骨料必须进行洒水，而在冬季施工中，混凝土表面采取保温措施。
3.2施工控制。严格控制混凝土施工配合比，根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量，要求监理严格监督控制。把好质量关，选择级配良好的石子，控制砂的粒径及含量，适当减少空隙率以减少混凝土收缩量，从而加强混凝土抗裂强度。养护实践证明，混凝土养护工作，是整个施工过程中非常重要环节，忽视对混凝土的养护，既会降低混凝土的强度，又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝。更重要的是在高温下施工，应经常浇水养护，一来可减少温度产生的裂缝，二来可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力，有效控制裂缝。
3.3裂缝修补
①表面修补。裂缝的修补方法通常是表面修补，其优势十分明显，常常处理表面裂缝以及深度裂缝，而且对于混凝土的结构承载力影响很小。表面修补法，作为裂缝修补的常用技术，一般来讲，其做法就是表面涂浆，即在混凝土裂缝的表面涂抹水泥浆，有些桥梁工程中采用环氧胶泥进行表面涂抹，往往由于应力的
存在，使得混凝土裂缝继续开裂，此时可在裂缝的表面粘附玻璃纤维布，确保裂缝修补完整。
②灌浆法。当裂缝对于桥梁结构有严重影响的时候，或者桥梁对防渗有着一定的要求时，表面修补已不能满足相关要求，必须采用灌浆法进行处理。所谓灌浆法，通常而言，是采用真空压力设备将浆质料压入裂缝中，浆质料随着时间的推移，会达到硬化，硬化后的浆质料与混凝土形成具有稳定结构的整体，避免的裂缝的存在，并具备一定的密封性能。浆质材料通常有很多种，在工程中一般采用水泥浆或者环氧聚合物，对于裂缝比较严重的，可采用甲基丙烯酸酯以及聚氨酯作为浆质料。
③嵌缝法。嵌缝法是裂缝修补方法中非常有效的方法。所谓嵌缝法，即在混凝土的裂缝处开槽，在开好的槽内填充止水材料，这样既可对裂缝进行封堵，有利于裂缝外观的平整。
④结构加固法。在很多桥梁工程中，有些裂缝的产生，会严重改变混凝土结构性能，对桥梁寿命以及使用性能产生严重影响。结构加固法一般包括增加混凝土结构的截面面积、预应力加固、支点加固以及混凝土补强加固。
4结语
在公路桥梁施工中，混凝土裂缝是常见的问题，然而，裂缝的产生对桥梁寿命的影响是巨大的。必须在施工中，全面分析裂缝产生机理，控制施工温度，对于产生的裂缝必须采取积极有效的措施，这样才能确保桥梁质量。
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