水泥混凝土橋梁施工裂縫及其控制措施探討

呂軍會

摘要：混凝土橋梁施工裂縫一直是影響施工質量和美觀的常見問題，根據裂縫的產生原因，主要分為結構和非結構性兩種裂縫。本篇文章從橋梁混凝土施工裂縫的成因出發，闡述了施工裂縫的質量控制措施。

關鍵詞：混凝土施工；施工裂縫；質量控制

混凝土的裂縫是由多方面的因素引起的，常見的原因主要是外力的負載、溫度的變化、水分的蒸發等等，混凝土裂縫難以避免，但是，做好施工技術的優化，能夠將裂縫的范圍和程度限制在很小的范圍之內。因此，加快混凝土施工裂縫控制技術的研究。對防止施工裂縫的產生至關重要。

一、橋梁混凝土裂縫的產生原因

（一）結構性裂縫的產生原因

結構性裂縫是指施工單位在施工過程中采用了預制梁板、連續箱梁等結構性構件，目的是為了保證混凝土能夠澆筑成型，但是結構性施工受負載的影響較大，當構件消失之后，容易造成混凝土承受過高的負載從而產生開裂。結構性裂縫是很難避免的，其產生較為正常，并不會對橋梁的質量產生較大的影響，但是，這只是局限在一定的范圍之內，通常情況下裂縫的寬度要控制在0.2mm以內，特殊情況下標準可以有所提高。當施工裂縫的寬度超過0.2mm，就會對施工的質量產生一定的影響，這時就需要對裂縫的成因、波及的范圍以及影響的程度進行評估，確保橋梁的質量符合要求。常見的結構性裂縫主要包括預應力的張拉裂縫以及拆除支架后產生的裂縫，張拉裂縫一方面是因為錨墊板的位置選擇、固定不合理造成的，另一方面混凝土的強度、伸縮性以及配比的不合理，在張拉過程中，混凝土不能根據張拉的程度進行改變從而產生施工裂縫[1]。摘除支架的過程中，沒有按照施工的具體順序進行，或者在落架操作中停留了太長的時間，這就導致箱梁的落架操作難以實現一步到位，當受力體系改變時，箱梁的底部極易出現橫向延伸的裂縫。

（二）非結構性裂縫的產生原因

1、混凝土收縮產生的裂縫

收縮裂縫在混凝土的橋梁施工中非常常見，按照收縮的方式不同分為塑性、縮水以及碳化收縮三個方面，在實際施工中，碳化收縮并不常見，由于混凝土是由水泥與砂石配比而成，混凝土澆筑過程中，會與水產生一定的化學反應，在這個過程中會產生一定的熱量，特別是局部的水熱化程度會比較高，熱量的上升促進了混凝土內部水分的蒸發，水分蒸發后，骨料開始不斷的下沉，在下沉的過程中會受到鋼筋的阻隔，從而形成沿鋼筋方向上的混凝土裂縫這種裂縫就被稱為塑性裂縫。此外，混凝土內部的水分減少，會導致混凝土整體結構的收縮，當混凝土的伸縮能力小于體積縮小帶來的應力收縮，就會造成混凝土整體收縮的不均勻，進而產生縮水裂縫。

2、溫度變化引起的混凝土裂縫

混凝土施工受溫度的影響的比較大，除了混凝土澆筑過程中溫度的提升之外，外界的溫度也是造成混凝土裂縫的主要原因。當混凝土內部的溫度過高，但是外界的溫度較低時，混凝土的表面就會存在著溫差，溫差達到一定程度時，就會產生裂縫，一般情況下，因溫度原因造成的裂縫都出現在澆筑之后的五個小時以內；溫差過大會引起混凝土的變形，并且隨著溫差的逐漸增加，溫度應力會得到進一步的加強，屆時，如果混凝土的結構強度以及伸縮能力難以抵消溫度應力，就會產生裂縫。在澆筑之前，施工單位應對水泥的強度以及伸縮性做好檢驗，盡量保證水泥的水熱化程度在一個較低的水準之上，做好澆筑過程中的冷卻，加強對澆筑溫度的控制，采用分階段的澆筑方式，也能夠很好的防止因溫度變化產生的裂縫。養護工作不到位，混凝土內部與外部的溫度變化過大，特別是在冬季時，很難做到對溫度的控制，混凝土澆筑完成后，制定相關的保溫措施，將溫差控制在合理的范圍之內[2]。

3、施工技術不當引起的施工裂縫

支架的固定施工沒有做好，支架的承載力難以達到施工的要求，再加上支架的強度、剛度沒有達到施工的要求，使其穩定性大打折扣，澆筑時，支架會因承受力不足出現變形，失去支撐的混凝土受到外力的壓迫時易產生裂縫；為了加快施工進度，很多橋梁的施工都采用商品混凝土，商品混凝土在配比過程中缺乏預判性的分析，導致混凝土在運輸過程中出現水分的蒸發，進而造成混會配比過大；施工單位沒有嚴格按照施工的具體規范進行，為了加快施工的進度，沒有采用分層澆筑的方法或者上一階段的冷凝工作沒有做好就開始下一階段的施工，造成澆筑穩定性程度的下降；振搗工作不到位，振搗的次數和時間沒有達到施工的具體要求，振搗次數過少容易造成混凝土的澆筑不均勻，內部容易出現裂縫，振搗次數過多，混凝土容易變稀，結構強度達不到負載的要求。

4、沒有做好澆筑之后的養護工作

混凝土的養護工作是減少施工裂縫的重要措施，混凝土的養護工作主要分為兩個方面，首先是要控制好混凝土的溫度，溫差過大的情況下，須做好相關的保溫措施，沒有定期對溫度進行測量或者保溫設備效果較差都是溫度裂縫的成因。另外需要防止水分的蒸發，沒有針對性的對天氣情況做好了解，大風天氣下的混凝土覆蓋不及時，會出現收縮性裂縫。

二、混凝土裂縫的防治對策

1、施工材料的控制

水泥作為混凝土的重要組成部分，其結構強度和伸縮能力都是造成混凝土裂縫的因素，在大面積的混凝土澆筑施工中，盡量選用水熱化程度較低的水泥，除此之外，水泥的強度以及穩定性也是水泥選擇的重要標準。

根據施工的具體情況，測算出骨料配比的數量，對于一些大型的橋梁施工來說，采用是較多的砂石就可以減少水泥的用量，水量的數量減少之后，就可以有效的解決水熱化的問題。適當的增加砂石的配比在防止混凝土裂縫的同時，也可以在一定程度上提升橋梁的結構強度。

做好混凝土的配比工作，除了特殊的環境和工程條件之下，配比都要嚴格按照施工的標準進行，如果施工現場的天氣較為潮濕可以適當的減少水分的摻入。為了提升混凝土的性能，可以在配比過程中摻入一些煤灰，以促進水灰的融合，減少融合后熱量的散發。

2、施工過程中的控制

澆筑過程中要注意對混凝土的振搗工作，振搗的次數以及時間要嚴格按照施工的標準進行，為了提升振搗的效果，除了在澆筑過程中做好振搗之外，也可以在澆筑完成之后，在進行一次振搗，保證混凝土能夠更好的融合。如果施工的進度較為寬松，就可以將混凝土的澆筑施工分為多個階段，多次澆筑可以促進混凝土內部熱量的散發，通常情況下，每層的澆筑厚度在1-2m左右即可，分段澆筑的施工要點在于時間的控制，當上一階段的混凝土冷凝之后才能進行下一階段的施工，在這個過程中，如果時間的控制不到位，用于下一層澆筑的混凝土配比就會有所變化，導致施工裂縫的出現，因此，盡量保證每一個階段的混凝土都能夠用盡。根據多年的施工經驗，彼此之間的間隔要保證5-7小時左右最為適宜。

3、澆筑完成后的養護工作

在澆筑施工完成之后，需要定期對混凝土的溫度進行檢測，將混凝土內部的溫度與外界的溫度進行對比測算出溫差，當溫差超過標準時，就要及時的做好保溫的措施[3]。另外，做好混凝土的覆蓋工作，特別是在大風天下，要對覆蓋物進行固定，天氣干燥時，除了做好保溫以及防止水分蒸發的工作之外，還要定時的對混凝土進行灑水，保證混凝土表面的濕潤。

結束語：

綜上所述，混凝土的施工裂縫主要是由施工材料、施工技術以及養護工作等多方面的因素造成的，做好施工材料的選擇、施工以及養護工藝的優化能夠很好的將施工裂縫控制在合理的范圍之內。

參考文獻：

[1]彭榮貴.水泥混凝土橋梁施工裂縫的產生及控制[J].施工技術.2010（07）

[2]侯耀華.混凝土橋梁施工裂縫的成因及防治對策[J].陜西建筑.2011（08）

[3]熊輝.混凝土橋梁工程施工裂縫及質量控制措施[J].福建工程學院院報.2012（09）