桥梁混凝土早期裂缝产生的原因分析及措施刍议

关键词：桥梁；桥面铺装；早起开裂；分析 

　　1 引言 

　　在桥梁建设过程中，特别是在钢筋混凝土桥面铺装施工时，经常会出现铺装混凝土早期开裂的现象，这不仅影响钢筋混凝土桥面的耐久性和结构的可靠性，还会对桥梁的整体外观产生较大的影响。针对在桥梁施工过程中容易出现的混凝土铺装早期开裂的现象，从材料施工方面分 析，得出了混凝土铺装早期开裂问题的原因，文章同时给出了施工过程中解决这类问题的办法. 

　　2 桥面铺装混凝土早期裂缝产生的原因分析 

　　2.1 材料方面 

　　在施工时，施工人员往往为减少施工难度而改变混凝土坍落度及和易性，除掺外加剂外，还常用加大水泥用量和适当加大水灰比的办法，这两者都是影响混凝土干缩的主要因素。水泥用量大时，水化热大，引起桥面铺装温差而产生变形约束。由于混凝土硬化出的抗拉强度小，若干缩和冷缩产生的拉应力超过其抗拉强度，则将导致混凝土内部及表面产生早期裂缝，造成桥面的过早损坏。 

　　另外，当混凝土骨料级配较差时，集料混合料之间的空隙率就偏大，在保持同等水泥浆数量不变的情况下，填充空隙用的水泥浆数量增多，而包围在集料表面周围形成润滑层的厚度就减小，混凝土的流动性就比较差，从而使混凝土结构硬化后不能够密实，即降低了混凝土的强度，导致结构受到荷载作用时极易产生应力破坏。 

　　2.2 施工方面 

　　2.2.1干缩裂缝 

　　干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。此种裂缝一般发生在混混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量凝土养护的时间内或者混凝土浇筑完毕后的一周左右。外界温差较大，水泥砂浆养护不良或者其所含水分的蒸发过快会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。混凝土干缩裂缝主要和等有关。 

　　2.2.2桥面铺装厚度不一致 

　　桥梁施工时，由于以下原因往往造成铺装层厚度不一致。 

　　（1）桥梁悬浇施工时，张拉起拱后箱梁预拱度与设计不相符，成桥后桥面标高往往比设计值偏高。 

　　（2）部分预制箱梁面齿板为保证预应力锚固质量，施工时齿板往往较设计偏厚，造成此处铺装层过薄。 

　　2.2.3 桥面未处理 

　　箱梁施工时，为使外光内实，过分注重箱梁顶面平整光洁，拉毛过细或没有拉毛，从而给桥面铺装的施工带来不良影响；在箱梁施工完毕后，未及时进行桥面铺装施工，导致箱梁顶面污染较严重；在桥面铺装施工之前，顶面未按施工规范进行全面凿毛，冲洗干净，在荷载作用下铺装层与结构主体之间的粘结能力差，破坏了混凝土的整体性，容易使桥面出现脱皮、裂缝，剥落的现象。 

　　2.2.4 钢筋网片位置偏移 

　　由于钢筋网片下未加设垫块或垫块数量不足，在浇注混凝土的自重压力作用下，钢筋网紧贴桥面板而改变原设计钢筋网位置，削弱了钢筋网的分布筋承受荷载的能力，尤其对于出现负弯矩的桥面铺装层，容易出现桥面横向裂缝等破损现象。 

　　2.2.5 混凝土施工方法有误 

　　在桥面铺装混凝土浇筑时，由于附着式振动器移动太快，造成局部未完全振捣密实，导致桥面铺装与梁顶面施工缝接合不实，这些部位也会导致裂缝产生或者脱空，在活载作用下进一步造成碎裂。另外振捣时间不宜过长，保证混凝土密实即可，过度振捣会造成粗骨料下沉，混凝土表面富浆，呈现泌水现象，极易造成塑性收缩裂纹。 

　　2.2.6温差及养护的影响 

　　混凝土强度增长必须保证两个条件，即温度和湿度。这两个条件相辅相成、缺一不可。一般桥面铺装层大部分在8cm 左右，由于大气温度较低，而混凝土内部由于水化热产生，温度较高，从而使混凝土表面与内部温差较大，极易产生温差裂缝；混凝土施工完成后也必须保持一定时间的潮湿，这样水泥水化硬化才能顺利进行，以保证混凝土强度的正常发展。如果温度、湿度不满足，就会影响水泥水化硬化正常进行，即严重降低混凝土强度而产生干缩裂缝。 

　　3 应对措施 

　　为了消除桥面裂缝的产生，应选择合理的施工方法和严格按设计规范要求施工，精心管理、精心组织、精心施工、精益求精，确保每道工序按质按量进行施工。 

　　3.1优选合格材料。裂缝生成的重要原因之一就是水泥的水化热较高，大体积混凝土一般不宜使用水化热高的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，应选用水化热较低的水泥，如火山灰货粉煤灰水泥。另外混凝土主要由水泥浆和骨料组成，所以骨料的好坏也直接影响混凝土的质量。施工时尽可能选用良好的颗粒级配方案，用颗粒级配大的粗中砂来拌制混凝土，严格控制砂、石中的含泥量。 

　　（1）在温差较大季节及炎热天气，要避开中午高温时施工，安排下午开始至夜间施工为宜，这样可避免产生温差拉应力而引起裂缝。 

　　（2）为了确保梁体与铺装紧密结合，共同作用，进行铺装施工前，必须对梁体表面的砂浆等杂物进行凿除、并充分凿毛，清洗干净。 

　　3.2采用合适的施工工艺 

　　浇筑前，根据工程的具体情况设置后浇带以减少外约束力和温度应力，其利于散热，降低砼的内部温度；或者采用分层分段法浇筑砼，有利于砼消化热的散失，减小内外温差。浇筑时，要振捣密实，间距要均匀，时间保持均匀。浇注完毕后，表面要压实、抹平，以防止表面裂缝。同时，要做好温度监测工作，及时反映温差，随时指导养护，控制砼内外温差不超过25摄氏度。当浇筑完成10-12小时后要浇水养护，以保障混凝土有足够湿度维护水化过程。这样，不仅有利于混凝土在规定龄期内达到设计要求的强度，而且还可以在养护时降低混凝土的表面温度，减少混凝土内部的约束作用，防止收缩裂缝的产生。 

　　同时，工程施工也与季节有着重要关系。为减少砼浇筑后所产生的内外温差，夏季应采用保湿养护，冬季应保温养护，从而控制裂缝的开展。此外，应尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注，若由于工程需要在夏季施工，则尽量避开正午高温时段，浇注尽量安排在夜间进行。 

　　（1）箱梁施工完毕后，立即进行高程测量，如果超过施工规范误差范围，应及时进行调整，确保纵横坡的协调一致。

　　（2）施工中安装钢筋网时，在梁面和箱顶砼间用预制砼块垫起钢筋网，铺装层纵横钢筋必须穿过各种缝隙，并保持每根纵横钢筋连续，以承受由于混凝土收缩变形或变温作用及车辆荷载作用下引起的拉应力，避免缝隙的过早破坏。 

　　（3）必须保证铺装层混凝土全面覆盖洒水养护，在15天以上养护期间内连续保持混凝土的湿润状态，以保证混凝土强度正常增长。防止因为温度过高，使混凝土内部的多余水分产生蒸发形成细小的孔道，降低桥面混凝土的抗渗等级。 

　　4 结束语 

　　裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，其出现必会影响建筑物的使用功能。因此，作为工程技术人员，我们应本着“预防在先，防治结合”的方针，严格把好材料进场关，系统控制施工工艺，严格操作程序，规范要求施工，严把质量关。采取各种有效的措施来预防裂缝的出现和发展，并在裂缝出现后采取合理的补救措施，从而保证建筑物和构件安全、稳定地工作，为社会的安全稳定作出更大的贡献，为企业自身创造出更好的经济效益。 

　　参考文献： 

　　[1] JTJ041―2000公路桥涵施工技术规范[S].人民交通出版社 

　　[2] 梁丽莉. 混凝土桥桥面的铺装与防水[J] .山西建筑，2005