桥梁混凝土裂缝探析
2015-04-07
桥梁工程施工过程中，最难控制的就是混凝土裂缝问题。裂缝的产生不仅仅会影响工程的施工进度，严重了会导致桥梁的坍塌，会造成一定的生命财产危险。因此，混凝土裂缝的控制与处理就成为了施工单位的难点之一。但是，在施工中如果我们要运用科学合理的施工工艺对其进行处理就会避免裂缝的出现。
一、桥梁工程施工中混凝土裂缝产生的原因
在桥梁工程施工中能够引起混凝土裂缝的原因有很多种，比如说施工中所使用的材料，工程施工工艺等。其实通常来看，混凝土所建筑的工程是比较容易产生裂缝的，但是，如果裂缝的程度较大的化就会影响到建筑物的正常使用。因此，我们要针对建筑物裂缝产生的原因，寻找可预防的策略。
1、混凝土自身状况
“混凝土中含有大量的空隙、粗孔和毛细孔。”而在施工中，很多水分都会存留在这些孔隙中，水分经过活动就会影响混凝土本身的特性，因而，混凝土就会发生收缩变化。这就是混凝土自身会造成裂缝的原因，而在混凝土的收缩中，有一种“塑性收缩”，其造成混凝土产生裂缝的可能性相对要大一些。这种“塑性收缩”通常是在混凝土浇筑完成后的四个小时以后，十五个小时以内发生。塑性收缩是指，“水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现沁水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因发生在混凝土终结前，所以，称为塑性收缩。”这种裂缝原因在实际施工中也是比较常见的。
2、温度原因
温度原因指的是浇筑混凝土的温度变化，而造成温度变化的因素还有三个因素，主要是自然温度；混凝土自身的水化热；混凝土的养护。混凝土浇筑之后，会有一个硬化的过程，在硬化过程中水泥就产生了水化反应，从而形成水化热，导致混凝土的温度急剧升高，但是，混凝土外部的散热性能比较好，温度降的较快，这就很容易导致浇筑后的混凝土内外温差加大，造成拉应力的出现，也就会导致混凝土产生变形作用，进而会产生裂缝。
3、施工操作原因
在桥梁工程施工中总是会有很多违规的操作行为，这些操作行为的存在就会一定程度上导致混凝土裂缝的产生。就比如，在进行混凝土振捣工序中就很容易出现漏振；对塌落度控制不当、混凝土养护不当；混凝土接头部位的处理不当等原因都会在一定程度上导致混凝土裂缝的产生。
4、结构性原因
主要针对的是结构性裂缝的产生，是指“设计时采用的结构形式在荷载作用下必然会产生的裂缝，如非预应力的预制梁板及非预应力现浇连续箱梁等。”在混凝土施工中会有针对性的设置预拱，但是，一旦荷载力作用在其上，预拱会逐渐消失，这时，梁底的强拉去混凝土难免会出现裂缝。就这种裂缝而言，如果能够控制在一定的范围之内，是不会影响到桥梁的正常使用的，但是，如果裂缝的开裂宽度超过了预设的范围，就会对桥梁的使用功能产生影响。所以，在进行桥梁结构设计过程中，一定要根据桥梁的位置、自然环境等进行合理的设计。
5、环境原因
环境原因主要针对的是侵害性裂缝的产生，侵害性裂缝“是由于有害的化学反应、混凝土中钢筋生锈等原因造成的。”就比如，在混凝土骨料中会存在着很多活性硅，其会与水泥中的各种元素发生化学反应，导致混凝土中的钢筋生锈，从而产生大量的氢氧化物，这些氢氧化物是会发生膨胀反应的，最终会导致混凝土产生很大的拉应力，产生裂缝。
二、混凝土裂缝的预防策略分析
由于混凝土裂缝的产生所造成的危害可大可小，很有可能会因为裂缝的存在而导致整个桥梁工程的失败，造成经济效益和社会效益多重损失。因此，为了保证桥梁工程的施工质量，我们要积极采取措施预防混凝土裂缝的产生。
1、控制施工材料
材料是桥梁工程施工的基础，也是产生混凝土裂缝的重要原因之一，因此，要防止裂缝的产生，首先就要控制好施工材料的质量。要根据施工设计的要求，对混凝土配合比进行控制，并在正式施工之前对其进行配合比试验，保证了配合质量之后才能够进行大量配合并应用到工程当中。同时，对于混凝土配合中所使用的具体材料也要经过抽样检查来控制其质量，确保材料质量同工程设计要求相符合。针对“塑性收缩”造成的裂缝，可以通过对砼养护进行控制的方式实现，在控制的过程中，可以用麻袋和海绵等物质进行外部覆盖，来控制早期砼内的水分。
2、温度控制
由于造成温度原因的因素是不同的，所以对温度进行控制时所使用的方法也是不同的。对于水化反应来说，可以通过改变骨料的级配来进行温度控制，比如可以通过使用添加剂、硬性混凝土等方式来代替混凝土中的水泥，这样减少混凝土水泥的用量就能够很大程度上控制水化反应。对于温度来说，如果是在炎热的天气中进行的混凝土浇筑施工，则可以进行分层浇筑，每层的浇筑厚度要控制在一定的厚度之内，不能太厚，这样就保证浇筑物的整体散热，避免裂缝的产生，还可以通过水管预埋的方式来进行降温。拆模的时间也是需要调整的，如果出现了急剧降温的状况则需要进行表面保温处理，防止内外温差过大。就养护而言，其目的是降低混凝土的内外温差，进而避免裂缝的产生，而养护外部的覆盖物可以利用稻草袋或者是所料膜等，而覆盖层的温度是需要根据科学的方式进行计算的，不能够认为主管上随意调整。
3、荷载裂缝预防
桥梁设计人员进行设计时，要从整体上严格按照设计标准要求，选择合适的计算模型，并结合工程中各个部位的实际勘察结果，对工程结构实施全面严谨的计算以及核算，避免工程中存在漏算、多算、不算、错算等问题，尤其是要针对桥梁的结构形式以及通行重量预计，做好结构受力计算。
而且，在设计中要努力地避免桥梁结构中的断面突变以及结构突变，对无法避免的突变部位，要通过将转角部位设置成为圆角或是渐变的过渡，对突变部位细节进行处理，而且还要利用斜向的钢筋或者是构造配筋对突变部位进行加固。同时，为避免钢筋裂缝的出现，设计人员必须以设计标准为基础，对裂缝的宽度加以控制，并为钢筋设置具有足够厚度的保护层，或者对钢筋部位喷施防腐蚀的混凝土。
4、规范施工行为
由于施工不规范也是造成混凝土裂缝产生的原因之一，因此，针对这一状况施工单位要严格规范并合理控制工程的施工工序和行为。如果是分段浇筑或者是分层浇筑，一定要处理好接缝处的工程，在分块时也需要注意避免出现基础起伏过大的情况。为了切实规范施工行为，施工单位或者是建设单位要根据工程的实际情况组织专门人员对工程施工工序和行为进行定期检查。
5、混凝土的养护
施工人员对构件浇筑完成之后，必须立即将养生剂均匀地喷施在浇筑完成的混凝土工程上，并采用塑料薄膜对其进行覆盖，在覆盖时，要严格避免面板四角的破坏。其养护时间要控制在14天之上，且在养护龄期内，禁止将外界荷载力施加于工程上，以避免次应力裂缝的出现。同时，施工人员还要严格依照设计方案的规定，做好拆模施工，控制拆模的顺序，避免拆模时对混凝土工程造成损坏，做好拆模完成后裂缝的填补工作。
总之，只有严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理, 是保证结构安全耐用的前提和基础。在运输管理过程中, 进一步加强巡查和管理, 及时发现和处理问题, 也是相当重要的一个环节，可以为我国的桥梁建设提供保障。
参考文献
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