市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治

市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治

李运方

山东左氏建设集团有限公司  山东临沂 276000

摘要：市政桥梁工程是城市建设发展中所需的重要基础设施，其自身的有效建设，能够保障城市交通运输的安全性，并为城市居民的日常出行提供较大的便利。但是，在市政桥梁工程的混凝土施工中，经常出现裂缝问题，这就需要相关施工单位加以重视，并且要科学分析混凝土裂缝产生的原因，据此制定出合理有效的防治措施，进一步提高市政桥梁工程的质量。 

关键词：市政桥梁施工；混凝土裂缝；防治措施

1引言

目前，我国正处于基础建设快速发展的阶段，道路桥梁总里程数不断增加。市政桥梁工程是不可或缺的一部分，然而多数市政桥梁工程难度大，施工工艺复杂，施工阶段内各类病害层出不穷。在市政桥梁工程施工周期内，存在多种多样的裂缝，比如混凝土裂缝、路面裂缝等等，这些裂缝严重影响着市政桥梁工程的正常使用。然而，不同裂缝的产生原因、发展特征及危害程度各不相同，因此对桥梁施工中产生的各类裂缝开展研究，探明其作用机理，提出预防处理措施变得至关重要。

2市政桥梁工程施工中裂缝产生原因

2.1混凝土原材料

混凝土由水泥、骨料及外加剂等组成，通过硬化作用从而形成人工石材。若混凝土原材料质量不合格，就会导致混凝土裂缝的产生。例如，混凝土的砂石硬度超出标准范围，使得混凝土收缩量不符合设计要求，导致裂缝的产生。若混凝土拌合物中出现膨胀岩，会产生吸水氧化反应，使得混凝土体积膨胀，整体破裂变形。水泥属于胶凝材料，遇水后反应放热，导致混凝土温度升高。混凝土的水化反应一般是在浇筑完成7h后不再出现。在这个时间段内，混凝土内部产生大量热量，若无法及时排出，会与外层混凝土产生温差，导致混凝土开裂。据研究发现，1g的水泥平均可以产生500J的热量。换言之，1m3的水泥，需要350～500kg的水泥，则产生的热量有17500～27500kJ的热量，温度可以高达70℃。对于市政桥梁工程中的大体积混凝土而言，整体体积大，内部的热量更难以散失，因此混凝土内外温差持续时间较长，温度从内由外越来越低，表面出现拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土开裂。

2.2混凝土配合比

合理的配合比是混凝土正常施工的重要条件，若水泥含量过高，或者采用高级别水泥替代低级别水泥，或为提高混凝土强度无限制增加水泥用量，这些措施均会使得水化反应中产生大量水化热，导致混凝土产生裂缝。同时，注意过量粉煤灰会使得混凝土产生塑性裂缝，应合理控制粉煤灰含量；掺加减水剂会减少施工用水量，有利于降低混凝土出现收缩裂缝的可能性，但也需合理控制用量。表

2.3收缩裂缝

混凝土浇筑完成后会慢慢凝结，形成固体，随着时间的增长，混凝土强度越高。而混凝土在凝结的过程中，体积也会缩小，因此要保证混凝土在收缩过程中不受任何外力的影响，当混凝土在收缩过程中遇到外力影响时，会导致表面出现应力，引发裂缝。除水化热导致的内外温度差引起的混凝土裂缝，外界温度也会同样影响混凝土的裂缝。若昼夜温差大，混凝土长时间受到温度的疲劳荷载，表面出现拉应力区域，出现裂缝。这种裂缝产生的原因是混凝土的热胀冷缩引起的。在道路桥梁混凝土施工中，若没有充分考虑混凝土热胀冷缩和内外温差导致的变形，就很容易出现混凝土裂缝。裂缝的产生会影响混凝土力学结构，改变其受力性能。

2.4沉陷裂缝

除了以上的影响因素外，还有最常见的地基沉降的影响。大多数桥梁在使用一段时间后都会出现沉降，如果沉降为不均匀沉降，则桥梁结构内部出现剪力，当外界产生的剪力超过了混凝土内部的抗剪强度时，混凝土出现开裂。对于桥梁而言，当混凝土出现裂缝后要及时修补，以免影响内部钢筋的性能。钢筋在混凝土内部主要承担抗拉的能力，因此要保护好混凝土内部的钢筋，防止雨水进入，腐蚀钢筋。除了不均匀沉降导致的裂缝外，还有施工不当造成开裂。混凝土的浇筑要完成振捣、倒入模具及拆模等重要步骤。

3市政桥梁工程施工裂缝预防处理措施

3.1沉陷裂缝预防处理措施

为避免沉陷裂缝给市政桥梁工程施工带来的不利影响，应采取以下措施：第一，对松软土、填土等软弱地基而言，上部结构施工前应做好必要的地基处理，如夯实或加固，从而提高地基的承载性能。第二，模板工程应具备足够的承载力，模板支撑面应足够稳固且受力均匀；模板拆除时间应严格控制，不宜过早或过晚，拆除过程中各构件应有序进行；在冻土区搭设模板时，应采取一定的防冻措施。第三，混凝土浇筑过程中应避免地基被水侵蚀。

3.2温度裂缝预防处理措施

为避免温度裂缝给市政桥梁工程施工带来的不利影响，可采取如下措施：第一，选用低水化热型的水泥，如粉煤灰水泥、矿渣水泥，或采用高效减水剂来减少水泥用量；第二，减少水泥用量，水泥用量指标应控制在450kg/m3以内；第三，严格控制水灰比，按设计要求控制在0.6以下；第四，改善混凝土砂、石等骨料级配组成，改善混凝土浇筑过程中的搅拌工序，从而降低混凝土的浇筑温度；第五，若高温季节浇筑混凝土时，应采取搭设遮阳板的措施以避免混凝土温度的急速上升；第六，考虑到混凝土内的温度应力与结构尺寸相关，结构尺寸越大产生的温度应力越大。

3.3塑性收缩裂缝预防处理措施

为避免塑性收缩裂缝给市政桥梁工程施工带来的不利影响，应采取以下措施：第一，应选用干缩值指标小、早期强度高的硅酸盐水泥类型；第二，可采取控制水灰比、掺加减水剂的措施来增大混凝土塌落度，从而减少水泥和水的用量，提高混凝土和易性；第三，混凝土浇筑前，需预先将基层和模板浇水浸湿；第四，混凝土浇筑完毕后，及时覆盖塑料薄膜、潮湿的麻片等从而保证混凝土表面处于湿润状态；第五，若遇到极端恶劣天气，如高温、大风天气，应及时采取遮阳挡风的措施。

3.4混凝土养护措施

混凝土浇筑结束后，应在标准条件下对混凝土实施养护，尽可能减少混凝土表面裂缝的产生。在常温下对混凝土养护时，应选取适合的材料对混凝土进行覆盖保护，并且均匀喷射适当的水量，这样可以让使得混凝土在养护期内保持较好的湿润程度。如果混凝土刚刚养护结束，此时混凝土正处于凝固阶段，在这一阶段，混凝土会发生较为强烈的水化反应，为了避免混凝土表面因为水分不足而出现裂缝，这种情形下，应及时喷洒一定量的水保证混凝土水化反应得以正常进行。通过采取这一措施，可以使混凝土具备较好的湿润度，有利于提升混凝土后期的抗拉强度。

结论

总结市政桥梁工程建设经验，混凝土是工程施工所需的基本材料之一。根据工程需要，根据设计图纸进行合理的施工，对改善城市桥梁工程的安全性、稳固性和耐久性都是有益的。然而，在城市桥梁工程中，由于温度变化、荷载作用、钢筋锈蚀等因素的影响，混凝土结构在施工过程中会产生裂缝，从而影响工程质量。为此，在城市桥梁施工中，要注意规划与施工设计，加强混凝土原材料质量控制，规范施工作业，注意做好混凝土结构的前期养护，尽量避免混凝土开裂，为高质、高质量地建成城市桥梁提供了有利的条件。 

参考文献

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