路桥施工过程中混凝土产生裂缝的原因及处理办法

Abstract: in the bridge construction, luqiao MianPu concrete cracks appear easily, inevitably cause concrete crack, damage, concrete crack became the concern of. This paper analyzes and summarizes the coagu-flocculation and the causes of cracks, and puts forward the relevant way to deal with.

Keywords: road &bridge construction; Concrete; Reason summaries; Processing method

随着我国经济的快速稳步发展，作为经济管道的交通基础建设也得到迅猛发展，其中混凝土因其抗压抗震强度高、可塑性强、较好的耐火性能、抗风化能力，以及材料来源广泛、价格低廉等特点受到土建人的青睐，最重要的是其养护费用不高，成为各地建筑工程中使用最广泛的建筑原材科。大批量钢筋混凝土路桥的兴建，使混凝土的缺点也广泛地暴露了出来，那就是：抗拉伸能力差，易开裂。各地因混凝土裂缝所致的工程质量问题屡见不鲜，更为严重的甚至导致桥梁在使用寿命内过早垮塌。钢筋混凝土路桥裂缝这一常见病症，一直困扰着路桥工程技术人员。

一、路桥施工过程中混凝土产生裂缝的原因

那么要解决问题，让我们先来看一下问题产生的原因：实际路桥施工中，混凝土结构裂缝经常是由于一种突出因素或几种主要因素的共同作用而形成。细分其原因大致有以下七种：

1、荷载

“钢筋混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝称荷载裂缝”，主要分为由外荷载引起的直接应力裂缝、及次应力裂缝两种。

直接应力裂缝产生的原因有：

设计计算阶段，设计人员结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。施工阶段，施工技术人员不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。

次应力裂缝产生的原因主要有：

在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂;桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。而受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。

2、温度变化

热胀冷缩是混凝土所具有的性质之一，当外部环境或结构内部温度发生变化时，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区别于其它裂缝的主要特征是其裂缝将随温度变化而扩张或合拢。引起温度裂缝的主要因素有：年温差、日照、骤然降温、水化热、以及蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当等等

3、混凝土收缩

在实际工程中，因混凝土收缩所引发的裂缝是最常见的。混凝土收缩主要有塑性收缩、缩水收缩(干缩)、自生收缩和碳化收缩4种。影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：水泥品种、标号及用量、骨料品种、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间。

4、基础变形

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出钢筋混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：地质勘察精度不够、试验资料不准;地基地质差异太大;结构荷载差异太大;结构基础类型差别大;分期建造的基础;地基冻胀;桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降;桥梁建成以后，原有地基条件变化。

5、钢筋锈蚀

混凝土质量差会导所用钢筋表面二氧化碳、氯化物侵蚀，然后钢筋的混凝土碱度会降低，致使钢筋表面氧化护膜被破坏，锈化反应物氢氧化铁体积为原钢筋的2—4倍，从而不但会使保护层混凝土裂开，还会导致钢筋与混凝土裹挟力降低，诱发其它裂缝，最终使结构遭到破坏。

6、冻胀

气温零度以下时，路桥混凝土中游离的水转结成冰，冰的体积比水大其膨胀力也加大，直接导致强度降低混凝土裂缝出现。再加上如果结构中骨料空隙、杂质过多，混凝土水灰比例偏大吸水性强，再加上施工时振捣不够密实均会导致混凝土冻胀裂缝。

7、施工所用材料质量不合格

混凝土所用材料如水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂等如果质量不合格，如水泥安定性不合格的同时又使用含有碱活性的砂、石骨料，会导致碱、碳硅酸反应，可能真接导致所铸混凝土结构出现裂缝。

二、产生裂缝的处理方法

明确了混凝土裂缝产生的原因，那么日常工程中出现裂缝之后，我们的路政管理及下属部门又该如何处理，在此笔者有以下建议。

1、利用修补材料对于产生的裂缝进行直接填充。这种方法费用不高，作业技术简单，一般可用于修复开缝较宽的路桥面体。较浅较小之处可取开V型槽作简易填充处理。路桥面板中间带大的贯通型裂缝，采用上部注入填充即可处理，然后在开缝处7—8cm的范围内，用工具刷去混凝土表面的游离石灰等，以洗净剂再加压注入环氧树脂，以提高路桥面板的防水性，还能防止内部钢筋锈蚀。

2.对于超荷载产生的裂缝可采用结构补强、锚固补强、预应力或灌浆等方法。一般情况下这种裂缝形成很长时间才会处理，届时混凝土耐久性已经有所降低，所以修补前需要进行混凝土裂缝处理效果的检查，比如修补材料、钻芯取样、压水压气试验等。

3、对于混凝土表面裂缝的处理，可以用表面处理法。修补时先用钢丝刷去掉路桥面表层的附着物后，用水冲洗，晾干后以油灰状树脂填充表面的凹瘪部分，然后进行必要的涂抹。这种方法有表面涂抹和表面贴补两种，表面贴补适用于大面积漏水的防渗堵漏;表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的、深度未达到钢筋表面的不漏水、不伸缩以及不在活动的裂缝。

当然工作人员不能只补不防。对于如何防止裂缝，施工时可以：

1选择使用膨胀混凝土

膨胀混凝土具有膨胀能特性，工作人员可以将其利用到路桥混凝土水化和硬化的全部过程，其膨胀源主要是混凝土水化过程中生成钙钒石。这种方法成功的关键在于需根据不同的约束状态生成足够的膨胀能。

2在混凝土结构中掺加合成纤维。因为钢纤维价格高昂，近来合成纤维渐渐在土木工程中推广应用.两者不同在于：前者阻止开裂效果主要表现在硬化混凝土遭到破坏时的阻止裂缝扩展上，可以提高硬化混凝土路桥面的变形能力，使基材被破坏后仍能保有一定程度的延性;而后者合成纤维即聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维阻止形裂效果主要表现在可以消除或减轻早期混凝土中原生裂隙的发生和发展，减小混凝土的塑性收缩。就此而言，合成纤维混凝土更适用于大面积混凝土结构。即它可以尽量减少此类结构中裂缝的出现。合成纤维可以提高早期混凝土体积稳定性，这一特性的可应用价值非常高.

3施工过程中必须严格执行路桥混凝土凝结时间。因桥梁部件多由大体积混凝土组成，其凝结时间对于混凝土水化热的放热规律有着明显的影响。时间过短导致路桥混凝土早强问题，会加快所用水泥的水化速度，使混凝士达到最高中心温度所需要的时间缩短。

4要严格控制路桥混凝土入模温度。在前期控制水泥温度的同时，采取砂、石淋水甚至加冰降温措施，严格控制路桥混凝土入模温度不要超过28℃(7～8月份高温季节不超过30℃)。

三、小结

一项路桥工程从资金到建成使用，牵涉到图纸设计、建设单位施工、监督单位监理、路政主管部门运营管理等多个环节，任一环节稍有不妥都可致使混凝土路桥面体出现裂缝。这就要求各有关单位需要严格按照国家有关技术规范开展工作，这也是保证路桥营运质量的前提和基础。负责后期运营管理的单位需要采取得当的预防措施，最好做到能及时发现问题和处理问题，以期最大程度避免工程中出现危害程度较大的混凝土裂缝。

参考文献：

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