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桥梁施工中混凝土裂缝问题分析

陆宁静
【摘要】本文通过对桥梁施工中混凝土裂缝产生的危害和原因进行分析，针对了混凝土裂缝问题给出了相应的解决对策，具有现实的理论指导意义。
【关键词】桥梁施工；混凝土裂缝；原因；解决对策
:K928.78 ：A
前言
混凝土裂缝问题在当前的桥梁施工中是一个常见问题，较为普遍。产生裂缝最主要的原因是由于对混凝土裂缝产生的机理认识太浅，没有合理的方法来预防裂缝的产生，在产生后也没有及时修补。
二、桥梁施工裂缝问题的危害
桥梁施工中混凝土裂缝问题主要是由于二氧化碳渗透到了混凝土结构的内部，同时它在水化产物的相互作用下产生了碳酸钙，从而造成了混凝土碳化。碳化又进一步破坏了钢筋纯化膜，致使钢筋产生了锈蚀，最后就出现了混凝土裂缝，这些裂缝的产生大大削弱了对钢筋的保护作用，进一步裂缝扩大，给桥梁的稳定性和安全性带来了巨大的危害。
三、混凝土桥梁产生裂缝的原因
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棍凝土本身的特性，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”，其造成棍凝土产生裂缝的一可能性相对要大一些。
2.温度和湿度变化引起的裂缝
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升、在表而引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的杭裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化，如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。在钢筋混凝土中拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。
3.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。”在混凝土施土中会有针对性的设置预拱，但是，一日荷载力作用在其上，预扒会逐渐消失，这时，梁底的强拉去混凝土难免会出现裂缝。就这种裂缝而一言，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。
4.收缩引起的裂缝
在实际工程中.因收缩所引起的裂缝在桥梁施工中是最常见的。收缩裂缝分为塑性收缩和缩水收缩，自生收缩和碳化收缩。收缩裂缝是导致桥梁体积变形的最主要原因.
（一）塑性收缩。
混凝土失水收缩，从而引起了骨料的下沉，此时混凝土尚未出现硬化的现象，我们通常把这种收缩归纳为塑性收缩。同时由于骨料下沉中受到钢筋阻档，因为产生了裂缝，靠近钢筋的方向更容易产生这样的裂缝。另外在T梁,箱梁腹板与顶底板交接处,也容易产生表面的顺腹板方向裂缝。
（二）缩水收缩。
随着表层水分慢慢的蒸发，湿度降低、混凝土体积进一步减小，混凝土的变硬.，这一系列的变化，我们称为缩水收缩。缩水收缩一般表面收缩大、内部收缩小，呈现不均匀收缩情况，致使表面混凝土承受拉力.产生收缩裂缝。
（三）自生收缩。
自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无关.
碳化收缩。
碳化收缩大多是由于二氧化碳与水化物发生化学反应后，桥梁产生了收缩变形。
5.施工工艺引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、斜向的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因不同而不同比较典型常见的有:
(一)混凝土保护层过厚或钢筋变形,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
(二)混凝土振捣不密实、不均匀.出现蜂窝、麻面、空洞,是导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点.
(三)混凝土浇筑过快混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝。
(四)收缩裂缝一般的产生原因大致可以归纳为，混凝土搅拌和运输中造成了水分蒸发过多,最后引起混凝土坍落度偏低,直接导致混凝土体积上产生了裂缝。
(五)在桥梁混凝土的初期养护时，由于天气的急剧干燥，造成了混凝土的接触表面出现规则不一的收缩裂缝。
(六)在进行混凝土分层和分段浇筑时，由于接头部位处理不好，新旧混凝土之间大多容易出现裂缝。
6.地基础变形引起的裂缝.
基础水平方向位移和竖向位置的不均匀沉降，导致结构中产生较大的附加应力，在超出混凝土结构的抗拉能力后，往往就导致了结构开裂。地基础变形中属于不均匀沉降的主要原因有:
(一)地基地质差异太大，地基土由于不同压缩性引起小均匀沉降。
(二)结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条们下，各部分基础荷载差异太大时，有可能引起不均匀沉降。
(三)结构基础类型差别大。也可能引起地基不均匀沉降。
(四)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。
四、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，裂缝的存在有可能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，我们要积极采取措施预防棍凝土裂缝的产生。
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，井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井应用到工程当中。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。
2.温度控制
由于造成深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，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，还可以通过水管顶埋的方式来进行降温。
3.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。在分块时需要注意避免出现基础起伏过大的情况。为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杳。除了以上的顶防方式之外，还一可以从材料替换、结构设计等方而来对混凝土裂缝的产生进行控制。
结束语
桥梁工程作为我国的民生工程，意义重大。随着我国经济的快速发展，交通运输的压力也越来越大，因此对桥梁工程的要求也越来越高，如何采取有效措施解决我国当前的桥梁施工中混凝土裂缝问题是当今需要亟待解决的重要课题。
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