摘要：在橋梁施工過程中，只要嚴格控制好材料質量，施工工藝，以及現場的施工管理，根據現場條件、材料特點、氣溫等多種因素，采取合理的措施，就能有效的控制裂縫的產生，確保工程質量。本文分析了橋梁混凝土裂縫的施工成因，探討了裂縫的施工控制技術。 

關鍵詞：鋼筋混凝土；裂縫；原因；施工控制技術 

　　中圖分類號： TU528.571 文獻標識碼： A 文章編號： 

　　混凝土是公路橋梁建設中最廣泛最重要的工程材料之一，具有抗?jié)B性 、抗凍性 、抗侵蝕性、取材廣泛、制作簡便、成本低廉、不易風化、具有天然石材的質硬等優(yōu)點, 但其缺點也不可忽視, 最主要的是抗拉能力差，容易開裂�；炷�土結構在施工過程中很容易出現裂縫, 不僅會影響工程質量, 嚴重者還會導致橋梁垮塌。提高混凝土結構的質量，減少混凝土裂縫是當前橋梁工程建設中面臨的重要課題。 

　　一、鋼筋混凝土橋梁裂縫的原因 

　　1、施工材料質量引起的裂縫 

　　混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質量不合格，可能導致結構出現裂縫。 

　　砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大，將導致水泥和拌和水用量加大，影響混凝土的強度，使混凝土收縮加大，如果使用超出規(guī)定的特細砂，后果更嚴重。砂石中云母的含量較高，將削弱水泥與骨料的粘結力，降低混凝土強度。砂石中含泥量高，不僅將造成水泥和拌和水用量加大，而且還降低混凝土強度和抗凍性、抗?jié)B性。砂石中有機質和輕物質過多，將延緩水泥的硬化過程，降低混凝土強度，特別是早期強度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發(fā)生化學反應，體積膨脹1倍。拌和水或外加劑中氯化物等雜質含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對堿骨料反應有影響。 

　　2、混凝土收縮引起的裂縫 

　　在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因。塑性收縮。發(fā)生在施工過程中、混凝土澆筑后4h～5h 左右，此時水泥水化反應激烈，分子鏈逐漸形成，出現泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，因此時混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產生量級很大，可達1％左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。 

　　縮水收縮(于縮)�；炷�土結硬以后，隨著表層水分逐漸蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱為縮水收縮(干縮)。因混凝土表層水分損失很快， 內部損失慢， 因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便產生收縮裂縫。 

　　3、外界溫度變化引起的裂縫 

　　混凝土具有熱脹冷縮性質， 當外部環(huán)境或結構內部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結構內產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時就會產生溫度裂縫。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。施工階段引起溫度變化主要因素是水化熱和養(yǎng)護措施。在施工過程中，大體積混凝土(厚度超過2．0 米)澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內部溫度很高，內外溫差太大，致使表面出現裂縫。施工中應根據實際情況，盡量選擇水化熱低的水泥品種，限制水泥單位用量，減少骨料入模溫度，降低內外溫差，并緩慢降溫，必要時可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進行內部散熱，或采用薄層連續(xù)澆筑以加快散熱。在進行蒸汽養(yǎng)護或冬季施工時施工措施不當，混凝土驟冷驟熱，內外溫度不均，易出現裂縫。采用電熱張拉法張拉預應力構件時， 預應力鋼材溫度可升高至350℃，混凝土構件也容易開裂。 

　　4、鋼筋銹蝕引起的裂縫 

　　由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕變化，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2-4 倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫。 

　　5、施工質量控制不當引起的裂縫 

　�。�1）混凝土振搗不密實、不均勻，出現蜂窩、麻面、空洞，導致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點。 

　�。�2）混凝土攪拌、運輸時間過長，使水分蒸發(fā)過多，引起混凝土塌落度過低，使混凝土出現不規(guī)則的收縮裂縫。 

　�。�3）用泵送混凝土施工時，為保證混凝土的流動性，增加水和水泥用量，或因其它原因加大了水灰比，導致混凝土凝結硬化時收縮量增加，使得混凝土體積上出現不規(guī)則裂縫。 

　�。�4）混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現裂縫。如混凝土分層澆筑時，后澆混凝土因停電、下雨等原因未能在前澆混凝土初凝前澆筑，引起層面之間的水平裂縫；采用分段現澆時，先澆混凝土接觸面鑿毛、清洗不好，新舊混凝土之間粘結力小，或后澆混凝土養(yǎng)護不到位，導致混凝土收縮而引起裂縫。 

　　二、鋼筋混凝土橋梁裂縫的施工控制技術 

　　1、控制好混凝土原材料的質量和混凝土配合比的選擇 

　　水泥。水泥應符合現行國家標準, 選用水泥時, 應以能使所配制的混凝土強度達到要求、收縮性小、和易性好和節(jié)約水泥為原則。同時應注意其特性對混凝土結構強度、耐久性和使用條件是否有不利影響。 

　　細骨料。要求采用級配良好、質地堅硬、顆料干凈、粒徑小于5mm, 并盡量使用河砂。砂中雜質的含量應通過試驗測定, 其最大含量不應超過規(guī)范規(guī)定。 

　　粗骨料。應采用堅硬的碎石, 由于橋梁各結構部位的鋼筋不同，因此要嚴格控制骨料的粒徑, 盡可能采用連續(xù)級配, 施工前應對所用碎石進行堿活性檢驗。 

　　拌和水及外加劑。拌制混凝土的用水不應含有影響水泥正常凝結與硬化的有害雜質或油脂、糖類及游離酸類等。如需添加外加劑, 則應根據外加劑的特點, 結合使用目的和混凝土澆注時的季節(jié)環(huán)境來確定外加劑的使用品種。使用前應檢驗其效果, 摻量要準確。 

　　合理選擇混凝土配合比。在配制混凝土配合比時應考慮施工季節(jié)、結構形狀、模板形式、混凝土強度等級等因素對橋梁結構抗裂性能的影響。在施工中, 施工單位往往只注重混凝土強度而忽視其變形特性和工作性, 而混凝土變形特性和工作性恰好是混凝土產生裂縫的主要原因所在。 

　　2、 溫度的控制 

　�。�1）改善骨料級配，采用干硬性混凝土、加添加劑等措施以減少混凝土中的水泥用量:拌和混凝土時用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土時減少澆筑硬度, 利用澆筑層面散熱；在混凝土中埋設水管， 通入冷水降溫； 規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度變化； 施工中長期暴露的混凝土澆筑體表面或薄壁結構，在寒冷季節(jié)采用保溫等措施。 

　�。�2）合理地分縫分塊，避免基礎過大起伏；合理地安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露。另外，改善混凝土的性能， 提高抗裂能力，防止表面干縮。特別是保證混凝土的質量對防止裂縫十分重要。應特別注意避免產生貫穿裂縫，出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的。因此施工中應以預防其貫穿性裂縫的發(fā)生為主。 

　　3、施工工藝質量控制 

　　在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理，施工質量低劣，容易產生各種裂縫，裂縫的寬度因產生的原因而異。比較常見的有：混凝土振搗過快，混凝土流動性較低，在硬化前因混凝土沉實不足，硬化后沉實過大，容易澆筑數小時后發(fā)生裂縫，既塑性收縮裂縫；混凝土應嚴格按配合比計量投料，拌和時間不應小于1～2min，使和易性好，不離析，不析水，運輸時間短，澆注時分層澆注，分層厚度不應大于30cm。振搗時應讓振搗棒插入前層5～l0cm，振搗時間為lmin 左右，直至排出氣泡為止；混凝土保護層過厚或上層鋼筋被踩壓變位，使承受負彎矩的受力鋼筋保護層加厚，導致構件的有效高度減少，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫；混凝土運輸是混凝土施工過程中的一道工序，運輸工具保證不滲露，不析水避免日曬雨淋，在運輸過程中，混凝土不能離析，運輸時間不應大于30min，在高溫下運輸應及時檢測混凝土坍落度，以確保由于蒸發(fā)而造成的水分損失，并及時調整坍落度；混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不當，易在新舊混凝土和施工縫之問出現裂縫；施工模板剛度不足，在澆筑混凝土時，由于側向壓力的作用，使得模板變形，產生與模板變形一致的裂縫；施工時拆模過早，混凝土強度不足，使構件在自重或施工荷載作用下，產生裂縫；施工前對支架壓實不足，或支架剛度不足，澆筑混凝土后支架不均勻下沉，導致混凝土出現裂縫。以上問題在施工中應加以注意，可以避免裂縫的發(fā)生。 

　　4、加強混凝土的早期養(yǎng)護 

　　混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤為重要。從溫度應力觀點出發(fā)，保溫應達到下述要求：一是防止混凝土內外溫度差及混凝土表面產生梯度。二是防止混凝土超冷，應盡量設法使混凝土施工期間的最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。三是防止老混凝土面的過冷，以減少新老混凝土問的約束。從保溫的角度，就牽涉到混凝土的早期養(yǎng)護問題。混凝土的早期養(yǎng)護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫度、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮，另一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。適宜的溫濕度條件是相互關聯的，混凝土的保溫措施常常也有保濕的效果。 

　　總之，混凝土橋梁裂縫是橋梁工程施工中容易產生和難以防范的一個重要問題，如處理不當，將直接影響橋梁的工程質量，并有可能導致嚴重的后果。橋梁裂縫成因復雜、多樣，必須具體問題具體分析，正確把握問題的實質，從而在施工過程的各個環(huán)節(jié)，合理采取相應對策加以防治。有關混凝土橋梁裂縫的研究與探討，對發(fā)現、合理分析和有效控制裂縫具有重要的實際意義。 

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