浅析公路桥梁混凝土出现裂缝的原因及控制措施

2016-04-10宋来东

四川水泥 2016年3期

关键词：水化公路桥梁

侯芳宋来东

（1中交第二公路工程局有限公司 710000 2中交公路养护工程技术有限公司 100089）

浅析公路桥梁混凝土出现裂缝的原因及控制措施

侯芳1宋来东2

（1中交第二公路工程局有限公司 710000 2中交公路养护工程技术有限公司 100089）

在公路桥梁施工当中会碰到一系列的问题，像是混凝土裂缝的情况，而混凝土裂缝会锈蚀桥梁钢筋等。为此，本文阐述了公路桥梁混凝土出现裂缝的原因，以控制公路桥梁混凝土出现裂缝的有效措施。

公路桥梁；混凝土；裂缝；控制措施

因为受到养护工作全面性、配合比合理性、施工操作标准化、原料质量等一系列要素的制约，公路桥梁混凝土出现裂缝在所难免，然而，注重分析混凝土裂缝的种类与形成原因，且实施有效的控制措施，这是大大地减少混凝土出现裂缝数量与减轻裂缝程度的关键。为此，在公路桥梁施工的时候，需要根据气候因素、施工要求、设计标准等，以全面养护、完善配合比、规范施工、控制原料质量等方式实现混凝土裂缝的减少，进而大大地提升公路桥梁施工质量。

1 公路桥梁混凝土出现裂缝的原因

1.1 温度的原因

众所周知，在通常的情况之下，混凝土的特点是热胀冷缩，以及在改变的大气温度、周围持续改变的温度、照射、水化放热等因素的影响之下，混凝土从某种意义上会发生收缩与膨胀的情况，在此过程当中，混凝土的一种应力会伴随出现。在如此的应力比混凝土本身承受的强度大后，裂缝就会形成于混凝土的表面。如此的裂缝有别于其它方式的裂缝，由于如此的受到温度的制约而形成的裂缝会伴随着改变的温度而发生扩张或者是合拢。在混凝土的状态是逐渐凝固的情况下，因为混凝土表面会迅速地蒸发水分，要么是混凝土内部的水化热效应比较强烈，如此都会导致混凝土内部构造的改变，进而导致混凝土的裂缝情况形成。

1.2 锈蚀钢筋的原因

一般来讲，公路桥梁的基础结构会在自然的状态之下暴露比较长的时间，并且受到附近环境要素的制约，以及公路桥梁缺少健全的防腐设备、缺少优良的密实性、缺少较强的保护性能等等。为此，在具体施工的过程中，公路桥梁会受到外界腐蚀的影响，倘若腐蚀桥梁，那么桥梁内部构造的钢筋会从某种程度上受到制约，这种情况之下，钢筋的体积会发生膨胀的现象，进而导致混凝土出现一些程度不一的裂缝。在不断推移的时间影响之下，混凝土裂缝会日益严重。在最后的时候，钢筋断裂的现象与混凝土表面的保护层剥落的现象会发生。

1.3 荷载的原因

桥梁混凝土在次应力、静荷载、动荷载的综合影响之下会出现裂缝，而如此的裂缝就是所谓的荷载裂缝。荷载裂缝的两种主要方式是：直接应力裂缝与次应力裂缝。在这两种的裂缝形式当中，直接应力裂缝指的是受到向外荷载之后的桥梁混凝土出现的直接应力造成桥梁混凝土出现裂缝，像是受到地质灾害影响出现的裂缝或者是公路桥梁跟桥下船舶出现激烈膨胀。次应力裂缝指的是受到向外的荷载的桥梁混凝土出现的次应力造成混凝土出现裂缝，像是错误地设计配筋和内力，要么是车辆未能够根据有关的要求输送材料。

1.4 施工的原因

在公路桥梁施工的时候，针对混凝土出现的一系列裂缝情况，经常性的原因是因为混凝土本身的收缩而导致的，收缩的混凝土会造成本身出现变形的体积，究其原因，主要是塑性收缩、缩水收缩，并且还存在炭化收缩的情况。在公路桥梁施工的时候，混凝土出现裂缝的最主要原因是在浇筑混凝土五个小时之后，混凝土当中的水泥会出现非常强烈的水化反应，以及一条水分链会逐步地形成于水泥当中，并且水分由混凝土当中迅速地蒸发掉，进而导致混凝土骨料存在下沉的现象，这种情况下，倘若凝土未曾完全地硬化，那么塑性收缩的情况会出现。下沉过程当中的骨料会受到一系列物体的阻拦，这种情况之下，顺着布置钢筋的方向的收缩裂缝会形成。在硬化混凝土之后，水分从混凝土表面蒸发，进而混凝土里面的温度会逐步地降低，混凝土的体积也会随之变小，从而导致缩水收缩的情况发生。倘若混凝土外部和内部的收缩不够均匀，那么内部就会影响到外部，进而导致混凝土的表面出现相应的拉力，在此拉力超出相应数值的情况之下，收缩裂缝就会出现。

2 公路桥梁混凝土裂缝的控制措施

2.1 科学地设计水灰比与选用原料

严把材料的质量关是第一步控制混凝土裂缝的策略，选用质量好的原料，对石和砂的含量进行严格地控制，选用优良级配的粗细骨料，借助小细度的水泥，将减水剂和粉煤灰掺入其中，进而使混凝土的含砂率与水灰比降低，实现混凝土密实性的提升，以及使干缩的情况大大地减少。确保混凝土的强度是水灰比减少的基础。并且，应当对外界的环境温度进行兼顾。

2.2 浇筑混凝土认真地根据浇筑程序

在进行浇筑的时候，认真地根据浇筑程序一个环节一个环节地开展，确保振捣具备一致的时间，防止施工裂缝的发生。需要结合振捣棒振动长度以及铺料的间歇时间确定浇筑的时间，且实施一定的策略对预埋件和模板进行保护。在完成浇筑之后，迅速地将混凝土表面抹平，且将多余的灰浆和泌水排除。在定浆之后开展又一次地复振和抹平，防止干缩的情况出现。

2.3 控制温度的措施

结合桥梁工程的实际现状，应用适宜的粗细骨料，外加剂的增加应当适宜，尽可能地应用干硬性混凝土对桥梁进行施工，以使混凝土当中的水泥减少。在搅拌混凝土的时候，碎石上洒冷水，如此一来能够使浇筑混凝土的温度降低。在夏季进行施工的时候，实现浇筑厚度的减少，且通过浇筑层面积实现散热的目标。将降温管预埋在混凝土里面，在水泥出现水化热反应的情况下，体现降温管的功能，实现混凝土内部温度的降低，进而使混凝土的内外温差降低。对浇筑的速度与时间以及浇筑过程中的温度进行严格地控制。

2.4 养护混凝土

在振捣完混凝土之后，基于水泥的水化放热反应之下会逐步地硬化，可是水化放热要求相应的湿度和温度，进而确保混凝土具备优良的硬化条件。为了防止裂缝的发生，实施一定的养护十分关键。在夏季的时候，倘若不实施一定的养护策略，那么混凝土脱水的情况就会发生。在完成混凝土终凝之后，需要迅速地实施养护，其时间段是两周至三周。

2.5 处理裂缝的措施

(1)修补表面的方法。表面修补是经常应用的补救方法，往往是对混凝土的深层裂缝与表面裂缝进行处理，其对混凝土构造的承载性比较小。通常而言，将环氧胶泥或者是水泥浆涂抹在混凝土的裂缝处。在混凝土涂抹水泥浆之后不间断地开裂，就需要将一层玻璃纤维布粘贴在裂缝的地方，进而保障完整地修补裂缝。

(2)加固构造的方法。在桥梁施工的时候，混凝土裂缝会影响到桥梁的主体构造，借助结构加固的方式能够使混凝土构造的预应力强度增加，进行对支点进行加固。

(3)灌浆修补的方法。在桥梁混凝土裂缝对桥梁影响比较大的情况下，需要实施灌浆修补法。在裂缝当中通过真空压力设施压入之前备好的浆质料，在时间的推移影响下，浆质料能够逐步地硬化，进而结合固有的凝土，最终使一个整体形成。