万朝阳

摘 要：桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因很多，会给行车安全以及后续的运营、养护成本偏高造成较严重的影响。基于此，本文主要从有可能造成裂缝的原因入手进行分析，探究桥梁施工中混凝土裂缝的危害程度以及不同类型裂缝的常规处理方式;分析有效的控制手段，以全面改善控制裂缝的效果，减轻混凝土裂缝对于桥梁工程质量造成的影响。

关键词：桥梁施工;混凝土裂缝;防治措施;混凝土养护

混凝土裂缝是桥梁施工当中难以避免的一个问题，只有对多样化的原因进行精准的分析，按照不同的原因类型进行有效的防治，才能够真正大幅度降低混凝土裂缝产生的概率，并且对已经出现的裂缝进行有效的控制，避免裂缝进一步发育，影响桥梁的整体性以及施工的完整性。本文以洛-三-灵改扩建TJ-5合同陈家沟大桥的施工控制作为案例，探讨桥梁混凝土裂缝的预防措施。

一、桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因

（一）材料因素

材料因素是造成混凝土施工裂缝产生的最主要原因之一，由于混凝土本身的可塑性作用以及约束性问题，如果选择的混凝土材料或者混凝土的搅拌方式不合理，导致水泥混凝土在硬化之后，其外部结构出现多种微型孔洞和气穴，就会一定程度上增加造成裂缝出现的概率。尤其是在桥梁施工这种大型结构物复杂的施工过程中，混凝土体积较大，在硬化过程中会释放出大量的水化热，这种因素造成混凝土的内部温度急剧升高，进一步加大裂缝的出现概率。

（二）施工因素

在施工的过程当中，如果施工现场操作工人没有掌握良好的温度控制技术以及温差控制技术，导致混凝土内部的荷载承受能力或温差变化，超过了其材料自身的承受能力等，这些潜在的孔穴和裂缝呈现出横向、纵向贯延展的状态，就会出现我们肉眼可以看见的裂缝，并进一步蔓延。或者由于工人没有做好养护工作，对于混凝土降温期间的反应没有进行合理的控制，也会造成混凝土的物理性反应加剧^[1]。

（三）人员因素

在施工的过程当中，如果工作人员没有进行合理的人员调度，进行充分的安全交底以及技术交底、工人没有按照合理的施工配比进行混凝土材料的选择以及混凝土施工程序的控制等，在实际施工的过程当中，就很有可能造成混凝土的裂缝问题。或者由于项目部内部的质检人员自身质量监管不到位、管理人员对于已经出现的细小裂缝没有引起足够的重视，导致混凝土表面或者内部出现大面积的气穴，就会进一步降低混凝土的实际荷载承受能力，造成裂缝的延伸、发育。

二、桥梁施工中混凝土裂缝的危害

（一）裂缝分类及其各自危害程度

混凝土裂缝属于结构的较严重病害，目前的混凝土裂缝可分为表面裂缝、内部深层裂缝、贯穿裂缝，早期表面裂缝在温度骤降的情况下混凝土表面水分急速冻结，以及外部应力荷载的情况下，可能会继续发展，变成具有更大危害性的贯穿裂缝和深层裂缝，造成混凝土内部结构发生一定程度的改变。在一些车辆超载或者是振动情况之下，混凝土的安全性和稳定性将会受到严重的影响。

常见的混凝土裂缝还与气候、材料等因素，造成的一般塑性收缩裂缝以及干缩裂缝等，这种裂缝比较常见，对于桥梁的危害较小。但是对这一部分裂缝也要进行合理的观察与控制，避免其进一步蔓延，影响混凝土桥梁的结构刚性，对于构件的趋向要进行及早的分析与控制，通过加固补强等方式，提高结构的安全性^[2]。

（二）常规处理措施及其优劣、差别

常见的混凝土裂缝处理办法包含1、表面修补法;2、充填法;3、注入法;4、钢筋加固法;5、粘贴加固法;6、构件的三面或四面加围套法7、梁的单面加大截面法。

这几种方式分别适用于不同的混凝土裂缝形态，例如表面修补法、充填法和注入法，就属于不降低承载力的裂缝处理方法。表面修补法适用于裂缝较窄表面积较小的裂缝，而当裂缝较宽时可采用充填法，用树脂砂浆等材料对于裂缝进行填充。在裂缝较窄、但是深度较深时，可采用注入法，选择低粘度环氧树脂材料等注入到裂缝当中。而钢筋加固法等其他几种方式，会显著降低桥梁的承载能力，在裂缝的出现已经严重影响了混凝土桥梁构件的刚度、抗压强度或剪力差的情况下，可采用这几种控制方法。

三、桥梁施工中混凝土裂缝的防治措施

（一）工程介绍

连霍高速公路洛-三-灵改扩建陈家沟大桥中心桩号LK44+961，桥梁全长337.8m，桥面净宽20.85m。上部结构采用11跨每跨30m（4x30+3x30+4X30三联先简支后连续）的等长带翼预应力混凝土连续箱梁，每跨6片（4片中板、2片边板）预制小箱梁;下部结构采用双圆柱式墩、台和人工挖孔桩基础。

本桥位地质情况主要为：地表为低液限粘土，厚度一般为2.1-4.3m;低液限粘土，厚度为5.0-7.0m;下部为紫色或红色泥岩、砂岩等，产状较为平缓，岩质较软，实际开挖过程中还遇到相当数量的圆砾石。

陈家沟大桥属于半坡桥，行车干扰大，施工难度也较大。混凝土采用项目部拌合站集中拌制，混凝土罐车运输至施工便道处，再视便道和需要施工的橋梁结构物的平面距离和高差而灵活采用混凝土泵车泵送入模或采用汽车吊、料斗吊运入模。

（二）严把材料关

1、优化配比

科学的控制水灰比、水泥用量以及砂、石、掺合料、外加剂等，按照小范围实验的办法，对于目前所选择的水泥、细骨料和粗骨料等材料进行搭配。在现有的施工温度、施工湿度条件下，查看这种配比是否符合施工现场实际的施工条件，进行细节上的调整，例如适当的增加粗骨料的含量、减少水泥的用量或者调整细骨料的粒度等，进一步提高水泥混凝土的结构刚性。

2、选材

在进行混凝土裂缝防治的过程当中，要优化配比，根据水泥的型号以及水泥的刚性塑性程度等等合理的控制水灰比。

首先，在水泥的选择上，应选择符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》国家标准各方面强制性要求的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥或者其他的粉灰硅酸盐水泥等。除此之外，根据整个桥梁的工程设计因素以及周边地区的生产因素等，还可以选择绿色混凝土材料。

其次，在细骨料的选择过程中，要严格控制细度的模数，一般来讲要选择中、粗砂，细度模数在2.4-3.5的区间范围内。

最后，在粗骨料的选择方面，要尽可能的与细骨料和水泥材料进行搭配，尽可能降低水泥砂浆的孔隙率，按照施工当中的相关数据以及图纸的细节，尽可能的控制最大粒径，以减少水泥材料的浪费，从密实度对于粗骨料的选择进行综合分析。

3、拌和过程控制

拌和水泥混凝土时，必须要严格按照工地实验室签发的配料通知单，以及材料供应商提供的建议拌和方法，对于水、水泥、砂、石子等等按重量严格称重。在每一次施工拌和的过程当中，都要执行这种计量过程，而不能以水泥混凝土材料进入到施工现场的车、锨、桶等模糊的计量方法来进行称重。

在称重的过程当中还要有监理人员旁站，对于称重的偏差进行全过程的监督，避免误差超过允许的范围，或者由于操作人员的不负责、不仔细、不认真等，导致称重的偏差量过大。

工作人员要严格监督拌和的时间、先加入水泥、砂石材料、外加剂的顺序是否合理等。再根据水泥的吸水程度，对加入水的数量进行合理的调整，拌和时间要严格按照实验室签发的配比通知单进行，并且对水中含有的各种离子进行合理的抽样调查，只有通过小范围实验之后才能进行大规模的拌和。

拌和过程当中，要尽可能降低混凝土浇筑的温度。在运输的过程当中要合理的规划路线，避免形成时间过长、路线出现拥堵等，造成混凝土过早凝固。在运输的过程当中，尤其是夏季或者温度较高的春秋季节，要加强遮阳防晒以及温度控制。

4、拌和机具选择

依據施工组织设计和工程需要编制设备、材料物资供应计划，并按照工程进度计划和实际进展情况，及时组织施工设备进场。除拌和机具外，本工程所需的其他物资材料均由项目部自行采购及加工。

拌和机具配备工作在项目经理和技术负责人的组织下进行。物资部门负责落实供应渠道，按供应计划组织采购并保证按时到位，与施工协作队伍密切沟通，做到既确保施工需要，又避免积压浪费、占用资金。质检部门要依物资材料的质量要求，严格把关，搜集拌和机原始质量记录，对于不合格的设备、器材、材料要严禁入场。

（三）强化施工管理

1、加强温度控制与温差控制

在高温天气进行浇筑施工的过程当中，要尽可能的通过遮阳棚、洒水作业等方式，将温度控制在一定的范围之内，如果夏季当日最高气温超过30°，就要对浇筑的时间进行合理的调整，尽可能安排在低温时段如早上太阳出来以前或夜间进行，以利于混凝土散热，防止温度裂缝的出现。并且尽可能选择避开大风天气，如果风力已经超过六级，外部没有任何遮挡装置，则要停止浇筑作业。

2、放置钢筋网片

混凝土保护层厚度小会导致混凝土出现裂缝，影响桥梁的使用寿命;但是当混凝土保护层厚度过大时同样会出现混凝土裂缝，在改扩建施工中遇到相当比例的老桥不同程度的出现了沿主筋开裂的混凝土裂缝，对于老桥只能由养护单位对其采用特定的方法加固处理，防止裂缝的进一步发育。

在施工时要从根本上预防大厚度保护层混凝土开裂的最佳处理方式，是在保护层厚度大于5㎝的平面加入合格的丝网制品厂家全自动、智能化生产的抗裂钢筋网片;钢筋网片的网状结构，与混凝土粘结锚固性良好，承受的载荷均匀扩散分布，明显提高钢筋混凝土结构的抗裂性能。

3、 规范浇筑流程

加强浇筑面的遮阳等，避免夏季受到过多的阳光照射，造成混凝土的温度显著升高，或者冬季气温过低，造成混凝土的能量损失等。

在浇筑面控制的过程当中，要对材料的合规程度进行严格的检查，避免不符合批号标准的混凝土材料进入到料仓中，在施工的过程当中要严格禁止随意加水。

控制好浇筑过程的平整度，尤其是在收面的过程中，要对平整程度进行标高检查，不可以出现明显的台阶、反坡等情况，现场管理人员要加强台阶问题的监控，切实、有效的规避混凝土在气温骤变情况下出现的裂缝。

通过合理的振捣作业等，对混凝土的下沉情况进行严格的监控，通过选择合适的浇筑工具以及控制振捣工具的型号等，避免出现振捣不密实等情况导致的裂缝。

桥梁施工振捣作业一般采取以下办法：混凝土振捣采用插入式振捣棒，以D50×9m为主，辅以D70×6m、D30×6m振捣棒; 振捣棒应垂直或略有倾斜地插入混凝土中，插入振捣棒时稍快，提出时略慢，并边提边振，每一振点振捣持续时间宜为20-30s，以混凝土停止下沉、不再出现气泡、表面出现浮浆为度，以免在混凝土中留下空洞。 振捣棒的移动距离不超过振捣器作用半径的1.5倍，并与模板保持大约10cm的距离。振捣棒插入下层混凝土5～10cm，以保证上下两层先后浇筑的混凝土之间的结合效果良好。通过这种规范化的振捣作业控制，桥梁施工的稳定性可以大大提升，内部的空气会被最大程度的振捣出来，大幅度减少甚至避免混凝土在凝结过程当中存在气穴。

在同一层面浇筑的过程当中，要使用同一型号、同一强度的水泥混凝土。在浇筑完成之后还要进行二次抹压，避免由于干缩产生的裂缝，增加混凝土材料的密实程度。在混凝土浇筑过程中，随时观察所设置的预埋件、预留孔位置，若发现移位及时校正;在灌注过程中注意模板、拉杆等受力构件的工作情况，设专人检查，如有明显变化立即校正并加固，处理后方可继续浇筑。

4、管理养护操作

浇筑完毕12h之后即可开始混凝土表面的养护工作，养护时间要超过一周。有一些桥梁使用了抗渗混凝土，则要适当的延长养护的时间，尤其要做好高温天气以及低温天气的养护时长控制，避免混凝土出现干缩裂缝。还要根据温度选择合适的拆模时间，在气温出现剧烈波动的情况下，要对混凝土表面进行保温作业，例如加装保温层、喷洒养护剂等方式，避免温度骤降出现裂缝^[4]。

桥梁在混凝土浇筑过程中，当底板顶面混凝土达到2.5MPa后，覆盖土工布并洒水保湿养护;箱梁内壁及外侧壁、底板底面因洒水难以实施，采用喷淋水管进行保湿养护。混凝土养护须安排专人轮班24h不间断值守，确保梁体混凝土在养护期内始终处于湿润状态。

（四）加强人员管理

1、 强化人员培训

开工前，项目经理根据工程施工需要，对施工力量进行有效组织、管理和协调，做到分工合理、责任明确。做到全员安全教育、培训到位、考核合格、特种作业人员持证上岗。为满足工程施工需要，配备必要的办公设施、设备，配备移动电话、对讲机等通信设备，以便于

2 、各级管理人员和协作队伍、作业班组的技术交底、考核

一方面，合理进行工期安排：在保证工程施工质量和安全的前提下，根据项目施工现场实际情况，结合项目部的综合施工能力，严格按照施工工艺、技术标准，合理、有效的组织施工，以获取最好的经济效益和社会效益。

另一方面，根据工程结构特点，对施工组织设计、施工方案所确定的各种施工方法、技术组织措施、施工工序的局部优化、机械设备配置以及管理模式运作的前提下进行编制，对各级工程技术人员以及管理人员、协作队伍、作业班组，进行全面、彻底、全流程、全岗位的技术交底、考核^[5]。

四、结束语

综上所述，只有针对不同类型的混凝土裂缝产生原因进行精准分析、找寻合理的控制办法、进行事前、事中预防，才能有效提高桥梁混凝土的结构完整性。从本文分析可知，研究混凝土裂缝及其防控措施，有利于我们从发现问题、解决问题的角度看待目前施工过程中存在的不足。因而我们要加强事前控制，做好事中把控，切实提高混凝土裂缝防控的工作能力。

参考文献：

[1]徐国整，廖晨聪，陈锦剑.基于HU-ResNet的混凝土表观裂缝信息提取[J/OL].计算机工程：1-14[2019-11-15].

[2]龚新亚.混凝土楼板结构自防水工程应用研究[J].佳木斯职业学院学报，2019（11）：221-222.

[3]孔祥清，何文昌，邢丽丽.钢-聚丙烯混杂纤维对再生混凝土抗冲击性能的影响[J/OL].复合材料学报：1-13[2019-11-15].

[4]张丽.建筑施工中大体积混凝土施工技术要点分析[J].建材与装饰，2019（31）：22-23.

[5]王启明.高速公路桥梁施工中出現混凝土裂缝的原因及处理分析[J].科技创新与应用，2019（29）：123-124.