对桥梁施工混凝土裂缝探讨

———对桥梁施工混凝土裂缝探讨混凝土开裂已成为影响工程结构使用寿命的重要影响因素之一。在混凝土桥梁结构上产生的各种各样的裂缝，形成的缘由也是千差万别，因此其危害性也会有显著的差异。为此，本文首先概述了裂缝的种类和成因，而后从设计和施工两个方面论述了怎样防治混凝土桥梁的施工裂缝。

1裂缝的种类及成因分析

1.1荷载作用产生的裂缝。钢筋混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，又可细分为直接应力裂缝、次应力裂缝两种。承受拉(轴)力和弯矩的钢筋混凝土构件在横截面会产生一维的拉应力，承受剪力和扭矩及其他复合受力结构则会消失主拉应力，它们都可能会在垂直于主拉应力的方向产生裂缝。裂缝一般沿构件宽度方向贯穿部分截面或全截面。依据截面外形的不同，荷载裂缝的形态也会有所不同。

1.2混凝土收缩引起的裂缝。混凝土收缩所产生的裂缝是最常见的一种裂缝，包括塑性收缩、缩水收缩、自生收缩和碳化收缩等，实际，以前两种收缩裂缝为主。混凝土浇筑4~5h后，水泥水化反应激烈，渐渐形成分子链，水分急剧蒸发，骨料下沉，混凝土硬化尚未完成，此时发生的收缩称为塑性收缩。骨料下沉，受到钢筋阻挡，形成沿钢筋方向的裂缝，此即为塑性收缩裂缝。混凝土初步硬化完成后，表层水分渐渐蒸发，湿度渐渐降低，混凝土体积渐渐减小，称为缩水收缩。混凝土内外收缩不匀称，表面收缩大，因此会受到内部混凝上的约束，表面混凝土将会承受拉力，超过抗拉强度后，便会产生收缩裂缝。

1.3温度变化引起的裂缝。混凝土桥梁属于大体积混凝土工程，在浇筑过程中,混凝土内会产生较大的水化热，假如实行的措施不当，会造成混凝土内外的温差过大，产生较大的温差应力，从而导致混凝土产生裂缝。

1.4基础变形引起的裂缝。桥梁工程一般跨度大，宽度窄，基础竖向不匀称沉降或水平方向位移，即使是很小的数值也会在结构中引起较大的附加应力，一旦超出结构的抗拉力量，就会发生开裂。基础沉降变形的主要缘由有地质差异太大或勘察不详、结构荷载或基础类型差别太大等。

1.5施工工艺质量引起的裂缝。①支架地基未压实、基础承载力不够，浇筑混凝土后支架产生不匀称沉降；②支架刚度、强度、稳定性不足或模板刚度不足，浇筑混凝土中,混凝土自重及侧向压力迫使模板变形；过旱拆模或野蛮拆模引起的裂缝；③混凝土搅拌、运输时间民，引起混凝土坍落度过低，和易性不好；④混凝土协作比不符合规范要求，水泥、碎石、砂、外加剂、外掺料等不符合规范要求；⑤擅自更改设计水灰比，从而导致混凝土凝聚硬化时收缩量增加；⑥混凝土未能严格按规范要求分层、分段浇筑，混凝土浇筑不连续；施工缝处理不到位；⑦混凝土振捣不密实、不匀称，消失蜂窝、麻而、空洞等，减弱了截而承载力，引起钢筋锈蚀等；⑧混凝土养护措施不当，使得混凝土的结构强度未达到设计目标。

1.6钢筋锈蚀引起的裂缝。一般桥梁结构都处在自然环境下，若构件爱护层过薄、密实性较差或防腐措施不当，混凝土中的钢筋就会锈蚀，引起体积膨胀，导致混凝土顺筋胀裂。这种先锈后裂的纵向裂缝一旦发生，就会逐步恶化，最终导致混凝土爱护层成片剥落甚至钢筋锈断。

1.7构件不能自由仲缩引起的裂缝。现浇桥梁混凝土达到肯定强度时支座临时锁定未准时解除，造成梁体不能自由伸缩引起的裂缝。除了以上所列的几种裂缝以外，施工材料缺陷、气候变化等也会对桥梁裂缝的产生有影响，需要结合详细工程条件及施工过程中的变化，做好动态掌握的各项预备。

2裂缝防治措施

2.1设计防裂掌握措施。为尽量避开荷载裂缝的消失，应尽量避开结构突变或断面突变；假如结构突变不行避开，则应做好细部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋或斜向钢筋等。为防止混凝土收缩和温度变化引起的裂缝，可增加构造配筋，以提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁结构。为防止筋锈蚀引起的裂缝，设计中应严格根据规范要求掌握裂缝宽度，采纳足够的爱护层厚度及防腐混凝土。

2.2施工防裂掌握措施。

2.2.1钢筋绑扎：绑扎钢筋之前，首先应进行彻底的除锈上作以确保使用的钢筋质量。钢筋在加上场集，加上成型后运至现场进行安装，安装时严格把握钢筋的间距。钢筋规格、型号、数量、间距、几何尺寸、接头位置及质量等均应符合设计图纸和施工规范的要求，并严格做好原材料和接头试验。钢筋层间距对混凝土构件的受力性能影响显著，但钢筋爱护层厚度不够却严峻影响桥梁的使用寿命，尤其是在简单恶劣的腐蚀环境下，因此，在钢筋层间应留有足够的间距，钢筋外层与模板间应设置具备肯定厚度的混凝土垫块。

2.2.2模板的安装与拆除：针对详细工程，应对模板及其支架的承载力量、刚度和稳定性进行校核，不能盲目依照阅历和类似工程照搬使用。支架（脚手架或其他火具）应坚固牢靠，施工前必需对支架进行预压，以消退支架非弹性形变和测出弹性形变值以便立模预留预拱度。安装模板时应确保构造紧密、不漏浆、不渗水，外形规章，能保证混凝上的匀称性。模板及其支架的拆除挨次应按施工技术方案执行，未达到混凝土预定强度要求不得拆除。

2.2.3混凝土的浇筑：浇筑之前首先要对模板及支架、钢筋及其爱护层厚度、预理件、预留孔洞等进行检查，确认无误后方可进行浇筑。混凝土的拌和运输等必需满意连续浇筑要求。浇筑还要防止钢筋、模板、定位筋、垫块及预理管适的移动和变形。大体积混凝土浇筑还要满意分层浇筑、分层振捣的要求，并应实行肯定的散热措施，有效降低混凝土内外的温差，从而削减温度裂缝的产生。振捣要密实，确保混凝土能填充到各个角落，同时也要避开过振引起塑性裂缝和干缩裂缝。

2.2.4混凝土的养护：混凝土终凝后应准时采纳掩盖、洒水、喷雾或薄膜保湿等措施进行养护，避开急剧干燥、温度急剧变化、振动以及外力干扰等。对于硅酸盐水泥、一般硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，养护时间不得少于7天，对于有抗渗要求或设计有明确要求的混凝土，养护时间不得少于14天。冬季施工，不得向暴露部位的混凝土直接浇水养护，应用塑料薄膜或其他保温材料进行保温、保湿养护。

2.2.5其他措施：桥梁结构设计中考虑了施工挨次对内力的影响，施工中应严格根据制定的方案进行，不得随便更改施工挨次，以免引起不必要的附加应力导致结构开裂。施工技术方案中，应做好入模混凝土的温度掌握、浇筑后混凝土温度掌握、养护及拆除模板后的养护等措施，施工前做好施工技术交底，落实各项施工任务，安排专人进行技术指导和质量监督。

在桥梁施工过程中，只要严格掌握好材料质量、施工工艺、以及现场的施工管理，依据现场条件，材料特点，气温等多种因素，实行合理的措施，就能有效地掌握裂缝的产生，确保工程质量。混凝土开裂已成为影响工程结构使用寿命的重要影响因素之一。在混凝土桥梁结构上产生的各种各样的裂缝，形成的缘由也是千差万别，因此其危害性也会有显著的差异。为此，本文首先概述了裂缝的种类和成因，而后从设计和施工两个方面论述了怎样防治混凝土桥梁的施工裂缝。

1裂缝的种类及成因分析

1.1荷载作用产生的裂缝。钢筋混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，又可细分为直接应力裂缝、次应力裂缝两种。承受拉(轴)力和弯矩的钢筋混凝土构件在横截面会产生一维的拉应力，承受剪力和扭矩及其他复合受力结构则会消失主拉应力，它们都可能会在垂直于主拉应力的方向产生裂缝。裂缝一般沿构件宽度方向贯穿部分截面或全截面。依据截面外形的不同，荷载裂缝的形态也会有所不同。

1.2混凝土收缩引起的裂缝。混凝土收缩所产生的裂缝是最常见的一种裂缝，包括塑性收缩、缩水收缩、自生收缩和碳化收缩等，实际，以前两种收缩裂缝为主。混凝土浇筑4~5h后，水泥水化反应激烈，渐渐形成分子链，水分急剧蒸发，骨料下沉，混凝土硬化尚未完成，此时发生的收缩称为塑性收缩。骨料下沉，受到钢筋阻挡，形成沿钢筋方向的裂缝，此即为塑性收缩裂缝。混凝土初步硬化完成后，表层水分渐渐蒸发，湿度渐渐降低，混凝土体积渐渐减小，称为缩水收缩。混凝土内外收缩不匀称，表面收缩大，因此会受到内部混凝上的约束，表面混凝土将会承受拉力，超过抗拉强度后，便会产生收缩裂缝。

1.3温度变化引起的裂缝。混凝土桥梁属于大体积混凝土工程，在浇筑过程中,混凝土内会产生较大的水化热，假如实行的措施不当，会造成混凝土内外的温差过大，产生较大的温差应力，从而导致混凝土产生裂缝。

1.4基础变形引起的裂缝。桥梁工程一般跨度大，宽度窄，基础竖向不匀称沉降或水平方向位移，即使是很小的数值也会在结构中引起较大的附加应力，一旦超出结构的抗拉力量，就会发生开裂。基础沉降变形的主要缘由有地质差异太大或勘察不详、结构荷载或基础类型差别太大等。

1.5施工工艺质量引起的裂缝。①支架地基未压实、基础承载力不够，浇筑混凝土后支架产生不匀称沉降；②支架刚度、强度、稳定性不足或模板刚度不足，浇筑混凝土中,混凝土自重及侧向压力迫使模板变形；过旱拆模或野蛮拆模引起的裂缝；③混凝土搅拌、运输时间民，引起混凝土坍落度过低，和易性不好；④混凝土协作比不符合规范要求，水泥、碎石、砂、外加剂、外掺料等不符合规范要求；⑤擅自更改设计水灰比，从而导致混凝土凝聚硬化时收缩量增加；⑥混凝土未能严格按规范要求分层、分段浇筑，混凝土浇筑不连续；施工缝处理不到位；⑦混凝土振捣不密实、不匀称，消失蜂窝、麻而、空洞等，减弱了截而承载力，引起钢筋锈蚀等；⑧混凝土养护措施不当，使得混凝土的结构强度未达到设计目标。

1.6钢筋锈蚀引起的裂缝。一般桥梁结构都处在自然环境下，若构件爱护层过薄、密实性较差或防腐措施不当，混凝土中的钢筋就会锈蚀，引起体积膨胀，导致混凝土顺筋胀裂。这种先锈后裂的纵向裂缝一旦发生，就会逐步恶化，最终导致混凝土爱护层成片剥落甚至钢筋锈断。

1.7构件不能自由仲缩引起的裂缝。现浇桥梁混凝土达到肯定强度时支座临时锁定未准时解除，造成梁体不能自由伸缩引起的裂缝。除了以上所列的几种裂缝以外，施工材料缺陷、气候变化等也会对桥梁裂缝的产生有影响，需要结合详细工程条件及施工过程中的变化，做好动态掌握的各项预备。

2裂缝防治措施

2.1设计防裂掌握措施。为尽量避开荷载裂缝的消失，应尽量避开结构突变或断面突变；假如结构突变不行避开，则应做好细部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋或斜向钢筋等。为防止混凝土收缩和温度变化引起的裂缝，可增加构造配筋，以提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁结构。为防止筋锈蚀引起的裂缝，设计中应严格根据规范要求掌握裂缝宽度，采纳足够的爱护层厚度及防腐混凝土。

2.2施工防裂掌握措施。

2.2.1钢筋绑扎：绑扎钢筋之前，首先应进行彻底的除锈上作以确保使用的钢筋质量。钢筋在加上场集，加上成型后运至现场进行安装，安装时严格把握钢筋的间距。钢筋规格、型号、数量、间距、几何尺寸、接头位置及质量等均应符合设计图纸和施工规范的要求，并严格做好原材料和接头试验。钢筋层间距对混凝土构件的受力性能影响显著，但钢筋爱护层厚度不够却严峻影响桥梁的使用寿命，尤其是在简单恶劣的腐蚀环境下，因此，在钢筋层间应留有足够的间距，钢筋外层与模板间应设置具备肯定厚度的混凝土垫块。

2.2.2模板的安装与拆除：针对详细工程，应对模板及其支架的承载力量、刚度和稳定性进行校核，不能盲目依照阅历和类似工程照搬使用。支架（脚手架或其他火具）应坚固牢靠，施工前必需对支架进行预压，以消退支架非弹性形变和测出弹性形变值以便立模预留预拱度。安装模板时应确保构造紧密、不漏浆、不渗水，外形规章，能保证混凝上的匀称性。模板及其支架的拆除挨次应按施工技术方案执行，未达到混凝土预定强度要求不得拆除。

2.2.3混凝土的浇筑：浇筑之前首先要对模板及支架、钢筋及其爱护层厚度、预理件、预留孔洞等进行检查，确认无误后方可进行浇筑。混凝土的拌和运输等必需满意连续浇筑要求。浇筑还要防止钢筋、模板、定位筋、垫块及预理管适的移动和变形。大体积混凝土浇筑还要满意分层浇筑、分层振捣的要求，并应实行肯定的散热措施，有效降低混凝土内外的温差，从而削减温度裂缝的产生。振捣要密实，确保混凝土能填充到各个角落，同时也要避开过振引起塑性裂缝和干缩裂缝。

2.2.4混凝土的养护：混凝土终凝后应准时采纳掩盖、洒水、喷雾或薄膜保湿等措施进行养护，避开急剧干燥、温度急剧变化、振动以及外力干扰等。对于硅酸盐水泥、一般硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，养护时间不得少于7天，对于有抗渗要求或设计有明确要求的混凝土，养护时间不得少于14天。冬季施工，不得向暴露部位的混凝土直接浇水养护，应用