桥梁工程施工中混凝土裂缝的成因及防治

成因及防治

李彩旺

（中建路桥集团有限公司，河北石家庄050000）

摘要：总结了桥梁工程施工中混凝土温差裂缝、荷载裂缝、干缩裂缝、地基变形裂缝的形成原因及危害，提出了桥梁施工

中混凝土裂缝的防治与处理措施，包括控制桥梁的荷载、加强冬季施工管理、合理调整钢筋位置、加强混凝土结构的早期维护，旨在提升桥梁工程施工质量，保障人们的出行安全。

关键词：桥梁工程；混凝土裂缝；病害防治中图分类号：U445.71

文献标识码：B

0引言

混凝土是桥梁工程中十分重要的一种施工材料，其应用广泛，施工便利，但由于混凝土抗拉性能较差，因此容易产生裂缝。一旦混凝土出现裂缝，不仅会影响桥梁的使用寿命，严重时甚至会导致桥梁垮塌。因此，加强对桥梁施工裂缝的防治尤为重要。

附加应力达到了一定数值，并且这个数值大于构件的抗拉强度时，混凝土结构就会出现裂缝。

2桥梁工程施工中混凝土裂缝的危害性

2.1腐蚀的危害

如果在桥梁使用过程中混凝土出现了裂缝，就会有各

种物质进入其中，并且还会受到空气、水的作用而逐渐侵

1桥梁工程施工中混凝土裂缝的形成原因

1.1温差裂缝的形成原因

混凝土浇筑完成之后，在混凝土初凝到终凝的过程中

蚀到桥梁的内部结构，虽然部分金属构件受到纯化膜保护，但产生的化学反应仍然会破坏并腐蚀金属构件。2.2碳化的危害

一旦桥梁混凝土施工过程中出现了裂缝，那么就容易

水泥会发生水化热反应，水化热反应会释放出较多的热量，从而促使混凝土温度升高。当混凝土内部温度升高，而外部温度又相对较低时，混凝土内部就会产生压应力，而表面会产生拉应力，当拉应力超出了允许范围时，桥梁就会产生温差裂缝。1.2荷载裂缝的形成原因

荷载裂缝形成的主要原因是桥梁结构受到了后期荷载

引起桥梁构件出现碳化现象，进而会对混凝土构件的受力产生影响，出现安全隐患。同时桥梁混凝土的原材料受空气、水分的化学作用会产生碳酸钙，从而导致混凝土构件的承载能力下降，进而影响桥梁运行的安全性。2.3渗漏的危害

桥梁混凝土一旦出现裂缝，就会导致桥梁出现渗漏现

的作用。一般情况下，非预应力预制梁板会采用预拱进行预制，当受到后期荷载的压力，就会造成预拱消失，而底部的抗拉位置就会出现裂缝，当裂缝超出了一定范围值，就会严重破坏桥梁的结构安全，形成荷载裂缝。1.3干缩裂缝的形成原因

由于混凝土施工后会有一段时间暴露在空气中，受不

象，而当遇到雨雪天气，雨水就会通过混凝土的裂缝慢慢渗入到桥梁的内部结构中，进而造成混凝土结构发生水解现象，并且也会对混凝土构件的受力造成影响，加之雪天容易出现冻胀，因此易造成裂缝扩大，影响桥梁结构的稳定性和安全性。

饱和空气的影响其会产生物理化学反应，使得混凝土的体积由于水分的蒸发而不断缩小，当混凝土体积缩小到一定程度时，就会产生由干缩引起的裂缝。另外，桥梁表面铺装层如果太薄，也会引起混凝土的表面出现裂缝。1.4地基变形裂缝的形成原因

在混凝土施工过程中，由于受地质勘察、地基冻土等

3桥梁工程施工中混凝土裂缝的预防措施

3.1控制桥梁的荷载

在进行桥梁结构设计时，设计人员要充分了解桥梁的

实际建设地点和周围的环境，进行合理规划，同时合理分配和布置桥梁内部的钢筋结构，最重要的是要确保在设计荷载范围内全面考虑安全系数，保障桥梁的实际荷载在混凝土的强度、刚度所允许的范围内，避免由于应力太大或

因素的影响，会导致混凝土的内部结构产生附加应力，当

收稿日期：2017-03-14作者简介：李彩旺（1986—），男，河北邢台人，助理工程师，主要从事公路桥梁工程建设工作。

121

总437期

2017年第23期（8月中）

者刚度不够而产生裂缝。3.2加强冬季施工管理

一般情况下，桥梁施工都会安排在春、夏、秋这三个

季节，原因是这三个季节的温度相对较高，有利于提高桥梁施工速度，而冬季施工容易出现冻胀裂缝。但如果避免不了在冬季施工，施工人员就需要对桥梁采取包裹养护、蒸汽加温等保温措施，以避免冻胀裂缝的出现。3.3合理调整钢筋位置

在进行桥梁施工时，一定要增设传递温度的分布钢

筋，使混凝土内部的热量能够快速、及时地传递，从而有效控制内部热量增高的现象。同时，在对钢筋进行设计时要确保不会改变配筋率，并在此基础之上错开上、下层筋，在底层钢筋与顶层钢筋之间一定要设置温度分布钢筋，以起到连接上、下层钢筋的作用，从而降低混凝土收缩的程度。

3.4加强混凝土结构的早期维护

对混凝土结构进行早期维护是避免混凝土产生裂缝的

有效方法之一。在对混凝土结构进行早期维护时，如果在低温条件下施工，就要做好覆盖保温的工作，同时不仅要避免混凝土内、外部之间产生太大的温差，还要避免由于混凝土的温度太低使水分变成固态冰，最终导致混凝土体积膨胀而产生裂缝；如果在高温条件下施工，施工人员需要采取覆盖洒水的方法对混凝土进行养护，以防止混凝土表面由于受到暴晒而产生裂缝。

44.1桥梁混凝土裂缝的处治办法

裂缝表面修补

首先，混凝土表面出现裂缝，多数情况是由于外部水

分流失所造成的，这种情况表现为一些细小的裂纹，但总体上并没有呈现出连续的特点。具体的处理方法为：在施工过程中对混凝土加以覆盖，避免混凝土受到阳光直射，同时在混凝土表面进行洒水养生，以预防开裂。

其次，还可采取修补的方法对混凝土裂缝进行处治。此方法主要是针对混凝土的表面裂缝、深层裂缝等，其减小了对混凝土结构承载力的影响。该方法较为简单，即将环氧胶泥、水泥浆等材料涂抹在混凝土表面的裂缝处即可达到修补的效果。但如果涂抹上水泥浆之后混凝土仍然出现开裂现象，就需要在修补时将玻璃纤维布粘贴在裂缝处进行修补。

再次，混凝土开裂还有可能出现在大体积混凝土构件当中，而这种情况就比较严重，需采取巩固性措施。具体方法为：在混凝土的拌和过程中加入一定比例的骨料，通过材料的合理搭配减缓水化热的释放过程，从而更好地控制混凝土原料的内部温度。同时，还可在上述方法的基础上，增加冷却装置，实现对内部温度的良好控制，从而避免开裂现象的反复出现。4.2灌浆修补

当桥梁混凝土出现的裂缝严重影响到桥梁运行时，就

需要采取灌浆修补的方法。其工作原理是通过真空压力设施将浆质料压入到裂缝当中，一段时间后浆质料就会慢慢地硬化，然后对裂缝处的混凝土进行连接固化，达到修补的目的。4.3结构加固

由于混凝土出现的裂缝会严重破坏桥梁的主体构造，

可采用结构加固的方法来提升混凝土构造的预应力，并对支点进行加固，以达到修补裂缝的目的。4.4加设应力层

在控制反射裂缝的产生和扩展方面，应力吸收薄膜有

很大的优势，可以有效地减小裂缝处相对位移产生的应力对面层的影响。由于防裂效果与吸收薄膜的弹性模量有很大关系，模量越低，防裂效果越好，所以在选择应力层材料时，要选择韧性高、变形率大的应力薄膜。另外，还要使用加筋沥青和土工格栅，从而实现对反射裂缝、疲劳裂缝、车辙等的有效控制，但要根据不同的控制要求，在施工中选用不同类型的格栅，并将搅拌均匀的热沥青和磨细的废橡胶粉铺设在面层中间，使其形成薄膜或与砂石共同形成薄层。经试验验证，橡胶沥青吸收膜是吸收应力效果最好的应力吸收层。

除此之外，裂缝处理一般包括三道工序，即：扩缝、清缝、灌缝。对于不同开裂程度的裂缝应采用不同类型的灌缝材料。以横向裂缝为例，其处理方法应为：①细裂缝可采用改性乳化沥青灌缝，而粗裂缝可采用改性沥青灌缝；②灌缝前应该清除裂缝内的杂物，并保持缝内干燥洁净；③灌缝后在其表面撒布一定厚度的粗砂或者石屑，以保证灌缝的强度。

5结语

总之，桥梁工程中经常会遇到混凝土裂缝，其对桥梁的安全和运行有着较大的威胁，这就需要桥梁施工人员在施工过程中严格遵循工艺流程和材料管理标准，做好施工质量控制，减少由于混凝土出现裂缝而导致的质量问题，以提升桥梁混凝土的施工质量，延长桥梁的使用寿命。

参考文献：

[1]郝崇飞.浅析桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及防治

[J].民营科技，2011（3）：253．

[2]李开艳.混凝土桥梁施工裂缝的成因及防治对策分析[J].

门窗，2013（1）：252-253.

[3]李抗生.桥梁结构混凝土施工中裂缝产生的原因及其防

治[J].科技创新导报，2012（13）：126．

[4]田向东.浅谈混凝土桥梁施工裂缝形成的原因及防治措

施[J].经营管理者，2014（9）：391．

[5]侯良民.浅谈混凝土桥梁施工裂缝产生原因及防治措施

[J].中国城市经济，2011（15）：236．

（下转第125页）

122

交通世界TRANSPOWORLD表1恒载+特种车作用下关键截面内力比较

截面位置边跨0.4L中支点附近中跨跨中

内力弯矩（kN·m）弯矩（kN·m）剪力（kN）弯矩（kN·m）

①悬臂施工-83226123321965431936②一次成桥-223348106293417887099②/①2.732.680.861.74估是非常必要的，必须进行一系列的计算。在实际计算分析中，为了保证计算的准确性和通行安全，应采用与实际施工方法一致的建模方法。

参考文献：

[1]李笑红，张星臣.铁路超重车安全通过简支梁桥的运输

条件[J].中国铁道科学，2015，36（4）：122-128.[2]武隽，杨飞，院素静，等.特重车交通荷载作用下大跨

拱桥动力响应分析[J].建筑科学与工程学报，2014，31（1）：68-75.

[3]王凯，刘建磊.预应力混凝土空心板桥在特重车通过时

结构性能安全评定[J].公路工程，2014（5）：241-246.[4]牛广峰，杜青超.重车作用下桥梁承载能力分析[J].低温

建筑技术，2013，35（10）：49-50.

（编辑：付修竹）

由表1可知，在考虑两种不同施工方法后，特种车通过能力检算所得的结构内力差异较大。一次成桥结构内力显著大于按实际施工方法计算所得内力，最大差值为2.73倍。这样的计算结果将可能导致本可正常通过的特种车，因计算方法采用不当而无法通过。因此，为使计算结果真实合理，在进行特种车通行能力计算时，应采用与桥梁实际施工方法一致的计算模型。

4结语

对特种车通过公路桥梁时桥梁的承载能力进行合理评

（上接第122页）

[6]李健飞，张爽.桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及防

治对策[J].中国新技术新产品，2009（23）：86.[7]刘宗智.浅析桥梁工程施工中混凝土裂缝原因与防治措

施[J].科技风，2010（2）：131，153.

[8]刘清华.桥梁施工中混凝土裂缝的成因及防治措施[J]．

交通世界（建养机械），2013（4）：283-284．

（编辑：付修竹）

125