桥梁混凝土结构的裂纹 及加固技术探析

蒋 伟

(上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司南京分公司，上海 210000）

1 桥梁钢筋混凝土结构裂缝出现的原因

1.1 材料问题

在桥梁钢筋混凝土结构中因材料而出现的裂缝问题主要集中在水泥、砂和石等质量上，其中水泥的质量问题主要是由水泥自身的安定性、含碱量和强度上的不符合标准引起的，主要为水泥安定性的不合格、强度不够或是水泥含碱量过高；砂和石骨料的粒径不够、级配不良或者是空隙率多或大同样会导致混凝土强度抗渗性和抗冻性的降低。

1.2 施工工艺

施工工艺不完善导致多种桥梁裂缝，从以下四个方面来予以具体说明。

1.2.1 水分蒸发和水泥结石混凝土

在施工过程中由于水分蒸发和水泥结石混凝土发生干缩导致裂缝的产生，且这种状况在实际施工过程中发生较为频繁。

1.2.2 施工工艺的影响

混凝土在进行拌和成型过程中，施工工艺对混凝土性质造成的影响。这主要是因为混凝土本身是一种人造的混凝型材料，因此其质量好坏与否一个重要的衡量标准就是其成型后的密实和均匀程度，而混凝土密实和均匀程度的影响因素是分布在整个混凝土制备过程中的，包括搅拌、运输和振捣等所有的工序。

1.2.3 混凝土浇筑模板本身的不足

混凝土浇筑模板本身的不足同样会导致桥梁混凝土裂缝的产生，主要是因为模板构造的不当会直接引起混凝土结构漏水、漏浆或者是刚度不足等问题的出现，施工进行的过程中，如果钢筋受到污染或是混凝土保护层设置不到位，都会导致裂缝的产生。

1.2.4 混凝土的养护

混凝土的养护，与裂缝产生密切相关的就是混凝土早期的养护，这是因为在早期养护阶段混凝土还没有完全硬化，如果此时干燥速度过快就会直接导致混凝土体发生不均匀收缩而产生裂缝。除此之外，水泥在进行水化或是硬化的过程中还会散发大量的热量，这一热量的释放会使得混凝土内外存在较大温差，当这一温差超过一定限度以后，混凝土收缩的不一致就导致裂缝产生。

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1.3 地基变形

地壳结构始终处于运动的状态下，因此在桥梁建设进行选址工作时若没有对建设地址进行详细而真实的调查的话，就会导致勘测过程的不准确。当桥体建设完成以后，一旦地壳发生移动，就会导致桥梁自身的地基发生水平方向上的位移，虽然说地壳本身发生的移动变化并不明显，但是此种变化经扩大反应到桥梁内部后的影响却是非常巨大的，严重时甚至会导致桥梁的裂损和坍塌。

1.4 温度变形

温度对桥梁裂缝的促进和推动作用是通过混凝土自身的热胀冷缩作用实现的，当环境的温度发生较大的变化时，就会在混凝土内部相应的产生较为明显的温度变形，由此进一步产生温度应变附加应力，当这一附加应力超过混凝土自身的抗拉强度时，就会在桥梁混凝土结构的表面上产生裂缝。

1.5 湿度变形

混凝土在空气环境下，会逐渐的硬结，且相应体积也会逐渐减小，这也就是干缩作用，干缩作用和现象在实际的施工和建设过程中也非常常见，大多是出现在现浇墙板式结构和现浇的框架结构上，出现的原因多是因为不完善的养护过程。对混凝土结构的收缩规律已经有一定认识，也就是早期收缩的速度比较快、后期比较慢，针对于这样一种实际特点，在进行设计时就可以考虑对一些超长或者是超厚的建筑物的混凝土结构掺加膨胀剂，就基本上能够实现所希望的目的。

2 桥梁钢筋混凝土裂缝的防治和处理措施

根据在施工过程中桥梁钢筋混凝土裂缝出现的原因和影响因素，针对性的提出了防治和处理措施，这样一些措施的考虑和应用在很大程度上能够对施工的质量予以把握并在一定程度上延长桥梁结构实际的使用寿命。

2.1 把握好工程建设的质量

在桥梁建设过程中切实做好质量把握问题需要做很多工作，从以下三个具体的方面加以分析。

2.1.1 做好对结构的分析和计算工作

在施工前做好对结构的分析和计算工作，一旦在设计和计算中发现显著问题，就需要及时与设计单位进行协调、修改和处理。在这一工作进行的同时还需要对进场的材料予以管理和控制，不符合工程相关要求的材料坚决不予采用。

2.1.2 高度重视钢筋配置方面的问题

2.1.3 不可更改和变动施工的配合比

施工的配合比在确定以后不能进行更改和变动，在进行材料的振捣送料时，也需要绝对充足的材料供应，不允许在施工的过程当中发生材料供应不足的状况。在某些施工环境下，如果材料的运输距离较长导致材料流动性降低或堵塞管道，则应当在材料中加入减水剂来提高水泥实际的和易性来解决这一问题，而不应当加入大量的水。混凝土的振捣要进行的足够充分，实现这样一种目的和标准的方式就是控制好振捣时间，不能过长也不能过短。时间过长会导致振捣的密实度不够，而振捣的时间过长则会导致分层，在这样一种状况下，混凝土结构的强度将分步不均匀。

2.2 加强养护工作

在施工现场做好养护工作是非常有必要的，但在现今的桥梁施工过程中，往往对于砼养护的工作认识不到位，这一状况的发生在很大程度上是由于施工过程中管理人员认识的不到位。他们在施工的过程中简单的认为，只要将施工过程中的材料用量控制准确，并保证水泥用量的合理，基本上就能够保证桥梁混凝土结构最终的强度，但实际上，工程后期的养护工作也是非常重要甚至是必要的，若后期的养护工作中洒水不及时或者是表面的覆盖养护工作没做好，就会在其表面上发生裂缝现象。

2.3 做好裂缝处理工作

尽管已提出了一系列裂缝的防治措施，但在实际的工程条件下，很难彻底的控制裂缝的出现，实际上裂缝也是不可避免的。因此，在桥梁施工时，不仅要考虑防治措施，还要做好裂缝出现以后的治理措施，且这一处理措施根据裂缝的特点可以分为细小裂缝的处理、超出允许范围的裂缝处理和大裂缝处理这三大类。前者在不影响结构整体的情况下可以不予处理，而后两者往往需要根据实际的状况进行加固处理或者是重建处理。

3 结语

实际上，在桥梁混凝土结构中出现的裂缝在施工的工程环境下是很难彻底根治的，我国到目前为止也还没有制定出一整套行之有效的解决方法和行业规定。因此，在进行施工的过程中，需自行探究和分析，总结出尽量减少裂缝和不出现裂缝的方法，这对于桥梁结构稳定的提高和整个桥梁建设技术的发展都有重要意义。

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