浅析桥梁混凝土工程质量病害的产生与防治

王忠鹏 郭兵

摘要：简介常见混凝土质量病害，分析混凝土病害的产生原因 ，阐述几点混凝土施工中的注意事项，提出几点保证混凝土质量的建议。

关键词：混凝土质量病害;裂缝、坍塌;产生原因;注意事项

近年来，随着混凝土在拱桥和梁桥中的广泛应用，混凝土质量病害，格外受到业界的关注。在很多的混凝土工程中曾出现裂缝，露筋，坍塌，表观破损等情况，如何减少和防治桥梁工程中混凝土的质量病害，显得尤为重要。我公司在数十年的桥涵施工中，不断摸索、总结经验，对在施工中如何保证和提高砼质量积累了大量的管理经验和施工方法，探讨一些国内外的新工艺新方法，本人总结整理后浅述如下。

一、常见的混凝土质量病害

（一）裂缝

常见的裂缝根据引起原因不同分为荷载裂缝，温缩裂缝，干缩裂缝，结构裂缝及原材料质量引起的裂缝等。许多公路桥梁及各种构筑物，在还没有施加外荷载，混凝土结构尚未承重时，刚浇筑完就出现的裂缝，是由于混凝土结构自身的受力状态还没有达到设计荷载值的缘故，这种裂缝一般属于混凝土的干缩裂缝。

（二） 露筋

露筋是指混凝土硬化前受外力导致剥落而使构件成型后钢筋外露的现象，在钢筋混凝土浇筑过程中振捣不到位，保护层垫块没有设置或者固定不牢固，混凝土坍落度小，或拆模早都是导致露筋的原因。

（三）外观质量缺陷

混凝土外观质量缺陷一般常见的有，蜂窝，麻面，线性不顺畅，起皮，剥落等。

（四）断层

断层常见于分层浇筑的大体积混凝土构造物，大型构造物通常难以一次成型，用导管灌模时振捣深度不够，或者层与层之间的部位浇筑不连贯，都容易导致断层。尤其在浇筑钻孔灌注桩时，断层是不被容许的，一旦出现断层很难补救，一般按废桩处理。

（五）坍塌

混凝土結构坍塌是比较严重的质量事故，当施工进度过快，混凝土结构底部未达到设计承载强度时加重荷载，导致底部模板爆裂或混凝土结构的底部断裂。

二、引起混凝土质量病害的原因分析

（一）环境原因

外界环境过于恶劣，造成结构达到标准设计强度的时间难以准确预计，这种情况下的混凝土结构物容易引发性能退化或是过早破坏;温度湿度的过高或过低，使用添加剂难以抵消时，也能导致结构承载应力与设计值不符;暴露于海洋和公路冰盐环境中的混凝土结构由氯盐引发钢筋锈蚀而导致性能退化甚至过早破坏;使用时，超过设计荷载等原因;混凝土具有热胀冷缩的性质，超过混凝土抗拉强度时即产生裂缝。

（二）施工工艺不当

不良的施工工艺也是导致施工质量下降的主要原因之一，混凝土构造物是庞大的圬工结构体系，成型以后，部分质量问题很难通过检测直观的显现出来。施工时，往往对所有的混凝土构造物在不同的环境条件下，采用相同的施工工艺，不能及时根据温度湿度水文的变化及时调制施工工艺是导致构造物质量参差不齐的主要原因。

（三）设计方面考虑不周

对结构进行计算时，计算模型不合理，结构受力假设与实际受力不符，荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误，结构安全系数不够;结构设计未考虑施工的可行性，设计截面不足;钢筋设计偏少或布置错误，结构刚度不够等。在考虑设计方案时，混凝土构造物部分的地基处理的重要性考虑不足，影响构造物基底平衡。

（四）原材料的原因

混凝土原材料质量引起的裂缝，混凝土主要由水泥、砂、骨科、拌合用水及外加剂等组成，配置混凝土时所采用的材枓不合格，可能导致结构出现裂缝。砂石骨科粒径太小、级配不良、空隙率大，会造成水泥和用水量加大，从而降低了混凝土的强度，使之容易出现裂缝坍塌等病害，如果使用超出规定的特细砂，后果更严重。砂石中有机质和轻物质过多，延缓了水泥的硬化过程，降低混凝土强度，特别是早期强度。拌合水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。

三、混凝土工程施工的几点注意事项

（一）对环境差异较大工程，进行单独的设计施工和技术交底，从控制温度、改进设计和施工操作工艺、改善混凝土性能等方面人手。

在高温地区减少水泥用量降低混凝上的入模温度，避开高温时段施工;对原材料降温处理;降低水泥水化热的温升，选用低水化热的水泥，掺入优质粉煤灰加快浇筑混凝土的散热。

低温环境下优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸水泥，应注意其中掺合材料对砼抗冻、抗 渗等性能的影响。

海洋环境中，高耐久性混凝土可以使用普通硅酸盐水泥，但必须同时使用矿物掺合料粉煤灰（占胶凝材料25%以上）或矿粉（50%以上）或硅灰（6%以上），混凝土水胶比低于0.38。

（二）使用钢模分层浇筑混凝土时，每层不大于30cm，并使温度分布均勻，在大体积混凝土中还可预埋或利用一些管孔道通过冷水或冷风降温。在混凝土初凝前，进行二次振捣。可有效消除因塑性沉降引起的内分层，提高混凝土的强度。

（三）桥梁墩台混凝土应一气浇灌，尽量不设施工缝。对墩身不可避免的施工缝要按技术规范要求，凿毛该混凝土表面，用水冲洗，在混凝土浇注前，对水平缝铺一层2cm～3cm的1：2水泥砂浆，然后再继续浇筑混凝土。u型桥台要作好台背的防水排水设施，防止填土过湿或排水不良产生裂缝。

（四）加强浇筑混凝土的表面保护。如表面应及时用草席、草袋覆盖，并洒水或蓄水养护。夏天延长养护时间，寒冷季节争取保温措施，保护混凝土表面，特别是薄壁结构延长拆模时间，可延缓降温，使混凝土中心与表面温度差减小，以防急剧降温。

（五）合理安排工序，将混凝土建筑物的施工作为重中之重，将养护时间预留充分;施工过程中，严格按照混凝土施工规范标准执行;严禁在施工阶段中不加限制的堆放施工机具、材料;严禁随意翻身、起吊、运输、安装预制混凝土构件;严禁不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序等。

四、结语：

在施工中我们要不同情况不同对待，施工方法不应该一概而论，理论需结合实际，按照不同地质条件，不同施工情况，选择最合适有效的方法，以上处理方法只是本人的浅薄见解，还有更多更好的方法有待探索，随着科技的进步，我国公路桥梁事业迅猛发展，路桥人在公路桥梁工程的施工过程中精益求精，必将打造出更加完美的精品工程。

参考文献：

[1]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京：人民交通出版社.

[2]刘玲嘉.桥梁工程，人民交通出版社，2006.

[3]张誉，等.混凝土结构耐久性概论[M].上海：上海科学出版社，2003.