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中交路桥北方工程有限公司 北京市 101100
摘要：经济水平的迅猛提升有力的推动了各项事业的快速发展，近年来，我国公路桥梁建设事业取得了长足的进步，桥梁建设数量以及公路建设里程都在不断增多和延长，为社会经济的不断发展奠定了坚实的基础。然由各类因素的影响，公路桥梁在施工中也凸显出各类问题，文章就高速公路桥梁施工中混凝土裂缝问题进行了较为深入的探讨。
关键词：路桥工程；混凝土裂缝；原因；预防措施
引言
随着经济的不断发展，我国路桥工程建设取得了丰硕的成果，在路桥工程建设中，混凝土工程占据着重要的比重，其施工质量关乎整个路桥工程的质量安全以及使用寿命，因此，研究路桥工程中的混凝土裂缝的成因及其预防措施对于整个工程建设有着及其重要的意义，十分必要。
一、高速公路桥梁混凝土施工裂缝原因分析
高速公路桥梁施工裂缝产生的原因很多，综合分析，主要体现在以下几个方面：
（一）温度原因
在一般情况下，混凝土具有热胀冷缩的特点，水泥出现的水化放热、阳光照射、周围温度的变化、大气温度的变化、湿度等因素均会对混凝土膨胀收缩的现象造成影响，在此过程中混凝土会产生出一定的应力，当应力超出混凝土所能承载的强度后，其表面就会产生裂缝。混凝土裂缝问题不同于其他建筑的裂缝，因为混凝土裂缝受多半是由于温度产生的，其受温度影响严重，裂缝会随着温度的升高或降低而出现缩拢或者扩张。混凝土浇筑完成后，水泥热量不易散发，进而引起其内部温度升高，若混凝土表面与内部温差达到极限，就可能会出现裂缝的现象，在浇筑后，没有对混凝土表面覆盖塑料薄膜或麻袋，保障其湿度以及内外温差，未全面了解混凝土在强度发展过程中内部的温度分布情况，根据温度梯度的变化情况，控制混凝土的内外温差、降温速率，进而出现裂缝现象。在混凝土逐渐凝固的过程中，其表层的水分蒸发很快，其内部也会产生剧烈的水化反应，这些足以使混凝土的内部结构发生巨大变化，进而使其出现裂缝。
（二）荷载原因
桥梁混凝土受到动荷载，静荷载以及次应力的作用时，会产生荷载裂缝。荷载裂缝包括两种主要形式：直接应力裂缝和次应力裂缝。桥梁混凝土在受到向外荷载后产生次应力导致桥梁混凝土产生的裂缝被称作次应力裂缝，如在设计内力时出现的错误，或者运输车辆的违规运行等；桥梁混凝土在受到向外荷载后产生直接应力导致桥梁混凝土产生的裂缝被称作直接应力裂缝。如桥下过往船舶与公路桥梁的桥墩发生激烈碰撞，或者受到洪水，地震等自然灾害的影响。
（三）施工原因
在高速公路桥梁施工中，产生混凝土裂缝问题的常见的原因是混凝土自身的热胀冷缩现象，收缩会导致混凝土体积发生变形，主要包括缩水收缩、塑性收缩、自生收缩以及炭化收缩。在混凝土浇筑5小时后，其水泥成分的内部会发生水化反应，使水分析出，在水泥中形成分水链，由于水分过快蒸发，混凝土中的骨料会出现下沉情况，若混凝土此时还没有完全硬化，则发生塑性收缩。一般情况下，混凝土骨料在下沉过程中会受到一些阻拦，因此会沿着钢筋的布置方向产生收缩裂缝。在混凝土硬化后，其表面水分蒸发，因此内部温度就会逐渐下降，混凝土体积就会减小，进而出现缩水收缩现象。若混凝土内外部收缩力度不均衡，外部则受到内力的制约，致使表面承受来自内部的拉力，当拉力超过混凝土表面的承受极限时，会产生收缩裂缝的现象。
（四）钢筋锈蚀
一般情况下，公路桥梁的主要结构均长时间暴露在外部环境中，加之其所处环境的影响以及防腐设施的缺乏，使高速公路橋梁的自身保护功能低于一般的建筑，在其施工中经常受到外界条件的腐蚀，在不同程度上影响了公路桥梁内部的钢筋结构，因此钢筋的体积会出现膨胀现象，进而使混凝土发生不同程度上的裂缝现象。如果不及时修护，其裂缝会随着时间的推移越来越大，影响越来越严重，最后出现保护层剥落以及钢筋断裂的情况。
二、高速公路桥梁施工中的混凝土裂缝控制
（一）施工预防措施
当温度在25-30℃时的高温环境下进行混凝土浇注施工必须充分重视高气温，高蒸发的特殊条件下，对混凝土的质量的影响。在施工过程中除严格按照国家有关技术标准和公路桥梁施工技术规范外，还应根据现场的实际情况及混凝土拌合物特征条件，采取行之有效的措施。
水泥强度愈高，则水泥石强度愈高，其力愈强，进而混凝土强度愈高。在其强度相当的情况下，水泥石强度随水灰比增大而降低。水泥的水灰比愈大，则混凝土孔隙愈多，混凝土强度愈低；反之，混凝土强度愈高。因此，在施工过程中应对混凝土的配比方案进行最优设计，设计的过程中应对高温导致混凝土塌落的现象予以充分考虑，对混凝土的配合比结合实际情况进行调整，为防止混凝土下降，可在拌合时加入适量的减水剂。当前桥梁建筑工程所选用的混凝土，多掺有硅酸盐水泥，硅酸盐水泥的水化热高，加之混凝土蒸发收缩的现象，其凝固会相对较快，因此混凝土表面极易出现裂缝，解决这一问题应该在混凝土出现剧烈的收缩时对其中添加适量缓凝剂。
一般情况下，混凝土都是选择30℃以下的水进行拌合，在施工场地温度较高时，为了防止浇筑完温度过高情况，在拌合混凝土过程中可以加入适当的冰块，进而降低其温度。或选择在气温较低的时刻进行拌合，由此避免烈日高温。砂石以及碎石在混凝土配比中的比例为80%左右，在拌合混凝土前应对用作选料的砂石、碎石进行降温。
在施工的过程中时，应加强对混凝土变形数据的监测，有效提高其抗裂性能。施工时，保证混凝土的质量满足高速公路桥梁施工的技术要求；一经发现裂缝，及时对其进行调查，根据调查数据结果进行研究和分析，进而采取相应措施对其裂缝展开修补工作。
（二）裂缝补修措施
在路桥工程施工中，由于各类因素的综合影响，裂缝或多或少都会出现，对于已经出现的裂缝，应当及时的采取补救措施，防止裂缝的进一步扩大，主要采取表面补修、灌浆法以及嵌缝法三个方式来进行。
1.表面补修
表面补修是对混凝土表面进行修补，即在混凝土裂缝的表面涂一层保护膜。在施工过程中，先将混凝裂缝内的杂物清除，并用水冲洗干净。排除积水后，在裂缝处用树脂进行填充，对适当部位进行涂抹。
2.灌浆法
灌浆法是用真空压力装置将浆质料压进裂缝，一段时间后，裂缝中的浆质料会逐渐强化、硬化，使混凝土与其成为一个整体，此种方法能长期有效的避免裂缝现象再次发生，其整体的密封性良好。
3.嵌缝法
嵌缝法是在混凝土产生的裂缝处开槽，然后向其中添置一些止水材料，这样补修既能封堵裂缝，又能确保混凝土的表面平整。此方法在补修裂缝方面十分有效。
结束语
综上所述，裂缝是高速公路桥梁工程常见的问题，会对桥梁安全性构成威胁，影响桥梁的使用功能，降低桥梁的使用寿命，在桥梁施工过程中，要严格按照施工要求进行施工，做好裂缝防范及修补措施，避免裂缝的产生，把裂缝产生的危害降到最低，保障工程建设的质量。
参考文献：
[1]白永忠.公路桥梁施工中混凝土裂缝问题探讨[J].工程技术，2012，28（6）
[2]贾艳杰.公路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因分析及处理措施[J].交通世界（建养.机械），2013，09：282-283
[3]樊飞.桥梁工程施工中混凝土裂缝产生的原因及对策[J].山西建筑，2013，34：186-187
作者简介：
霍智，男，1984年04月，专科，助理工程师.
徐亮，男，1986年02月，专科，助理工程师.
摘要：经济水平的迅猛提升有力的推动了各项事业的快速发展，近年来，我国公路桥梁建设事业取得了长足的进步，桥梁建设数量以及公路建设里程都在不断增多和延长，为社会经济的不断发展奠定了坚实的基础。然由各类因素的影响，公路桥梁在施工中也凸显出各类问题，文章就高速公路桥梁施工中混凝土裂缝问题进行了较为深入的探讨。
关键词：路桥工程；混凝土裂缝；原因；预防措施
引言
随着经济的不断发展，我国路桥工程建设取得了丰硕的成果，在路桥工程建设中，混凝土工程占据着重要的比重，其施工质量关乎整个路桥工程的质量安全以及使用寿命，因此，研究路桥工程中的混凝土裂缝的成因及其预防措施对于整个工程建设有着及其重要的意义，十分必要。
一、高速公路桥梁混凝土施工裂缝原因分析
高速公路桥梁施工裂缝产生的原因很多，综合分析，主要体现在以下几个方面：
（一）温度原因
在一般情况下，混凝土具有热胀冷缩的特点，水泥出现的水化放热、阳光照射、周围温度的变化、大气温度的变化、湿度等因素均会对混凝土膨胀收缩的现象造成影响，在此过程中混凝土会产生出一定的应力，当应力超出混凝土所能承载的强度后，其表面就会产生裂缝。混凝土裂缝问题不同于其他建筑的裂缝，因为混凝土裂缝受多半是由于温度产生的，其受温度影响严重，裂缝会随着温度的升高或降低而出现缩拢或者扩张。混凝土浇筑完成后，水泥热量不易散发，进而引起其内部温度升高，若混凝土表面与内部温差达到极限，就可能会出现裂缝的现象，在浇筑后，没有对混凝土表面覆盖塑料薄膜或麻袋，保障其湿度以及内外温差，未全面了解混凝土在强度发展过程中内部的温度分布情况，根据温度梯度的变化情况，控制混凝土的内外温差、降温速率，进而出现裂缝现象。在混凝土逐渐凝固的过程中，其表层的水分蒸发很快，其内部也会产生剧烈的水化反应，这些足以使混凝土的内部结构发生巨大变化，进而使其出现裂缝。
（二）荷载原因
桥梁混凝土受到动荷载，静荷载以及次应力的作用时，会产生荷载裂缝。荷载裂缝包括两种主要形式：直接应力裂缝和次应力裂缝。桥梁混凝土在受到向外荷载后产生次应力导致桥梁混凝土产生的裂缝被称作次应力裂缝，如在设计内力时出现的错误，或者运输车辆的违规运行等；桥梁混凝土在受到向外荷载后产生直接应力导致桥梁混凝土产生的裂缝被称作直接应力裂缝。如桥下过往船舶与公路桥梁的桥墩发生激烈碰撞，或者受到洪水，地震等自然灾害的影响。
（三）施工原因
在高速公路桥梁施工中，产生混凝土裂缝问题的常见的原因是混凝土自身的热胀冷缩现象，收缩会导致混凝土体积发生变形，主要包括缩水收缩、塑性收缩、自生收缩以及炭化收缩。在混凝土浇筑5小时后，其水泥成分的内部会发生水化反应，使水分析出，在水泥中形成分水链，由于水分过快蒸发，混凝土中的骨料会出现下沉情况，若混凝土此时还没有完全硬化，则发生塑性收缩。一般情况下，混凝土骨料在下沉过程中会受到一些阻拦，因此会沿着钢筋的布置方向产生收缩裂缝。在混凝土硬化后，其表面水分蒸发，因此内部温度就会逐渐下降，混凝土体积就会减小，进而出现缩水收缩现象。若混凝土内外部收缩力度不均衡，外部则受到内力的制约，致使表面承受来自内部的拉力，当拉力超过混凝土表面的承受极限时，会产生收缩裂缝的现象。
（四）钢筋锈蚀
一般情况下，公路桥梁的主要结构均长时间暴露在外部环境中，加之其所处环境的影响以及防腐设施的缺乏，使高速公路橋梁的自身保护功能低于一般的建筑，在其施工中经常受到外界条件的腐蚀，在不同程度上影响了公路桥梁内部的钢筋结构，因此钢筋的体积会出现膨胀现象，进而使混凝土发生不同程度上的裂缝现象。如果不及时修护，其裂缝会随着时间的推移越来越大，影响越来越严重，最后出现保护层剥落以及钢筋断裂的情况。
二、高速公路桥梁施工中的混凝土裂缝控制
（一）施工预防措施
当温度在25-30℃时的高温环境下进行混凝土浇注施工必须充分重视高气温，高蒸发的特殊条件下，对混凝土的质量的影响。在施工过程中除严格按照国家有关技术标准和公路桥梁施工技术规范外，还应根据现场的实际情况及混凝土拌合物特征条件，采取行之有效的措施。
水泥强度愈高，则水泥石强度愈高，其力愈强，进而混凝土强度愈高。在其强度相当的情况下，水泥石强度随水灰比增大而降低。水泥的水灰比愈大，则混凝土孔隙愈多，混凝土强度愈低；反之，混凝土强度愈高。因此，在施工过程中应对混凝土的配比方案进行最优设计，设计的过程中应对高温导致混凝土塌落的现象予以充分考虑，对混凝土的配合比结合实际情况进行调整，为防止混凝土下降，可在拌合时加入适量的减水剂。当前桥梁建筑工程所选用的混凝土，多掺有硅酸盐水泥，硅酸盐水泥的水化热高，加之混凝土蒸发收缩的现象，其凝固会相对较快，因此混凝土表面极易出现裂缝，解决这一问题应该在混凝土出现剧烈的收缩时对其中添加适量缓凝剂。
一般情况下，混凝土都是选择30℃以下的水进行拌合，在施工场地温度较高时，为了防止浇筑完温度过高情况，在拌合混凝土过程中可以加入适当的冰块，进而降低其温度。或选择在气温较低的时刻进行拌合，由此避免烈日高温。砂石以及碎石在混凝土配比中的比例为80%左右，在拌合混凝土前应对用作选料的砂石、碎石进行降温。
在施工的过程中时，应加强对混凝土变形数据的监测，有效提高其抗裂性能。施工时，保证混凝土的质量满足高速公路桥梁施工的技术要求；一经发现裂缝，及时对其进行调查，根据调查数据结果进行研究和分析，进而采取相应措施对其裂缝展开修补工作。
（二）裂缝补修措施
在路桥工程施工中，由于各类因素的综合影响，裂缝或多或少都会出现，对于已经出现的裂缝，应当及时的采取补救措施，防止裂缝的进一步扩大，主要采取表面补修、灌浆法以及嵌缝法三个方式来进行。
1.表面补修
表面补修是对混凝土表面进行修补，即在混凝土裂缝的表面涂一层保护膜。在施工过程中，先将混凝裂缝内的杂物清除，并用水冲洗干净。排除积水后，在裂缝处用树脂进行填充，对适当部位进行涂抹。
2.灌浆法
灌浆法是用真空压力装置将浆质料压进裂缝，一段时间后，裂缝中的浆质料会逐渐强化、硬化，使混凝土与其成为一个整体，此种方法能长期有效的避免裂缝现象再次发生，其整体的密封性良好。
3.嵌缝法
嵌缝法是在混凝土产生的裂缝处开槽，然后向其中添置一些止水材料，这样补修既能封堵裂缝，又能确保混凝土的表面平整。此方法在补修裂缝方面十分有效。
结束语
综上所述，裂缝是高速公路桥梁工程常见的问题，会对桥梁安全性构成威胁，影响桥梁的使用功能，降低桥梁的使用寿命，在桥梁施工过程中，要严格按照施工要求进行施工，做好裂缝防范及修补措施，避免裂缝的产生，把裂缝产生的危害降到最低，保障工程建设的质量。
参考文献：
[1]白永忠.公路桥梁施工中混凝土裂缝问题探讨[J].工程技术，2012，28（6）
[2]贾艳杰.公路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因分析及处理措施[J].交通世界（建养.机械），2013，09：282-283
[3]樊飞.桥梁工程施工中混凝土裂缝产生的原因及对策[J].山西建筑，2013，34：186-187
作者简介：
霍智，男，1984年04月，专科，助理工程师.
徐亮，男，1986年02月，专科，助理工程师.