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【摘要】桥梁施工中，混凝土结构出现了裂缝是常见的事情，因此我们会在施工过程中会采取各种措施，为了减少和控制裂缝的出现。本文对桥梁混凝土常见的裂缝进行了分析，并提出了裂缝的施工控制技术。
【关键词】桥梁混凝土裂缝施工控制
中图分类号：TV543文献标识码： A 文章编号：
桥梁混凝土结构工程的裂缝是一个带有普遍性且被工程界很为关注的问题。混凝土因其取材广泛、价格低廉，抗压强度高、可浇注成各种形状，并且耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。但混凝土最主要的缺点是：抗拉能力差，容易开裂。桥梁混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。
一、桥梁施工中混凝土裂缝
1、干缩裂缝
在混凝土养护期结束后的两个星期左右容易出现干缩裂缝。由于混凝土易受外部条件的影响，表面水分损失的多，变形则较大；内部湿度变化小，变形则较小。较大混凝土的表面干缩变形受到内部约束，则产生较大拉应力而产生干缩裂缝。干缩裂缝多为表面性的网状或平行线状浅细裂缝，宽度多在0.05毫米—0.2毫米之间，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，从而进一步引起钢筋的腐蚀，严重影响混凝土的耐久性和承载力。混凝土干缩程度主要与混凝土的水灰比、水泥的成分和质量、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等因素有关。
图1 干缩裂缝
2、塑性收缩裂缝
在混凝土凝结之前，其表面因失水较快容易产生的塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝经常在干热或风力较大的天气容易出现，该裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一或互不连贯的状态。裂缝长度最短的一般为20厘米——30厘米，较长的裂缝可达2米——3米，宽度一般为1毫米——5毫米。塑性收缩裂缝产生的主要原因有：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小时，受外界条件的影响，如高温或较大风力的天气情况，导致混凝土表面失水过快，从而造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。混凝土塑性收缩开裂的主要因素还有混凝土的水灰比、混凝土的凝结时间、外界环境温度、风速、相對湿度等。
图2 塑性收缩裂缝
3、沉陷裂缝
沉陷裂缝主要是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实和浸水而造成不均匀沉降而产生的，模板刚度不够、模板支撑间距过大等因素也可导致沉陷裂缝，尤其是在冬季，模板支撑在冻土层上，由于天气原因冻土层解冻后会产生不均匀沉降，从而导致混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多表现为深进或贯穿性裂缝，其裂缝走向多与沉陷情况有关，较小的裂缝一般与地面垂直或沿30——45度角方向扩展，而较大的沉陷裂缝则有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。
图3 沉陷裂缝
4、温度裂缝
当混凝土的体积较大时，大量的水化热聚积在混凝土内部不易散发，从而导致混凝土内部温度急剧上升，同时混凝土表面散热较快，这样就容易形成混凝土内外较大的温差，导致内部与外部热胀冷缩程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工后期。温度裂缝的走向通常无固定规律，大面积结构裂缝常常表现为纵横交错。梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边。深入和贯穿性的温度裂缝一般与短力方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化则不太明显。
图4 温度裂缝
5、施工裂缝
混凝土构件在制作、脱膜、运输、堆放和吊装过程中，由于多种原因容易产生纵向、横向、斜向、竖向、水平贯穿的各种裂缝。产生施工裂缝的主要原因有：木膜浇筑前未浇水湿透或隔离剂失效、膜板与混凝土粘结、膜板吸水发生膨胀将混凝土拉裂、构件堆放支撑位置与吊装位置不当、构件成型与拆膜时振动过大、运输时受振动冲击等，均能产生裂缝。
二、桥梁混凝土施工的材料要求
1、钢筋
预应力混凝土结构所采用的钢丝、钢绞线和热处理钢筋等的质量，应符合现行国家标准的规定。预应力筋进场时应分批验收，验收时，除应对其质量证明书、包装。标志和规格等进行检查外，尚须按《公路桥涵施工技术规范》中的相关规定进行检验。
2、水泥
选用水泥时，应注意其特性对混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有不利影响，应以能使所配制混凝土强度达到要求、收缩小和节约水泥为原则。水泥进场后，应按其品种、强度、证明文件以及出厂时间等情况分批进行检查验收。应尽可能采用水泥罐或散装水泥仓库存储水泥。
3、集料
细集料应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5mm的河砂或山砂，以及硬质岩石加工的机制砂，不宜采用海砂。粗集料应采用坚硬的卵石或碎石，应按产地、类别、加工方法和规格等不同情况分批进行检验，机械集中生产时，每批不宜超过400m3。粗集料最大粒径不应超过最小边尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4。
4、拌和用水
水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离酸类等。不得用海水拌制混凝土。
5、外加剂
所用外加剂必须经过有关部门检验并附有检验合格证明材料，使用时应符合产品说明及GB8076关于混凝土配合比、拌制、浇筑等各项规定以及外加剂标准中的有关规定。
6、混凝土质量
首先，要定期测定砂、石料含水量，严格控制水灰比和集料级配及砂、石的杂质含量和含泥量。其次，混凝土施工工艺必须按规范执行。
三、裂缝施工控制技术
1、优化设计
设计过程中应结合工程所在地的气候条件合理选择混凝土的配合比，并在易产生裂缝的部位设置抗拉钢筋，梁体钢筋保护层厚度应尽量选用较小值以避免因保护层过大而导致裂缝的产生，并可通过设置伸缩缝、后浇带等措施将大体积混凝土间化为小块结构，以实现在降低约束应力的同时将水化热从时间及空间层面分散，并可实现增加散热面积以及减小应力集中和裂缝产生的可能性；施工中应尽量采用二次浇筑的方法进行浇筑，并可在二次浇筑时增设钢筋网或聚丙烯纤维网来增强混凝土的抗拉能力。
2、设置冷却系统
可在混凝土浇筑前预先铺设管路，在浇筑并振捣完成后则可在管路内通水冷却，通水过程中可通过调整管内水流速来控制管路进出口温差不超过6℃，冷却后的水不可排放至混凝土顶面，可待整体混凝土浇筑完成后将水排放至混凝土顶面以形成保温层而进行蓄水养护。养护完成后为了避免中空水管对混凝土强度产生影响而应在其内部进行压浆，压浆一般采用真空压浆并应连续进行，压浆前应先用空压机将管道内部水分和杂质清除，所用浆液的水胶比应不超过0.3，并不可产生沁水，并保证水泥浆的最终体积收缩率不超过1%，所用水泥浆应用滤网过滤后方可使用，压浆效果以管路出口与进口浆液浓度一致时方可终止。
3、混凝土浇筑及温控
浇筑前应认真分析并采取分块、分层浇筑，并应严格控制浇筑的次序、流向、浇筑厚度和宽度以及浇筑的搭接时间；浇筑后的混凝土应加强振捣，严控振捣时间、振捣设备的移动距离和插入深度，以保证振捣密实并避免漏振和过振；应组织足够的人力、物力以保证施工能顺利进行，确保混凝土浇筑不留冷缝，在浇筑后应对混凝土表面的水泥浆进行处理以防止表面龟裂现象；浇筑后的混凝土应采用计算机仿真技术对混凝土施工期温度场及温差进行计算机动态预测，并通过提供的温度分部随混凝土龄期变化情况来制定混凝土在施工期内不产生温度裂缝；可通过在混凝土内外设置温度测点，并设置保温材料温度测点及养护水温度测点，以实现通过数据采集仪来对温度检测数据自动采集及整理分析，并将每个测点的温差值作为研究温控措施的调整依据以控制混凝土裂缝的产生。
4、加强养护
混凝土养护的目的是实现其保持适宜的温度和湿度条件，保温可实现减小混凝土表面的热扩散和温度梯度以防止裂缝产生，并可通过延长散热时间以充分发挥混凝土强度潜力及材料松弛性能，实现混凝土内部产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度防止贯穿裂缝的产生；保湿是为了实现在浇筑初期混凝土硬化期间，由于水化速度较快，适宜的湿度可防止表面由于脱水而产生干缩裂缝，并可实现混凝土在保温及潮湿的条件下保证水化热的顺利进行，并可提高混凝土的极限拉伸和抗拉强度，实现其早期抗拉能力高速增长；同时应严控混凝土的拆模时间，避免由于拆模过早使混凝土表面温度较低而形成温度梯度，并可产生很大的拉应力，同时由于早期强度低、极限拉伸小的混凝土处于不利的温度条件下而形成裂缝。
结束语
在桥梁混凝土施工过程中，一定要严格施工管理，采用合理科学的施工措施，正确选择原材料，就可以提高混凝土抗拉能力，避免桥梁裂缝的产生，确保施工质量。
参考文献
[1] 李建恒.桥梁工程中大体积混凝土裂缝产生的原因与控制[J]. 科技信息. 2010(31)
[2] 陈建涛，吕东风.桥梁施工中混凝土裂缝的成因及预防措施[J]. 交通科技. 2009(S2)
[3] 陈志.桥梁混凝土裂缝的主要成因及控制研究[J]. 中国西部科技. 2009(12)
【关键词】桥梁混凝土裂缝施工控制
中图分类号：TV543文献标识码： A 文章编号：
桥梁混凝土结构工程的裂缝是一个带有普遍性且被工程界很为关注的问题。混凝土因其取材广泛、价格低廉，抗压强度高、可浇注成各种形状，并且耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。但混凝土最主要的缺点是：抗拉能力差，容易开裂。桥梁混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。
一、桥梁施工中混凝土裂缝
1、干缩裂缝
在混凝土养护期结束后的两个星期左右容易出现干缩裂缝。由于混凝土易受外部条件的影响，表面水分损失的多，变形则较大；内部湿度变化小，变形则较小。较大混凝土的表面干缩变形受到内部约束，则产生较大拉应力而产生干缩裂缝。干缩裂缝多为表面性的网状或平行线状浅细裂缝，宽度多在0.05毫米—0.2毫米之间，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，从而进一步引起钢筋的腐蚀，严重影响混凝土的耐久性和承载力。混凝土干缩程度主要与混凝土的水灰比、水泥的成分和质量、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等因素有关。
图1 干缩裂缝
2、塑性收缩裂缝
在混凝土凝结之前，其表面因失水较快容易产生的塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝经常在干热或风力较大的天气容易出现，该裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一或互不连贯的状态。裂缝长度最短的一般为20厘米——30厘米，较长的裂缝可达2米——3米，宽度一般为1毫米——5毫米。塑性收缩裂缝产生的主要原因有：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小时，受外界条件的影响，如高温或较大风力的天气情况，导致混凝土表面失水过快，从而造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。混凝土塑性收缩开裂的主要因素还有混凝土的水灰比、混凝土的凝结时间、外界环境温度、风速、相對湿度等。
图2 塑性收缩裂缝
3、沉陷裂缝
沉陷裂缝主要是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实和浸水而造成不均匀沉降而产生的，模板刚度不够、模板支撑间距过大等因素也可导致沉陷裂缝，尤其是在冬季，模板支撑在冻土层上，由于天气原因冻土层解冻后会产生不均匀沉降，从而导致混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多表现为深进或贯穿性裂缝，其裂缝走向多与沉陷情况有关，较小的裂缝一般与地面垂直或沿30——45度角方向扩展，而较大的沉陷裂缝则有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。
图3 沉陷裂缝
4、温度裂缝
当混凝土的体积较大时，大量的水化热聚积在混凝土内部不易散发，从而导致混凝土内部温度急剧上升，同时混凝土表面散热较快，这样就容易形成混凝土内外较大的温差，导致内部与外部热胀冷缩程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工后期。温度裂缝的走向通常无固定规律，大面积结构裂缝常常表现为纵横交错。梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边。深入和贯穿性的温度裂缝一般与短力方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化则不太明显。
图4 温度裂缝
5、施工裂缝
混凝土构件在制作、脱膜、运输、堆放和吊装过程中，由于多种原因容易产生纵向、横向、斜向、竖向、水平贯穿的各种裂缝。产生施工裂缝的主要原因有：木膜浇筑前未浇水湿透或隔离剂失效、膜板与混凝土粘结、膜板吸水发生膨胀将混凝土拉裂、构件堆放支撑位置与吊装位置不当、构件成型与拆膜时振动过大、运输时受振动冲击等，均能产生裂缝。
二、桥梁混凝土施工的材料要求
1、钢筋
预应力混凝土结构所采用的钢丝、钢绞线和热处理钢筋等的质量，应符合现行国家标准的规定。预应力筋进场时应分批验收，验收时，除应对其质量证明书、包装。标志和规格等进行检查外，尚须按《公路桥涵施工技术规范》中的相关规定进行检验。
2、水泥
选用水泥时，应注意其特性对混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有不利影响，应以能使所配制混凝土强度达到要求、收缩小和节约水泥为原则。水泥进场后，应按其品种、强度、证明文件以及出厂时间等情况分批进行检查验收。应尽可能采用水泥罐或散装水泥仓库存储水泥。
3、集料
细集料应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5mm的河砂或山砂，以及硬质岩石加工的机制砂，不宜采用海砂。粗集料应采用坚硬的卵石或碎石，应按产地、类别、加工方法和规格等不同情况分批进行检验，机械集中生产时，每批不宜超过400m3。粗集料最大粒径不应超过最小边尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4。
4、拌和用水
水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离酸类等。不得用海水拌制混凝土。
5、外加剂
所用外加剂必须经过有关部门检验并附有检验合格证明材料，使用时应符合产品说明及GB8076关于混凝土配合比、拌制、浇筑等各项规定以及外加剂标准中的有关规定。
6、混凝土质量
首先，要定期测定砂、石料含水量，严格控制水灰比和集料级配及砂、石的杂质含量和含泥量。其次，混凝土施工工艺必须按规范执行。
三、裂缝施工控制技术
1、优化设计
设计过程中应结合工程所在地的气候条件合理选择混凝土的配合比，并在易产生裂缝的部位设置抗拉钢筋，梁体钢筋保护层厚度应尽量选用较小值以避免因保护层过大而导致裂缝的产生，并可通过设置伸缩缝、后浇带等措施将大体积混凝土间化为小块结构，以实现在降低约束应力的同时将水化热从时间及空间层面分散，并可实现增加散热面积以及减小应力集中和裂缝产生的可能性；施工中应尽量采用二次浇筑的方法进行浇筑，并可在二次浇筑时增设钢筋网或聚丙烯纤维网来增强混凝土的抗拉能力。
2、设置冷却系统
可在混凝土浇筑前预先铺设管路，在浇筑并振捣完成后则可在管路内通水冷却，通水过程中可通过调整管内水流速来控制管路进出口温差不超过6℃，冷却后的水不可排放至混凝土顶面，可待整体混凝土浇筑完成后将水排放至混凝土顶面以形成保温层而进行蓄水养护。养护完成后为了避免中空水管对混凝土强度产生影响而应在其内部进行压浆，压浆一般采用真空压浆并应连续进行，压浆前应先用空压机将管道内部水分和杂质清除，所用浆液的水胶比应不超过0.3，并不可产生沁水，并保证水泥浆的最终体积收缩率不超过1%，所用水泥浆应用滤网过滤后方可使用，压浆效果以管路出口与进口浆液浓度一致时方可终止。
3、混凝土浇筑及温控
浇筑前应认真分析并采取分块、分层浇筑，并应严格控制浇筑的次序、流向、浇筑厚度和宽度以及浇筑的搭接时间；浇筑后的混凝土应加强振捣，严控振捣时间、振捣设备的移动距离和插入深度，以保证振捣密实并避免漏振和过振；应组织足够的人力、物力以保证施工能顺利进行，确保混凝土浇筑不留冷缝，在浇筑后应对混凝土表面的水泥浆进行处理以防止表面龟裂现象；浇筑后的混凝土应采用计算机仿真技术对混凝土施工期温度场及温差进行计算机动态预测，并通过提供的温度分部随混凝土龄期变化情况来制定混凝土在施工期内不产生温度裂缝；可通过在混凝土内外设置温度测点，并设置保温材料温度测点及养护水温度测点，以实现通过数据采集仪来对温度检测数据自动采集及整理分析，并将每个测点的温差值作为研究温控措施的调整依据以控制混凝土裂缝的产生。
4、加强养护
混凝土养护的目的是实现其保持适宜的温度和湿度条件，保温可实现减小混凝土表面的热扩散和温度梯度以防止裂缝产生，并可通过延长散热时间以充分发挥混凝土强度潜力及材料松弛性能，实现混凝土内部产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度防止贯穿裂缝的产生；保湿是为了实现在浇筑初期混凝土硬化期间，由于水化速度较快，适宜的湿度可防止表面由于脱水而产生干缩裂缝，并可实现混凝土在保温及潮湿的条件下保证水化热的顺利进行，并可提高混凝土的极限拉伸和抗拉强度，实现其早期抗拉能力高速增长；同时应严控混凝土的拆模时间，避免由于拆模过早使混凝土表面温度较低而形成温度梯度，并可产生很大的拉应力，同时由于早期强度低、极限拉伸小的混凝土处于不利的温度条件下而形成裂缝。
结束语
在桥梁混凝土施工过程中，一定要严格施工管理，采用合理科学的施工措施，正确选择原材料，就可以提高混凝土抗拉能力，避免桥梁裂缝的产生，确保施工质量。
参考文献
[1] 李建恒.桥梁工程中大体积混凝土裂缝产生的原因与控制[J]. 科技信息. 2010(31)
[2] 陈建涛，吕东风.桥梁施工中混凝土裂缝的成因及预防措施[J]. 交通科技. 2009(S2)
[3] 陈志.桥梁混凝土裂缝的主要成因及控制研究[J]. 中国西部科技. 2009(12)