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摘要：砼裂缝是桥梁最常见的质量通病之一，其成因复杂，且较难控制。这里结合笔者多年来从事桥梁施工的经验，对桥梁施工阶段砼裂缝的成因及控制措施提出自己的一些浅薄认识，以供大家参考和交流。本文针对高速公路桥梁施工中常出现的砼裂缝现象，结合作者近年来的实践经验，对砼裂缝成因进行分析、探讨，并提出质量控制措施。
关键词：高速公路；桥梁施工；砼裂缝；成因及控制措施
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A
一、桥梁施工中砼裂缝的成因
砼裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，在高速公路桥梁施工过程中，引起裂缝的因素一般主要有以下几种：
1.砼原材料不合格或检验环节失控
砼主要是由水泥、细集料、粗集料、拌和水及外加剂组成。砼所采用原材料的质量不合格，可能导致结构出现裂缝。主要表现在以下几点：
（1）水泥
不同品种的水泥收缩性不同，矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥砼收缩性较高，普通水泥、火山灰水泥砼收缩性较低。另外，水泥标号越低、单位体积用量越大、细度越大，则砼收缩越大，且发生收缩时间越长。
水泥安定性不合格、强度不足、水泥受潮或过期，导致砼强度不足，从而引起砼开裂。
当水泥含碱量较高，同时又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应，易产生砼裂缝。
（2）集料
粗集料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。砂石粒径越小、针片含量越大、孔隙率越大，将导致水泥和用水量加大，使砼收缩加大。
集料颗粒级配不良或采取不当的级配，容易造成砼收缩的增大，诱导裂缝产生。粗细集料含泥量过大，造成砼收缩增大。
（3）拌和水和外加剂
砼外加剂、掺和料选择不当或掺量不当，会严重增加砼收缩。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。锈蚀物体积增大，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并将诱发其它形式的裂缝。
2.砼配合比设计不当或施工中控制不规范
（1）配合比设计不当
水泥用量过大，用水量越高，则水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。水灰比、砂率选择不当，导致砼离析、泌水、保水性不良，增加收缩。
（2）施工中配合比控制不规范
在施工时，对砼的配合比控制不规范，计量不准，随意性大，单凭经验不按标准规定进行配比操作，导致砼开裂。
3.砼生产运输过程发生中断且时间较长
砼搅拌、运输时发生中断且时间过长，使水分蒸发过多，引起砼坍落度过低，使砼出现裂缝；或者运输过程中砼发生离析，在浇筑时振捣不均，使得砼结构不密实，产生裂缝。
4.砼保护层厚度过厚或太薄
砼保护层过厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。而砼保护层厚度太薄，易产生顺筋而裂。
5.砼浇筑时出现的问题
砼自由倾落高度过大，造成砼离析，易产生裂缝。在浇筑砼过程中，振捣不规范，不均衡，对砼的振捣不足或过振，使砼结构整体不均匀，使得振捣不足部位的结构疏松，不密实，在拆模后容易出现蜂窝、麻面等现象；在过振部位，骨料易下沉，水泥浆泌于表面，易发生由表及里塑性裂缝和干缩裂缝。砼浇筑过快，在硬化前因砼沉实不足，硬化后沉实过大，容易产生塑性收缩裂缝。
砼分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧砼和施工缝之间出现裂缝。砼表面抹压不实，易引起表面龟裂。砼在硬化过程中，会释放大量的水化热，使砼结构内部温度不断上升，在大体积砼结构中，水化热使温度上升更加明显，在砼表面与内部之间形成很高的温度差，表层砼收缩时受到阻碍，砼结构将受拉，一旦超过砼结构的应变能力，将产生裂缝。
6.拆模过早
拆模过早，砼强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下引起表面拉裂。
7.养护不及时或养护差
在砼浇筑完成后，没有及时养护或养护措施不当，从而使砼体表出现裂缝。另外，砼养护时间不足也可能导致砼裂缝。
二、桥梁施工中砼裂缝的控制措施
针对桥梁施工过程中产生裂缝的各种原因，应根据具体情况和标准要求，采取相应有效的措施，进行控制。具体控制措施如下：
1.原材料的控制
為了控制砼裂缝，我们应从砼原材料入手，严把原材料的质量与检验关，自始至终保证材料的质量稳定。
(1)水泥。在施工中，要根据设计、工程特点和环境条件，选择适当的水泥品种、标号、细度，优先选用水化热较低、早期强度低、含碱量低、抗裂性能好的水泥，经试验合格后方可使用，从而尽可能降低裂缝的产生。
(2)粗细集料。优先选用收缩性低、质地坚硬、清洁、级配良好的优质骨料。集料进场后,应按批检验其颗粒级配、含泥量、压碎指标及针片状颗粒含量，必要时还应检验其他指标。
(3)拌和水。宜采用饮用水,水质应符合砼拌和用水标准的规定,未经检验不得使用。
(4)外加剂。根据砼性能要求及施工条件,结合砼原材料性能、配合比以及对水泥的适应性能等因素通过试验确定其掺量。在保证砼强度的前提下,可加入适量减水剂、引气剂、膨胀剂等外加剂,从而减少砼的收缩开裂。
2.配合比的控制
(1)根据要求进行多次试配,并进行收缩试验,合理选择水灰比、水泥用量、外加剂掺量、砂率、坍落度等指标，通过对比确定最终配合比。
(2)施工过程中，上料人员要严格按照砼配合比进行原材料的计量,并确保拌和质量。
(3)当发现原材料质量有较大变化时,应重新进行试配,调整配合比。根据具体的施工条件,确定适宜的坍落度,并派人现场检测,符合要求后方可使用。
3.砼生产和运输的控制
(1)搅拌砼时,按照投料顺序进行搅拌,搅拌时间根据搅拌工艺及搅拌设备确定,拌和要均匀,以保证砼有良好的和易性。
(2)砼在运输过程中,严禁往运输车筒体内任意加水。砼运至现场时,如拌和物出现离析或分层现象,应使搅拌筒高速旋转,进行二次搅拌。
4.砼保护层厚度的控制
施工中对钢筋进行支垫定位，避免踩踏及振捣棒触碰钢筋骨架，确保砼保护层厚度。
5.砼浇筑过程的控制
(1)砼浇筑中,砼下落高度不超过2m,及时出料、及时成活,以免产生离析现象。
(2)严格按照操作规程进行施工,选择熟练的振捣工人, 振捣捧要快插慢拔，掌握好振捣时间,以保证砼振捣均匀、密实,避免漏振、欠振、过振。提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排出泌水、砼内部的水分和气泡。
(3)在进行浇筑时，应根据不同构件采取相应的浇筑方法，如对于承台、墩柱、梁体的浇筑，应该分层来进行浇筑。
(4)对于厚大体积砼，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(分层浇筑、设置后浇带、埋设散热孔、通水排热等)，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。
6.砼拆模的控制
严格按照相关规范中砼的强度要求确定模板的拆除时间,拆模时要轻拿轻放,不得对砼结构形成冲击荷载,拆除的模板和支架要分散堆放并及时清运。
7.砼养护的控制
(1)浇筑成型后，根据水泥品种、外加剂及砼性能、施工对象、部位、环境、气候等采取有效的措施及时进行养护，如洒水养护、覆盖养护、蒸汽养护、化学剂养护等，以防止由于砼干缩和内外温差过大而引起的裂缝。
(2)浇筑1 h ~ 2 h后对砼二次振捣,以消除收缩裂纹及表面泌水,2h~3h后进行二次压面,并适时用木抹子磨平搓毛2遍以上。
(3)一般情况下，砼养护时间不得少于7d,对有抗渗要求的砼养护时间不得少于14d，有特殊要求的砼结构应满足相应的规范要求。
三、工程实例
笔者参建的浙江台缙高速公路东延段DS1标段，其主要工程为水洋枢纽，包括1座主线桥、6座匝道桥、5座拼宽桥，砼结构物非常多。在该工程施工过程中，为预防和控制砼裂缝，采取了上述的各种控制措施，有效地把裂缝控制在规范要求的范围内，取得了良好的效果，在交工验收时经检测砼外观优良。
四、结束语
在工程实践中，砼裂缝不可避免，但只要我们采取适当的预防措施，从严施工、从严管理，很多裂缝是可以克服和控制的。我相信，随着我们对砼研究的不断深入、材料科学的不断发展和施工技术水平的不断提高，在全体工程技术人员与施工操作者的共同努力下，砼裂缝问题将会得到有效的控制。
参考文献
[1]城市桥梁检测与养护维修及标准规范实务全书.安徽文化音像出版社
[2]姚玲森.桥梁工程.北人民交通出版社,1996
[3]公路工程管理与实务.中国建筑工业出版社,2011
[4]裘伯永,盛兴旺,乔建东等.桥梁工程.中国铁道出版社,2005.
作者简介：张昆 （1986.07），男，汉族，北京市人，职称：助理工程师，学历：本科，单位：中交一公局总承包经营分公司；研究方向：高速公路施工技术与管理
收刊的详细地址：湖北省襄阳市保康县城关镇清溪路375号中交一公局项目经理部，收刊人姓名：张昆，
关键词：高速公路；桥梁施工；砼裂缝；成因及控制措施
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A
一、桥梁施工中砼裂缝的成因
砼裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，在高速公路桥梁施工过程中，引起裂缝的因素一般主要有以下几种：
1.砼原材料不合格或检验环节失控
砼主要是由水泥、细集料、粗集料、拌和水及外加剂组成。砼所采用原材料的质量不合格，可能导致结构出现裂缝。主要表现在以下几点：
（1）水泥
不同品种的水泥收缩性不同，矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥砼收缩性较高，普通水泥、火山灰水泥砼收缩性较低。另外，水泥标号越低、单位体积用量越大、细度越大，则砼收缩越大，且发生收缩时间越长。
水泥安定性不合格、强度不足、水泥受潮或过期，导致砼强度不足，从而引起砼开裂。
当水泥含碱量较高，同时又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应，易产生砼裂缝。
（2）集料
粗集料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。砂石粒径越小、针片含量越大、孔隙率越大，将导致水泥和用水量加大，使砼收缩加大。
集料颗粒级配不良或采取不当的级配，容易造成砼收缩的增大，诱导裂缝产生。粗细集料含泥量过大，造成砼收缩增大。
（3）拌和水和外加剂
砼外加剂、掺和料选择不当或掺量不当，会严重增加砼收缩。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。锈蚀物体积增大，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并将诱发其它形式的裂缝。
2.砼配合比设计不当或施工中控制不规范
（1）配合比设计不当
水泥用量过大，用水量越高，则水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。水灰比、砂率选择不当，导致砼离析、泌水、保水性不良，增加收缩。
（2）施工中配合比控制不规范
在施工时，对砼的配合比控制不规范，计量不准，随意性大，单凭经验不按标准规定进行配比操作，导致砼开裂。
3.砼生产运输过程发生中断且时间较长
砼搅拌、运输时发生中断且时间过长，使水分蒸发过多，引起砼坍落度过低，使砼出现裂缝；或者运输过程中砼发生离析，在浇筑时振捣不均，使得砼结构不密实，产生裂缝。
4.砼保护层厚度过厚或太薄
砼保护层过厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。而砼保护层厚度太薄，易产生顺筋而裂。
5.砼浇筑时出现的问题
砼自由倾落高度过大，造成砼离析，易产生裂缝。在浇筑砼过程中，振捣不规范，不均衡，对砼的振捣不足或过振，使砼结构整体不均匀，使得振捣不足部位的结构疏松，不密实，在拆模后容易出现蜂窝、麻面等现象；在过振部位，骨料易下沉，水泥浆泌于表面，易发生由表及里塑性裂缝和干缩裂缝。砼浇筑过快，在硬化前因砼沉实不足，硬化后沉实过大，容易产生塑性收缩裂缝。
砼分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧砼和施工缝之间出现裂缝。砼表面抹压不实，易引起表面龟裂。砼在硬化过程中，会释放大量的水化热，使砼结构内部温度不断上升，在大体积砼结构中，水化热使温度上升更加明显，在砼表面与内部之间形成很高的温度差，表层砼收缩时受到阻碍，砼结构将受拉，一旦超过砼结构的应变能力，将产生裂缝。
6.拆模过早
拆模过早，砼强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下引起表面拉裂。
7.养护不及时或养护差
在砼浇筑完成后，没有及时养护或养护措施不当，从而使砼体表出现裂缝。另外，砼养护时间不足也可能导致砼裂缝。
二、桥梁施工中砼裂缝的控制措施
针对桥梁施工过程中产生裂缝的各种原因，应根据具体情况和标准要求，采取相应有效的措施，进行控制。具体控制措施如下：
1.原材料的控制
為了控制砼裂缝，我们应从砼原材料入手，严把原材料的质量与检验关，自始至终保证材料的质量稳定。
(1)水泥。在施工中，要根据设计、工程特点和环境条件，选择适当的水泥品种、标号、细度，优先选用水化热较低、早期强度低、含碱量低、抗裂性能好的水泥，经试验合格后方可使用，从而尽可能降低裂缝的产生。
(2)粗细集料。优先选用收缩性低、质地坚硬、清洁、级配良好的优质骨料。集料进场后,应按批检验其颗粒级配、含泥量、压碎指标及针片状颗粒含量，必要时还应检验其他指标。
(3)拌和水。宜采用饮用水,水质应符合砼拌和用水标准的规定,未经检验不得使用。
(4)外加剂。根据砼性能要求及施工条件,结合砼原材料性能、配合比以及对水泥的适应性能等因素通过试验确定其掺量。在保证砼强度的前提下,可加入适量减水剂、引气剂、膨胀剂等外加剂,从而减少砼的收缩开裂。
2.配合比的控制
(1)根据要求进行多次试配,并进行收缩试验,合理选择水灰比、水泥用量、外加剂掺量、砂率、坍落度等指标，通过对比确定最终配合比。
(2)施工过程中，上料人员要严格按照砼配合比进行原材料的计量,并确保拌和质量。
(3)当发现原材料质量有较大变化时,应重新进行试配,调整配合比。根据具体的施工条件,确定适宜的坍落度,并派人现场检测,符合要求后方可使用。
3.砼生产和运输的控制
(1)搅拌砼时,按照投料顺序进行搅拌,搅拌时间根据搅拌工艺及搅拌设备确定,拌和要均匀,以保证砼有良好的和易性。
(2)砼在运输过程中,严禁往运输车筒体内任意加水。砼运至现场时,如拌和物出现离析或分层现象,应使搅拌筒高速旋转,进行二次搅拌。
4.砼保护层厚度的控制
施工中对钢筋进行支垫定位，避免踩踏及振捣棒触碰钢筋骨架，确保砼保护层厚度。
5.砼浇筑过程的控制
(1)砼浇筑中,砼下落高度不超过2m,及时出料、及时成活,以免产生离析现象。
(2)严格按照操作规程进行施工,选择熟练的振捣工人, 振捣捧要快插慢拔，掌握好振捣时间,以保证砼振捣均匀、密实,避免漏振、欠振、过振。提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排出泌水、砼内部的水分和气泡。
(3)在进行浇筑时，应根据不同构件采取相应的浇筑方法，如对于承台、墩柱、梁体的浇筑，应该分层来进行浇筑。
(4)对于厚大体积砼，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(分层浇筑、设置后浇带、埋设散热孔、通水排热等)，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。
6.砼拆模的控制
严格按照相关规范中砼的强度要求确定模板的拆除时间,拆模时要轻拿轻放,不得对砼结构形成冲击荷载,拆除的模板和支架要分散堆放并及时清运。
7.砼养护的控制
(1)浇筑成型后，根据水泥品种、外加剂及砼性能、施工对象、部位、环境、气候等采取有效的措施及时进行养护，如洒水养护、覆盖养护、蒸汽养护、化学剂养护等，以防止由于砼干缩和内外温差过大而引起的裂缝。
(2)浇筑1 h ~ 2 h后对砼二次振捣,以消除收缩裂纹及表面泌水,2h~3h后进行二次压面,并适时用木抹子磨平搓毛2遍以上。
(3)一般情况下，砼养护时间不得少于7d,对有抗渗要求的砼养护时间不得少于14d，有特殊要求的砼结构应满足相应的规范要求。
三、工程实例
笔者参建的浙江台缙高速公路东延段DS1标段，其主要工程为水洋枢纽，包括1座主线桥、6座匝道桥、5座拼宽桥，砼结构物非常多。在该工程施工过程中，为预防和控制砼裂缝，采取了上述的各种控制措施，有效地把裂缝控制在规范要求的范围内，取得了良好的效果，在交工验收时经检测砼外观优良。
四、结束语
在工程实践中，砼裂缝不可避免，但只要我们采取适当的预防措施，从严施工、从严管理，很多裂缝是可以克服和控制的。我相信，随着我们对砼研究的不断深入、材料科学的不断发展和施工技术水平的不断提高，在全体工程技术人员与施工操作者的共同努力下，砼裂缝问题将会得到有效的控制。
参考文献
[1]城市桥梁检测与养护维修及标准规范实务全书.安徽文化音像出版社
[2]姚玲森.桥梁工程.北人民交通出版社,1996
[3]公路工程管理与实务.中国建筑工业出版社,2011
[4]裘伯永,盛兴旺,乔建东等.桥梁工程.中国铁道出版社,2005.
作者简介：张昆 （1986.07），男，汉族，北京市人，职称：助理工程师，学历：本科，单位：中交一公局总承包经营分公司；研究方向：高速公路施工技术与管理
收刊的详细地址：湖北省襄阳市保康县城关镇清溪路375号中交一公局项目经理部，收刊人姓名：张昆，