论文部分内容阅读
摘要：因为混凝土这种施工材料本身的特征以及在实际施工中都存有一定的不足与问题，因此，在公路桥梁工程中运用混凝土进行施工会出现不同程度的裂缝问题。本文主要对公路桥梁施工中混凝土裂缝相关问题进行了简要分析。
关键词：公路桥梁；混凝土裂缝；探讨
中图分类号：K928文献标识码： A
近年来，随着我国经济的发展，交通基础建设得到迅猛发展，各地兴建了大量的公路桥梁。但是混凝土的裂缝较为普遍，在各种结构工程中裂缝几乎无所不在，困扰着公路桥梁工程技术人员。其实，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。研究混凝土结构的裂缝产生原因及预防控制具有重要的社会和经济意义。
一、公路桥梁裂缝成因
1、人为因素
（1）如果混凝土在施工前期受到了冰冻的影响，混凝土构件的表面就会出现裂缝，可能还会导致其局部出现脱落，而在其脱模之后就会出现空鼓的现象。当人为的对混凝土进行保护时，保护层如果过厚，构件的有效高度就会降低，那么就可能导致和受力筋相互垂直的裂缝出现。
（2）在对混凝土振捣时，如果振捣的次数不够，混凝土的密实度就无法得到保证，可能就会导致蜂窝、空洞以及麻面现象的出现。在对混凝土运输和搅拌时，如果用时过长，混凝土就会出现离析的现象，坍落度不符合要求，从而导致裂缝的出现。钢筋很容易被水侵蚀从而出现锈蚀的现象，内部体积增大也会导致荷载裂缝的出现。
（3）浇筑时，如果施工速度太快，就会降低混凝土的流动性，在其硬化之前沉实度就会受到影响。如果施工人员对于混凝土的封层浇筑时间没有把握准确，没有在混凝土初步凝固之前进行下层的浇筑操作，混凝土各层之间就会出现水平性裂缝。在混凝土硬化后，如果沉实度过大，也会导致塑性收缩裂缝的出现。对混凝土分段浇筑时，如果没有进行凿毛处理或是接触面没有清洗干净，新旧混凝土之间的粘合度就会下降，也容易造成收缩性裂缝的出现。
2、温差裂缝
通常情况下，导致混凝土出现硬化现象最主要的原因就是外部的环境与混凝土之间出现了较大的温度差，一旦混凝土发生硬化的现象，就可能会出现不均匀的收缩现象从而导致温差裂缝的出现。
在进行混凝土浇筑作业的准备阶段，模板等物件对混凝土的各个构件会有隔离的效果，那么水泥在液化的过程中所产生的强大的热量就会被包裹在其中不能够向外界所释放，所以在对混凝土浇筑的最开始的1d内，混凝土各个构件的温度会产生明显的上升，当过去了几天之后这部分热量才能够逐渐的被释放出去，混凝土构件就会冷却下来。
而就在这个温度从无法释放到释放的过程中，混凝土一定会出现收缩的现象，而其收缩时外部模板的阻力以及内部各个构件的牵拉力都会对混凝土造成影响，影响过大时混凝土就会很容易出现裂缝。特别在冬季或是寒冷的天气下施工时，热量释放的要更加缓慢，就更容易出现温差裂缝。
3、收缩裂缝
一般情况下，混凝土产生收缩性的裂缝主要有以下两种情况:（1）在混凝土凝固的过程中，水分一定是要缓慢的被蒸发的，而在蒸发的过程中，混凝土的体积也会随之减小； （2）水泥在液化的过程中，它的体积就要比正常的状态要小，那么在之后混凝土凝固的过程中，无论是外部还是内部的水分都要出现蒸发的现象，且它的蒸发顺序是从表层的水分开始蒸发，然后才是混凝土内部的水分开始蒸发，并且外部水分的蒸发速度是远远快于内部水分的蒸发速度的。
所以，由于蒸发速度的差异就会导致混凝土收缩程度的差异，外部的收缩程度要远大于内部的收缩程度，这种不均匀收缩的现象就会导致收缩裂缝的出现，并且在施工的过程中还是以塑性收缩为主的。混凝土液化反应最强烈的时间段为对其进行浇筑之后的第5h左右，水分蒸发速度最快，混凝土凝固的也最快。由于混凝土的快速脱水凝固，骨料由于自重就会逐步下沉，下沉的过程中只要遭受到钢筋等的阻挡，还会产生同向性裂缝。
二、混凝土裂缝的防治措施
1、优选材料
（1）水泥
在选用水泥品种时应兼顾水泥水化热和收缩作用，应尽量选用低水化热、低收缩的水泥，由于水泥礦物内发热速率最快且发热量最大的是铝酸三钙，并且水泥越细则其发热速率越快，但其不影响最终发热量，因此在选用水泥时应尽量选用矿渣硅酸盐水泥和火山灰水泥，同时应充分利用其后期强度以减少水泥用量，由于桥梁混凝固尤其是大体积混凝土施工工期较长，施工后不可能在28d内施加荷载，因此可将混凝土标准强度的龄期适当延长，即充分利用其后期强度。
（2）骨料
桥梁混凝土所采用的粗骨料应采用连续级配、粒径良好、低弹性模量的骨料，细骨料应控制其细度模数在2.7～3.1范围内，且应控制其含泥量最低，砂率最佳值为0.33，以免因砂率过高形成粗骨料多、细骨料少而增加收缩，宜导致开裂，同时应尽量降低砂石的吸水率以利于降低收缩。
（3）粉煤灰
在混凝土内掺加粉煤灰可减少水泥用量即水泥水化热量，并可改善混凝土和易性，利于增加其密实度，提高抗渗能力，并可降低混凝土的最终收缩值，混凝土内的粉煤灰主要起物理填充作用并可增强粉末效应，因此可增强密实度及减少沁水和离析现象，同时其尚可延缓水化热峰值出现时间及降低温度峰值。
（4）外加剂
在混凝土内掺加适量减水剂可改善混凝土的和易性，并可降低水灰比以减少水泥用量；掺加缓凝剂可延缓混凝土放热峰值出现时间而利于减少裂缝出现的概率；掺加膨胀剂来代替水泥并使混凝土产生适度膨胀，适度膨胀可抵消混凝土内部分拉应力而减少裂缝生成的可能性。
2、施工控制
（1）降低水灰比
适当降低混凝土水灰比可在一定程度上降低混凝土坍落度，当前市场上采用的混凝土坍落度超过规范要求，因此可适当降低水灰比以减少振捣过程中混凝土表面产生的浮浆。
（2）拌和
拌和过程中应确保剂量准确，并应严格控制混凝土的出仓坍落度，同时应严控混凝土的出机温度和入模温度。
（3）通水冷却
浇筑前则预先埋设好冷却水管，浇筑完毕初期则通水对混凝土进行循环冷却以降低温度峰值，但应控制通水时间以免温降幅度过大而产生较大的温度应力引起裂缝的生成.
（4）浇筑、振捣
混凝土浇筑应尽量采用分段、分层浇筑，并应控制上下层混凝土浇筑的时间间隔以保证紧密结合，浇筑时间应尽量避开太阳辐射较强的时段，浇筑后的混凝土振捣效果应保证密实、均匀一致，最终以表面泛浆为宜，浇筑完毕后应及时将表面压实、抹平以防表面裂缝生成。
（5）砂浆层处理
浇筑后的混凝土受初凝时间、气候及温度等条件影响而宜在某些部位出现一定厚度的水泥砂浆层，对该砂浆层处理可采取洒干净石子，之后用木抹子搓平使石子与砂浆层形成细石混凝土，并对其进行二次抹压以消除裂缝，即在混凝土初凝和终凝时间段内进行二次抹压以减少收缩和裂缝的生成。
3、加强养护
浇筑后的混凝土养护不当也是裂缝成因之一，尤其是掺加缓凝剂的混凝土养护更为重要，混凝土浇筑并终凝完成后应及时对其进行养护，一般可采取覆盖麻袋或草袋后洒水的措施，而对于分多次浇筑的箱梁等构件，因在顶板未浇筑前而对腹板及底板养护则只能采取直接淋水，若在高温季节施工则淋水的时间间隔控制尤为重要；寒冷季节施工则应采取保温措施以防混凝土发生冻害，良好的保温可防止表面裂缝生成并可延长散热时间，利于混凝土强度和材料松弛特性的发挥，湿养则可保持在水泥硬化阶段提供湿润条件防止混凝土表面因脱水而生成干缩裂缝。
结束语
水泥混凝土路面裂缝产生的原因是比较复杂的，仅靠施工过程的质量控制是解决不好裂缝问题的，为确保施工质量，必须对症下药，严把材料质量关，改进施工工艺，完善方法，并在工作过程中努力学习，虚心请教，不断总结，不断提高。
参考文献
[1]桂鹏.浅析桥梁施工裂缝成因、措施及安全管理[J].魅力中国,2011.
[2]顾庆．路桥施工裂缝原因和防治措施的研究[J].交通标准化，2011.
[3]刘宗智．浅谈路桥工程施工中混凝土裂缝原因与防治[J].科技风，2010.
关键词：公路桥梁；混凝土裂缝；探讨
中图分类号：K928文献标识码： A
近年来，随着我国经济的发展，交通基础建设得到迅猛发展，各地兴建了大量的公路桥梁。但是混凝土的裂缝较为普遍，在各种结构工程中裂缝几乎无所不在，困扰着公路桥梁工程技术人员。其实，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。研究混凝土结构的裂缝产生原因及预防控制具有重要的社会和经济意义。
一、公路桥梁裂缝成因
1、人为因素
（1）如果混凝土在施工前期受到了冰冻的影响，混凝土构件的表面就会出现裂缝，可能还会导致其局部出现脱落，而在其脱模之后就会出现空鼓的现象。当人为的对混凝土进行保护时，保护层如果过厚，构件的有效高度就会降低，那么就可能导致和受力筋相互垂直的裂缝出现。
（2）在对混凝土振捣时，如果振捣的次数不够，混凝土的密实度就无法得到保证，可能就会导致蜂窝、空洞以及麻面现象的出现。在对混凝土运输和搅拌时，如果用时过长，混凝土就会出现离析的现象，坍落度不符合要求，从而导致裂缝的出现。钢筋很容易被水侵蚀从而出现锈蚀的现象，内部体积增大也会导致荷载裂缝的出现。
（3）浇筑时，如果施工速度太快，就会降低混凝土的流动性，在其硬化之前沉实度就会受到影响。如果施工人员对于混凝土的封层浇筑时间没有把握准确，没有在混凝土初步凝固之前进行下层的浇筑操作，混凝土各层之间就会出现水平性裂缝。在混凝土硬化后，如果沉实度过大，也会导致塑性收缩裂缝的出现。对混凝土分段浇筑时，如果没有进行凿毛处理或是接触面没有清洗干净，新旧混凝土之间的粘合度就会下降，也容易造成收缩性裂缝的出现。
2、温差裂缝
通常情况下，导致混凝土出现硬化现象最主要的原因就是外部的环境与混凝土之间出现了较大的温度差，一旦混凝土发生硬化的现象，就可能会出现不均匀的收缩现象从而导致温差裂缝的出现。
在进行混凝土浇筑作业的准备阶段，模板等物件对混凝土的各个构件会有隔离的效果，那么水泥在液化的过程中所产生的强大的热量就会被包裹在其中不能够向外界所释放，所以在对混凝土浇筑的最开始的1d内，混凝土各个构件的温度会产生明显的上升，当过去了几天之后这部分热量才能够逐渐的被释放出去，混凝土构件就会冷却下来。
而就在这个温度从无法释放到释放的过程中，混凝土一定会出现收缩的现象，而其收缩时外部模板的阻力以及内部各个构件的牵拉力都会对混凝土造成影响，影响过大时混凝土就会很容易出现裂缝。特别在冬季或是寒冷的天气下施工时，热量释放的要更加缓慢，就更容易出现温差裂缝。
3、收缩裂缝
一般情况下，混凝土产生收缩性的裂缝主要有以下两种情况:（1）在混凝土凝固的过程中，水分一定是要缓慢的被蒸发的，而在蒸发的过程中，混凝土的体积也会随之减小； （2）水泥在液化的过程中，它的体积就要比正常的状态要小，那么在之后混凝土凝固的过程中，无论是外部还是内部的水分都要出现蒸发的现象，且它的蒸发顺序是从表层的水分开始蒸发，然后才是混凝土内部的水分开始蒸发，并且外部水分的蒸发速度是远远快于内部水分的蒸发速度的。
所以，由于蒸发速度的差异就会导致混凝土收缩程度的差异，外部的收缩程度要远大于内部的收缩程度，这种不均匀收缩的现象就会导致收缩裂缝的出现，并且在施工的过程中还是以塑性收缩为主的。混凝土液化反应最强烈的时间段为对其进行浇筑之后的第5h左右，水分蒸发速度最快，混凝土凝固的也最快。由于混凝土的快速脱水凝固，骨料由于自重就会逐步下沉，下沉的过程中只要遭受到钢筋等的阻挡，还会产生同向性裂缝。
二、混凝土裂缝的防治措施
1、优选材料
（1）水泥
在选用水泥品种时应兼顾水泥水化热和收缩作用，应尽量选用低水化热、低收缩的水泥，由于水泥礦物内发热速率最快且发热量最大的是铝酸三钙，并且水泥越细则其发热速率越快，但其不影响最终发热量，因此在选用水泥时应尽量选用矿渣硅酸盐水泥和火山灰水泥，同时应充分利用其后期强度以减少水泥用量，由于桥梁混凝固尤其是大体积混凝土施工工期较长，施工后不可能在28d内施加荷载，因此可将混凝土标准强度的龄期适当延长，即充分利用其后期强度。
（2）骨料
桥梁混凝土所采用的粗骨料应采用连续级配、粒径良好、低弹性模量的骨料，细骨料应控制其细度模数在2.7～3.1范围内，且应控制其含泥量最低，砂率最佳值为0.33，以免因砂率过高形成粗骨料多、细骨料少而增加收缩，宜导致开裂，同时应尽量降低砂石的吸水率以利于降低收缩。
（3）粉煤灰
在混凝土内掺加粉煤灰可减少水泥用量即水泥水化热量，并可改善混凝土和易性，利于增加其密实度，提高抗渗能力，并可降低混凝土的最终收缩值，混凝土内的粉煤灰主要起物理填充作用并可增强粉末效应，因此可增强密实度及减少沁水和离析现象，同时其尚可延缓水化热峰值出现时间及降低温度峰值。
（4）外加剂
在混凝土内掺加适量减水剂可改善混凝土的和易性，并可降低水灰比以减少水泥用量；掺加缓凝剂可延缓混凝土放热峰值出现时间而利于减少裂缝出现的概率；掺加膨胀剂来代替水泥并使混凝土产生适度膨胀，适度膨胀可抵消混凝土内部分拉应力而减少裂缝生成的可能性。
2、施工控制
（1）降低水灰比
适当降低混凝土水灰比可在一定程度上降低混凝土坍落度，当前市场上采用的混凝土坍落度超过规范要求，因此可适当降低水灰比以减少振捣过程中混凝土表面产生的浮浆。
（2）拌和
拌和过程中应确保剂量准确，并应严格控制混凝土的出仓坍落度，同时应严控混凝土的出机温度和入模温度。
（3）通水冷却
浇筑前则预先埋设好冷却水管，浇筑完毕初期则通水对混凝土进行循环冷却以降低温度峰值，但应控制通水时间以免温降幅度过大而产生较大的温度应力引起裂缝的生成.
（4）浇筑、振捣
混凝土浇筑应尽量采用分段、分层浇筑，并应控制上下层混凝土浇筑的时间间隔以保证紧密结合，浇筑时间应尽量避开太阳辐射较强的时段，浇筑后的混凝土振捣效果应保证密实、均匀一致，最终以表面泛浆为宜，浇筑完毕后应及时将表面压实、抹平以防表面裂缝生成。
（5）砂浆层处理
浇筑后的混凝土受初凝时间、气候及温度等条件影响而宜在某些部位出现一定厚度的水泥砂浆层，对该砂浆层处理可采取洒干净石子，之后用木抹子搓平使石子与砂浆层形成细石混凝土，并对其进行二次抹压以消除裂缝，即在混凝土初凝和终凝时间段内进行二次抹压以减少收缩和裂缝的生成。
3、加强养护
浇筑后的混凝土养护不当也是裂缝成因之一，尤其是掺加缓凝剂的混凝土养护更为重要，混凝土浇筑并终凝完成后应及时对其进行养护，一般可采取覆盖麻袋或草袋后洒水的措施，而对于分多次浇筑的箱梁等构件，因在顶板未浇筑前而对腹板及底板养护则只能采取直接淋水，若在高温季节施工则淋水的时间间隔控制尤为重要；寒冷季节施工则应采取保温措施以防混凝土发生冻害，良好的保温可防止表面裂缝生成并可延长散热时间，利于混凝土强度和材料松弛特性的发挥，湿养则可保持在水泥硬化阶段提供湿润条件防止混凝土表面因脱水而生成干缩裂缝。
结束语
水泥混凝土路面裂缝产生的原因是比较复杂的，仅靠施工过程的质量控制是解决不好裂缝问题的，为确保施工质量，必须对症下药，严把材料质量关，改进施工工艺，完善方法，并在工作过程中努力学习，虚心请教，不断总结，不断提高。
参考文献
[1]桂鹏.浅析桥梁施工裂缝成因、措施及安全管理[J].魅力中国,2011.
[2]顾庆．路桥施工裂缝原因和防治措施的研究[J].交通标准化，2011.
[3]刘宗智．浅谈路桥工程施工中混凝土裂缝原因与防治[J].科技风，2010.