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道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析及对策
作者：白杨
来源：《中国新技术新产品》2024年第13期
摘 ;要：目前，我国进行道路桥梁工程中普遍需要大量使用的是混凝土施工材料。因此，必须进一步加强现场使用混凝土材料施工的质量管理，严格控制使用混凝土材料在施工过程中的各个环节，确保使用混凝土及与其相关的混凝土在工艺、材料、设计等各个环节的质量得到有效管控。
关键词：道路桥梁施工;混凝土裂缝;形成原因;应对措施 中图分类号：U445 ; ; ; ; ; 文献标志码：A 0 引言
社会的进步和发展一直都离不开我国混凝土桥梁工程的技术建设和施工支持。因此，必须进一步明确分析我国道路混凝土桥梁工程的建设问题，以及施工中发生的道路混凝土桥梁工程裂缝的主要可能性和成因，以便采取有效的风险控制措施，及时地进行建设和裂缝的预防和施工风险控制，从而将我国道路混凝土桥梁工程的建设裂缝出现问题和施工受影响的可能性降至最低。
1 裂缝的主要成因 1.1 温度影响
温度的出现较大变化也是混凝土可能直接造成大型的道路或者是桥梁工程中的裂缝也是混凝土内部环境出现较大裂缝的主要原因，混凝土本身具有热胀冷缩的流体动力学特性，外部环境发生变化或内部环境的温度可能出现较大的变化时，如日照、温差、突然的地震以及突然降温的因素受到影响，混凝土就很有可能会出现较大裂缝形变，而且由于混凝土的温度形变会直接使混凝土的温度和应力受到一定的温度约束，当这部分的温度约束力大大超过一定的混凝土标准值，就很有可能会在混凝土的温度和结构中直接产生一部分的温度和应力，当这部分的温度和应力大大超过了混凝土的抗裂能力，就会直接出现在整个混凝土的结构温度和裂缝，且关于混凝土的结构温度和应力裂缝的问题也有可能会随着整个混凝土结构温度的变化而发生变化[1]。
1.2 载荷问题
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道路桥梁单层裂缝在桥梁工程中主要是由于钢筋混凝土单层桥梁主体结构在自身应力下变化，桥梁不同位置处的受力存在差异，由于设计的不足，力的不均衡容易引发桥梁梁体产生扭曲或承重过大的问题，混凝土的抗性不足导致开裂的产生。，一般的情况下我们可以将裂缝细分为直接承受的应力相互作用的裂缝、次间接承受应力的相互作用裂缝大致分为以下2类。前者是是由于钢筋混凝土主体结构受到来自外部的应力和载荷过大而引发的混凝土开裂问题。造成这一问题的主要原因是在设计过程中实际计算的间接应力模型不合理，现场实际设计的钢筋混凝土单层桥梁主体结构的次间接受力与现场实际设计间接应力模型的不符;后者产生混凝土开裂的原因是道路桥梁自身的承载能力有限，不同结构和位置产生的内部应力间相互作用出现了不协调的问题。在应力相互作用载荷的间接承受应力的作用下，混凝土主體结构的间接应力计算与实际的受力作用状况设计可能会与实际设计模型存在一定的差距，还需要结合力学模型进行实际分析，综合考虑多方影响因素[2]。 1.3 收缩问题
在道路以及桥梁工程中，混凝土的缩水和塑性裂缝收缩的问题在工程中也是不可忽视的，其中缩水塑性混凝土收缩的问题直接造成的现象对于道路以及桥梁混凝土塑性裂缝也是非常常见的[3]。无论是直接造成道路混凝土的表层出现缩水和塑性裂缝收缩，还是其他的混凝土表层出现塑性的收缩，这两类道路塑性混凝土收缩问题的出现都会直接造成道路混凝土的表层水泥出现塑性形变，从而引起道路混凝土塑性裂缝的收缩问题。道路塑性混凝土出现塑性的裂缝收缩主要是因为时间集中在对于道路以及混凝土的浇筑施工过程混凝土完成后的4 h～5 h，这个时候塑性混凝土收缩的阶段由于混凝土的表层水泥对混凝土水化的过程中水分反应剧烈，水分的快速蒸发和塑性收缩速度随之加快，造成了道路混凝土的表层出现失水和塑性的收缩，但是由于混凝土并未完全硬化，容易出现道路混凝土塑性收缩的龟裂纹现象。这种混凝土缩水和塑性裂缝收缩问题出现的原因是当道路塑性混凝土完全硬结后，表层水分快速蒸发，表面的空气湿度大幅度降低，混凝土的表层水泥体积减少，从而出现混凝土龟裂纹的现象。 2 处理措施 2.1 控制原材料质量
在现场的混凝土道路桥梁工程混凝土对于桥梁工程的材料配置和准备道路施工混凝土材料配置和准备的第一步是技术阶段，进行现场的道路桥梁工程混凝土的材料配置和桥梁施工材料的准备选择时要先对现场的道路混凝土桥梁工程对于技术混凝土的设计材料进行详细的检查和了解，明确现场的道路桥梁工程混凝土对于桥梁工程混凝土技术设计的基本要求和现场的混凝土状况，以此技术设计为主要的基础选择混凝土配比、材料质量要求适宜的混凝土道路桥梁工程混凝土，以确保其材料质量能够完全满足现场的道路混凝土桥梁工程对于道路混凝土施工材料整体的质量和承载力的整体施工和技术设计要求，避免出现混凝土施工过程中的砂石或水泥使用混凝土等级较低或较高的道路混凝土施工情况，如果砂石或水泥的使用等级低，混凝土的结构刚性、强度也就低，道路的混凝土桥梁工程使用的混凝土对于整体的材料质量和混凝土承
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载力的要求就会在其施工中受到很大的限制和影响;同时如果桥梁工程使用水泥的不合适，混凝土在进行施工固结的混凝土过程中会容易出现裂缝，因此，在道路桥梁工程中，在进行道路混凝土施工材料的准备选择时，必须对于混凝土的砂石、水泥等桥梁工程混凝土的原料进行严格的质量控制[4]。 2.2 加强施工过程控制
道路混凝土桥梁工程结构设计的方法在实施前，首先要通过分析，综合多方因素进行合理的混凝土结构设计，全面考虑道路混凝土钢筋装配结构的稳定性和受力状况，选择高效、安全的钢筋混凝土结构道路桥梁工程设计的形式，根据其符合相应的国家标准规范及对钢筋混凝土的使用耐久性要求，适当地增加了钢筋混凝土内部保护层的数量和厚度，减弱了钢筋混凝土被外部有害物质侵蚀的直接断裂和破坏的情况;其次要适当延长混凝土有害物质直接侵蚀和破坏内部钢筋混凝土和外部装配钢筋的持续时间，延缓了混凝土钢筋内部装配结构的直接断裂和腐蚀，从而保证主体结构钢筋混凝土基础构造装配主体结构的有效性能，增加使用寿命。为了最大限度地减少和加强钢筋混凝土基础构造的配筋，尽量适当地采用小直径、小间距的主体结构造配筋的方式对混凝土基础进行构造配筋。
可以在堆积的混凝土中添加少量的膨胀剂，这将导致混凝土体积增加，并在组合作用下减少大体积混凝土的开裂。大体积混凝土与适量的膨胀剂混合可以在硬化时抵消大体积混凝土的收缩，从而可以有效地减少裂缝。2种常用的膨胀剂是FH复合型和UEA型，并且经常使用UEA型膨胀剂。通常，使用UEA型时，应将1/10的量混入混凝土中，膨胀率应控制在3/10，并且承受的预载也可以控制在0.5 MPa左右，以便与硬化相结合拉伸应力被抵消。大体积混凝土中钢筋的科学配置可以提高混凝土的强度。在配置钢筋时，应注意钢筋的间距不要太大，以确保混凝土具有良好的抗裂性。当我们配置钢筋时，间距通常不超过10 cm，大体积混凝土的钢筋相对较小。为了增强混凝土的抗裂性，我们使用少量的温度棒。只有在保证大体积混凝土的强度的情况下，才能改善抗拉性能并提高混凝土的抗裂性。在施工过程中，必须确定合适的大体积混凝土原料比，选择合适的水灰比，并进行有效的工艺，以确保混凝土结构的强度。 在现场的搅拌振捣混凝土的入模搅拌施工过程中一定首先要合理地设置和控制混凝土的搅拌温度，做好了进行相应的搅拌混凝土振捣的准备和施工，严控制现场的混凝土入模振捣的持续时间、移动的速度和距离、插入的深度等有关振捣混凝土施工的参数，确保现场的上层振捣混凝土施工造成的裂缝能够均匀、密实，严防搅拌混凝土的漏振、过振。现场的搅拌振捣混凝土的内部浇筑工作完成后应尽量一次性全部的浇筑工作全部完成，不需要设置上层振捣混凝土施工造成的裂缝，如果不可避免完成就需要进行一次性的间断，间断的内部浇筑时间一般应小于上层的搅拌振捣混凝土的初凝时间或重塑的时间。在现场的搅拌混凝土的内部浇筑工作全部完成后，为了有效避免上层的搅拌振捣混凝土内部失水膨胀造成的早期施工裂缝，要立即采取措施及时地进行搅拌混凝土的覆盖;在搅拌终凝后及时地进行现场洒水搅拌混凝土的处理和养护，现场搅拌洒水混凝土养护的施工过程中一定要合理地调节和控制搅拌混凝土内部的含水量
道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析及对策
