桥梁裂缝现象分析
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摘要：桥梁裂缝是目前桥梁存在的主要病害之一，通过对混凝土原材料、配合比及施工技术的控制，提高混凝土结构物的整体性能并消除裂缝。密切关注新技术、新工艺的应用。
关键词：混凝土原材控制 混凝土配合比优化 自密实混凝土钢纤维混凝土
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
0前言
随着我国经济的快速发展，公路交通、市政桥梁快速跟进。从2000年到2011年11年间，我国高速公路实现了通车里程74000公路的飞跃，其中公路桥梁总数近67万座；随着城市规模的不断扩大，城市高架桥迅速崛起，全国大中城市近年均有高架桥建设规划。
1裂缝现象
桥梁混凝土裂缝问题一直是主要桥梁病害之一，以济南某高架桥为例，因汽车超载等原因导致预应力混凝土桥板出现大量裂缝，已经到了非加固不可的地步。
2裂缝产生的原因
导致桥梁混凝土裂缝的直接原因是混凝土微裂缝导致钢筋腐蚀膨胀，从而出现更大的裂缝。间接原因是桥梁混凝土施工过程中振捣不密实，出现细微裂缝；钢筋保护层厚度不均匀，致使出现薄弱点；钢筋混凝土结构物出现剪力集中，致使混凝土出现裂缝；防水层施工不合格，导致混凝土长期受到雨水浸泡、冻融、空气腐蚀等侵害；混凝土原材料把关不严，送至工地时已经产生初凝或者离析现象。
3施工中采取的措施
3.1混凝土材料控制
混凝土的配合比设计尤为重要，目前全国正在倡导采用高性能混凝土（即低水胶比、大掺量优质掺合料、严格质量控制制作，良好施工性能，高耐久性，高尺寸稳定及较高强度混凝土），在混凝土配合比设计阶段充分考虑采用高标号水泥，加入减水剂、引气剂等外加剂降低混凝土的水胶比，使混凝土在不增加用水量的条件下增加流动性，并具有良好的粘聚性和保水性。适当增加混凝土的砂率，增加混凝土的流动性、粘聚性和保水性。在施工过程中能够大大改善混凝土的工作性能，减少振捣不密实现象。
严格控制混凝土拌合材料的检验标准，采用高标号水泥，水泥进场时对其品种、级别、包装号、出场日期等进行检查，进场时对其强度、细度、安定性进行复检；采用级配良好的石子，并对其强度、碱含量、含泥量、针片状含量进行严格控制；砂子采用中粗河砂，并保证河砂的洁净度。施工拌合用水采用经氯离子、含碱量检验的饮用水；混凝土外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119等和有关环境保护的规定，严禁使用含有氯离子的外加剂，进场的外加剂检验其产品合格证、出厂检验报告、复检报告等。
3.2混凝土浇筑施工过程控制
混凝土浇筑前对支架、模板进行充分预压，消除施工过程中产生的不均匀沉降；浇筑混凝土的时机也非常重要，因为混凝土的温度变形是产生混凝土裂缝的主要原因之一，保证混凝土的浇筑时间在15℃~30℃之间，冬季施工时浇筑时机控制在中午，并保证平均气温在5℃以上，昼夜温差控制在15℃以内，夏季施工尽量控制在傍晚或夜间进行。混凝土浇筑完成后及时做好保温与洒水措施，对于大体积混凝土主要控制混凝土内部与表面的温差，在结构物内部埋设冷却水管，并严格温度检验制度，在规定的时间检查混凝土内部温度，出现异常时及时采取措施。混凝土的温度高于环境温度时严格控制混凝土的拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝，拆模后及时覆盖塑料纸用来保温、保湿。控制混凝土的运输质量，严格控制混凝土原材及配合比，混凝土运输距离不宜太长，视路况保证运输时间控制在45分钟以内，严禁在运输过程中加水。混凝土浇筑前应当先检验混凝土的坍落度，卸料时严禁混凝土离析现象的产生。混凝土分层浇筑时，每层混凝土厚度应不超过振动棒的1.25倍；在振捣上一层时，应插入下层中5cm左右，以消除两层之间的接缝，同时在振捣上层混凝土时，要在下层混凝土初凝之前进行。振动器使用时，振捣器距离模板不应大于振捣器作用半径的0.5倍，且不宜紧靠模板振动，应尽量避免碰撞钢筋、芯管、吊环、预埋件等。每一插点振捣时间以20～30秒为宜，一般以混凝土表面呈水平并出现均匀的水泥浆和不再冒气泡为止，不显著下沉，表示已振实，即可停止振捣，不要过振，避免出现骨料集中现象。
3.3成品保护措施
实践证明，混凝土常见的裂缝是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成的。因此，混凝土保温对防止混凝土早期裂缝尤为重要。因此，温度较低是要采取蒸汽养护或者是覆盖棉被养护，条件允许的情况下可以采取水养或者是温室养护。混凝土达到强度后及时涂刷防护漆，避免外界酸性气体、液体的侵蚀。
4成功经验
目前，我们公司通过对混凝土原材料的控制，广泛使用高性能混凝土，加强对施工质量的控制及后期养护的控制，极大的增强了桥梁混凝土结构物的表观质量与实体质量。特别是防水材料的涂刷，能够延长混凝土结构物的有效寿命。
外加剂的使用，有效的减少了水泥用量，极大的提高了混凝土的和易性和流动性，给施工过程带来很多方便。同时，外加剂的使用减小了混凝土的水胶比，增加了混凝土的强度。
5不足之处
桥梁施工过程中，因为造型等因素在钢筋加密处，混凝土振捣受到限制，往往是产生裂缝的突破点；薄壁结构容易因受力问题产生应力裂缝；剪力集中区的混凝土容易产生45°裂缝。
6解决措施
对于结构形体复杂，配筋密集、薄壁、施工面狭小的工程结构，浇注混凝土时振捣施工困难，可能会出现蜂窝、麻面、露筋等现象，严重影响混凝土的性能。为了解决此类问题，拟采用自密实混凝土。自密实混凝土属于一种高性能混凝土也称免振捣混凝土，是通过外加剂、胶结材料、粗细骨料的选择和配合比的设计，使混凝土拌合物屈服值减小而又具有足够的塑性粘度，粗细骨料能够悬浮于水中不离析、不泌水，在不用或基本不用振捣的成型条件下，能充分填充所有空隙，形成密实而均匀混凝土结构的一种高性能混凝土。自密实混凝土可以在较低的水胶比下紧靠自重就能填充到复杂模型的各个角落，具有均匀的自密实成型性能，同时保证混凝土硬化后具有很好的力学性能和优异的耐久性能，且在硬化后表面的结构十分致密，渗透性低，提高了其耐久性。能够很好的解决因钢筋较密而振捣不密实的不足。自密实混凝土内加入了大量的粉煤灰，其初期强度和后期强度基本上呈现出下降趋势；但是粉煤灰掺加量越少其流动性越差，因此在混凝土配合比设计阶段应全面考虑粉煤灰的掺量。
结构受弯较大的区域，采用钢纤维混凝土，能够结合混凝土受压及钢纤维受拉的双重特性，较好的提高了受弯区域混凝土的抗裂性能，钢纤维混凝土的配合比已经有了较为成熟的理论基础和实验数据，再次不在引述。
7结语
通过对桥梁裂缝的原因分析及现场施工技术的总结，新技术、新工艺的应用已经同现代桥梁技术密不可分，可以很好的解决普通混凝土性能不足而产生的问题，随着科学技术的革新，施工技术亦应作出相应的调整。《公路桥涵施工技术规范》JTC/T F50-2011已于2011年8月1日正式实施。其中关于混凝土的规范做了很大的修改，包括方孔筛代替圆孔筛，对水泥含碱量提出了明确要求，对粗集料的吸水率提出了应小于2%的具体要求等。因此，我们在施工过程中应当密切关注科技前沿，根据新技术促进新工艺，根据新工艺提出新要求。