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摘要：公路桥梁的混凝土裂缝是施工中常见的质量问题，对路桥的施工质量有很重要的影响。因此我们必须有效的预防路桥施工中的裂缝问题，深入的分析路桥施工裂缝的形成原因并找到预防和治理的措施，从而真正的降低因混凝土裂缝而带来的质量风险和安全风险，延长路桥的使用寿命，提高路桥的使用性能，促进我国路桥事业的健康发展。本文结合笔者多年施工经验，对路桥工程施工混凝土裂缝的成因进行了分析，对混凝土裂缝的防治与处理措施进行了探讨。
关键词：公路桥梁；工程施工；混凝土裂缝；处理措施
中图分类号：U448文献标识码： A
引言
混凝土是国内应用最广泛的建筑材料，其抗压性、可塑性以及耐火性优势十分明显，但抗拉能力较差，施工过程中容易开裂。混凝土裂缝是公路桥梁工程施工过程中常见的问题之一，混凝土裂缝的出现会影响工程质量甚至造成工程安全隐患。
一、公路桥梁施工中的混凝土裂缝的危害与种类
1、收缩裂缝
在公路桥梁混凝土施工时，随着混凝土的逐渐硬化和散热会产生巨大的收缩应力，在收缩应力远远高于混凝土的最大极限抗拉强度时，就会使整个混凝土结构发生收缩，从而产生裂缝，这就是收缩裂缝。
2、温差裂缝
在桥梁混凝土施工时水泥水化时会产生大量的水化热，然而水化热的释放会使混凝土的表面与内部产生巨大的温差。在公路桥梁混凝土施工中，混凝土表面会迅速散热，但是内部散热状况显然要慢很多。那么大量内部热量无法得到顺畅的散发，产生的巨大温差就是会使混凝土表面产生拉应力，内部则会产生压应力，在温度引起的应力超过其最大抗拉强度时，就会使混凝土产生裂缝，这就是温差裂缝。
3、安定性裂缝
作为混凝土的重要原料，水泥的性能会对混凝土的质量产生很大的影响，那么如果水泥的安定性不合格，则会造成混凝土出现龟裂，也就是安定性裂缝。一般安定性裂缝多出现于混凝土表面，且均保持0.05-0.5mm宽度。常出现与新旧混凝土结合处以及排水井接壤处。而严重的横向裂缝会沿着施工该断面不断开裂，从而出现“断板”，宽度均保持在1mm之内。
二、公路桥梁工程施工中混凝土裂缝产生的原因分析
1、温度变化
我国大部分地区，四季分明，春夏和秋冬之交昼夜温差极大、降水较少、风沙较大、空气相对干燥。公路桥梁工程施工过程中容易受到外界环境气候的影响，温度变化导致的混凝土裂缝主要是表面裂缝，走向无规律性。如体积较大的混凝土柱，浇筑完成后水泥水化会放热，内部温度会升高，导致内外温差较大产生裂缝。昼夜温差大和炎热干燥的天气会导致混凝土凝固速度不一，水分蒸发过快也容易造成路面或其他部位开裂。而深层贯穿裂缝则是由于公路桥梁结构温差较大，受外界约束产生形变，应力不足被拉裂。公路桥梁工程施工过程中混凝土板、柱浇筑完成后需要尽快进行浇水养护，而有时因为季节和地区特点，气候炎热干燥，风沙也较多，对工程养护带来了较大困难，容易造成混凝土结构裂缝、麻面或蜂窝。
2、桥梁荷载
桥梁荷载引起的裂缝主要包括直接应力裂缝和次应力裂缝。在桥梁受力部位大量堆放施工材料及工具、未按照图纸施工、改变施工顺序导致桥梁结构受力改变等均会引起桥梁直接应力裂缝；而施工中开槽、凿洞等操作由于难以准确进行计算和受力模拟，容易造成开孔部位集中受力，产生次应力裂缝。
3、地基变形
公路桥梁工程施工过程中混凝土浇筑受到重力作用，一方面产生基础和支架的不均匀下沉，导致混凝土局部形变；另一方面混凝土中较重的颗粒沉降，导致混凝土结构不均匀，都会在于模板的相互作用下产生裂缝。公路橋梁工程施工过程中由于地基基础发生垂直沉降导致公路桥梁产生形变，超过混凝土结构本身的抗拉能力后就会开裂。一般混凝土浇筑后10min到3h内会出现。
4、混凝土收缩
公路桥梁工程施工过程中由于混凝土收缩引起的混凝土裂缝最为常见。混凝土浇筑完成后4-5h内开始发生自主收缩，这时水泥水化反应最为剧烈，水分蒸发加速，最终导致混凝土变形，混凝土构件由于不均匀收缩极易导致表面裂缝产生。当然，混凝土内外水分蒸发速度不同，内外收缩幅度不同也是导致混凝土表面承受过大拉力产生收缩裂缝。
5、施工材料质量及施工工艺问题
公路桥梁工程施工过程中由于使用质量存在问题的混凝土或由于施工工艺落后导致混凝土保护层厚度不足，导致混凝土内部钢筋受到侵蚀氧化。钢筋锈蚀后体积会膨胀，对周围混凝土产生挤压，形成沿钢筋纵向的混凝土裂缝。当然，使用存在质量问题的施工材料也是导致工程适量问题的必然因素。
三、公路桥梁施工中的混凝土裂缝控制措施
1、优选材料
1.1 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，由于水泥矿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，由于桥梁混凝土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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 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、施工期间预防控制
2.1 严格按照浇筑顺序施工
首先，严格按照浇筑顺序进行施工，振捣时间应均匀一致，不得出现施工冷缝，同时分排进行施工浇筑，施工缝留在后浇带处。其次，模板、预埋件等在施工中无损坏或变形现象，必须保护措施得当，同时必须根据振捣棒的铺料间歇时间、有效震动长度来确定浇筑时间。再次，浇注完毕后，表面要抹平、压实，排除泌水，清除多余灰浆。最后，必须在定浆后进行二次抹压、二次复振，以防止出现表面与松顶干缩裂缝的产生。
2.2 适当调整混凝士配合比
应考虑高温，高蒸发引起拌和物塌落度的损失，适当调整混凝士配合比增加用水量，加大水灰比，为避免混凝土下降可添加适量的高效减水剂。这些是混凝土配合比设计应该考虑的问题。在高温下必须采取遮阳洒水措施来降低砂、石料的使用温度，因为砂、碎石等材料在混凝土中所占比例大约为80%。
2.3 为缓解混凝土急剧收缩可适当掺入缓凝剂
因为普通硅酸盐水泥是桥梁工程常用的水泥，而普通硅配盐水泥水化热高，混凝土蒸发收缩凝固较快，这样就会使混凝土表面产生裂缝。当遭遇酷暑高温的时候，可以在夜间施工，以避免高温烈日。或者为了改善混凝土浇注后温度过高，可在水中加冰块降低混凝土拌合用水的温度，因为当酷暑高温，混凝土拌合用水均在30摄氏度以上。
3、施工中裂缝补修控制
3.1 嵌缝补修
嵌缝修补是在混凝土的裂缝处进行开槽，将止水材料填充进开好的槽里，这样不但可以保证裂缝外观平整，还可以封堵裂缝。
3.2 表面补修
表面补修有时可以使用环氧胶泥进行涂抹，通常是在裂缝的表面涂上水泥浆进行修补；也可在裂缝表面粘附一些玻璃纤维布以确保修补的完整性，这是在混凝土的裂缝继续开裂的情况下可以采取的方法。
3.3 结构加固补修
在公路桥梁施工中，有些裂缝可能会使混凝土的结构性能发生改变。此时必须采取结构加固法来进行混凝土加固。这种方法可以采取增加混凝土结构的截面面积、加固支点、增加混凝土结构的预应力及混凝土补强措施。
3.4 灌浆补修
当裂缝较深较宽而对桥梁结构有严重影响时，或者桥梁对防渗有一定要求时必须采取灌浆修补。当裂缝比较严重时，可用甲基丙烯酸醋及聚氨醋等作为浆质料；通常情况下，浆质材料一般采用水泥浆或环氧聚合物。这种方法主要是将浆质料用真空压力装置压进裂缝之中，并且随着时间的推移而不断硬化，混凝土与浆质料形成稳定的整体，从而消除混凝土裂缝。
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]马金虎.混凝土技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].山西建筑,2012,(05).
[2]丰云满.桥梁大体积混凝土施工技术应用[J].黑龙江科技信息,2009,(31).
[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,(3).
关键词：公路桥梁；工程施工；混凝土裂缝；处理措施
中图分类号：U448文献标识码： A
引言
混凝土是国内应用最广泛的建筑材料，其抗压性、可塑性以及耐火性优势十分明显，但抗拉能力较差，施工过程中容易开裂。混凝土裂缝是公路桥梁工程施工过程中常见的问题之一，混凝土裂缝的出现会影响工程质量甚至造成工程安全隐患。
一、公路桥梁施工中的混凝土裂缝的危害与种类
1、收缩裂缝
在公路桥梁混凝土施工时，随着混凝土的逐渐硬化和散热会产生巨大的收缩应力，在收缩应力远远高于混凝土的最大极限抗拉强度时，就会使整个混凝土结构发生收缩，从而产生裂缝，这就是收缩裂缝。
2、温差裂缝
在桥梁混凝土施工时水泥水化时会产生大量的水化热，然而水化热的释放会使混凝土的表面与内部产生巨大的温差。在公路桥梁混凝土施工中，混凝土表面会迅速散热，但是内部散热状况显然要慢很多。那么大量内部热量无法得到顺畅的散发，产生的巨大温差就是会使混凝土表面产生拉应力，内部则会产生压应力，在温度引起的应力超过其最大抗拉强度时，就会使混凝土产生裂缝，这就是温差裂缝。
3、安定性裂缝
作为混凝土的重要原料，水泥的性能会对混凝土的质量产生很大的影响，那么如果水泥的安定性不合格，则会造成混凝土出现龟裂，也就是安定性裂缝。一般安定性裂缝多出现于混凝土表面，且均保持0.05-0.5mm宽度。常出现与新旧混凝土结合处以及排水井接壤处。而严重的横向裂缝会沿着施工该断面不断开裂，从而出现“断板”，宽度均保持在1mm之内。
二、公路桥梁工程施工中混凝土裂缝产生的原因分析
1、温度变化
我国大部分地区，四季分明，春夏和秋冬之交昼夜温差极大、降水较少、风沙较大、空气相对干燥。公路桥梁工程施工过程中容易受到外界环境气候的影响，温度变化导致的混凝土裂缝主要是表面裂缝，走向无规律性。如体积较大的混凝土柱，浇筑完成后水泥水化会放热，内部温度会升高，导致内外温差较大产生裂缝。昼夜温差大和炎热干燥的天气会导致混凝土凝固速度不一，水分蒸发过快也容易造成路面或其他部位开裂。而深层贯穿裂缝则是由于公路桥梁结构温差较大，受外界约束产生形变，应力不足被拉裂。公路桥梁工程施工过程中混凝土板、柱浇筑完成后需要尽快进行浇水养护，而有时因为季节和地区特点，气候炎热干燥，风沙也较多，对工程养护带来了较大困难，容易造成混凝土结构裂缝、麻面或蜂窝。
2、桥梁荷载
桥梁荷载引起的裂缝主要包括直接应力裂缝和次应力裂缝。在桥梁受力部位大量堆放施工材料及工具、未按照图纸施工、改变施工顺序导致桥梁结构受力改变等均会引起桥梁直接应力裂缝；而施工中开槽、凿洞等操作由于难以准确进行计算和受力模拟，容易造成开孔部位集中受力，产生次应力裂缝。
3、地基变形
公路桥梁工程施工过程中混凝土浇筑受到重力作用，一方面产生基础和支架的不均匀下沉，导致混凝土局部形变；另一方面混凝土中较重的颗粒沉降，导致混凝土结构不均匀，都会在于模板的相互作用下产生裂缝。公路橋梁工程施工过程中由于地基基础发生垂直沉降导致公路桥梁产生形变，超过混凝土结构本身的抗拉能力后就会开裂。一般混凝土浇筑后10min到3h内会出现。
4、混凝土收缩
公路桥梁工程施工过程中由于混凝土收缩引起的混凝土裂缝最为常见。混凝土浇筑完成后4-5h内开始发生自主收缩，这时水泥水化反应最为剧烈，水分蒸发加速，最终导致混凝土变形，混凝土构件由于不均匀收缩极易导致表面裂缝产生。当然，混凝土内外水分蒸发速度不同，内外收缩幅度不同也是导致混凝土表面承受过大拉力产生收缩裂缝。
5、施工材料质量及施工工艺问题
公路桥梁工程施工过程中由于使用质量存在问题的混凝土或由于施工工艺落后导致混凝土保护层厚度不足，导致混凝土内部钢筋受到侵蚀氧化。钢筋锈蚀后体积会膨胀，对周围混凝土产生挤压，形成沿钢筋纵向的混凝土裂缝。当然，使用存在质量问题的施工材料也是导致工程适量问题的必然因素。
三、公路桥梁施工中的混凝土裂缝控制措施
1、优选材料
1.1 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，由于水泥矿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，由于桥梁混凝土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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 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、施工期间预防控制
2.1 严格按照浇筑顺序施工
首先，严格按照浇筑顺序进行施工，振捣时间应均匀一致，不得出现施工冷缝，同时分排进行施工浇筑，施工缝留在后浇带处。其次，模板、预埋件等在施工中无损坏或变形现象，必须保护措施得当，同时必须根据振捣棒的铺料间歇时间、有效震动长度来确定浇筑时间。再次，浇注完毕后，表面要抹平、压实，排除泌水，清除多余灰浆。最后，必须在定浆后进行二次抹压、二次复振，以防止出现表面与松顶干缩裂缝的产生。
2.2 适当调整混凝士配合比
应考虑高温，高蒸发引起拌和物塌落度的损失，适当调整混凝士配合比增加用水量，加大水灰比，为避免混凝土下降可添加适量的高效减水剂。这些是混凝土配合比设计应该考虑的问题。在高温下必须采取遮阳洒水措施来降低砂、石料的使用温度，因为砂、碎石等材料在混凝土中所占比例大约为80%。
2.3 为缓解混凝土急剧收缩可适当掺入缓凝剂
因为普通硅酸盐水泥是桥梁工程常用的水泥，而普通硅配盐水泥水化热高，混凝土蒸发收缩凝固较快，这样就会使混凝土表面产生裂缝。当遭遇酷暑高温的时候，可以在夜间施工，以避免高温烈日。或者为了改善混凝土浇注后温度过高，可在水中加冰块降低混凝土拌合用水的温度，因为当酷暑高温，混凝土拌合用水均在30摄氏度以上。
3、施工中裂缝补修控制
3.1 嵌缝补修
嵌缝修补是在混凝土的裂缝处进行开槽，将止水材料填充进开好的槽里，这样不但可以保证裂缝外观平整，还可以封堵裂缝。
3.2 表面补修
表面补修有时可以使用环氧胶泥进行涂抹，通常是在裂缝的表面涂上水泥浆进行修补；也可在裂缝表面粘附一些玻璃纤维布以确保修补的完整性，这是在混凝土的裂缝继续开裂的情况下可以采取的方法。
3.3 结构加固补修
在公路桥梁施工中，有些裂缝可能会使混凝土的结构性能发生改变。此时必须采取结构加固法来进行混凝土加固。这种方法可以采取增加混凝土结构的截面面积、加固支点、增加混凝土结构的预应力及混凝土补强措施。
3.4 灌浆补修
当裂缝较深较宽而对桥梁结构有严重影响时，或者桥梁对防渗有一定要求时必须采取灌浆修补。当裂缝比较严重时，可用甲基丙烯酸醋及聚氨醋等作为浆质料；通常情况下，浆质材料一般采用水泥浆或环氧聚合物。这种方法主要是将浆质料用真空压力装置压进裂缝之中，并且随着时间的推移而不断硬化，混凝土与浆质料形成稳定的整体，从而消除混凝土裂缝。
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]马金虎.混凝土技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].山西建筑,2012,(05).
[2]丰云满.桥梁大体积混凝土施工技术应用[J].黑龙江科技信息,2009,(31).
[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,(3).