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摘要：以西安市劳动路--桃园路立交桥为背景，分析了桥梁施工中混凝土梁产生的原因，阐述了后张法预应力空心板梁施工中控制裂缝的注意事项，并提出了用低水化热水泥、控制原材及配合比、施工过程控制（冷却循环水）、养护、拆模控制裂缝的措施。
关键词 桥梁；施工；裂缝；混凝土；控制；治理；措施；
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
引言
近年来,我国交通基础建设得到迅猛发展,各地兴建了大量的混凝土桥梁。混凝土最主要的缺点是抗拉能力差,容易开裂。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,在桥梁建造和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导致桥梁垮塌的报道屡见不鲜。应进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识,尽量避免施工中出现危害较大的裂缝。
一、工程概况
西安市劳动路--桃园路立交桥全长1238.96m，梁体施工为后张法预应力空心板梁，梁长25.3m,高1.2m,宽1.24。内模为胶囊。桥梁施工过程中,涉及混凝土梁的工序很多,而在混凝土梁施工时经常会出现裂缝。裂缝的出现往往会影响工程质量,混凝土梁的裂缝问题经常困扰着我们桥梁施工工程技术人员。本文对混凝土梁产生裂缝的原因作了分析,并提出了部分控制措施,供广大桥梁施工工程技术人员参考。如图1所示为桥梁中混凝土梁裂缝图：
图1 桥梁中混凝土梁裂缝
二、裂缝的类型及产生的原因
2.1从受力的角度划分
可将裂缝分为结构型裂缝和非结构型裂缝。结构型裂缝主要是由受力引起的,如各种结构在主要荷载作用下,抗拉、抗震强度不足,预应力结构在张拉,温度收缩引起的次应力,连续基础不均匀沉降以及温度应力等。这类裂缝基本上是不允许出现的。非结构型裂缝是非受力因素引起的,如施工不当、气候影响等,对这类裂缝,则视承载力的类型和结构的形式,对结构的宽度有所限制,裂缝超过0.15mm者必须处理。
2.2从裂缝的成因划分
可将裂缝为温度引起的裂缝、收缩引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、沉降引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、施工材料质量引起的裂缝及施工裂缝等。温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化时,混凝土将发生变形,一旦变形受阻,则会在结构内产生拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉强度时,即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中。温度应力可以达到甚至超过活载应力。
2.2.1收缩引起的裂缝
收缩裂缝是混凝土因收缩而发生的体积变化,它主要包括塑性收缩裂缝和干缩裂缝。塑性收缩裂缝主要发生在初凝开始,进行养护之前。此时水泥水化反应剧烈,会出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩。收缩时,表层受到深层混凝土以及模板、钢筋的制约,使由软变硬中的塑态混凝土产生拉应力,从而形成微裂缝。而干缩裂缝则多发生在混凝土硬化前后。此时混凝土表层水分散发快,内部散发慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩。表面收缩变形受到内部混凝土的约束。致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土受到拉应力超过其抗拉强度时,就会产生收缩裂缝。
2.2.2沉降引起的裂缝
由于基础产生竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,当其超过混凝土结构的抗拉强度时,结构开裂。钢筋锈蚀引起的裂缝。由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入。钢筋中铁离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏。钢筋中铁离子与浸入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其他形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。
三、裂缝控制措施
3.1对施工工艺进行控制
施工中的各个环节及工序都是影响混凝土质量的重要因素之一，所以，提高和完善混凝土的施工工艺是必要的，也是防止裂缝出现的主要措施。①施工中应当注意控制支架、模板的变形和损害，这些问题会直接影响到混凝土的质量，引起混凝土裂缝。对于现浇注的梁板支架和模板必须进行一定规格的压力试验和设计计算，保证符合施工要求和指标，同时还要对预制场的底面进行处理，防止地基性的沉降而引起预制构件变形。②加强混凝土的搅拌质量，在搅拌的时候要保证各种设备的精确度，以此保证配合比例的准确。搅拌混凝土还要保证其颜色一致，不能再搅拌途中出现离析的问题。混凝土拌合物的坍落度应当进行搅拌后和施工前的检测，注意及时调整，确保混凝土的搅拌质量。③控制混凝土浇注工艺。浇筑混凝土时要保证振捣的质量，选择合理的振捣方式，针对不同质量和标准的混凝土要采用不同的振捣方式，针对不同的振捣方式，关键还是要保证质量；在浇注的过程中要维持连续的动作，如果因为事故暂停，时间一定要控制在混凝土初凝的范围内。如果设置有施工缝的时候，应在受到剪力和弯矩最小的部位进行设置，确保施工分析能得到及时的处理；如需要预应力张拉，那么在拉张的时候就要保证严格按照其规范进行，对于张拉的时间节点选择应考虑到混凝土的强度外，考虑到混凝土凝结时间，这样才能保证张拉的效果。
3.2混凝土的养护控制
混凝土的养护一直是巩固重点问题，因为它会影响到混凝土的裂缝预防，也是控制收缩裂缝和温度裂缝的关键，混凝土浇筑完成后通常要进行养护，如：洒水的养护等。这些养护手段主要还是为了平衡混凝土的温度，减少因温度差异而引起的伸缩裂缝，同时达到消除裂缝的目的。最后，适当的采取低温和保温措施。在施工中如果环境的温度过高或者过低都会影响混凝土的施工质量，因此在高温和低温的季节应都要采取相应的措施进行防控，防止混凝土开裂。
四、桥梁混凝土梁板施工裂缝的治理方法
4.1灌浆封闭
首先封闭已经出现的裂缝和裂缝周围的构造物，流出基本排气口和进出浆的孔，然后将一定的高强胶结材料配制成较低粘度的浆液，用压缩泵以一定的压力将浆液压入缝隙內让浆液在孔缝中凝固，以便达到修补裂缝和稳固结构的作用。
4.2表面喷浆修补
对需要喷浆补救的混凝土表面进行仔细敲击，清理出已经损害的残缺部位，在有缺陷的部位应适当凿除后再进行修补，如果有露出的钢筋，还要清理干净铁锈。在喷射前要用水将结构表面冲洗干净，保证喷射面始终处在湿润的状态。
4.3钢板粘贴修补
合理的对钢板进行处理，按照所需要的尺寸切割钢板，再用打磨机研磨平整并将锈蚀彻底清除，使钢板表面露出钢的肌体；混凝土的表面要进行修凿，使其露出新鲜的混凝土，在处理平整；用丙酮或二甲苯擦洗修补部位的混凝土面及钢板面，除去上面的油脂和灰尘；在钢板和混凝土粘结面上均匀涂刷环氧基液粘结剂；用方木、角钢和固定螺栓等均匀地进行加压粘贴；在钢板表面上再涂刷养护涂料，如铅丹或其他防锈油漆。
结束语
综上所述，要控制到混凝土梁的质量，促进桥梁建设的发展，就得做好一切处理裂缝的准备，并在施工的每个环节中做好检查，对混凝土的样本做测试，如果符合工程要求的标准才能进行施工，只有严格控制每一道工序，认真做好混凝土裂缝预防措施，才能把桥梁施工中对混凝土裂缝的产生降到最低。
参考文献
[1]陈海英.混凝土裂缝的原因分析与预防措施[J].山西建筑,2008,34(2):157-158.
[2]王增忠,朱玉仲.混凝土建筑物的裂缝分析及其防护和处理[J].混凝土,20 01(4):7-10.
[3]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[4]翁绍志,柴俏良,毛利炎.桥梁混凝土表面缺陷产生的原因分析与处治[J].山西建筑,2008,34(28):308-309.
关键词 桥梁；施工；裂缝；混凝土；控制；治理；措施；
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
引言
近年来,我国交通基础建设得到迅猛发展,各地兴建了大量的混凝土桥梁。混凝土最主要的缺点是抗拉能力差,容易开裂。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,在桥梁建造和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导致桥梁垮塌的报道屡见不鲜。应进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识,尽量避免施工中出现危害较大的裂缝。
一、工程概况
西安市劳动路--桃园路立交桥全长1238.96m，梁体施工为后张法预应力空心板梁，梁长25.3m,高1.2m,宽1.24。内模为胶囊。桥梁施工过程中,涉及混凝土梁的工序很多,而在混凝土梁施工时经常会出现裂缝。裂缝的出现往往会影响工程质量,混凝土梁的裂缝问题经常困扰着我们桥梁施工工程技术人员。本文对混凝土梁产生裂缝的原因作了分析,并提出了部分控制措施,供广大桥梁施工工程技术人员参考。如图1所示为桥梁中混凝土梁裂缝图：
图1 桥梁中混凝土梁裂缝
二、裂缝的类型及产生的原因
2.1从受力的角度划分
可将裂缝分为结构型裂缝和非结构型裂缝。结构型裂缝主要是由受力引起的,如各种结构在主要荷载作用下,抗拉、抗震强度不足,预应力结构在张拉,温度收缩引起的次应力,连续基础不均匀沉降以及温度应力等。这类裂缝基本上是不允许出现的。非结构型裂缝是非受力因素引起的,如施工不当、气候影响等,对这类裂缝,则视承载力的类型和结构的形式,对结构的宽度有所限制,裂缝超过0.15mm者必须处理。
2.2从裂缝的成因划分
可将裂缝为温度引起的裂缝、收缩引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、沉降引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、施工材料质量引起的裂缝及施工裂缝等。温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化时,混凝土将发生变形,一旦变形受阻,则会在结构内产生拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉强度时,即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中。温度应力可以达到甚至超过活载应力。
2.2.1收缩引起的裂缝
收缩裂缝是混凝土因收缩而发生的体积变化,它主要包括塑性收缩裂缝和干缩裂缝。塑性收缩裂缝主要发生在初凝开始,进行养护之前。此时水泥水化反应剧烈,会出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩。收缩时,表层受到深层混凝土以及模板、钢筋的制约,使由软变硬中的塑态混凝土产生拉应力,从而形成微裂缝。而干缩裂缝则多发生在混凝土硬化前后。此时混凝土表层水分散发快,内部散发慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩。表面收缩变形受到内部混凝土的约束。致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土受到拉应力超过其抗拉强度时,就会产生收缩裂缝。
2.2.2沉降引起的裂缝
由于基础产生竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,当其超过混凝土结构的抗拉强度时,结构开裂。钢筋锈蚀引起的裂缝。由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入。钢筋中铁离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏。钢筋中铁离子与浸入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其他形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。
三、裂缝控制措施
3.1对施工工艺进行控制
施工中的各个环节及工序都是影响混凝土质量的重要因素之一，所以，提高和完善混凝土的施工工艺是必要的，也是防止裂缝出现的主要措施。①施工中应当注意控制支架、模板的变形和损害，这些问题会直接影响到混凝土的质量，引起混凝土裂缝。对于现浇注的梁板支架和模板必须进行一定规格的压力试验和设计计算，保证符合施工要求和指标，同时还要对预制场的底面进行处理，防止地基性的沉降而引起预制构件变形。②加强混凝土的搅拌质量，在搅拌的时候要保证各种设备的精确度，以此保证配合比例的准确。搅拌混凝土还要保证其颜色一致，不能再搅拌途中出现离析的问题。混凝土拌合物的坍落度应当进行搅拌后和施工前的检测，注意及时调整，确保混凝土的搅拌质量。③控制混凝土浇注工艺。浇筑混凝土时要保证振捣的质量，选择合理的振捣方式，针对不同质量和标准的混凝土要采用不同的振捣方式，针对不同的振捣方式，关键还是要保证质量；在浇注的过程中要维持连续的动作，如果因为事故暂停，时间一定要控制在混凝土初凝的范围内。如果设置有施工缝的时候，应在受到剪力和弯矩最小的部位进行设置，确保施工分析能得到及时的处理；如需要预应力张拉，那么在拉张的时候就要保证严格按照其规范进行，对于张拉的时间节点选择应考虑到混凝土的强度外，考虑到混凝土凝结时间，这样才能保证张拉的效果。
3.2混凝土的养护控制
混凝土的养护一直是巩固重点问题，因为它会影响到混凝土的裂缝预防，也是控制收缩裂缝和温度裂缝的关键，混凝土浇筑完成后通常要进行养护，如：洒水的养护等。这些养护手段主要还是为了平衡混凝土的温度，减少因温度差异而引起的伸缩裂缝，同时达到消除裂缝的目的。最后，适当的采取低温和保温措施。在施工中如果环境的温度过高或者过低都会影响混凝土的施工质量，因此在高温和低温的季节应都要采取相应的措施进行防控，防止混凝土开裂。
四、桥梁混凝土梁板施工裂缝的治理方法
4.1灌浆封闭
首先封闭已经出现的裂缝和裂缝周围的构造物，流出基本排气口和进出浆的孔，然后将一定的高强胶结材料配制成较低粘度的浆液，用压缩泵以一定的压力将浆液压入缝隙內让浆液在孔缝中凝固，以便达到修补裂缝和稳固结构的作用。
4.2表面喷浆修补
对需要喷浆补救的混凝土表面进行仔细敲击，清理出已经损害的残缺部位，在有缺陷的部位应适当凿除后再进行修补，如果有露出的钢筋，还要清理干净铁锈。在喷射前要用水将结构表面冲洗干净，保证喷射面始终处在湿润的状态。
4.3钢板粘贴修补
合理的对钢板进行处理，按照所需要的尺寸切割钢板，再用打磨机研磨平整并将锈蚀彻底清除，使钢板表面露出钢的肌体；混凝土的表面要进行修凿，使其露出新鲜的混凝土，在处理平整；用丙酮或二甲苯擦洗修补部位的混凝土面及钢板面，除去上面的油脂和灰尘；在钢板和混凝土粘结面上均匀涂刷环氧基液粘结剂；用方木、角钢和固定螺栓等均匀地进行加压粘贴；在钢板表面上再涂刷养护涂料，如铅丹或其他防锈油漆。
结束语
综上所述，要控制到混凝土梁的质量，促进桥梁建设的发展，就得做好一切处理裂缝的准备，并在施工的每个环节中做好检查，对混凝土的样本做测试，如果符合工程要求的标准才能进行施工，只有严格控制每一道工序，认真做好混凝土裂缝预防措施，才能把桥梁施工中对混凝土裂缝的产生降到最低。
参考文献
[1]陈海英.混凝土裂缝的原因分析与预防措施[J].山西建筑,2008,34(2):157-158.
[2]王增忠,朱玉仲.混凝土建筑物的裂缝分析及其防护和处理[J].混凝土,20 01(4):7-10.
[3]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[4]翁绍志,柴俏良,毛利炎.桥梁混凝土表面缺陷产生的原因分析与处治[J].山西建筑,2008,34(28):308-309.