市政桥梁施工混凝土裂缝成因及其防治策略探究

市政桥梁施工混凝土裂缝成因及其防治策略探究

张帅

众和工程管理有限公司，陕西 西安 710077

摘要：本研究将从市政桥梁施工混凝土裂缝的分类、特点、影响以及防治策略等方面展开。首先，通过对混凝土裂缝的分类和特点进行分析，揭示裂缝问题的普遍性；其次，探讨裂缝产生的主要原因，为后续防治策略提供理论基础；最后，提出一系列针对性的防治策略，以提高市政桥梁施工质量，确保桥梁安全可靠。本文旨在为市政桥梁施工中混凝土裂缝的防治提供理论依据和实践指导，以提高市政桥梁的使用寿命。

关键词：市政桥梁施工；混凝土；裂缝成因；防治策略

引言

市政桥梁在施工过程中，由于混凝土材料的特性、施工工艺等因素的影响，混凝土裂缝问题始终无法完全避免。裂缝不仅影响桥梁的美观，还可能对桥梁的使用寿命、结构性能以及交通运行产生不利影响。因此，对市政桥梁施工混凝土裂缝成因及其防治策略进行深入研究，具有重要的现实意义。

一、混凝土裂缝的分类及成因

（一）混凝土裂缝的分类

按裂缝位置分类可以分为纵缝、横缝和斜缝。按裂缝深度分类可以分为表面裂缝、贯穿裂缝、深层裂缝。按裂缝形成原因分类可以分为温度裂缝、收缩裂缝、应力裂缝、碳化收缩裂缝、干缩裂缝、沉陷裂缝等[1]。

（二）混凝土裂缝的成因

1 材料因素

混凝土的组成材料包括水泥、砂、石子、水等。如果这些材料质量不合格或配合比不合理，都可能导致裂缝的产生。

2 施工因素

混凝土的施工过程中，浇筑、振捣、养护等环节的操作不当，都可能导致混凝土产生裂缝。例如，浇筑时分层不合理、振捣过度、养护措施不当等。

3 环境因素

混凝土在施工过程中，受到温度、湿度、风速等环境因素的影响，可能导致混凝土内部产生较大的温度梯度，从而引起裂缝的产生[2]。

4 荷载因素

混凝土桥梁在承受荷载时，如果荷载超过了混凝土的承载能力，也可能导致裂缝的产生。

5 设计因素

混凝土桥梁设计时，如果桥梁结构尺寸、形状不合理，或者设计荷载与实际荷载相差较大，也可能导致裂缝的产生.

（三）重点关注的几种裂缝（如温度裂缝、混凝土收缩裂缝等）

1 温度裂缝

混凝土在浇筑、硬化过程中，内部产生较大的温度梯度，使混凝土内部和表面产生较大的温度差，从而引起裂缝的产生。温度裂缝多发生在混凝土硬化早期，裂缝的走向与温度梯度方向垂直。因此，相关人员应合理设计浇筑温度、养护温度，加强冷却和保温措施，进而避免温度裂缝的产生。

2混凝土收缩裂缝

在混凝土硬化过程中，由于水泥水化产生大量的热，引起混凝土体积收缩。若收缩受到约束，则容易产生裂缝。混凝土收缩裂缝多发生在混凝土硬化初期，裂缝走向与混凝土收缩方向一致。相关人员应合理设计混凝土配合比，选择收缩性能较好的水泥，加强混凝土养护，进而避免混凝土收缩裂缝的产生。

二、市政桥梁施工混凝土裂缝的特点与影响

（一）市政桥梁施工混凝土裂缝的特点

裂缝的种类多样，包括收缩裂缝、温度裂缝、沉降裂缝等。同时，裂缝的产生受到多种因素的影响，如材料质量、施工工艺、环境因素等。此外，裂缝的发生和发展具有一定的不确定性，可能因施工过程中的某个环节而突然发生。

（二）市政桥梁施工混凝土裂缝的影响

首先，裂缝会影响市政桥梁的外观，降低桥梁的美观度。其次，裂缝可能导致混凝土结构的承载能力降低，从而影响桥梁的安全性。此外，裂缝会加速混凝土材料的老化和钢筋锈蚀，降低桥梁的耐久性。最后，裂缝需要进行修复或加固，增加了维修成本。同时，裂缝可能导致水、气和有害物质进入混凝土内部，影响桥梁的使用寿命和周边环境。

三、市政桥梁施工混凝土裂缝的防治策略

（一）选择高质量原材料

1 水泥

选择适用于混凝土的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等。应选用强度稳定、收缩性较低的水泥品种，以降低混凝土裂缝的风险。

2 骨料

选择颗粒形状良好、级配均匀的粗骨料和细骨料。粗骨料的粒径一般不大于25mm，细骨料的粒径一般不大于5mm。避免使用含有有害成分（如盐类、碱类等）的骨料。

3 水

选择无污染的水源，如自来水、地下水等。避免使用含有有害杂质（如硫酸盐、氯化物等）的水。

4 外加剂

选择具有改善混凝土性能（如提高流动性、减少收缩等）和降低水化热的外加剂。使用外加剂时，需确保其质量可靠、性能稳定，并符合相关标准和规定。

（二）严格控制混凝土施工过程

1 搅拌和振捣

确保混凝土搅拌均匀，无离析现象。同时，采用有效的振捣方法，如分层振捣、高频振捣等，确保混凝土密实。此外，避免过度振捣，以免产生离析和孔隙。

2 混凝土浇筑

合理安排混凝土浇筑顺序和时间，避免混凝土产生温度和收缩裂缝。同时，浇筑时，确保混凝土的均匀性和连续性，避免出现浇筑中断现象。此外，浇筑过程中，注意混凝土表面的处理，确保表面平整、无凹陷。

3 养护

确保混凝土浇筑后的养护时间，一般要求养护至少14天。同时，在养护过程中，保持混凝土表面湿润，避免混凝土因干缩产生裂缝。此外，采用合适的养护方法，如自然养护、保湿养护等。

4 拆模

按照设计要求和规范规定，适时进行混凝土结构的拆模。同时，拆模过程中，注意保护混凝土表面，避免产生损伤。此外，对于非承重构件，允许提前拆模，以减少混凝土的收缩应力。

（三）合理设置温度控制措施

1 冷却水管

在混凝土浇筑前，设置冷却水管，以降低混凝土内部和周围环境的温度。冷却水管应埋设在混凝土中合适的位置，以确保有效散热。此外，在混凝土浇筑和硬化过程中，应持续供应冷却水，以降低混凝土内部温度梯度。

2 保温材料

在混凝土浇筑、硬化过程中，采用保温材料（如塑料布、保温毯等）覆盖混凝土表面，以减少混凝土表面和空气之间的温度差。

3 环境因素

避免在高温和低温环境下施工，以降低温度应力对混凝土裂缝的影响。此外，在雨季施工时，应采取措施防止雨水直接冲刷混凝土表面，以减少混凝土表面的温度应力。

4 通风措施

在混凝土浇筑过程中，加强空气流通，降低混凝土内部温度和表面湿度，减少混凝土干缩裂缝的产生。此外，控制混凝土结构内部和表面的风速，避免风速过大导致混凝土内部产生过大的温差。

（四）定期对桥梁进行检测与维护

1 定期检查

根据桥梁的使用情况和设计要求，定期对桥梁进行检查，如每隔2-5年进行一次全面检查。此外，在检查过程中，重点关注混凝土结构的裂缝、钢筋锈蚀、钢结构腐蚀等问题。

2 裂缝检测

首先，采用超声波法、磁粉法等无损检测技术，对桥梁混凝土结构中的裂缝进行检测。其次，对发现的裂缝进行分类、评估和分析，确定裂缝的性质、位置和程度。最后，对严重影响结构安全的裂缝，及时进行修复或加固处理。

3 钢筋锈蚀检测

首先，采用磁粉法、超声波法等无损检测技术，对桥梁混凝土结构中的钢筋锈蚀情况进行检测。其次，对发现的钢筋锈蚀进行评估，分析锈蚀程度和影响。最后，对严重影响结构安全的钢筋锈蚀，及时进行除锈、防腐处理或更换。

4 养护与维修

首先，对发现的裂缝、钢筋锈蚀等问题，进行及时的维修或加固处理。其次，对裂缝进行修补时，采用合适的裂缝修补材料和方法，确保修补效果和结构安全。最后，对钢结构腐蚀进行除锈、防腐处理时，采用合适的防腐涂料和涂装工艺，确保防腐效果和耐久性。

四、结语

综上所述，预防市政桥梁施工混凝土裂缝的关键在于选择高质量的原材料、严格控制混凝土施工过程，定期对桥梁进行检测与维护等。通过这些策略的实施，可以有效地降低市政桥梁施工混凝土裂缝的产生，提高桥梁的质量和安全性。

参考文献：

[1]张志成.市政桥梁施工混凝土裂缝成因及其防治措施[J].商品与质量,2021(28):87.

[2]吕文辉.浅谈市政桥梁施工混凝土裂缝成因及其防治措施[J].租售情报,2021(51):66-68.