桥梁施工中混凝土裂缝成因及防治措施分析

摘要：桥梁施工中混凝土裂缝问题突出，对结构安全与耐久性影响大。本文剖析裂缝成因，涵盖材料、施工、环境及设计等方面，并提出相应防治举措，为提升桥梁施工质量提供支撑。

关键词：桥梁施工；混凝土裂缝；成因；防治

一、引言

桥梁是交通基建的关键，其质量关乎交通安全与运输效率。混凝土因具备良好可塑性、较高抗压强度及成本优势，成为桥梁建设的主要材料。然而，在实际施工过程中，混凝土裂缝问题频繁出现。

二、混凝土裂缝的类型

2.1 荷载裂缝

桥梁受静载、动载及次应力作用产生荷载裂缝，分直接与次应力裂缝。构件受力产生拉应力，超混凝土抗拉强度时形成裂缝，常贯通部分或全截面，大跨径桥梁主梁底部易现。

2.2 收缩裂缝

常见收缩裂缝有塑性与缩水收缩裂缝。混凝土浇筑后短时间内，水泥水化致水分蒸发、骨料下沉，产生塑性收缩，受阻时形成沿钢筋的裂缝。硬化后表层水分蒸发引发缩水收缩，因内外收缩不均产生裂缝，桥面板养护不佳时易出现。

2.3 温度裂缝

桥梁混凝土多为大体积，浇筑时水泥水化放热，温控不当致内外温差大，产生温差应力，超抗拉强度引发温度裂缝，大跨径桥梁中该应力影响显著，且裂缝随温度变化，高温浇筑的桥墩易受影响。

2.4 基础变形裂缝

基础不均匀沉降或位移，使桥梁结构产生附加应力，超抗拉能力时开裂。原因包括地质勘察不足、荷载差异大及基础选型不当等，软土地基上的桥墩易因沉降出现此类裂缝。

2.5 施工工艺裂缝

施工工艺问题易引发裂缝。支架地基不稳、刚度不足、拆模过早，混凝土搅拌运输不当、配合比不规范、振捣不密实、养护不到位等，均可能导致裂缝产生，小型桥梁施工更易出现。

2.6 钢筋锈蚀裂缝

桥梁环境下，若构件保护层薄、防腐差，钢筋锈蚀膨胀，挤压混凝土致顺筋胀裂，沿海地区桥梁因环境因素更易发生，严重影响桥梁安全与耐久性。

2.7 构件约束裂缝

现浇桥梁施工时，支座临时锁定未及时解除，梁体受约束产生应力，超混凝土抗拉强度，在支座附近引发裂缝。

三、混凝土裂缝的成因分析

3.1 材料因素

配合比不合理，如水灰比大、水泥用量多、砂率不当，均会增加裂缝风险。原材料质量差，骨料强度低、水泥安定性不合格、外加剂使用不当，也易导致裂缝产生。

3.2 施工因素

浇筑振捣不当，速度过快、振捣时间不合理、插入深度及间距有误，使混凝土出现缺陷引发裂缝。养护不到位，早期失水、养护时间不足、温湿度控制不佳，影响混凝土强度与抗裂性。施工顺序不合理，过早加载或拆模，混凝土因强度不足开裂。

3.3 外部因素

温度变化使混凝土产生温度应力，超抗拉强度则裂缝出现，大体积混凝土受影响更甚。湿度变化致混凝土收缩，收缩受约束引发裂缝，干燥多风地区及干湿循环环境下更易发生。荷载作用超设计承载，尤其交通繁忙桥梁长期疲劳受力，加速裂缝发展。

3.4 设计因素

结构设计时受力分析不准，钢筋布置不合理，无法承受荷载。未充分考虑温度、收缩应力，未设合理构造措施释放应力。基础设计不当，未适配地质条件，导致基础沉降变形引发裂缝。

四、混凝土裂缝的处理措施

4.1 裂缝检测与评估

利用专业设备测量裂缝参数，综合多因素判断裂缝性质，评估对桥梁安全与耐久性的影响，依裂缝宽度等情况确定处理方式。

4.2 裂缝修补

宽度小于 0.2mm 且对结构影响小的裂缝，采用表面封闭法，清理后涂抹封闭材料。宽度大于 0.2mm 的裂缝，常用灌浆法，选合适材料填充裂缝。裂缝宽且深时，凿毛后用高强度材料填充，涂抹界面剂增强粘结。

4.3 结构加固

影响桥梁安全的裂缝，修补同时需结构加固，可采用粘贴碳纤维布、钢板或增设体外预应力等方法，依桥梁实际选择。

4.4 加强监测

处理后设监测点，定期测量裂缝及结构变形参数，分析数据，及时发现问题并处理，保障桥梁安全。

五、混凝土裂缝的防治措施

5.1 优化设计

合理设计结构，充分考虑使用功能、交通流量、地质条件等，运用结构分析软件精确受力分析，合理布置受力钢筋，确保混凝土结构在各类荷载下满足强度、刚度、稳定性要求。大跨径桥梁可采用预应力混凝土结构，施加预应力抵消部分拉应力，提高抗裂性能。例如，在某新建大跨径桥梁设计中，采用预应力混凝土结构，有效降低了裂缝出现的概率，提高了桥梁的结构性能。

考虑温度、收缩应力，合理设伸缩缝、后浇带等构造措施释放温度和收缩应力。根据气候和结构特点计算温度、收缩应力大小并在设计中体现。温度变化大的地区，适当加大伸缩缝间距或用高性能伸缩缝装置；混凝土结构设构造钢筋抵抗收缩应力。在某位于温度变化较大地区的桥梁设计中，加大了伸缩缝间距，并设置了足够的构造钢筋，有效减少了温度和收缩裂缝的产生。

优化基础设计，针对地质条件详细勘察，选合适基础形式和尺寸，确保基础承载能力和稳定性，避免不均匀沉降影响上部结构。软土地基可采用深层搅拌桩、灌注桩等加固措施提高承载能力；设计基础时设沉降缝，适应不同部位沉降差异。在某地质条件复杂地区的桥梁基础设计中，采用灌注桩加固软土地基，并设置沉降缝，有效防止了基础变形裂缝的出现。

5.2 严格材料控制

选用优质水泥、骨料、外加剂与掺合料，水泥优先选水化热低品种，骨料指标符合规范，外加剂适配，掺合料改善性能。通过试验确定配合比，严控参数，施工中定期检测调整。在某桥梁施工中，选用了低水化热的水泥和优质骨料，并通过试验确定了合理配合比，施工过程中定期检测调整，有效保障了混凝土质量，减少了裂缝产生的可能性。

5.3 规范施工流程

控制浇筑速度，选合适振捣设备与方法，确保混凝土密实无缺陷。及时养护，控制温湿度，保证养护时间。制定科学施工方案，按强度要求安排工序，依检测结果拆除模板与支架。在某桥梁施工项目中，严格规范施工流程，混凝土浇筑振捣密实，养护到位，按强度拆除模板支架，有效避免了施工工艺裂缝的出现。

5.4 强化后期监测

建成后建立长期监测体系，检测裂缝、结构变形及材料性能变化，依结果维护加固，保障桥梁长期安全。如某重要交通枢纽桥梁建成后，建立了完善的监测体系，通过长期监测及时发现并处理问题，保障了桥梁的长期安全稳定运行。

六、结论

桥梁施工中混凝土裂缝成因复杂，通过分析成因，采取检测、修补、加固及监测等处理措施，从设计、材料、施工、监测等多方面防治，可有效减少裂缝，提升桥梁质量。实际工程需各方协作，把控各环节，确保桥梁安全耐用。

七、参考文献

[1] 李明，王强。桥梁混凝土裂缝形成机理及防治措施研究 [J]. 交通科技与经济，2022， 24 （3）： 56 - 62.

[2] 张华，刘辉。大跨径桥梁混凝土裂缝控制技术探讨 [J]. 公路工程，2023， 48 （4）： 123 - 128.

[3] 陈刚，赵亮。基于耐久性的桥梁混凝土裂缝防治策略 [J]. 桥梁建设，2024， 54 （2）： 89 - 94.

作者简介：

徐野青，1989年4月19日出生，男，汉族，籍贯：吉林大安，学历：本科，研究方向：道路桥梁施工。