道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施

张进

【摘 要】 目前，在进行道路桥梁工程的施工中，经常会有裂缝的问题出现，影响了人们的出行安全以及道路桥梁的使用寿命，为了促进道路桥梁工程的稳定发展，保障其工程质量，就需要对其裂缝原因进行分析，并总结出预防措施。

【关键词】 道路桥梁；裂缝成因；预防措施

引言：

道路桥梁在使用的过程中最容易出现的质量问题就是路面裂缝问题，出现这一问题是由多种原因造成的，如果道路桥梁施工部门不对其进行及时修护的话很容易使行驶在桥梁上的车辆出现安全事故。为了找出控制道路桥梁裂缝的措施必须首先对出现裂缝的原因进行分析，这样才能在养护的过程中避免裂缝的再次发生。

1、建筑桥梁施工裂缝的成因

1.1结构性裂缝的主要成因

桥梁结构结构性裂缝往往由多种原因相互影响而产生，裂缝出现的原因主要是施工工艺质量存在问题、荷载因素等。

（1）施工工艺存在问题。施工工艺不适当不纯熟是造成桥梁体出现裂缝的重要因素，主要是桥梁混凝土浇筑操作不当引起。裂缝呈现多种形式，包括水平的、表面的、深入的、横向的、纵向的和斜向的等。浇筑过程包括构建制作、起模、运输、拼装等多个环节技术操作水平不达标。常见的问题表现为混凝土振捣不充分，不均匀，有空洞和蜂窝状况出现；混凝土浇筑过程粗糙，浇筑速度把握不好，致使混凝土流动性差，在固化之前未能充分充实模具；混凝土保护层过厚，已绑扎的上层钢筋受外力作用使受力筋保护层加厚，致使构件的有效高度降低，从而出现与受力钢筋垂直方向的裂缝；混凝土浇筑之前经过长时间的搅拌和运输，水分流失过多，影响到混凝土的活性。

（2）荷载因素。由荷载因素产生的裂缝是混凝土桥梁在常规静态和动态荷载以及次生外力情况下引起桥梁体裂缝。在桥梁设计阶段，对桥梁结构及模型结构设计失误或漏算，结构的假设受力和施工后的实际受力出现较大的偏差，施工过程中，技术人员与施工人员交图纸研究未达成一致，知识错误施工。各种建设材料的挤压，增加了桥体负载，各种工作的实施改变了结构的受力特点。外部作用引起的次生应力使桥梁体出现裂缝。

1.2非结构裂缝产生的原因

由于非结构裂缝产生的原因多種多样，和结构裂缝相比，其裂缝出现的位置、走向、宽度、大小等外观表现存在极大的不确定性，更加分散不容易控制。冻胀、温差以及施工材料是非结构性裂缝产生的主要原因。因产生原因不同，裂缝发生的机理也不相同。由于温度变化产生的裂缝：受内部或外部环境温度的影响，混凝土构件发生伸缩，当各部分伸缩不一致时就会发生变形，并在构件内部形成内应力。内应力超过构件的拉伸强度时就会产生裂缝。

由于冻胀产生的裂缝：当环境温度低于零度，混凝土内部水分凝结成冰，冰受冷膨胀挤压混凝土从而在构件内部产生向外的应力，应力超过构件承受极限也会产生裂缝。

由于施工材料质量问题产生的裂缝：施工材料是否满足标准是决定桥梁工程是否安全可靠的重要因素。长期以来，因为施工材料质量不达标而引发的桥梁质量事故屡见不鲜。由水泥、沙子和外加剂混合搅拌而成的混凝土是桥梁建筑最主要的材料。不合格的混凝土会导致桥梁建筑的质量安全隐患，进而影响到桥梁竣工投入使用后的安全运行和使用寿命。严重的质量问题甚至会造成大桥垮塌，从而威胁到正常的交通运输和过往人员的生命财产安全。混凝土的质量由组成材料的种类、质量和配比所决定。举例来说，沙子粒径大小不同，与其搭配混合的水泥及拌合水用量也不同，最终混凝土的强度和刚度也不同。如果沙粒过细，低于施工规范要求，就会导致桥梁在施工过程中出现大量的裂缝，进而影响到整个桥梁的施工质量。此外，矿石中云母的含量越高，混凝土拌合用水量也会越多，从而降低水泥和骨料的粘结力，导致混凝土的强度的下降。

1.3环境温度的影响

混凝土桥梁结构的施工中，混凝土在硬化过程中不可避免的产生水化热反应，使得内部的热量急剧上升。混凝土材料本身的传热性能不佳，如此势必会导致混凝土的内外出现一定的温度差，产生温度应力。当这一温度应力超过混凝土自身的拉应力时，混凝土内部便会产生裂缝，内部裂缝的相互贯通，使得混凝土宏观裂缝出现。此外混凝土结构在养护初期若没有合适的养护措施，也会导致混凝土的内外温差过大，导致裂缝的产生。并且混凝土的桥梁设计过程中，多采用预制的T梁来进行施工，安装过程中进行一定的钢板焊接，焊接过程中，也会引起混凝土的局部温度上升，导致局部的温度应力过大，产生裂缝。

1.4收缩裂缝

公路桥梁施工中，混凝土浇筑工作结束后，其会在一段时间后由于各种条件的作用，慢慢硬化，并会由内而外的散发出热量，带走水分，逐渐达到设计的强度，并强化性能。在上述过程中会产生较大的收缩应力，该收缩应力达到一定的程度，且超过混凝土极限抗拉强度时，则会使得混凝土之间的连接被断开，在其表面产生相应的裂缝，该裂缝即为收缩裂缝。

2、桥梁施工过程中裂缝问题的防治措施

2.1建筑原材料质量的控制

对于混凝土结构而言，其原材料的质量会对混凝土的性能产生非常大的影响。因此在进行混凝土的搅拌之前，应对制作混凝土的原材料进行验收。对于一些没有合格证的产品一律禁止使用。对于一些有产品合格证的材料，应进行抽样测试，对一些测试不合格的产品应进行妥善处理。

2.2科学配比混凝土

混凝土是许多材料混合的综合体，包括水泥、砂土、水等，各个构成材料的质量、数量等均会直接影响到混凝土的配比情况。如果砂石的粒径个体规格较小，且空隙率超过一定的程度，需要使用更多的水泥和水，但是其在一定程度上会降低混凝土的强度。其中所用的砂石，如果含有较多的云母，则水泥和骨料的粘结力不足，也会使得混凝土的强度受到较大的影响。另外砂石中有机质、轻物质含量较大时，水泥的硬化缓慢，也会使得混凝土早期的强度降低。因此需要在施工时，不仅需要检查混凝土原材料的质量，也需要对其配比实施严格的控制，可以在实验室进行配比实验，对其强度进行检查后，才能最终确认其配比数据。

2.3在桥梁图纸设计过程中加强对裂缝问题的预防

设计图纸是工程施工的根本依据和出发点。要想解决桥梁施工过程中出现的裂缝问题首先要从桥梁的施工设计开始。从设计阶段就要对桥梁施工过程产生裂缝的问题予以充分重视和考虑。尽量减少结构突变，避免应力集中现象的产生，精细设计施工细节，提升混凝土构件的抗裂性。比如将转角处的棱角转换成圆角，加强构造配筋、加强斜向钢筋等等。通过提高构件的承载力，降低应力集中，从而可以有效防止或者避免因混凝土收缩与温度变化而产生的裂缝。同时，由于裂缝无法完全避免，为保障施工质量，需要根据科学的技术规范设定合理的裂缝存在范围，从而将桥梁施工过程中产生的裂缝控制在能够承受的范围内。

2.4控制温度

改善混凝土骨料配比，利用增加添加剂和干硬性混凝土的方式消减水泥用量，配制混凝土时通过冷却碎石的方式降低混凝土浇筑温度，在天气炎热的施工环境中减少混凝土浇筑厚度，利用浇筑层面散热；若在混凝土中埋设管道，则应通入冷水降温；设定合理的拆模时间；浇筑后若气温下降则要对混凝土表面进行保温处理，避免混凝土表面发生温差裂缝；在天气寒冷或冬季施工的情况下严格做好保温措施，或改換浇筑时间，将混凝土浇筑时间推移到来年春天。

2.5规范施工过程

施工过程中的各项操作也会对其质量产生直接的影响，具体可以分为以下两点：（1）充分振捣分层浇筑混凝土的过程中，分层的厚度均需要保持在振动棒的1.25倍以内。振捣的过程中，需要将其插入下一层中，深度约为55cm左右避免上下层之间出现接合缝隙缝。另外还需要在下层混凝土尚未初凝的条件下进行上层混凝土的振捣，振捣需要均匀，全面，避免出现遗漏的位置；（2）设置保护层设置混凝土保护层主要是保护钢筋，防止其暴力在空气中受到风化或者腐蚀。在确认混凝土保护层的厚度时，需要测量纵向钢筋外缘到混凝土表面之间距离的最小值，将其作为其厚度，并结合混凝土结构中各类构件的耐久性及受力钢筋的锚固情况等，适当调整期厚度，保护混凝土，避免受到环境的影响而出现裂缝。

3、结束语

道路桥梁施工过程中，混凝土裂缝是桥梁质量的通病，只有严格的控制混凝土材料质量，根据规范标准进行现场施工，并对已出现的裂缝进行及时的处理，综合上述的措施，就能够有效的控制混凝土裂缝，保证桥梁工程的质量。在实际的桥梁工程中，应对桥梁施工进行严格控制的同时，也要及时避免可能导致桥梁结构产生裂缝的各种因素，因地制宜、因人制宜，才能保证最佳的施工质量。

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