道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析

张伟静 张春龙 张春娟

摘 要：作为道路桥梁工程施工中重要的施工材料，它在整个工程中起的作用是非常重要的，所以怎样来保证混凝土的质量，避免混凝土裂缝的产生是亟待解决的问题，本文对道路桥梁工程混凝土裂缝产生的原因及解决方法进行了一定的分析。

关键词：道路桥梁混凝土裂缝应对措施

中图分类号： K928 文献标识码： A

前言：

经济的飞速发展，道路桥梁在经济发展中的作用也日趋突出，而道路桥梁的质量问题就被人们自然的重视起来，而混凝土作为道路桥梁施工中必不可少的原材料，他的作用非常重要，但是道路桥梁中混凝土出现裂缝的现象时有发生，所以为了保证道路桥梁的安全，施工中怎么样避免混凝土裂缝的产生就显得尤为重要。

1.道路桥梁施工过程中裂缝出现的原因

1.1桥梁荷载性裂缝

桥梁荷载裂缝可以这样理解，其是桥梁在一般情况下静、动荷载以及由次应力所产生的裂缝。其主要有直接应力裂缝、次应力裂缝。

1.1.1直接应力裂缝的含义

直接应力裂缝的含义是由外部荷载所产生的直接应力所导致的裂缝。该裂缝出现的原因有多种，但主要是由以下几个阶段带来的缺陷产生的：

1.1.1.1桥梁设计的计算阶段，在该阶段导致桥梁裂缝存在很多原因。有的施工单位对结构进行计算时出现漏洞甚至不予计算的情况；计算的模型设计的不合规定；对桥梁荷载也存在少算、漏算致使桥梁结构的预先受力假设和实际中所承受的压力不能符合；对内力计算和配筋计算时出现明显失误；道路桥梁结构安全系数达不到要求等，这些原因都是桥梁设计计算阶段中引起桥梁裂缝的主要原因。此外，进行结构设计时对施工中存在的可能性考虑不细致甚至于不考虑；设计的断面结构不充份；结构中设置的钢筋数量布置有误或者较少；桥梁结构刚度不够；设计图纸各项指标表示不明白等也是引起桥梁裂缝不可忽视的原因。

1.1.1.2桥梁施工阶段，在该阶段对施工材料随意放置堆砌，擅自改变结构施工的次序，改变桥梁结构受力的特点，对施工对象随意进行翻身、起吊工作，以及运输、安装过程完全不根据设计图纸进行施工，改变了结构原有的模式；对由于机器震动使结构所产生的疲劳不做及时的强充验算工作。这些都是桥梁施工阶段出现的问题。

1.1.1.3桥梁使用阶段，在该阶段造成桥梁裂缝的原因有：实际的过桥车辆超出原本设计的桥梁载荷重量；车辆以及船舶对桥梁的直接接触和撞击；雨雪、大风、地震、爆炸等天然环境的影响。

1.2桥梁次应力裂缝

桥梁次应力裂缝的意思是由外荷载导致的次生应力而产生的桥梁裂缝。产生裂缝的主要原因有：

1.2.1外荷载设计时，结构与实际工作状态和常规计算存在相当大的误差，有的时侯不考虑计算，从而使一些部位由于次应力而导致结构的开裂。

1.2.2通常情况下，桥梁结构中出现的凿槽、开洞、牛腿设置等工作是很难进行准确的图式模拟计算的，所以只能依靠以往的经验来估计来设置受力的钢筋。这样的话，受力结构在挖孔工作完成以后，就会产生一定强度的力流绕射现象，并且在挖凿的空洞附近力流尤为密集，应力大量的汇聚。特别是在有较大跨度的截断钢筋束处设置的锚头，在其附近，就经常性常的看到裂缝。所以假如对桥梁结构处理的不合理，不合规定，在相应的施工对象的结构拐角除或者构件的形状发生变化的地方，以及受力较大的钢筋截断面附近就很容易产生裂缝。

1.2由混凝土原材料质量所引起的裂缝

水泥、骨料及外加剂、掺合料共同组成混凝土，如果组成混凝土的原材料质量不达不到标准，就会使施工中混凝土容易产生裂缝。组成混凝土骨料的质量如果不达标，就会影响混凝土的强度，从而致使混凝土搅拌时需水量随之增加或者减少，从而破坏了混凝土的收缩性，导致施工中混凝土结构出现裂缝。同时对混凝土中外加剂以及掺合料类别的选择和质量的选择，避免其搅拌水或骨料发生化学反应引发施工中混凝土产生裂缝。

1.3桥梁收缩冻胀所引起的混凝土裂缝

混凝土在完成浇筑任务以后，水泥约4小时后就会发生一系列的化学反应，反应最为激烈的是水化。这时，混凝土还仍然处于非硬化的状态，所以这个时后的收缩形式叫塑性收缩。由于有些骨料在下沉的过程中会受到钢筋的阻挡，再加上塑性收缩的影响，就特别容易生成沿着钢筋方向的裂缝。

混凝土的缩干性收缩与缩水性收缩是在混凝土硬结之后发生的。硬结后的混凝土温度会随着表层水分的蒸发而降低，进而导致混凝土体积的不断缩小。因为混凝土表面水分丢失快，而内部却相对来说慢的多，因此，导致混凝土内部与表面收缩性能不同，强度大小也不一样，使得混凝土被钢筋强烈的束缚着，从而产生明显的裂纹。

1.4桥梁工艺质量性裂缝

质量较低的施工工艺也是产生混凝土裂缝的原因。在砼结构中，如果施工工艺不对，就很容易使钢筋产生各个方向上的裂缝，不同部位、不同走向的裂缝，以及裂缝的宽度也是由不同因素影响的。若混凝土保护层超过一定的厚度，就会使它所承受的不同方向的钢筋对应的保护层也开始加厚，这样就会直接导致整个构件高度的降低，产生垂直方向的钢筋裂缝。若振捣工作操作的不合格，就会导致荷载裂缝的发生，而振捣过程不均匀也不密实等都属于不合格的操作。此外，由于混凝土的流动性差，混凝在硬化前就很难做到充足的沉实，造成硬化后的沉实量过大而发生裂缝。有很多工艺技术也会引起混凝土裂缝的发生，如混凝土搅拌时间、运输时间的控制和对接头部分的处理等都会引起混凝土裂缝的出现。

2.施工中对混凝土裂缝的有效应对方法

2.1施工前，对荷载及道路桥梁的布局进行合理的设计

施工技术人员要依据本项目的实际情况， 对道路桥梁的整体布局进行科学合理的规划，还要对施工中需要的钢筋进行科学合理的布局，对施工过程中机械的荷载加以重视，以便使设计时的荷载远大于现实施工中的荷载，确保实际的荷载在混凝土的强度的范围之里，这样才能有效的避免施工中产生混凝土裂缝。

2.2对混凝土的组成材料进行严格控制

对混凝土的组成材料的严格控制是解决混凝土裂缝的一个重要方面。保证混凝土的组成材料达到规范要求，才会使混凝土符合设计中的预算荷载。此外，也要根据规定与实际情况来计算混凝土的配比度，保证混凝土组成材料的配比度具有较强的合理性，而且还要及时的搅拌，在搅拌的时候要控制好加入的水量，从而来控制混凝土体积的变形，增加混凝土的抗裂性能。

2.3注重施工过程中温度变化，预防由温度变化引起裂缝

在混凝土搅拌的过程中添加适量的水。目的就是降低混凝土的温度。尤其是在天气热的季节进行施工，就更要控制好混凝土的温度。例如，夏季施工时，为了方便于混凝土能够很好的散热，就要将混凝土的浇筑厚度尽量减少，并且特殊情况下，还要在混凝土的内部设降温的办法，这样才能确保混凝土的抗裂性。由于混凝土的质量越好其抗裂性就越强，故在道路桥梁工程施工过程中，我们要重视混凝土的堆放、搅拌的方式和混凝土的浇筑过程，于此同时，温度高时，要强化混凝土的浇水措施，温度低时，要强化混凝土表面的保温措施，这样才能增加混凝土的抗裂性，降低混凝土出现裂缝的比例。

3.结束语

由此可见混凝土裂缝在道路桥梁工程施工的过程中的影响是不可忽视的，而怎样避免混凝土裂缝的发生是每项工程都要面对的问题，只有采取合理有效的方法解决混凝土裂缝，才能从本质上保证工程的质量。

参考文献：

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[2]赵向军，郑桂福.桥梁混泥土裂缝分析[J]北方交通，2008.

[3]张斌，唐莉。桥梁混凝土裂缝的原因分析及控制要点[M].河南科技，2013.1

作者简介：张伟静（1984——），女，陕西乾县人，助理工程师，研究方向：道路桥梁施工管理。

王珂 于正才

摘要：桥梁工程是城市建设与发展的基础工程之一。随着社会的发展以及城市化进程的不断加快，桥梁工程的建设规模越来越大，对其质量要求也越来越高。但是从当前的实际情况可以看出，桥梁工程在施工或投入使用之后，往往会出现裂缝问题，影响到桥梁工程的正常使用，甚至出现安全事故，造成巨大的损失。因此我们在实际工作中必须要对裂缝问题进行全面分析，然后提出最科学合理的措施，以保证桥梁工程的施工质量，使其功能得到充分发挥。

关键词：道路桥梁；裂缝成因；分析

中图分类号：TU997文献标识码： A

引言

随着社会经济的快速发展以及交通运输能力的不断提高，公路桥梁工程的建设规模不断扩大，推动了交通事业的健康发展。但是在桥梁工程建设过程中，裂缝是最为常见的质量通病之一，该问题的发生不仅会限制桥梁工程使用功能的充分发挥，还威胁到行人的生命财产安全，造成巨大的经济损失。因此在桥梁工程施工过程中，施工人员首先应对外界条件进行全面分析，了解工程的施工难度，然后采取最有效的措施进行施工，这样才能够保证工程的顺利施工，提高其施工质量，并使其功能得到充分发挥。

1公路桥梁工程裂缝形成的原因

1.1由于荷载导致裂缝的出现

在对于桥梁工程进行设计的过程中，许多问题的出现都是由于设计部门在设计中形成的失误产生，例如：在计算桥梁结构时，本应考虑在内的因素则忽略不算，或出现少算；设计预测和实际受力情况出现差异，在预测结构承受力中形成的问题，会造成桥梁在施工及使用过程中，由于桥梁结构多度受力，从而超出预测的受力范围，形成受力超标现象发生。在施工过程中，桥梁结构会有裂缝出现。由于施工单位的施工人员自身存在较低的安全意识，对各类较大重量的施工机械及施工材料随意进行堆放，未能充分掌握预制结构的受力情况，对起吊、安装、翻身及运输工序进行随意操作，未能结合设计图纸要求，过于追求工程进度及经济效益，导致结构施工顺序或结构受力模式得到改变。

1.2温度因素造成裂缝的产生

随着温度的改变，温度裂缝也会逐渐扩张或合拢。而导致温度改变的因素主要包括以下几方面：（1）水化热。主要是指施工过程中形成的水化放热。大体积混凝土施工过程中会存在较高的内部温度，由于内外存在较大温差，造成桥梁结构表面形成裂缝问题。（2）冬季施工以及施工不当导致混凝土骤冷骤热，从而由于内外温度改变引发不均匀裂缝。（3）日照。作为温度裂缝的原因之一，日照也发挥着一定作用。由于太阳容易对主梁、桥面板以及桥墩侧面造成曝晒，与桥梁的其它部位相比，其温度会明显较高，为裂缝的形成提供条件。（4）安装预制梁或板。通过在板焊接过程中出现，当运用不恰当的焊接措施，会导致铁件附近混凝土出现烧伤开裂，对于大跨径桥梁工程的温度应力而言，甚至会达到或超过活载应力范围，因此，在桥梁设计及施工中应得到重点关注。

1.3收缩裂缝的形成

由于混凝土收缩而引发的裂缝是最常出现的一种裂缝类型。导致混凝土体积变形的原因是由于塑性收缩及干缩形成的。干缩裂缝是指混凝土长期在不饱和的空气中进行暴露，由于物理及化学的失水导致混凝土体积缩小现象发生，当缩小受到制约时会有裂缝形成。通常由于干缩形成的混凝土存在较慢的应变速率，在一定程度上，混凝土徐变造成的松弛能够将部分干缩应变得到抵消。在钢筋的布置、混凝土环境湿度以及混凝土的配合比设计等都会导致干缩裂缝形成。塑性收缩是指在浇筑混凝土施工时，水泥水化反应会有泌水及水分蒸发加剧现象出现。而塑性收缩则是骨料由于自重实施下沉而形成的一种混凝土失水收缩问题。

1.4施工材料造成的裂缝的形成

施工材料是桥梁工程施工过程中的主要因素，其质量关系到整个工程的施工质量，一旦材料的质量不达标，就会导致工程出现裂缝，不利于工程的正常使用。众所周知，混凝土是桥梁工程施工中最主要的施工材料之一，在拌和混凝土的过程中，如果选用的原材料达不到规定要求，必然会导致工程出现各种质量问题，最终影响到工程的施工质量。举例来说，沙子质量等级的区别会直接影响水泥和拌合水用量的多少，进而影响到混凝土的强度和收缩抗压能力，如果使用不符合标准的粒径过小的特细沙，将会导致桥梁在施工过程中出现大量的裂缝，甚至影响到整个桥梁的施工质量。

2公路桥梁裂缝的预防控制措施

2.1设计方面的防裂方法

为了将荷载裂缝的发生得到减少或避免，则不能将施工的设计阶段进行忽略。在设计时，应对多方面实施考虑，尽可能将结构及断面的突变得到减少或避免。当存在有限条件时，不可避免地形成结构突变时，应对某些重要的细节进行及时处理。最常出现的是将突变位置向渐变的形式进行转换，将转角处转换为圆角，其次，还应对构造配筋实施增强，促使斜向钢筋得到加强等。构造配筋的增强，大大提升了混凝土的抗裂性效果，可以避免或防止由于混凝土收缩及温度变化而形成的裂缝现象。在设计时，应按照相应的规范要求对标准的裂缝宽度进行掌握，避免由于钢筋锈蚀导致裂缝的形成，施工单位一般会对厚度足够的保护层进行应用或对防腐混凝土实施使用。

2.2控制施工材料

要使混凝土桥梁的质量得到保障，应运用合理的施工工艺，在施工过程中，施工单位应结合施工技术规范对操作进行控制。在入场之前，要求相关人员应采用抽样检验的方式对原材料进行处理。施工单位应对丰富经验的施工人员进行组织，对实验操作相配合实施应用，促使施工配合比得到准确地调整，从而实现混凝土施工质量的提升。

2.3控制温度因素

在控制温度的过程中，施工单位应从多个方面进行分析，尽可能降低混凝土的浇筑温度。在对混凝土实施拌和时，应对水分实施添加，对碎石进行冷却，使浇筑层面的散热作用得到充分发挥，在对混凝土实施浇筑时，应将浇筑的厚度进行降低。当在高温状况下进行施工时，应将混凝土中对水管进行埋设，在施工时对冷水进行添加，促使达到温度降低的效果。不得对天气的转变进行忽略，特别是对于气温下降时，应对表面保温进行落实，避免混凝土表面有较大温度变化形成。

2.4桥梁工程养护施工的方法

（1）普通混凝土梁的维修养护方法。在处理裂缝的过程中，应对观测及监护进行加强。当达到稳定后，再运用补修的方法使其达到养护效果。在修补施工之前，应先找出裂缝形成的原因实施有效处理，当处理完成后还应对修补效果进行观察。

（2）预应力钢筋混凝土桥梁的维修及养护。对于裂缝垂直桥轴线方向的龟甲状裂缝，缝宽处于0.1mm以上，且间距达到0.6～1.0mm之间，则应将桥面刚度判断为刚度不足，应在板底面运用钢板或玻璃纤维等强度高的塑料板进行粘贴，再运用环氧树脂对板缝中实施压入。对于普通的钢板伸缩缝而言，已经在焊接处存在破坏现象，钢桥存在变形问题，不仅应进行及时修补，而且还应对角钢的锚固钢筋实施适当增强。对W型橡胶伸缩裂进行选用，不仅对钢筋得到节省，而且对维修养护提供便利。

结束语

总体来说，桥梁施工中裂缝问题的出现是多种因素综合影响的结果，必须要在桥梁设计施工的全过程进行监督和控制。在设计阶段必须要严格按照国家有关技术标准、规范化设计，这是确保桥梁施工安全的基础性保障。在桥梁施工阶段除了要规范施工技术标准，还要加强对施工材料的控制与检验，完善对裂缝出现后的修补处理工作。

参考文献

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