针对道路桥梁施工中裂缝产生的原因进行的分析

龙兴基 吴才勇

摘 要：随着道路桥梁工程的推进，其施工质量也得到了人们极大的关注。裂缝作为混凝土桥梁无法避免的质量问题，有效控制裂缝直接影响着工程建设的效果。文章对施工中裂缝产生的原因进行了分析，同时提出了解决对策，最终实现了更高效的工作。

关键词：道路桥梁；裂缝种类；原因分析

诸多混凝土桥梁工程实践及混凝土材料的细观研究均表明，桥梁结构中的裂缝是难以避免的，若对混凝土桥梁所有部位的抗裂性要求过严，必将付出巨大的经济代价。然而，裂缝影响到桥梁结构的连续性，从而影响结构的力学性能，严重时危及安全。比如，裂缝会削弱结构刚度，增加桥梁的挠度；裂缝的扩展常常是结构物破坏的初始阶段。因此，将混凝土桥梁的裂缝有害程度控制在允许范围内却是十分必要的。本文就道路桥梁施工中裂缝产生的原因进行分析，并简要探讨相应的设计施工对策。

1 施工中裂缝种类构成

根据结构承载力的影响，我们将道路桥梁施工过程中出现的裂缝分为两种：一种是结构性裂缝，另一种是非结构性裂缝。两种裂缝因归属原因不同而会产生不同的结果。

结构性裂缝是指由于外界荷载过大或桥梁的结构承载力过低而造成桥梁发生结构性裂缝。由其含义可知，造成桥梁出现结构裂缝的主要原因是由于桥梁的刚性、延性以及强度等不足。所谓非结构裂缝指的是桥梁因外界环境变化而产生的非荷载结构变形或者混凝土因不能满足自身而发生的变形。相对结构性裂缝而言，非结构性裂缝不会对桥梁结构的整体或局部承载力产生影响，可一旦超过某一限度，会对桥梁的耐久性及美观性造成影响，甚至削弱结构承载力。

2 结构性裂缝介绍

从桥梁产生结构裂缝的力学原理角度来说，可以将结构裂缝分为很多种，包括：拉压、剪切、弯曲、预应力二次、扭曲、局部应力裂缝等。

目前国内研究表明结构性裂缝主要是由荷载引起的。这里的荷载主要包括两种，即直接荷载和间接荷载。直接荷载主要是由恒载、预应力以及风等产生的；间接荷载则主要来源于一些其它因素如温度、收缩、沉降、渐变等环境的变化！其发生机理为：当混凝土承受的负载压力小于其极限压力的30%-50%时，界面上产生微小的裂缝，卸载后，混泥土的变形不大，此时，混泥土处于线弹性的稳定状态；当混凝土承受的负载压力超过其极限压力的50%-70%时，会导致原来的微小裂缝延伸和加宽并扩散至水泥砂浆中，同时，伴随着新的裂缝出现。这种情况下，裂缝则处于稳定扩展的状态；当混凝土承受的负载压力进一步增加，原有的裂缝迅速地延展并加宽，产生连续裂缝。混凝土被贯通的裂缝分割，逐渐丧失承载力即混凝土在外荷载作用下逐渐失稳破裂。较直接荷载而言，间接荷载荷载的产生是一个持续的过程，并非一瞬间完成的，这也是它不同于直接荷载的主要特征。

3 非结构裂缝介绍

按照形成机理不同，非结构裂缝可划分为收缩裂缝、塑性裂缝、温度裂缝，以下对其形成原因进行分析。

3.1 收缩裂缝

桥梁混凝土凝固时体积会变小，体积的缩小会导致混凝土表面产生收缩裂缝！这些裂缝多呈细而密的形态，大多沿梁和板的长边均匀分布。在平面部位和侧面部位常见大体积混凝土，在拖筋位置上常有预制构件。混凝土梁高度较大的话，一般在腰部会产生竖向裂缝，集中在构件的中部，底部没有，呈现中间宽两头细的形态，这是因为配筋的密度，密度大，裂缝就少，密度小的混凝土承受的拉力有限，因此裂缝就多。另外，泥沙含量大的混凝土也容易产生收缩缝。

要避免收缩裂缝的产生，就要控制好混凝土中含沙量、水灰比和水泥含量，严格控制砂石的含量。混凝土必须做到振捣密实，也要加强混凝土的养护措施，板面抹匀压实，适当的延长养护的时间。

3.2 早期塑性沉降裂缝

塑性收缩缝是指新拌的混凝土在凝固过程中，因表面的水分蒸发而引起的裂缝，常见于构件的外露表面。混凝土在凝固的过程中，还尚处于流塑态，由于重力的作用，混凝土会进一步的压实，表面伴随着水分的蒸发和表面的干缩，就会在表面产生塑性沉降裂缝。塑性沉降裂缝的特征是一般出现在构件表面水平钢筋的上方，当保护层较弱时，裂缝可沿钢筋长度方向发展，并且钢筋直径越粗，保护层越弱，这种现象就越明显。为避免早期塑性沉降裂缝的产生，就要严格控制混凝土的水灰比例，可适当添加少量粉煤灰和减水剂。在混凝土浇筑2小时以后进行二次振捣，振捣完需要将表面振实，注意振捣时间不宜过长，速度要适宜，不能过快，要保证混凝土的密实性。在养护上要注意浇筑早期避免水分的蒸发，冬季要御寒保温，夏季避免阳光直射，在竖向模版的边隙涂抹脱模剂。

3.3 水化热温度裂缝

道路桥梁施工时，混凝土拌和过程会产生升温、降温效应，即水化过程。尤其对于体积较大的混凝土，在升温”降温中会受到温差边界约束力作用，进而自身产生自约束应力，导致裂缝形成。实践证明，在混凝土浇筑桥梁后三天左右，其自身温差处于最大，当此温差超过20摄氏度时，即可发生开裂现象。根据桥梁结构特征，此裂缝常出现混凝土长边中心，腹板与顶、底板相交角隅处。

有效预防水化热温度裂缝，可以从温度控制、工序、材料等方面入手。在温度控制上，一般要求入模温度低于30摄氏度，混凝土内部最高温度低于60摄氏度，混凝土中心与表面温差低于25摄氏度。所以，在实际操作中，可以通过冷水回流冷却、控制混凝土桥梁温度梯度、设计循环冷却水管等措施进行温度的有效控制！在施工工序上，针对浇筑厚度较大时，改用分层浇筑，以此来保证低水平入模温度。在材料上，选择低水化热水泥，可以根据比例添加粉煤灰、减水剂等，从而有效控制水泥用量。

4 结语

道路桥梁施工中裂缝的防治效果贯穿于桥梁建设的全过程，其控制成效也直接影响着桥梁的后期控制，关系到工程建设参与各方的经济利益。相关人员要在不断分析裂缝产生原因的基础上，借鉴国内外裂缝防治技术和经验，运用有效的裂缝防治施工方法，不断发展我国的交通事业。

参考文献

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