道路桥梁施工中裂缝成因探究

巨建基

摘 要：桥梁是道路工程中不可或缺的一部分，而混凝土是桥梁施工中使用的主要材料之一。混凝土主要由水泥、砂石、水等构成，在硬化的过程中，混凝土由于受到水化热现象的影响，结构内部与外部温差比较大，导致混凝土容易产生裂缝，从而影响其强度，造成桥梁倒塌的可能性，威胁车辆行驶安全。因此，本文主要分析了我国桥梁工程施工裂缝造成的原因，并结合实际案例，针对道路桥梁施工裂缝成因采取相应的措施，确保道路桥梁施工质量。

关键词：道路桥梁;桥梁施工;施工裂缝

近年来，为了满足人们出行需求，国家大力建设公路工程，公路数量和规模不断上涨。桥梁作为公路工程的重要构成部分，施工质量直接影响到道路运行的安全性和使用寿命的长短。在桥梁的施工过程中，如果施工单位未做好管理工作和质量过程控制，可能导致桥梁产生裂缝，情况严重时可能造成桥梁倒塌。2012年，江西省广昌县河东桥突然发生倒塌，造成2人受伤2人死亡。因此，必须根据桥梁施工存在的裂缝，采取行之有效的技术措施，提高道路桥梁的整体质量。

1 道路桥梁施工裂缝成因

1.1 温度裂缝

混凝土是修建桥梁的主要材料之一，主要由水泥、砂石骨料、水等构成，混凝土浇筑以后，水泥发生水化热反应，产生大量的热量。试验证明：350—550Kg/㎡的水泥，搅拌成混凝土以后能够释放17500—27500KJ/m3的热量，由于混凝土结构内外散热条件不同，存在外部热量散发比较快，内部热量不容易散发的现象，导致混凝土结构内外温差加剧，混凝土表面产生张拉力。如果张拉力超过混凝土实际抗拉极限，混凝土会形成裂缝。

1.2 施工裂缝

混凝土结构施工过程中，混凝土的配合比達不到实际施工要求，混凝土在浇筑的时候，出现初凝时间小于3h现象，影响混凝土结构的粘合度。混凝土浇筑完成以后，没有及时做好混凝土的初期养护工作，导致混凝土温度应力加剧，产生裂缝。道路桥梁施工过程中，桥梁结构受到各种荷载的影响，如果混凝土结构承受的荷载超过了结构本身承受的荷载，可能导致混凝土结构出现裂缝。道路桥梁施工过程中，会预留一定数量的泄水孔，这些孔洞属于受力薄弱环节，很容易出现施工缝隙。

1.3 混凝收缩应力

混凝土材料本身是含有孔隙的混合材料，混凝土在水泥水化热过程中，受到自身结构的压力，导致水分发生了变化。由于混凝土内部的孔隙水大量被蒸发，混凝土出现干燥收缩现象，从而致使混凝土结构出现变形。如果混凝土收缩应力超过了结构本身的抗伸拉应力的极限，则混凝土结构会出现微观缝隙，随着时间的推移，混凝土微观缝隙逐渐转变为宏观裂缝。

2 道路桥梁施工裂缝防治措施

2.1 工程概括

某道路桥梁全长202米，桥面设计坡度为1.5%。桥梁的设计行车速度为100-120km/h，桥梁设计安全等级为I级，桥梁承载为公路I级。桥面总宽度为42米，构成结构为：护栏（0.5m）+行车道（19.5m）+护栏（0.5m）+间隔带（1m）+（0.5m）+行车道（19.5m）+护栏（0.5m）。整个主桥采用跨度为80米的连续箱梁结构，桥梁的主墩和过渡墩均采用薄壁墩的形式，基础采用钻孔灌柱桩结构。灌注桩结构示意图如下：

3 道路桥梁结构

3.1 桥梁伸缩缝设置

由于桥头、桥尾及伸缩缝可能存在的差异沉降或者伸缩缝发生破坏而使路面纵坡上出现台阶，引起车辆通过时产生跳跃现场。因此，为了提高车辆通行的安全性及舒适性，在0#桥台位置设计10米的搭板，在44#桥台位置设计8米搭板，并在桥台位置设置D80伸缩缝。此桥梁在7#、10#、45#过渡墩处设置D80型号的伸缩缝，在其它部位的过渡墩处需设置D160型号的伸缩缝。

3.2 做好施工准备工作

桥梁施工普遍周期长、施工技术复杂、施工作业人员数量多，施工管理人员的综合素质影响到整个桥梁的质量控制。因此，施工单位前期必须做好技术培训工作和安全交底工作，让所有参与施工的人员理解桥梁设计意图和熟悉施工图纸，并按照施工技术标准和规范要求施工。所有原材料进场前必须进行检测，检测合格以后才能运送到施工现场，并按照规定堆放在指定的地方。施工机械设备在施工前必须对其性能进行检验，检查合格以后，才能安排进入到现场，施工期间做好机械设备维修保养工作，防止机械设备锈蚀、损坏，影响到工作性能。

3.3 优化混凝土配比

为了减少水泥硬化过程中的水化热现象，可以在混凝土中掺入适量粉煤灰。粉煤灰为多孔型蜂窝状，主要成分为二氧化铁、氧化钙、二氧化硅、氧化铝等物质，当孔隙率达到50-80%，颗粒的粒径大小为0.5-300um时，粉煤灰具有很强的吸附性。将其添加在混凝土中，不仅可以降低水泥的用量，还可以减少水泥水化热现象，达到改善混凝土力学性能的效果，具有良好的环境效益和经济效益。

根据桥梁设计要求，采取措施优化混凝土配合比，降低水泥水化热现象，以及改善混凝土的坍落度、收缩性、徐变性等等。在混凝土的生产过程中，需要定期检测混凝土质量，每天抽样1-2次，检查混凝土是否搅拌均匀，是否存在颗粒硬化现象，如果硬化比较多，需要立即分析混凝土硬化的原因，并采取一定的措施。

3.4 道路桥梁施工过程控制

混凝土运输到施工现场以后，按照施工方案浇筑混凝土，混凝土浇筑时，还需要用振捣棒对混凝土振捣，防止混凝土出现离析、蜂窝、麻面现象。由于桥梁长度达到202米，所以采取分段施工，由于混凝土浇筑时间不同会产生混凝土施工缝，必须做好混凝土施工缝的处理，将前、后浇筑的混凝土连成一个整体，确保施工缝位置的抗压强度，从而确保整个桥梁工程整体质量。混凝土达到设计强度后，及时拆除模板，并对混凝土进行洒水养护，养护时间一般宜为14天至21天。前7天的保湿养护尤为重要。当混凝土完全达到设计弯拉强度并且填缝完成后，施工单位才可以开放交通，允许通行。

4 结语

道路桥梁裂缝是施工过程常见问题，施工单位必须引起重视。在施工前，加强道路桥梁图纸会审，充分理解桥梁结构。桥梁施工时，必须严格按照施工工艺流程和规范施工，确保桥梁施工质量，延长道路桥梁的使用时间。

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