道路桥梁施工中出现桥梁裂缝问题的解决措施

孙良蕊

菏泽鑫盛路桥公路工程有限公司

1 引言

在实际的建筑施工中，裂缝问题普遍存在且不可避免，几乎所有的混凝土构件都是带着裂缝工作的，只是大部分的裂缝肉眼看不见，所以不影响结构的使用。而有的裂缝在外界物理、化学因素或者承受压力的影响下，产生拉伸，引起混凝土结构强度的降低，容易引发坍塌事故。所以我国现行交通部门设计规范均采用限制构件裂缝宽度的方法来保证混凝土结构的正常适用。为了进一步减小桥梁裂缝问题的对施工建设的影响，本文就混凝土裂缝产生的原因进行分析总结，找出设计、施工中可以优化的细节，对裂缝问题进行控制解决。

2 桥梁裂缝分类及有害影响

2.1 桥梁裂缝分类

在桥梁施工过程中。可以根据跨度作为评估指标，将桥梁裂缝分为两类，第一类统称为宏观裂缝，指的是裂缝宽度平均值超过0.05mm 或者裂缝宽度在0.2～0.3 之间，但是裂缝不会再扩大。另一类统称为微观裂缝，指的是肉眼无法直接观察到，但是实际存在，这类裂缝在设计标准规定以内，不影响桥梁的正常使用。桥梁结构中的各个构件允许的最大裂缝宽度标准如表1。

表1 桥梁各个构件所允许的最大裂缝宽度

2.2 桥梁裂缝的有害影响

混凝土结构工艺已经比较成熟，成为道路桥梁建设中最重要的方法。能够有效缩短施工时间、节约成本，但由于混凝土结构抗拉能力差，容易受到外界因素的影响，产生裂缝。不但影响了桥梁整体的强度和刚度，还对人们正常的交通安全造成了影响。道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的有害影响主要有以下几个方面：(1)道路桥梁出现裂缝问题会影响整体工程结构的统一性和稳定性，虽然一些裂缝开始只存在于结构表面，但是随着时间的积累，该裂缝很有可能会向内部延伸，降低道路桥梁结构的整体性能[1]。(2)随着裂缝的深入，会使混凝土结构中的钢筋暴露出来，不但影响了桥梁的美观，而且由于钢筋的耐腐蚀性较差，容易发生断裂，对混凝土结构的整体稳定性造成严重影响。(3)当桥梁道路出现比较大的裂缝时，会增加发生坍塌的可能性，对交通安全和事故的发生构成隐患，客观上减少了桥梁的使用年限，造成经济损失。

3 施工中桥梁裂缝问题的成因

3.1 混凝土材料的原因

混凝土经过浇筑成型以后，其中的骨料会形成一种胶体，这种胶体会从周围的物质中吸收水分，胶体吸水后变大，从内部产生压力，撑破混凝土结构形成裂缝。因此我们在进行混凝土浇筑的时候，要合理的选择骨料。通过研究骨料的成分和性质进行分析，避免形成胶体产生裂缝。可以多考虑使用低碱性的骨料，同时在施工过程中，要对水泥的含碱量进行控制，可以适当地添加添加剂[2]。

3.2 浇筑工艺的影响

在道路桥梁施工中，在使用大体积混凝土对连续箱梁、基础承台等进行浇筑时，一般采用泵体对混凝土进行输送，为了便于泵体输送，一般在浇筑时，会增加混凝土的坍落度，由于搅拌过程中，顶部振动会造成骨料聚集到下方，使得表面的浆液较多，造成混凝土在收缩时，表面和内部的应力大小不同，从而产生裂缝。这种表面裂缝虽然较浅，不会很大程度的影响混凝土结构的整体承重能力，但是会损坏混凝土结构的形状，降低长久的强度，降低抗渗性能，减少该结构的使用寿命。

在施工建造桥梁基础结构和连续箱梁时，浇筑采用的混凝土结构一般体积较大，施工时间较短，在浇筑完成后，水泥和水通过化学作用会产生大量的热量。由于混凝土结构的导热性特别差，产生的热量无法散出，在浇筑完成的一段时间内，温度会不断升高，水分和热量集中在浇筑体内部。而混凝土结构表面散热相对较快，内部和表面形成较大的温度差，开始时，混凝土结构处于塑性状态，弹性模量低，产生的应力较小，产生裂缝的可能性较小，不久后，由于水化作用较慢，产生的热量远远大于散热，或者当气温发生变化，外部降温时，混凝土表面散热加快，会造成内外温度差距巨大，内部混凝土温度较高，会产生体积膨胀，外部混凝土低会产生体积收缩，由此内部产生压应力，对混凝土的表面进行拉伸，由于混凝土结构的抗拉伸属性较低，当超过混凝土的抗拉伸极限时，就会在混凝土表面形成裂痕，这种裂痕在浇筑完成后就会出现，发生较早，深度较浅[3]。

3.3 地基形变和支架强度的影响

混凝土大型模板支架的抗压强度达不到承载力要求，在用混凝土进行箱梁浇筑时，会由于支架下沉幅度不同造成箱体裂缝的产生。在墩顶处箱梁的横隔板和横隔板两侧的腹板处产生裂缝的情况较多。另一方面，因为模板支架的刚度设计不足，承重能力没有通过严格的计算进行设计，支架的支撑系统在完成浇筑以后，由于混凝土的质量产生小幅度的变形。由于支架使用的时间和方法不够合理，支架拆除以后，由于混凝土的徐变会增加箱梁的挠度，容易在梁底或者两面形成裂缝。

3.4 施工问题造成裂缝

施工过程对裂缝的产生有着直接的影响，影响裂缝产生的原因主要包括以下几个方面。

（1）施工材料的影响。材料问题是混凝土浇筑施工过程中裂缝产生的最直接的因素。骨料等原材料出现问题，裂缝问题的出现就不可避免。

（2）施工工艺的影响。施工工艺的严格掌握也是减少桥梁裂缝的关键因素，尤其对于桥梁这种大体积的混凝土浇筑工程，在施工中必须掌握施工要点，对施工中混凝土的温度、搅拌时长和速度等进行充分掌握，严格对技术要点进行管理，减少裂缝问题的发生[4]。

（3）要严格按照道路桥梁的设计图纸进行施工。在道路桥梁建设施工中，工程中出现的裂缝现象与实际施工中的细节有着不可忽视的关系，作业环节中的各个细节都直接影响着裂缝的产生，关联作用主要涉及几个内容，其一，建筑材料的质量问题是施工中最需要工程人员把关的问题，也是桥梁裂缝产生的重要因素之一，混凝土中的水泥骨料，道路上的油料等的质量问题，都会造成桥梁裂缝的产生。其二，施工人员的操作业务水平对于工程质量有着重大的影响，例如混凝土的温度控制，搅拌时长等因素都是混凝土结构体的裂缝产生的因素。

3.5 外在因素

在桥梁工程施工中，外部因素尤其是天气也是裂缝产生的重要因素。由于环境的骤变引起气温突降，会使混凝土结构表面与内部的温差过大，容易产生裂缝。雨雪天气对施工的环境和质量都有着严重的影响，影响混凝土浇筑施工，可能会造成裂缝的产生。

施工工地周围的生态环境对道路桥梁工程的质量有着一定的影响，主要表现在，其一，周围环境的天气变化会直接影响浇注体内外温度，容易导致裂缝的产生。尤其是对于水泥工料的应用，受周边生态的影响更为直观。其二，施工工地周边地域的气候变化比如突然的降雨或者冰雪，也在一定程度上影响着工程结构的裂缝现象。

4 裂缝的预防措施

4.1 原材料质量的控制

原材料的质量问题是道路桥梁施工中最需要把控的第一件事，也是裂缝产生的重要因素，所以在施工过程中，要严格对原材料的质量等进行管理，质量问题首先要进行监控，其次要严格保障在混凝土浇筑施工过程中的比例，避免因配比不当产生裂缝。

在混凝土搅拌配置时，要严格按照混凝土材料的配比进行施工，由于混凝土浇筑时会产生大量的热量导致混凝土结构内外温差过大容易导致裂缝的产生，所以在选择水泥时，要尽量选用水化热较低的硅酸盐水泥。

在进行混凝土搅拌时，可以适量加入煤灰和适当的混凝土添加剂，不但可以提高传统混凝土的耐久性，还可以减慢温度的上升，提高混凝土的强度和抗拉性，减少裂缝的产生。

4.2 泵送混凝土质量控制

在道路桥梁的施工过程中，为了降低地理条件的限制，加快工程进度，大多采用泵送混凝土对钢筋混凝土结构连续箱梁进行浇筑。泵送混凝土要求混凝土具有较好的流动性和粘聚性，严格按照混凝土配比设计进行施工。泵送混凝土在装车前要对罐车内的积水进行清理，运送途中，要保持慢速转动，运输时间要进行严格控制，保证混凝土的温度等。在进行浇筑前，要对混凝土的质量进行验收，对车内的混凝土坍落度进行抽检，必须严格控制泵送混凝土的质量，避免浇筑过程中骨料不均或者堵管等对结构体的质量造成影响。

4.3 对温度进行控制

（1）对骨料的配比进行调整，可以对混凝土内加入适量的煤灰和添加剂以减少水泥的用量，从而降低混凝土浇筑以后内部的水化热。在进行搅拌时，可以将碎石冷却，从而降低混凝土的浇筑温度。当天气炎热时，可以在混凝土内加入缓凝剂，保证混凝土的流动性，在进行浇筑时，可以增加浇筑次数，减少浇筑厚度，保证混凝土内部的散热，对于温度变化较大的区域，可以进行保温或者表面洒水进行降温，防止温差过大造成裂缝产生。

（2）合理地进行区域性浇筑。桥梁需要浇筑的结构较大，可以进行合理的分块浇筑，合理安排浇筑时间，避免结构体侧面长时间暴露。

5 结束语

作为桥梁道路施工建设中最常用的材料，混凝土具有取材广泛、价格低廉、抗压强度高、耐火性好、不易风化、养护费用低等优点，它可以浇筑成各种形状，方便施工。同时由于它抗拉能力差，所以容易开裂导致桥梁的裂缝问题。合理分析裂缝问题发生原因，并采取对应措施解决，以保障道路桥梁应用的安全性，延长其使用寿命。