道桥设计及施工中的裂缝成因分析

倪志刚

摘 要：道路桥梁是交通行业发展的重要基础，对于促进经济发展及城市发展有关键性作用，因此桥梁安全性及稳定性不可忽视。在桥梁质量问题及安全问题中，裂缝问题是关注的重点，同时也是工程建筑的焦点问题。基于此，本文将对道桥设计及施工中的裂缝成因进行分析。

关键词：道桥;设计及施工;裂缝成因

1 道路桥梁设计施工中裂缝类型及成因

1.1 承载力裂缝

在道路桥梁工程的施工中，承载力是检验道路桥梁工程质量的重要指标。在承受荷载所引起的内力时主要表现出多种形态，即拉、压、弯、剪、扭以及复合受力形态。不同受力状态所产生的混凝土裂缝不同。在道路桥梁混凝土结构中，最为常见的混凝土裂缝主要为受弯裂缝，其裂缝机理主要是混凝土的抗压应力全部由钢筋所承担，且抗拉应力较差，即钢筋拉应力较大，超出钢筋自身承受极限时，道路桥梁钢筋结构出现较大的受弯裂缝。而道路桥梁压力超出混凝土构件所承受的限值，道路桥梁构件出现微小柱体，随着压力的增加，微小柱体对道路桥梁结构的破坏越来越大。同时在道路桥梁工程中还存在受拉裂缝、受剪裂缝、受扭裂缝等，因此，在道路桥梁施工中，应重视道路桥梁工程混凝土承载力裂缝的防治工作，提高道路桥梁工程的质量。

1.2 道路桥梁混凝土的收缩

在道路桥梁施工中，由于混凝土材料自身的特性，其会出现自主收缩现象，贯穿水泥胶体固化的全过程，且收缩与外界条件无关。道路桥梁混凝土施工中，随着混凝土构件的静置，游离水不断地从混凝土中溢出，使得混凝土结构不断地缩小，进而造成混凝土表层不断收缩。在道路桥梁混凝土振捣后，出现混凝土离析情况，加快了混凝土收缩的速度，进而产生混凝土裂缝。在混凝土施工中，会发生化学反应，不断缩小混凝土体积，混凝土收缩化学反应的发生主要是从外到内逐渐缩小混凝土体积，进而产生裂缝。

1.3 道路桥梁混凝土温差裂缝

道路桥梁施工周期较长，混凝土施工需重视温度变化，重视温度差所产生的裂缝问题。混凝土体积变化主要根据温度的变化而变化，且道路桥梁混凝土体积较大，在浇灌施工中，混凝土结构不断硬化，在内部则会出现水热化现象，促使混凝土结构自身内外产生温差，进而产生温差裂缝。在体积较大的混凝土结构中，温度差裂缝主要出现在混凝土表层，且形成的裂缝主要有贯穿性裂缝和深入性裂缝两种，对道路桥梁结构造成的影响较大。在温度差裂缝中，不仅有混凝土自身温度差裂缝，还有季节性温度差裂缝。施工环境的变化会对混凝土结构造成影响，季节性温度变化，促使混凝土结构在收缩过程中产生裂缝，且随着夏季温度升高，混凝土结构的裂缝逐渐闭合，随着冬季温度降低，混凝土结构的裂缝逐渐加宽，对道路桥梁施工质量产生影响。

2 道桥设计及施工中的裂缝的预防策略

2.1 严把材料质量关

混凝土原材料的质量对整个道路桥梁工程有至关重要的影响，在选择材料时，要进行严格的质量把控。不同的道路桥梁结构，对混凝土的强度和韧性有不同的要求，要根据道路桥梁结构和承重能力的要求选择相应等级的水泥材料，避免因水泥等级过高或过低造成裂缝。施工人员需要根据工程具体的要求进行材料的选用，在保证混凝土的质量和强度符合标准的前提下节约成本。另外，质检人员要在原材料进入施工现场之前进行严格的检查，核对其规格和数量是否符合要求，并且要保证所抽检的样品具有代表性，之后才能投入使用。

2.2 改进施工方法

道路桥梁需要长期承载巨大的重量，因此必须要有稳定性极强的结构，否则就会遭到损坏，从而给人们的出行安全造成威胁。在工程施工的过程中，要结合多方面的因素，分析道路桥梁的受力情况，选择最佳施工方法。为了避免混凝土结构在长期的使用中被腐蚀，需要根据施工现场的情况增厚混凝土的保护层。另外，为了保护内部钢筋结构，减少腐蚀，延长使用寿命，可以在钢筋表面添加防腐涂层。在内部的钢筋编制工作中，应尽量使用小直径的钢筋，调整好间距，提高钢筋结构的稳定性和耐用性。

2.3 优化材料配比

在混凝土施工中，材料配比对混凝土的工程质量有重要的影响，配比不当容易造成混凝土出现裂缝。因此要采用最合理的配比方案。粉煤灰是混凝土施工中的一种常用材料，在搅拌混凝土的过程中添加适当比例的粉煤灰可以在一定程度上减少水泥的用量，也能起到润滑的效果。同时可以填充混凝土裂缝，提高混凝土的密度，从整体上提高道路桥梁工程的结构稳定性。除了粉煤灰之外还可以加入适当比例的外加剂，能够在一定程度上减少混凝土中的水分，提高其塑性。

2.4 关注施工过程中的温差变化

为避免温度对裂缝造成的影响，在进行混凝土搅拌时，需合理控制加水量，避免混凝土由于水量增加量过大而产生较大的热量，这更是夏季施工需要关注的重点问题。如要在夏季进行桥梁施工，混凝土浇筑时应注意浇筑厚度适当减小，尽可能增加其散热能力，对于特殊情况而言，须在混凝土浇筑后设置内部独立降温装置，以增加混凝土的抗裂性。因抗裂性与混凝土质量直接关联，所以在进行搅拌、堆放、浇筑过程中应格外注意，高溫时严格控制浇水措施，低温时严格控制保温措施，有效的降低温差对裂缝的影响。

2.5 提高施工质量

施工质量是控制桥梁裂缝的关键因素，因此在进行桥梁建设过程中需根据相关建筑标准及流程进行施工质量把控，这就要求施工单位在进行质量管控过程中，制定完整的管理体系，同时完善人员管理制度，执行责任明细，秉承有责必究的理念，此种方式能够有效的增加施工人员的责任意识。此外，注重施工材料及施工工艺也必不可少，在施工过程中保证质量的基础上增加施工技术，避免裂缝产生。

2.6 进行合理负荷构局

为避免桥梁道路超负荷造成裂缝，因此在进行施工之前，综合实际施工地点的总体情况进行整体考虑，需对施工的周围环境、车流量、当地气候及社会经济发展等因素综合考虑，分析对施工产生的影响，科学化的制定道路桥梁荷载量，全面了解可能造成桥梁裂缝的主要因素及关键环节，并制定有效的预防方案，通过管理人员及施工人员的深刻讨论后，对施工计划进行改进和完善，并针对负荷能力较低的部分进行加固，防止裂缝产生。

2.7 加强基层的养护

在混凝土结构完成施工后，应重视早期水养护工作，对提升混凝土结构的强度有重要作用，有效预防混凝土结构裂缝问题的产生。例如：若是混凝土结构的水灰比较小，且小于0.4时，可采用湿麻袋养护方式予以养护，依据水灰比的大小，确定养护时长，即水灰比越小，养护时长越长。若是在混凝土配比中含有膨胀剂，应重视养护方式的改变，满足膨胀剂的水分需求，以降低混凝土结构裂缝的产生。一般来说，道路桥梁混凝土结构的养护时间在7 d～15 d，提升混凝土结构的施工质量。若是混凝土结构不重视早期水养护，在完工后直接暴露在日光下，则会增加混凝土结构裂缝发生的风险。现阶段，道路桥梁混凝土施工中可采用的潮湿养护方式有湿麻袋、洒水养护及防水纸、塑料布养护等。

3 结束语

综上所述，道路桥梁在我国的城市化建设和经济发展中有重要的作用。为了保证人们出行的安全，道路桥梁的质量必须得到重视。选择优质的材料和先进的施工技术，进行科学的设计和施工，做好施工过程中的温度控制和养护工作，能够在一定程度上避免混凝土裂缝问题。

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