道路桥梁裂缝溯因与防治管理分析

朱宇ZHU Yu

（合肥市滨湖新区建设投资有限公司，合肥230000）

0 引言

研究背景：道路桥梁建设中，致使裂缝的因素较多，比如：原材料质控问题，气候因素，工艺原因等，这些都有可能致使裂缝情况。一旦产生裂缝，就会给路桥质量带来不好的影响。研究目的：为了有效裂缝问题，处理问题的方法：应该加大对其的防治力度，充分把控工艺、原料以及设计等，同时切实强化管理质量，根据标准开展施工活动，尽可能降低裂缝危害。

1 路桥裂缝分类及其危害

在道路工程中包含着较多的成分，尤其是桥梁工程，在公路建设方面，这属于重要的内容。就很多的桥梁而言，均为混凝土结构所构成，这通常由于混凝土有着诸多显著的优势，即：难以被风化、便于选取原材料、抗压能力较强、所需成本较低、耐火性理想等，事实上，在此结构建设中，常常会发生裂缝情况，这会极大降低施工质量，同时也会约束工程耐久性。基于对施工裂缝的分析，通常情况下，可分成两种，一种是结构性的，另一种就是非结构性的。

①裂缝的分类。路桥施工中所发生的裂缝一般可分成两种，一是结构性的，二是非结构性的，前者根据形态不同又可以分成多种，如：八字以及水平裂缝，后者根据形成机理的差异，也可以分成多种，即：收缩以及温度裂缝。路桥建设中所形成的裂缝，出现几率较大的是收缩及八字裂缝。施工质量不达标，或者搭配不够合理，在被变形以及沉降所影响之后，极有可能发生八字裂缝；而致使收缩裂缝的因素，也许是含沙量等配制不科学，引起混凝土凝固，体积减小，由此形成收缩裂缝（图1）。对于温度以及垂直裂缝来讲，致使二者的因素一般处于施工环节，所形成的水化热，容易造成混凝土温度变高，从而形成较大的温差。这样会产生温度应力，在其超过约束值时，容易产生这两种裂缝；当浇筑混凝土时，坍落度与密实度缺乏一致性时，会形成不均质性，从而引起水平裂缝[1]。②裂缝的危害。在内外因素作用之下，使得路桥施工裂缝变得更为普遍，这属于一大因素，会对路桥施工造成影响。裂缝的出现，显著降低了路桥质量，有的时候，还会造成坍塌，从而对正常出行造成影响，总而言之，有碍于交通业以及现代化的进步。

图1 收缩裂缝

2 道路桥梁裂缝溯因分析

桥梁工程建设中，混凝土属于非常重要的成分，一旦出现施工裂缝，就可能会降低施工质量，有的时候，还会引起坍塌与事故。对此，路桥建设中，应该落实好预防以及控制，以便能够确保建设质量。结合以往的实践得出，具体施工建设中，若实施合理、可行的施工方式，就能够防止一定的裂缝问题。对于道路桥梁裂缝溯因，本文主要从以下方面进行分析，即：次应力裂缝、直接应力裂缝、施工中形成的裂缝、材料质量造成的裂缝、温度的因素、载重量对桥梁影响、工艺过于粗糙、缺乏检测与裂缝修复，希望能为有关人士提供参考。

2.1 次应力裂缝 随着荷载的作用，会形成一定的次生应力，随之而导致的裂缝，即为次应力裂缝。基于荷载作用，就混凝土结构而言，因为其具体工作情况和常规计算不一致，这个时候，有的部位会形成次应力，造成结构开裂；发生开洞以及设计牛腿，选择一般计算方式，无法借助精准图式来开展模拟，因此，往往结合经验来确定受力钢筋。当开展挖孔作业时，力流出现绕射情况，同时集中于孔洞周边，会形成较大的应力，这样发生裂缝的几率较大。总而言之，这属于一种荷载裂缝。

2.2 直接应力裂缝 同样基于荷载作用，会形成直接应力，随之导致的裂缝，即为这一种裂缝。致使其的因素有：设计缺乏科学性，计算模型不够精准；没有充分掌握设计意图，私自调整受力模式；结构刚度有待提高；安装没有根据标准开展；计算精准性较低等。

2.3 施工中形成的裂缝 针对混凝土，在其加工、输送以及浇筑等中，所采取的施工方式不规范、工艺不够科学，均能引起混凝土形成裂缝。施工中主要的问题是：没有认真做好初期养护作业，致使收缩裂缝的发生；因为振捣没有做到位，形成空洞，随之形成荷载裂缝，还有一种情况是：造成钢筋生锈；较早进行拆模作业、模块刚度较低等，都有可能引起表面发生裂缝；在输送以及搅拌方面，所经历的时间较久，造成很多水分被蒸发，从而降低塌落度；在提高水灰比的情况下，导致收缩裂缝。

2.4 材料质量造成的裂缝 在混凝土中包含着多个成分，比如水泥、拌合水等，若这些质量不达标，则可能引起开裂的情况。若水泥长时间受潮，会导致含碱量偏大；存在较多杂质、级配不科学等，也会影响到混凝土强度，随之引发收缩裂缝；若选择氯化物、含碱外加剂等，均容易引起混凝土形成裂缝[2]。

2.5 温度的因素 路桥施工需使用到混凝土，其存在着热胀冷缩特点，因此，在由于温度的改变时，会促使桥梁产生形变，从而造成危险的发生，在被别的部分阻碍时，会形成拉应力，在其大于抗拉极限的情况下，容易形成裂缝，这即为温度裂缝，并且在具体建设中，难以预测具体温度的改变状况，因此相对难以考虑。

2.6 载重量对桥梁影响 路桥施工中未根据施工顺序开展，没有科学利用、堆放原材料以及器具，操作上存在着随意性，缺乏充分掌握受力特点，跨度持续变大，在超过一定数值时，会引起状态失稳，造成载重量缺乏均匀性，随之产生裂缝，这即为荷载裂缝。

2.7 工艺过于粗糙 对于制造工艺来讲，其和路桥质量息息相关，事实上，对于此问题，一些施工者与施工队伍没有正确认知其意义。就道路桥梁建设而言，其任务相对繁重，不易开展，然而，施工周期却较短，一些施工队伍为赶工期，提高建设速度，没有注重制作工艺，造成工艺过于粗糙，从而致使一定的施工质量问题，这一点充分体现于施工裂缝。除此之外，路桥建设中，综合养护也是非常关键的，若缺乏定期养护作业，也可能会引起裂缝。具体工作中，需要根据施工的具体状况，合理养护桥梁，引入先进的技术与养护方式，切实强化养护效果，推动施工有效完成。

2.8 缺乏检测与裂缝修复 当制作混凝土时，与之有关的制作规范与过程，没有认真开展质量检测，或者缺少检测，造成难以根据变形与收缩数据信息，进一步来开展分析；路桥建设中，没有采取定期的形式，来检查施工项目，完成作业之后，在发生裂缝的情况下，一些工作者难以第一时间开展裂缝修复，造成事态扩大化，有的时候，可能还会引起较大事故。

3 道路桥梁裂缝的防治

桥梁施工建设中，充分把控材料质量、工艺，同时加以注重施工管理，结合有关的因素，比如：材料特征、温度等，实施科学、有效的措施，这样有助于避免裂缝的形成，有力保障施工质量。在某一路桥工程施工建设中，当开展挖孔作业时，力流出现绕射现象，同时集中于孔洞周边，形成了较大的应力，随之造成了施工裂缝的形成；另外在施工中，没有认真做好初期养护作业，致使了收缩裂缝的发生；此外，施工中未根据顺序开展，没有科学利用、堆放原材料，操作上存在着随意性，未充分掌握受力特点，跨度持续变大，引起状态失稳，造成载重量缺乏均匀性，随之产生了裂缝等，为了有效防治这些问题，本文给出了以下方面的建议，也就是：合理设置荷载，科学规划道路桥梁；严控材料；关注温度的改变，避免温度改变造成裂缝；掺杂合成纤维；落实好布局设置与工艺制造；强化监测施工，落实好裂缝养护作业，以供参考。

3.1 合理设置荷载，科学规划道路桥梁 处于工程设计环节，应该按照工程的实际状况，合理规划与布局路桥，并且针对所需使用的钢筋，实行有效的布局，对于机械荷载，应该提高重视程度，对于设计荷载，要保证其超过实际荷载，促使后者处于合理的范围，由此在路桥建设中，方可防止混凝土裂缝形成。

3.2 严控材料 施工中需要根据规定来开展活动，采取抽样的方式，完成对原材料的选取，尽可能考虑符合规定的材料，若条件允许的话，应该选择收缩能力较低的材料。砂石（图2）大小不科学，配比无序，均可能会降低材料性能，造成收缩情况突出，若在其中含有很多的泥土，会给拌合作用带来不好的影响，并且也能弱化材料防冻性[3]。针对收缩工艺，应该确定其利用步骤，正式开工前，需要开展多次测试，以便能够保证比例的科学。另外，需要走进场地，有效督导有关的活动，保证坍落度科学，根据具体情况，仔细地调整配比。

图2 砂石

3.3 关注温度的改变，避免温度改变造成裂缝 当开展搅拌作业时，应该充分把控水量的添加，旨在能够更好减小混凝土温度。处于炎热的季节，若需要开展施工，应该全面把控混凝土温度。如：当夏天施工时，应该降低浇筑厚度，以便使混凝土可以更好散热，若情况较为特别，需要采取增设降温的方式，以便可以有着较好的抗裂性[3]。质量越高，抗裂能力就越理想，因此，路桥工程建设中，与混凝土有关的内容应该加以关注，比如搅拌方法、浇筑作业，另外，在温度偏高的情况下，应该强化浇水措施，在温度偏低的情况下，应该强化保温措施，由此方可提高抗裂性，防止出现裂缝的情况。

3.4 掺杂合成纤维 同其它纤维进行对比，合成纤维价格较低，因此，得到了大力的推广。通常情况下，有着很多种合成纤维，如：相对普遍的聚丙烯纤维（图3）。通过利用其阻裂效应，可以很好消除裂缝的形成，切实减少塑性收缩。在混凝土结构中引入这一种纤维，能够有效阻止裂缝的形成。在合理添加合成纤维的基础上，能让混凝土更加稳定，减小形成裂缝的几率。

图3 聚丙烯纤维

3.5 落实好布局设置与工艺制造 为有效处理由于工艺较为粗糙，从而致使的种种问题，比如：路桥裂缝与安全事故，需要处于前期环节，充分掌握工程的具体状况与附近的环境，据此，开展总体布局、合理规划与设置。对于一些有关人员来讲，需要主动改变工作意识，加以注重制造工艺，并且在这一方面，应该加大技术与经济投入力度，推动工艺革新，有效处理裂缝问题，切实强化路桥质量，推动交通业的进步。

3.6 强化监测施工，落实好裂缝养护作业 当对混凝土进行制作时，应该严格监测与之有关的内容，比如制作标准与过程，针对变形、收缩数据，在有效分析二者的基础上，第一时间找到问题，实施有关的处理措施。另一方面，当已发生裂缝时，需要第一时间做出反应，落实好对裂缝的修复，防止事态被进一步扩大，尽可能降低隐患，保证可以正常出行。

4 裂缝处理研究

路桥的布局、裂缝的防治等，涉及桥梁施工的全程，就其质量控制而言，不但与使用有关，也能够直接决定经济效益。为进一步处理裂缝问题，应该充分掌握致使裂缝的因素，参考先进的技术理念与经验，寻找更为高效的防治方式，有力保障整体施工质量，高效完成施工任务，推动交通行业的持续进步。对于裂缝的处理，本文主要从以下方面进行探究，即：表面修补、置换混凝土、化学防护等，以供参考。

①补强桥梁结构。在裂缝严重影响结构稳定性时，应该开展补强处理，对此，可供选择的方式较多，尤其是以下几种：1）喷射混凝土，基于不断喷射，实现加固的目标，同时有效提升强度；2）预应力加固，促使截面面积变大，适当添加支点，由此促使结构更为稳定；3）通过对钢板的使用，进一步来加固构件，促使其更加稳定与可靠。②表面修补。这一种方式经常被使用到，无论是深层次裂缝，还是浅层次裂缝，都能够获取良好的应用效果[5]。以下为实际的操作：先找到裂缝，并且对其实行涂抹，这一过程中可考虑水泥浆，在此之后，选择防腐能力理想的材料，将其涂刷于表面，此过程可考虑油漆，最终通过对玻璃纤维的使用，进一步来覆盖裂缝，如此，可以有效避免裂缝再开裂。③置换混凝土。以下为其操作方式：认真对混凝土进行清除，于原始处，灌进新混凝土，在裂缝相对严重时，可以考虑这一方式。图4 所示，为混凝土置换示意图。④化学防护。根据电化学原理，促使环境因素发生变化，或让钢材慢慢钝化，充分体现其防腐作用，这样的方式有很多，比如：碱性复原法，而且处理效果都不错。⑤填充封堵。具体而言，针对一些胶结物，将其压进裂缝里，比如水泥浆，以充分体现其加固作用。当然，还能够朝着裂缝方向，实行开槽处理，在此之后，向其中添加一些防水能力理想的材料，比如：丁基橡胶，这样能够获取良好的加固填充效果。

图4 混凝土置换示意图

5 结论

当开展工程质量管理时，在诸多的过程中，比如项目设计、建设，数据管理有着不可忽视的地位，而通过强化裂缝防治，对于路桥质量提升来讲，它为一种行之有效的途径。对此，应该进一步分析裂缝成因，第一时间实施科学合理的措施，有效处理裂缝，最大程度防止发生裂缝的情况，确保工程可以正常进行。总而言之，通过加大对裂缝的防治力度，落实好布局设置与工艺制造，强化监测施工，落实好裂缝养护作业，充分把控工艺、原料以及设计等，根据标准开展施工活动，这样有助于避免裂缝问题的产生。