道路桥梁施工中的裂缝成因及预防方法

张海军

新疆梓欣工程项目管理咨询有限公司 新疆库尔勒市 841000

摘要：道路桥梁提高了人们出行的方便，也为区域的经济发展提供保障。而混凝土裂缝是道路桥梁工程中的常见问题，对道路桥梁工程质量有很大影响。鉴于混凝土裂缝无法完全消除，在实践中应确保裂缝在可控范围内，降低财产损失，避免对行人、行车安全造成威胁。要想尽可能减少裂缝的出现和发展，应对混凝土裂缝形成机理进行深入分析，在此基础上采取针对性措施进行有效预防，及时对道路桥梁出现的混凝土裂缝进行处理，防止混凝土裂缝进一步发展扩大。

关键词：道路桥梁；施工；裂缝成因；预防

引言

在道路桥梁施工建设中，混凝土施工十分常见并占据着重要地位。混凝土具有显著的“大体积”特点，表面系数较小，水化热难以迅速释放，使混凝土构件出现内外温差过大的情况，从而使混凝土出现裂缝。此外，混凝土可出现多种形式的裂缝，导致道路桥梁的施工质量以及应用效果受到严重影响，对行车安全留下隐患，由此可见，对道路桥梁混凝土常见裂缝及其控制工艺进行分析研究具有重要意义。

1道路桥梁裂缝危害

道路桥梁裂缝不仅影响工程的美观，还会影响结构的完整性，若不采取措施及时控制和处理，可能导致无法换回的损失。一方面，裂缝贯通发展进而导致混凝土断裂，阻碍交通，甚至导致道路桥梁倾覆，造成严重的生命财产损失；另一方面，多裂缝发展形成“蜘蛛网”路面，给行人出行造成困难，车辆在上面行驶会非常颠簸，极易造成交通事故。此外，从工程结构性能来看，裂缝的存在还容易导致一些次生危害，降低结构的工程性能。比如，裂缝是很好的渗水通道，外界的水通过裂缝渗入混凝土结构内部，造成钢筋腐蚀；裂缝将导致混凝土与空气中CO2的接触面增大，加速了混凝土碳化，削弱对钢筋的保护，缩短工程寿命。

2道路桥梁施工中的裂缝成因

2.1温度变化引发的裂缝

混凝土具有热胀冷缩的特性，当外界温差过大或混凝土结构内部温度产生变化时，其结构形状也会随之改变，在变化过程中又因约束作用而产生应力。若应力超过了混凝土的抗拉强度则会产生裂缝，这类裂缝称之为温度裂缝。在道路桥梁运营期间，四季温度变化不断，道路桥梁在此过程中会出现纵向位移问题，通过设计伸缩缝、支座位移等措施则可保持道路桥梁的稳定性。若结构位移受到束缚，则会引发温度裂缝。夏季是桥面板、主梁等部位出现温度裂缝的高发季节，在强烈日照作用下，这类部位的温度会高于桥梁其他位置，且温度呈非线性分布，在自身约束作用下，混凝土局部应力增大，进而引发裂缝问题。当出现温度骤降或在寒冷冬季，道路桥梁表面温度下降的同时混凝土结构会产生变形，随之产生裂缝。

2.2材料引起的裂缝

水泥作为混凝土施工的主要材料，品种多且性能各异。其主要是使用水泥熟料以及各种添加材料混合制成的，不同类型水泥的收缩程度与成分含量有密切的相关性。混凝土中的骨料也会对其性能产生影响，混凝土骨料的增加，弹性会减小，但是当骨料中黏土比重的升高，其弹性会增加。混凝土的配比会对其收缩率造成影响，例如水泥用量、加水量、砂率、水灰比等参数，在相同加水量的前提下，混凝土收缩率会随着水泥添加量降低而降低，但是幅度相对较小；在相同水灰比的前提下，混凝土收缩率会随着砂率的升高而降低。此外，混凝土的各种添加剂也会影响其收缩率，例如减水剂可以提高混凝土施工效率。

2.3荷载引起的裂缝

（1）中心受压。这种特征的裂缝通常会出现在拥有独柱桥墩结构或者双柱桥墩结构的桥梁上，其表现是在构件上出现平行于构件受力方向的裂缝，这种裂缝虽然不长但是很密集。（2）受弯。这种裂缝通常出现在弯矩最大截面的受拉区附近，与受拉方向垂直，同时会向中和轴方向渐渐扩大。采用钢筋种类和用量不同，裂缝的特征也会有所不同。采用螺纹钢筋时发现，裂缝中间还会有次裂缝。当钢筋用量较少时，出现的裂缝虽然少但是却很宽，容易使结构发生脆性破坏。（3）受剪。这种问题的出现通常是主筋和抗剪切筋设置不合理导致的。如果箍筋很密，会发生斜向破坏，表现为沿着道路桥梁端腹部出现>45°的斜向裂缝；当箍筋设置宽疏时，可能会出现剪切破坏，与梁端中下部成45°夹角方向出现相互平行的斜向裂缝。

3预防方法

3.1合理控制混凝土温度

施工过程中要合理控制混凝土温度，适当调整骨料级配。可使用干硬性混凝土外掺添加剂，以此减少水泥用量。工程设计师应依照现场的环境温度和混凝土的配合比制定合适的养护方案，利用BIM仿真技术对混凝土浇筑、硬化期间的温度场及温差进行模拟动态预测，通过分析了解混凝土内部结构的温度分布情况，根据不同时期的混凝土采取针对性的温控措施，提高温度控制的准确性。施工过程中，施工人员可在混凝土内、外部增设温度测点，包括混凝土材料温度测点及养护水温度测点、现场温度测点等，实时监测混凝土的温度变化，借助采集仪及时收集并整理混凝土的温度，以便随时调整控温措施，加强温度裂缝的有效控制。

3.2加强对混凝土原材料及其配比的控制

在对混凝土裂缝问题调查和分析的过程中不难发现，混凝土原材料的质量问题是导致其裂缝情况发生的主要原因。因此，为了更好地解决混凝土裂缝问题，施工单位必须要从源头入手，不断加强对混凝土原材料的质量管理，确保原材料能够符合工程施工的质量标准，从而降低混凝土裂缝的发生几率。一方面，施工单位应加强材料采购管理，选择与正规的材料供应商合作，通过质量抽样检查等手段确保施工材料的整体质量，从而降低质量问题的发生概率。另一方面，当施工材料进入施工现场之前，相关管理人员需要进行二次检测，在确保材料质量满足设计方案要求之后，才能将其引入施工现场。此外，相关管理人员还需要加强对施工材料的现场管理，避免施工材料受潮、丢失，这样才能确保混凝土原材料的整体质量，从而减少混凝土裂缝问题的发生。

3.3采取措施减少荷载

施工过程中，工程安全管理人员更应采取一切有效措施，应尽可能减轻道路桥梁荷载，达到控制钢筋混凝土裂缝出现的目的。为切实避免对应力裂缝的各种不利因素影响，要求各级有关部门管理人员负责对钢筋混凝土裂缝进行抗震减灾处理工作，并组织有关检测人员对混凝土裂缝情况进行全面实地检查记录和分析，以充分掌握混凝土主体结构性能。同时，在混凝土结构施工中，由于骨料的沉降导致混凝土塑性收缩裂缝的产生，为了减少冲击和振动对混凝土的影响，应严格按照相关标准进行管理，并在混凝土浇筑期间压实。一般情况下，施工人员在混凝土地面施工结束一周后，即进行室内洒水养护工作。该方法通常可以大大降低混凝土结构本身承担的荷载，减少地面振动噪声的潜在负面影响。但在浇筑过程中，需在混凝土浇筑过程中进行压实，从根本上减少混凝土裂缝的产生。

结束语

道路桥梁中混凝土出现的裂缝会严重影响工程性能，威胁行人、行车安全。道路桥梁混凝土的施工裂缝可能是某一个因素导致的，也有可能是多个因素共同作用的结果。不同作用模式下的混凝土裂缝形态不同。要想真正减少混凝土裂缝的出现，防止裂缝的进一步扩大，必须对混凝土裂缝形成机制进行分析，从而“对症下药”，及时对出现的混凝土裂缝进行修复处理，从而实现裂缝的可防可控，提高道路桥梁的结构强度。

参考文献

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