公路桥梁施工中裂缝成因及防治策略探析

胡冰

（驻马店市公路工程开发有限公司 河南驻马店 463000）

公路桥梁施工中裂缝成因及防治策略探析

胡冰

（驻马店市公路工程开发有限公司 河南驻马店 463000）

随着施工技术的不断进步，公路桥梁施工建设有了很大的发展，而裂缝这种公路桥梁施工中比较常见的问题，也在一定程度上影响了公路桥梁施工的质量。本文在分析公路桥梁施工出现裂缝原因的基础上，将针对性地提出一些防治策略，以防止公路桥梁施工过程中裂缝的产生，保证工程质量，也为相关工程施工提供一定的参考依据。

公路桥梁施工；裂缝成因；防治策略

作为公路桥梁实际施工过程中的常见病害，裂缝的产生原因涉及到的因素有很多，而不同的裂缝其形成因素也会有所差别，结构性裂缝和非结构性裂缝的产生原因通常与温度、钢筋混凝土的收缩沉降、钢筋的腐蚀、冻胀等因素有关，针对裂缝问题的防治，不仅要考虑施工中所有可能导致裂缝产生的自然因素，还要从施工过程当中相关人员的操作问题上寻找原因，只有深刻分析裂缝成因，对症下药，才能有效控制裂缝的产生。公路桥梁施工裂缝的防治应重视起来，积极探讨裂缝防治的相应策略。

1 公路桥梁施工中裂缝产生的原因

1.1 结构性裂缝的成因

（1）由荷载产生的裂缝

荷载一旦超过公路桥梁的承载范围就会引发裂缝的产生。一方面是施工材料、施工器械设备管理不当，任其在公路桥梁上随意堆放，导致其荷载超过了公路桥梁所能承受的范围；另一方面的原因是在起吊、运输材料和安装相关设备仪器时，由于对公路桥梁结构受力情况的不了解，而随意进行相应操作，造成了裂缝的形成；再就是施工人员施工时不按照事先设计好的图纸进行施工，导致了预设结构受力情况的变化，引起裂缝。

（2）施工操作不当引起的裂缝

由于施工工艺不合理而导致的裂缝比较常见，在进行混凝土浇筑时，如果不合理控制混凝土的质量，导致混凝土保护层厚度过大，进而导致结构高度的减小，就会在垂直于受力钢筋的部位产生裂缝，另外在制作、运输、安装相应构件的过程中，如果操作不合理也会导致裂缝的产生，针对于纵向裂缝、横向裂缝、水平裂缝、表面裂缝、贯穿裂缝等方向、深度不同的裂缝，其形成原因也会各有不同，要具体问题，具体分析。

1.2 非结构性裂缝的成因

（1）温度变化引起的裂缝

由于公路桥梁施工属于露天工程，外界温度的变化极易引起混凝土的热胀冷缩，如果由于温度变化引起混凝土的变形，导致公路桥梁内部结构的改变，就会在混凝土内部产生相应的应力，而混凝土抗拉强度有限，一旦产生的应力超出混凝土自身抗拉的极限，就会导致裂缝的产生[1]。工程周期较长，季节的变迁，难免会由于环境温度改变而致使建筑主体内部温度的变化，进而引发一系列的变化，最终导致裂缝的形成。

（2）混凝土收缩引起的裂缝

由混凝土收缩引起其体积改变而产生的裂缝可分为两种：①塑性收缩裂缝，这种裂缝多产生于混凝土初凝的时候，由于水泥强烈的水化反应，导致其泌水和水分的快速蒸发，由于水分的缺失，混凝土就会发生收缩。而由于混凝土内部的约束，如果混凝土表面收缩变形就会在混凝土的表面产生拉应力，一旦这种拉应力超过了混凝土的抗拉极限，就会导致塑性收缩裂缝的形成。②干缩裂缝，这种裂缝多出现在混凝土进行养护后的一段时间里，由于混凝土内外水分不同程度的蒸发，而导致了不同的变形，相应拉应力之间相互作用形成裂缝。

（3）混凝土的沉降引起的裂缝

如果混凝土基础发生竖向不均匀的沉降或者发生水平方向的位移，就会在混凝土内部产生附加应力[2]，一旦其超过混凝土抗拉强度极限，就会产生裂缝。

（4）钢筋腐蚀引起的裂缝

如果混凝土保护层厚度不够，其保护层遭到二氧化碳的侵蚀，就会降低钢筋周围混凝土的碱度或者导致氯化物的侵蚀，一旦其与钢筋中的铁离子发生反应，就会破坏钢筋表面的氧化膜，加速钢筋的锈蚀，降低钢筋结构的承载力，进而导致裂缝的产生。

（5）冻胀引起的裂缝

如果施工时间选择在冬季，当外界温度低于零度时，由于混凝土内部存在各种空隙，一旦混凝土吸水达到饱和状态，其内部的水分就会发生冻结，进而导致混凝土体积的增大，因体积增大而产生的拉应力若超过混凝土抗拉强度，就会形成裂缝。

2 公路桥梁施工裂缝的防治对策

2.1 严格控制温度

（1）严格控制混凝土在搅拌时的温度变化，若混凝土内部温度过高，要采取相应的降温措施；尽量选择在秋季进行施工，秋季气候适宜，可避免温度过高或者温度过低带来的影响。

（2）在低温环境下进行施工时，可以用水对碎石进行冷却，降低混凝土浇筑温度，避免混凝土的冻胀。

（3）在温度较高的夏季，可减小混凝土浇筑的厚度，或者在公路桥梁的主体中设置管道，并进行冷水的循环流动，以对混凝土主体进行散热，降低混凝土内部温度，避免高温下混凝土的膨胀，进而保证结构的稳定，防止裂缝的产生。

（4）在前期的设计中，合理规划浇筑厚度，控制拆模时间，有效控制温度对施工质量的影响。

2.2 加强施工控制

（1）施工材料的控制。选择符合工程标准的材料，杜绝偷工减料和置办劣质材料的情况，保证材料质量；使用收缩性能较低的混凝土材料，并严格控制混凝土的配比，严格控制水泥用量和水灰比，比如C30的混凝土要用42.5的水泥进行配比；严格控制粗骨料中片石及针片石的数量，避免选择含泥量高的骨料，不能使用细砂作为细骨料。

（2）施工操作的控制。确保施工技术与方法的科学性与合理性，在进行混凝土浇筑时，不要一次性大量浇筑，要采用分阶段多次浇筑的方式，另外要保证施工人员的施工水平，杜绝施工方法不合理、操作违规等现象的出现。另外要做好混凝土的养护工作，在养护过程中要注意控制混凝土内外温度差，可对混凝土进行补水，以保证水泥的正常水化，避免混凝土表面脱水；在水泥水化过程中要控制好降温速度，其表面温度要控制在2～3℃；在混凝土拆模时，要做好保温隔热工作，避免较大温度应力的产生；保持混凝土的湿润，做好防风和湿度保护工作。

2.3 合理修补裂缝

（1）表面修补法。出现表面裂缝时，可用水泥浆涂抹裂缝表面进行修补。对于深度较大的裂缝，要保证水泥浆渗透到裂缝中去。

（2）灌浆修补法。它是利用灌浆设备将水泥浆、环氧聚合物、聚氨酯或甲基丙基酸酯等灌浆材料注入到深度较大的深层裂缝或贯穿裂缝中去，待水泥浆硬化后起到修复的效果。

（3）嵌缝修补法。这种修补方法修补效果显著，而且能保证修补裂缝处的平整、美观，它是一种先对裂缝进行开槽处理，然后在槽中填充相应封堵材料以达到修复目的的方法。

（4）结构加固法。主要是混凝土结构截面面积、预应力、支点的加固及混凝土的补强加固，以保证混凝土强度，减小裂缝对降低混凝土强度的影响，延长公路桥梁的使用寿命。

3 结论与建议

公路桥梁工程数量的增加，也对公路桥梁施工质量提出了更高的要求，为减小裂缝对公路桥梁施工质量的影响，应在施工过程中加强裂缝防治力度，综合考虑裂缝形成原因，针对于温度、材料、荷载等不同因素，采取相应合理的控制措施，对于已产生的裂缝要及时进行修补，避免裂缝的进一步扩大，同时也要保证施工过程中各施工人员和技术人员的施工质量与技术水平，严格预防由于不正规操作造成的裂缝，从而在整体上提高公路桥梁施工质量，延长公路桥梁的使用寿命。

[1]张维军.桥梁施工技术及裂缝的成因探究[J].城市建设理论研究（电子版），2013（14）.

[2]元丽凯.混凝土桥梁施工裂缝成因及防治技术[J].江西建材，2015（16）：168，174.

U445.57

A

1004-7344（2016）12-0153-02

2016-4-10

胡冰（1975-），男，河南汝南人，毕业于长安大学，公路与城市道路工程专业，主要从事公路桥梁建设工作。