道路桥梁施工中的裂缝成因及预防方法

曾庆超

中交路桥建设有限公司

道路桥梁施工中的裂缝成因及预防方法

曾庆超

中交路桥建设有限公司

道路桥梁工程是土木工程的重要组成部分，道路桥梁施工质量的优劣直接关系到其运行的可靠性和安全性。道路桥梁施工过程中以钢筋混凝土为主要材料，虽然采用钢筋混凝土材料修建的道路桥梁有着坚固、美观的特点，但在施工过程中受到内外因素的作用，容易导致物理结构变化的产生出现裂缝，从而影响道路桥梁的质量，降低桥梁结构刚度和强度，严重时会导致工程事故的发生。本文笔者根据工作实践经验对道路桥梁施工中的裂缝成因及预防方法进行了分析探讨。

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1 道路桥梁施工中裂缝的危害

1.1 渗漏危害

道路桥梁出现裂缝会导致渗漏出现，水流沿着裂缝渗入到桥梁内部，桥梁混凝土结构件会产生水解，承重力大大下降。且在低温条件下水流冻胀，裂缝会进一步扩展加深，如不及时治理会严重影响桥梁主体结构性能，埋下安全隐患。此外，在道路桥梁施工的过程中，水分填充裂缝会增加重力和压力，超过桥梁结构承载力后会进一步扩大裂缝，形成恶性循环。

1.2 碳化危害

道路桥梁施工中出现的裂缝会加剧桥梁混凝土结构的碳化，混凝土材料与水分、空气中二氧化碳产生的碳化作用会生产碳酸钙，从而降低桥梁混凝土结构的承重力，不利于桥梁安全性能的提升。

1.3 腐蚀危害

道路桥梁施工过程中，一旦出现裂缝，水分、空气各种杂质会沿着裂缝进入到桥梁结构内部，相关化学作用会破坏钢筋及金属构件表面钝化膜，导致出现锈蚀危害，钢筋和金属构件锈蚀后，体积增大，降低了桥梁结构的稳定性，同时会进一步扩大裂缝。

2 道路桥梁施工中的裂缝成因分析

通过上文分析可知，当前道路桥梁以钢筋混凝土为主要施工材料，施工过程中容易产生结构性裂缝和非结构性裂缝，裂缝的出现会降低桥梁结构的承载能力和耐久性，因此有必要积极预防，避免裂缝的出现，保证道路桥梁施工质量，而要想实现有效的预防效果，需要明确道路桥梁施工裂缝的原因，以此来对症下药，针对性地进行预防。

2.1 荷载裂缝

在道路桥梁施工的过程中，外界附加荷载过大会导致结构性裂缝的出现，具体来说有以下两个方面。首先，在道路桥梁设计过程中，存在预算不完全的情况，荷载预算不足，施工人员施工过程中盲目的将大型施工机械和大量施工材料堆积在桥梁结构物上，荷载超标，桥梁结构不堪重负，导致直接应力裂缝的产生；第二，是在施工设计阶段预算不全面，没有考虑到道路桥梁施工过程中开洞、凿槽等导致荷载因素的变化，从而导致次应力裂缝的产生。

2.2 温度影响

在道路桥梁施工过程中，构建混凝土构件时，随着温度的变换会发生热胀冷缩作用，引起变形，道路桥梁结构内部产生拉应力，当此拉应力超过道路桥梁结构本身抗拉强度时，则会导致温度裂缝的产生，相较于其他裂缝来说，温度裂缝有着一定的特殊性，其会随着温度变化而扩张、合并。

2.2.1 水化热

在道路桥梁施工的过程中，浇筑混凝土时会有着水化热的产生，使得混凝土内部温度升高，导致内外温差的出现，从而导致混凝土表面产生温度裂缝。

2.2.2 蒸汽养护

冬季时节，一般需要进行道路桥梁的蒸汽养护，养护过程中混凝土温度较高，但养护停止后，则混凝土温度会骤然降低，这种温度的急剧变化也是导致道路桥梁温度裂缝产生的重要原因。

2.3 施工材料原因

道路桥梁施工以混凝土为主要材料，而水泥、粗骨料、细骨料、添加剂等是制备混凝土的原材料，如果这些原材料出现质量问题，也可能导致出现裂缝。例如骨料质量不达标会影响混凝土构件强度，外加剂种类的选择不合理，质量不合格也会导致裂缝出现。

3 道路桥梁施工中的裂缝预防措施

3.1 合理设计荷载和道路桥梁布局

在施工设计阶段，设计人员做好荷载分析工作，对桥梁运营进行调研，保证施工过程中桥梁承载力大于实际荷载，避免施工或后期维护过程中出现裂缝问题。此外，设计人员应当对道路桥梁施工进行整体规划，合理进行钢筋布局，这对于防止裂缝产生也有着重要作用。

3.2 加强温度控制

在拌制混凝土的过程中，为了减少水泥用量，降低水化热，可以加入适量粉煤灰，粉煤灰中的硅、铝氧化物会与水化产物进行二次反应，降低混凝土的热涨作用，同时粉煤灰的火山灰反应能够有效改善道路桥梁混凝土构件内部孔结构，提升致密性，降低收缩值，从而有效防止水化热的影响，预防温度裂缝的产生。此外，在不影响混凝土质量的前提下，可以适当加入减水剂与缓凝剂等外加剂，减水剂能够降低水灰比，从而防止开裂，缓凝剂的加入则能够延缓混凝土放热峰值出现的时间，放热峰值出现时，桥梁混凝土构件强度增大，能够有效降低裂缝出现的概率。在道路桥梁混凝土浇筑施工的过程中，应当尽量避开太阳辐射较高的时间，如果在夏季施工，则应当避开正午时段，尽可能在夜间浇筑施工。

3.3 加强对原材料选择的控制

首先，是对水泥的选用，应当以国家相关标准为基础选用质量合格的水泥，为了保证水泥的使用效果，尽可能选择和易性好、收缩性小的水泥，以此来提升混凝土的耐用性与持久性，保证道路桥梁结构的坚固性，预防裂缝出现。第二，选用的细骨料最好用质地坚硬的河沙，其孔隙率较小、总表面积小，能够降低用水量和水泥用量，有效降低裂缝出现概率。此外，应当尽可能控制河沙的含泥量，含泥量过大则收缩变形越大，产生的裂缝就越严重，因此应当尽可能选择干净的中粗砂。第三，是粗骨料的选择，粗骨料应当尽可能选用粒径较大、质地坚硬的碎石，以此来保证最终成型混凝土构件的质量。

3.4 控制混凝土施工质量

要想控制好道路桥梁混凝土施工质量，就要做到以下几点：首先，严把混凝土原材料质量关。在选择混凝土用的水泥时，要选用符合设计和施工要求的水泥，一般标号较高的水泥都会使用在道路桥梁施工中，而且水泥进入现场前，对其质量要进行严格的检测，合格后方可入场，而且对于施工现场的水泥也要做定期抽查，保证水泥的质量符合施工要求；其次，科学合理的进行混凝土配比。混凝土配比前，要先进行配比实验，对实验结果进行分析，确保合格后才能开始混凝土的配比施工。当然，配比也不是固定的，这要根据施工现场的各种影响因素而定，必要时要对配比进行必要的调整，保证配比的合理性；最后，混凝土的搅拌时间要进行严格的控制，通常情况下，一盘混凝土的搅拌时间要在三分钟以上，这样才能保证混凝土中各种原料和添加剂可以融合充分，保证混凝土的质量符合道路桥梁的要求。

3.5 做好混凝土养护

道路桥梁混凝土的养护是保证道路桥梁稳定性的重要措施，这恰恰也是人们经常会忽略的一个环节。数据显示，百分之八十左右的混凝土裂缝问题都是因为后期不合理不到位的混凝土养护措施引起的。由此可见混凝土的养护工作对于混凝土裂缝的控制效果十分明显。在夏季，由于外部温度过高，为了使混凝土内部的热量可以释放，要进行浇水作业。当然，不能一味的浇水，要有规律的进行，对于每天浇水的时间、次数和浇水了要进行合理设定。而冬季温度特别低的时候和地区则要对道路桥梁混凝土采取保温措施，例如表面覆盖塑料薄膜，甚至必要的时候可以采用蒸汽养护的方式。

4 裂缝出现后的处理及控制措施

在道路桥梁施工过程中，一旦出现裂缝，应当采取有效处理及控制措施，防止裂缝进一步扩大，尽快修补裂缝，降低裂缝危害。首先，是内部灌浆修补，这种裂缝修补方法在道路桥梁施工裂缝处理中较为常见，效果明显、适应性较强，大小裂缝都可以采用此方法。需要注意的是，为了保证修补效果，可以一边灌浆修补一边进行嵌缝处理和修堵处理，如果发现桥面有裂缝出现，首先进行注浆，注浆修补裂缝之后，用突破的方式封闭裂缝口，避免裂缝再次出现，保证控制效果。第二，对于道路桥梁施工中的一些细小裂缝来说，其危害相对较小，修补难度较大，但如果不及时处理控制，则很容易引发大裂缝的出现，从而加大危害，针对这种情况，应当对细小裂缝表面进行处理，之后用混凝土贴补，以此来实现防水堵漏的效果，避免进一步恶化。第三，对于荷载过大产生的裂缝来说，如不及时处理，其会影响桥梁耐久度和刚度。在处理的过程中，应当采用预应力法、锚固补充法来加固结构，之后进行修补处理，处理后可采用压水测试和压气测试方式来检测处理效果。

5 结论

综上所述，在道路桥梁施工过程中，裂缝的出现会导致多种危害，最终影响桥梁的性能，埋下安全隐患。荷载过大、温度变化及原材料选择不合理是导致道路桥梁施工中裂缝出现的主要原因，要想保证道路桥梁施工质量，需要针对性采取预防措施和处理控制措施，有效避免裂缝对施工质量的影响。

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