道路桥梁施工中的裂缝成因及预防

徐海童

摘 要：现代道桥工程规模逐步扩大，极大地推动了道桥施工技术的发展，在这种形势下，预应力混凝土连续箱梁施工技术在道桥工程中得到了非常广泛的运用。然而，在实际施工中，道路桥梁混凝土工程施工过程中时常会出现裂缝，这些裂缝对于行车安全以及道桥的使用年限均有重大影响。有鉴于此，本文对道桥工程预应力混凝土连续箱梁裂缝产生的原因以及防治措施展开了探讨。

关键词：市政道桥；预应力混凝土连续箱梁；裂缝产生原因；防治措施

市政道桥是我国现代道路交通网络中非常重要的组成部分，在其施工中混凝土连续箱梁裂缝的产生会对道桥工程的质量以及其使用寿命产生不利影响。因此，对裂缝产生的运用进行分析并采取合理的措施进行防治非常有必要。

一、道路桥梁常见裂缝类型

1.1横隔板裂缝

横隔板裂缝在预应力混凝土箱梁结构中较为常见，通过对横隔板出现裂缝后的局部使用有限元进行分析，最终结果显示箱梁人洞附近存在着明显的应力集中，应力集中的出现使得人洞附近很容易发生放射性裂缝，横隔板会在支反力作用下出现劈裂裂缝，这一裂缝的出现与轴向杆件受到轴向力破碎的形式类似，因此人洞附近存在的应力集中会造成横隔板裂缝的出现。

1.2弯曲裂缝

弯曲裂缝在预应力混凝土箱梁结构中也较为多见，一般在剪力较小的跨中区域或者是支座负弯矩位置发生，究其原因主要是弯曲正应力造成的，随着桥梁的不断使用，出现的裂缝会逐渐的扩展，并且到达受压区域，此时，裂缝表现的较为明显，同时裂缝的位置不在局限于跨中位置，从跨中位置已经开始向两边扩展。弯曲裂缝的出现于混凝土抗拉强度的极限状态有着密切关系，对于预应力混凝土连续箱梁而言，梁的顶部存在着负弯矩，而梁的底部存在着正弯矩，这两个部位都可以出现不同程度的弯曲裂缝，部分裂缝可到达腹板位置。但是在梁顶部分负弯矩位置处，拉应力在减小的过程中，弯矩会重新分配，因此这类裂缝不容易出現。

1.3腹板斜裂缝

腹板斜裂缝即就是主拉应力裂缝，这类裂缝在预应力混凝土箱梁结构中比较普遍，腹板斜裂缝多发生在支座附近剪应力较大的位置，在裂缝分布形式上呈现出中心向两边扩散，裂缝一般与梁轴线之间呈现出一定的夹角，一般在30°-50°之间，如果不进行及时的处理，裂缝会随着使用时间的推移逐渐增加，最后将影响到桥梁的正常使用。造成腹板斜裂缝的原因较多，在施工阶段，临时荷载超过了设计阶段的临时荷载，裂缝作用点位置出现了应力集中后者是混凝土拆模时间过早，致使混凝土没有达到龄期要求。

1.4底板保护层混凝土劈裂裂缝

造成底板保护层混凝土劈裂裂缝的原因较多，比如：混凝土施工质量不符合要求、保护层厚度过小、内部钢筋的腐蚀等均可造成保护层混凝土劈裂裂缝。

二、道路桥梁施工中裂缝的成因分析

针对当前我国现阶段道路桥梁项目的施工建设过程来说，太部分的工程项目都是依靠混凝土材料进行构建的，而对于具体混凝土材料的使用来说，裂缝问题就是最为常见，也是影响最为恶劣的一个方面，因此，必须要针对这种裂缝问题进行有效地控制和预防，尽可能减少该问题的产生，而从当前施工过程中裂缝问题的形成来看，其主要的成因包括以下几个方面：

2.1施工材料方面的问题

对于最终裂缝问题的产生来说，施工材料必然具备着不可推卸的责任。也就是说，如果施工材料自身就存在着相应的问题的话，必然会导致其裂缝问题的产生，这一点对于混凝土材料的使用来说更是如此，因为混凝土材料是由很多种不同的原材料配制而成，因此，其更容易受到相关因素的影响和制约，尤其是对于其中水泥材料的使用来说更是如此，如果水泥的用量不正确，也就会导致其最终的混凝土材料出现质量问题，这种质量问题表现在后期的施工过程中就形成了裂缝病害，除此之外，如果在具体混凝土所用型号的选择过程中存在着不恰当问题的话，必然也会造成其相应的应用效果受到影响，也就同样会对于后期的施工裂缝形成产生一定的作用机制。

2.2施工技术方面的问题

对于裂缝问题的形成来说，其必然也和相应的施工环节存在密不可分的联系，这种施工环节的影响其实主要就是指施工技术手段应用的效果，一旦其施工技术手段的选择出错或者是在具体的操作中出现了一些问题的话，势必会影响到最终的施工效果，这种施工效果的影响也就可能表现在裂缝的形成上，比如在具体的混凝土浇筑过程中，如果没有严格遵循相应的施工技术标准规范进行操作的话，就极有可能对相应的施工效果产生影响，导致其内部产生的热量无法排出，最终形成温度裂缝问题。

2.3外部环境的影响

从道路桥梁工程项目中混凝土材料的使用机制来看，如果出现了裂缝问题的话，也有可能是因为外部环境的变化引起的，这一点从混凝土材料的使用特点上就能够表现出来，由于混凝土施工过程中对于外界环境的要求是比较严格的，一旦外界条件的相应指标不符合规定的话，就极有可能造成裂缝的出现，比如在混凝土的施工过程中，外界的温度突然出现了较大的骤降或者是骤升的话，就可能影响到混凝土水化热的相关问题，进而也就会对于温度应力产生一定的影响，并且导致裂缝问题的产生。此外，外界环境中的相关湿度变化同样也会对于混凝土施工过程造成一定的影响，这一点也是毋庸置疑的。

三、道路桥梁裂缝防治措施

3.1设计方面

在设计过程中应该严格按照设计规范要求完成设计，除此之外，在设计中应该注意以下下几点：（1）设计中适当的加厚腹板厚度，从而促进箱梁截面主拉应力、正应力以及剪应力的改善；（2）严格控制桥梁主跨与边跨的比例，保证预应力混凝土箱梁的受力均匀性；（3）科学的进行受力分析，保证箱梁结构中的预应力钢束与普通钢筋配制的合理性，从而促进桥梁结构的受力均匀性；（4）箱梁结构中预应力钢束布置应尽可能的接近腹板，这样可缩短预应力钢束的受力路径，避免了预应力传力过程中出现的局部应力变化，此外主筋的布置应综合箱梁的肋、板刚度比及其刚度变化合理的布置分配；（5）对于设计完成的预应力连续箱梁除了做好主拉应力以及纵向正应力的验算之外，还应该重视抗剪截面以及抗剪极限强度的验算，特别是腹板位置的配筋验算以及抗剪验算等，保证腹板截面与受力符合实际要求。

3.2施工方面

在预应力混凝土箱梁施工阶段同样的需要严格按照使用工艺以及操作流程完成操作，同时控制好施工质量，此外，还应该注意以下几点：（1）根据桥梁工程概况采用低水化热或中水化热的水泥种类，控制好混凝土的骨料级配，同时还可以通过一些外加剂减少水泥用量，从而降低施工中的水化热，消除温度变化对箱梁机构受力影响；（2）在施工组织设计中，编制合理的施工方法，同时严格控制施工顺序，避免顺序不当造成的临时荷载超载或者应力集中的发生；（3）协调好施工现场的安全、进度和质量，杜绝过分追求进度造成的施工质量低下；（4）严格按照设计要求控制好预应力钢束、钢筋、波纹管之间的距离，避免人为因素造成间距与设计不符。

四、结束语

在实际的施工中，道路桥梁混凝土工程施工中由于设计原因、施工原因、使用环境因素等多个因素的影响，在使用中会出现一定的裂缝。只有明确常见的裂缝种类以及成因，才能不断地积累经验，在后期的设计和施工中注意避免，从而减少或者消除裂缝的发生。

参考文献

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[3]胡道川.道路桥梁施工中的裂缝成因分析及预防对策探讨[J].四川水泥，2016（12）：38-38.

（作者单位：南京长山建设有限公司）