公路施工中桥梁裂缝的成因及预防措施

(菏泽市公路管理局工程一处， 山东 菏泽 274000)

1 常见的混凝土施工裂缝种类及成因

1.1 温度变化引起的裂缝

温度出现较大程度的改变，会引发路面裂缝和桥梁形变。建设桥梁时，若水化热措施、养护措施不到位，桥梁就会因温度变化发生裂缝。给桥梁主体浇筑混凝土时，由于水泥性质的特殊性，混凝土内外温度差异会拉大，容易使桥梁主体出现较明显的表面裂缝问题。基于此，浇筑桥梁前，应选用满足施工要求的水泥品种，并及时做好施工养护。当水泥品种满足桥梁施工标准时，要尽可能降低骨料的入模温度，防止温度变化弱化混凝土的既有强度。对此，可引入循环冷却系统，对桥梁薄层进行连续性浇筑，由此可最大限度减少影响，防止桥梁质量被破坏，同时也减少可能性安全隐患。

1.2 施工材料质量及操作问题引起的裂缝

现代化桥梁多应用混凝土建设，因此若混凝土原料不达标，按照配合比合成的混凝土质量也将不达标。而混凝土不达标，就可能会引发桥梁裂缝。具体来看，在含泥度方面，若砂石内含过多泥土，混凝土的抗渗性、抗冻性就会下降；在用水方面，若用海水、高碱性泉水搅拌形成混凝土，桥梁工程中的碱性骨料将受到重大影响，连带混凝土强度被降低；在施工技术工序上，若原材料质量与各成分配制合格，技术工序不合格，桥体施工质量亦会发生变化，或将出现较明显的桥梁裂缝。混合多种原料形成混凝土时，要谨记每种原料的投放顺序，掌握好原料的搅拌时间，防止长时间搅拌混凝土，或只搅拌一小会儿，否则，施工质量会显著下降，桥梁主体会发生裂缝问题。

1.3 荷载引起的裂缝

静态荷载、动态荷载对混凝土产生冲击，致使桥体出现裂缝的情况即是荷载裂缝。根据裂缝性质，可知荷载裂缝有三种成因：一是存储工程施工材料与机械时，未严格控制承重，导致桥梁承重超过极限；二是未对预制结构进行充分了解，以至于预制结构的升降、运输和安装存在较强的随意性；三是未依照确认的施工设计图有序地建设桥梁，如经常可见的施工程序错乱、应力模型结构无法改变等，致使机械受力结构被严重破坏。这些因素，都会破坏桥梁预期质量，给通行车辆或人造成潜在的安全威胁。

1.4 混凝土自身收缩形成的裂缝

根据混凝土性质划分开裂种类，可知开裂形式有塑性收缩和缩水收缩两种。这两种收缩均会对混凝土质量产生负面影响，但影响时间并不统一，因此其影响的根本性质亦相异。混凝土浇筑完成一段时间后，混凝土内的水泥会发生强烈水化作用。这种水化作用会抽取混凝土内的水分，致使已浇筑的混凝土发生严重形变。特别是游离态物质，在向下力的影响下会逐步沉积于桥梁主体底部。故而，该收缩被称作是塑性收缩。缩水收缩则出现于混凝土结硬后。因为此时混凝土湿度逐步降低，混凝土体积不断变化，结合其特征与性质，人们将其称作是缩水收缩。然而，相较于混凝土内水分蒸发，混凝土表面的水分更快被蒸发，故而混凝土的内外收缩是不同步的。内部变形会极大程度地束缚表面收缩，以至于混凝土出现局部受力不均问题，从而带动表面发生产生较明显的拉力。此时，若压力高于桥梁最大拉力，桥面就会出现裂缝。

1.5 混凝土冻涨引起的裂缝

混凝土处于非完全凝固状态时，混凝土吸水量已基本饱和。气温降低至零度以下时，混凝土内的游离水会逐渐被冰冻。随着游离水热胀冷缩，凝固中的混凝土体积会相对应变化。当体积膨胀9%时，混凝土桥面会出现较大的张力，混凝土凝胶孔内剩余冷水会在混凝土微观层次中逐步迁移，抑或是重新分布，从而使渗透压违背规定标准，连带混凝土张力、混凝土强度会受到影响，裂缝出现率明显提升。特别是在混凝土浇筑完准备成型时，这种现象较常见。成型后，混凝土强度会适当下降。故而冬季温度较低时，施工单位应注重保养好桥梁，尽量使之温度维持在5摄氏度左右，养护时间也要适当拉长。

2 减少施工裂缝的预防措施

2.1 结构性裂缝的防治措施

建设桥梁时，施工人员应根据施工设计图严格规范施工。技术员与桥梁主体设计时在监督受力结构、支撑点建设时，可结合具体情况给出多种可行性优化方法，但不可违背图纸的操作规范。严格把控桥梁主体的预应力结构、受力方式与锚垫板位置，最大限度优化桥梁施工，提高混凝土质量和施工水平。振捣混凝土时，要把握好力道，使混凝土材料尽可能密实，从而提高混凝土的正拉强度。唯有如此，拉伸时预期效果才能达成，结构性裂缝才可减少，进而进一步强化桥梁结构的安全性。

2.2 非结构性裂缝防治措施

非结构性裂缝防治对象主要可细分成两种，一是预防温度变化出现桥体裂缝，二是预防施工质量变化出现裂缝。针对第一种裂缝，应结合现有标准制度，按照施工标准严格把握和控制混凝土的浇筑顺序与浇筑速度。鉴于混凝土在温度变化时可能会出现形变，在浇筑混凝土时，应高度重视温差作用，控制好浇筑情况，预防出现裂缝。针对因施工质量不达标而出现的裂缝，应于施工前制定科学合理的施工方案，防止裂缝生成。施工时，应对混凝土浇筑量、施工缝间距、施工间距、施工位置、施工构造、浇筑时长进行严格控制。此时，既要控制好浇筑厚度，又要把握好分层位置。给水平施工缝提供填补位置时，要严格监督具体操作。一般而言，应在天气凉爽、昼夜温差小的时间段实行混凝土浇筑。据调查，普遍裂缝都是因施工失误引起的，故而实际施工时，应按照既有标准严格施工，以便减少裂缝出现率。操作时，要非常重视钢筋成型位置与模板安装位置，谨慎预防施工时出现变形。振捣与浇筑时，要注重引用正确方法，确保每个细节都到位。

3 结语

建设以钢筋混凝土为核心原材料的桥梁时，施工单位经常会遭遇裂缝难题。由于影响因素不同，开裂形式往往相异。对此，造桥施工者有必要谨慎思考如何利用先进技术、科学施工措施与规范化手法来规避裂缝问题。如果桥梁已搭建好，要定期对桥梁进行严格的质量检查与记录，一旦发现桥梁裂缝问题，要立即着手采用控制措施，优化施工条件，从根源上消除可能性裂缝的出现。

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