公路桥梁裂缝产生的原因及预防措施

卢凤岭

（沧州交发工程项目管理有限责任公司，河北 沧州 061000）

0 引言

公路桥梁工程受气候、设计、施工材料和技术等方面的影响，容易产生裂缝等病害，从而影响公路桥梁工程的整体质量，给人们的日常出行带来安全隐患。因此，应分析公路桥梁工程产生裂缝的成因，不断提高施工水平，减少公路桥梁工程裂缝等早期病害的出现，为人们的安全出行提供保障。

1 公路桥梁裂缝的类型

公路桥梁的裂缝有许多种类，其主要类型有横向裂缝、块状裂缝、不规则裂缝等。根据产生原因的不同，横向裂缝可被分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝。荷载裂缝主要是由于公路桥梁工程在设计与施工之时存在不合理之处，再加上工程投入使用后长期超过限定荷载，导致公路桥梁基层长期承受超出强度范围的拉应力，从而使混凝土结构产生疲劳，最终导致裂缝出现。非荷载裂缝是横向裂缝最常见的表现形式，主要由温度变化、材料收缩、施工不到位等因素所引起，从而降低公路桥梁工程的耐久度。

块状裂缝是将路面分割成了纵横交错的块状，其产生原因主要有两种：第一种是由于公路桥梁材料本身的横向裂缝和纵向裂缝不断发展，纵横交错所形成；第二种是路面基层因发生块状开裂而产生了反射裂缝。

不规则裂缝主要是由混凝土收缩所引起，而导致混凝土收缩的原因主要有两种：第一种是外部因素，主要包含环境、湿度、钢筋约束等；第二种是内部因素，主要包括材料的种类、质量、级配。

2 公路桥梁裂缝的危害

公路桥梁工程中的裂缝不仅会影响其整体美观，也会引发公路桥梁的结构性损坏，若不及时修复会危及过往车辆的安全。当桥梁工程出现裂缝，会降低桥梁中混凝土的抗渗能力，从而引起内部钢筋的生锈、腐蚀，甚至导致混凝土碳化，硬度过高，材料的耐久性下降，使得桥梁的承载力不足。

另外，如果公路桥梁中的裂缝长期存在，那么在过往车辆的压力作用下，一些细小裂缝会进一步发展成为宽裂缝，从而可能会导致公路桥梁的坍塌、陷落等安全事故，大大缩短了公路桥梁的使用年限。裂缝的产生会在不同程度上对公路桥梁造成危害，相关工作人员应及时地对裂缝进行修复，避免在气温、环境、车辆通行产生的压力等因素影响下，逐渐形成深层的裂缝。这样不仅会影响公路桥梁的荷载强度，也会导致公路桥梁整体结构受到破坏，进而对其稳定运行造成负面影响。

3 公路桥梁裂缝产生的原因

3.1 工程设计

公路桥梁工程的一大特点是具有整体性，在进行设计时会从系统性方面考虑，设计相应的路基、路面以及配套的地下排水系统。但现有的公路桥梁工程设计还存在一些问题，例如设计不规范、设计防水能力不足等。除此之外，如果设计人员没有进行细致的现场勘查工作，对现场反馈的数据及信息处理不完善，那么公路桥梁工程的相关数据就会出现偏差，导致公路桥梁工程不合规范，出现一系列裂缝等质量问题。一旦出现设计项目错漏或设计不规范的情况，即使在施工环节不出现任何问题，也会引起公路桥梁工程中的裂缝出现，严重影响公路桥梁工程的强度和质量，缩短其使用寿命。

3.2 施工材料

混凝土内部结构的质量会影响材料的质量，如果使用的材料不符合规定标准会导致混凝土裂缝出现。沥青、混凝土、砂石是公路桥梁施工中最主要的施工材料，这些材料具有施工简单、成本低廉等优点，在路面铺设和桥梁施工中被广泛使用。但沥青、混凝土材料也存在一些缺点，在使用其铺设路面时较容易出现裂缝，水会顺着裂缝向下渗透，导致路面产生质量问题，使其承载能力降低，使用寿命缩短。

此外，在调制混凝土材料配比时，对各种材料的比例控制不当时也会引起裂缝的产生，尤其是含水量，如果含水量较高，水分一旦蒸发，就会造成混凝土收缩，进而导致出现裂缝。同样，若配比中混凝土比例较高，此时水分较少，混凝土会出现干缩现象，也会导致裂缝的产生。

3.3 温度

我国大多数内陆地区属于大陆性季风气候，气候具有复杂多样性，尤其是温度变化显著。混凝土材料作为公路桥梁施工的主要材料之一，极易受气候因素的影响，使其材料本身结构的稳定性和均匀性降低，从而增加长期使用过程中各种裂缝产生的概率。热胀冷缩是基本的物理变化规律，也是裂缝出现的主要原因之一，这些裂缝很容易在特定地区的特定气候条件下，受温度和湿度变化的影响，而水在裂缝中积累，尤其是在冬天气温极低的北方，裂缝中积聚的水分会结冰，从而增大其体积，使裂缝情况越来越严重。

3.4 施工人员

部分施工人员的实际操作水平有限，对施工问题缺乏深层认知，其在施工过程中很可能出现操作不规范、操作失误等情况，并且由于其专业素质有限，无法在问题发生的第一时间进行合理的判断，为工程整体质量埋下隐患。

3.5 荷载作用

公路桥梁工程会承受相当大的荷载，在日常使用过程中，公路桥梁所承受的荷载持续加大，会使整座桥体处在疲劳状态下，随着时间的推移会形成不同程度的裂缝，因此荷载是导致混凝土出现裂缝的主要原因之一。虽然混凝土具有很强的耐久性，但是在各种外力作用下，混凝土强度仍然会受到影响，当混凝土的最大承受能力小于被施加的荷载时，就会出现裂缝。

4 公路桥梁裂缝的预防措施

4.1 规范工程设计

在公路桥梁工程施工前，需要制订科学、完善的工程设计方案，确保在设计阶段没有错项漏项，防止因设计造成公路桥梁工程出现裂缝而引发施工质量问题。在公路桥梁工程施工之前，应选择具有相应设计资质的正规设计单位，同时应选择具有丰富经验的设计人员参与全程的设计工作。在公路桥梁工程的方案设计中，设计人员不仅需要按照设计规范进行设计，还需要与现场勘察、施工人员进行紧密的沟通与交流。在进行设计时，设计人员应考虑工程的环境保护与资源节约的相关内容。在综合考虑所有专业人员的意见与建议之后，制订完善的公路桥梁工程设计方案。

4.2 合理选择施工材料

对于公路桥梁工程整体的施工质量而言，施工材料的选择是确保质量的关键环节。在公路桥梁的施工中只有使用达标的原材料，才能保障施工进程与工程质量。在实际施工作业中，公路桥梁裂缝的产生与施工材料的性能密切相关。因此，相关公路桥梁施工企业应对施工材料进行严格的挑选与质量把控，选择质量过硬的施工材料，以提高公路桥梁工程的安全与稳定性。

（1）应根据设计方案选择材料。同时，选择材料时不应只注重价格，更应注重材料的安全性与稳定性，采购人员应该对市场中的不同材料进行对比，综合考量各种材料的单价、质量、特点等因素，选择抗裂性强的建筑材料。

（2）在施工作业中，施工人员应严格按照材料的要求进行科学配比，确保混凝土中的砂含量和水灰比符合相关技术规范要求。同时，在使用外加剂时，应采纳专业指导人员的意见，以提高混凝土抗拉强度。

4.3 减少温度的影响

混凝土的温度与工程质量存在直接关联，控制好混凝土的温度能够有效地预防裂缝。混凝土温度控制是一个系统性的复杂过程，特别是进行混凝土浇筑时，不仅要参考施工现场的天气情况，还应分析施工现场的温度条件。在搅拌混凝土时，要减少水泥的使用。例如，在冬季对混凝土进行浇筑时，南方与北方冬季的温差较大，因此要对所在施工地区的气温进行考虑，在冬季要使用合理的保温措施提高混凝土的抗裂性能及工程整体的防渗能力，防止裂缝的出现。

4.4 提高施工人员的综合能力

为确保施工质量，企业应提高施工人员的施工技术和综合能力，并要求施工人员严格按照设计图纸进行公路桥梁施工，同时也应符合相关规范要求。企业可以定期为施工人员开展技术培训，确保其整体施工水平可以满足公路桥梁工程需要，进一步提高公路桥梁工程的质量。

此外，在施工过程中，施工企业要严格执行三检制度，当发现公路桥梁施工质量问题时，应在第一时间寻找相关责任人，并对施工质量问题进行整改和处理，从而有效防止质量问题扩大。针对公路桥梁施工，应保证质量与效率，负责人应建立监督管理机制，对在施工现场不按照规范规程进行作业的施工人员及时批评并责令改正。

4.5 平衡桥梁建筑荷载

要想有效地平衡桥梁建筑的荷载，需要在桥梁设计中考虑到桥梁结构的耐久性、桥梁后期的加固措施、桥梁会受到的冲击力以及离心力等不同方面的内容。

首先，通过试验，保证桥梁结构在常规荷载下不会出现较大的变形和明显的裂缝，并且桥跨结构的下方要有利于泄洪、通航。此外，还要综合考虑各种管线的布置。

其次，在原材料的选择上要谨慎，要用性能优质的高强度钢材和混凝土，并且施工单位要掌握复杂的桥梁施工工艺，在施工的同时进行严格的监督，确保桥梁本身没有质量问题。

最后，在设计桥梁的加固方案时需要考虑以下方面：①要确保桥梁下部结构具有足够的承受力，要求加固后必须达到可以通过重吨卡车的要求；②注意加固物本身重量对桥梁的影响；③对加固表面开裂的部位应进行修复，以确保表面平滑。

5 结语

要想减少公路桥梁工程裂缝的出现，应该在施工前做好专业的方案设计，谨慎选择施工材料，在施工过程中，严格要求施工人员规范操作，同时合理控制混凝土浇筑温度，以提高混凝土的防裂性能。在公路桥梁施工结束后，对公路桥梁出现的裂缝要进行及时处理，抑制裂缝的进一步发展，以延长公路桥梁的使用寿命。