道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施研究

姚前进

摘要：在路桥工程的具体施工中，裂缝是其中多发且危害性最大的问题，不仅会弱化路桥耐久性，还会阻碍车辆通行，更有可能引发严重的安全事故。所以在路桥工程新建环节，施工单位要把裂缝修复放在首位。基于此，本文主要阐述道路桥梁裂缝的危害和形成原因，并提出相应的预防措施，以供参考。

关键词：道路桥梁；裂缝成因；预防措施

科技水平的逐步提高促使路桥工程规模逐步扩大，然而在具体的路桥修建环节，还经常存在一些不足，例如，裂缝。引发裂缝的因素是多方面的，要想确保路桥稳定性和耐久性符合相关要求，就应在工程修建时，精准预测与预防容易导致裂缝的因素，力求降低或消除出现裂缝的可能性，助力路桥工作更好地开展。

一、道路桥梁裂缝概述

钢筋混凝土构造被大范围应用于道路桥梁结构中，也造成了很多的质量问题，例如，裂缝。以道路桥梁结构承载能力为依据，可以将其划分为结构性裂缝和非结构性裂缝两种。结构性裂缝主要是外部所施加的荷载压力较大，或桥梁构造可承担的承载能力较差。路桥梁体的稳定性以及刚性达标是荷载力符合相关要求的必要条件，相关参数不符合工程要求可能弱化路桥荷载力，继而导致路桥出现裂缝。非结构性裂缝主要是外部因素导致，例如，温度原因、环境原因等，会弱化路桥的艺术美感，增加安全风险，长此以往，还可能降低路桥整体的荷载性。道路桥梁在出现裂缝后，会导致桥梁承载能力下降，在桥梁需要承载较大重量的负荷时，会因为裂缝的出现导致桥梁形变严重，进而出现更大的裂缝，形成一种恶性循环，最终导致梁桥彻底损坏。

二、道路桥梁施工中裂缝的危害

（一）导致道路桥梁渗漏

路桥工程在具体修建时，如果存在裂缝，就可能在运行中产生渗水的问题；如果各类型污水浸入裂缝中的混凝土结构，就会出现水解的化学反应，长此以往，尽管在路桥表面看似安然无恙，但路桥内部结构的荷载力已明显弱化，会增加使用过程中的安全风险。不仅如此，如果各种杂物和污水在混凝土结构中积存，那么寒冷环境中可能会使裂缝扩大，降低桥梁内部结构的荷载力，影响路桥的稳定性和耐久性。除此之外，在积水的影响下，如果未能及时修补裂缝，就会有更多的杂物和积水进入，影响钢筋水泥土，以此恶性循环，甚至造成严重后果。

（二）导致道路桥梁出现碳化

碳化作用是影响道路桥梁质量的重要因素，混凝土材料与空气接触会导致道路桥梁碳化，但质量优良的道路桥梁能将这一作用降到可控水平，道路桥梁施工过程中出现的裂缝会进一步加剧钢筋混凝土结构的碳化，降低道路桥梁的承载能力，缩短道路桥梁的使用寿命。桥梁出现的裂缝也会给雨水等物质进入到桥梁内部结构的机会，混凝土在接触到雨水之后可能发生性质的改变，进而出现碳化。

（三）导致桥梁出现腐蚀现象

如果路桥在具体修建时存在裂缝，就会使污水、各种气体或杂物渗进其中的混凝土结构，导致路桥结构被明显腐蚀。在腐蚀伤的影响下，钢筋混凝土结构的稳定性会出现明显弱化，如果钢筋表层保护膜受到腐蚀，金属也会受到腐蚀性损伤，甚至产生体积增加、稳定性弱化的现象。与此同时，在腐蚀伤的影响下，路桥表面的裂缝可能会大范围蔓延，导致杂物进入缝隙的现象更加明显，继而导致路桥内部结构的腐蚀性损伤进一步加重，路桥的耐久性和使用的稳定性逐渐消失，最终使安全风险增加。

（四）影响桥梁美观和功能

桥梁建设除了提升交通效率等功能之外，还有建筑物装饰等功能。桥梁出现裂缝后，会影响该桥梁建设的装饰效果，影响桥梁美观。此外，桥梁出现裂缝后，主要受力结构会发生改变，一些较大的裂缝会严重影响桥梁的受力结构，在长时间的使用过程中，如果不能很好地处理桥梁裂缝，就会出现更多的裂缝，从而影响桥梁的实际使用效果。

三、道路桥梁施工过程中裂缝形成原因

（一）荷载过大

对于路桥修建而言，如果路桥的荷载性存在局限，过大作用力的施加，会提高开裂风险。外部作用力过大引发的裂缝，通常都会有以下两种表现：第一，在具体设计时，未能精准预测成本数额，一些工程人员在没有做出精准预算和预测的条件下，就把建材都运到桥梁上，又把大规模设备归集到承载力较弱的路桥区域，就可能导致目前结构在过大压力的作用下出现裂缝。第二，在工程设计环节，如果未能精准预测孔洞开凿路桥和环境的影响，也未合理设置路桥运行标准，就可能导致路桥在长期运行中产生裂缝。

桥梁在设计过程中会评价建设完成桥梁承载的最大重量，在建设完成后需要等待一段时间确保建设完成的桥梁实现所设计承载的负荷。但是在实际的使用过程中，一些桥梁着急使用，会在建设完成之后立即投入使用，且所承载的负荷与桥梁设计时的负荷一致。桥梁设计的承载质量为桥梁材料完全结合后的质量，因此，在建设完成后，桥梁最大承载负荷与设计负荷之间存在一定差距。在使用桥梁时，会由于负荷大于桥梁承载的负荷导致桥梁出现裂隙，影响桥梁质量和正常使用。

（二）温度变化

对于路桥修建而言，应重视热胀冷缩现象在混凝土结构稳定性方面的消极影响，在环境温差较明显的条件下，混凝土结构可能出现形变，使得路桥结构出现拉应力现象，如果注重拉动力以明显高出路桥的抵御范围，就容易导致路桥拉应力的作用下产生裂缝。也就是说，温差导致的裂缝往往都会在环境温差改变的条件下进一步延伸或回缩，导致裂缝的危害性增强，路桥养护工作越来越困难。

温度变化为外部环境变化，在桥梁设计过程中，一些设计师会考虑外部温度变化对桥梁质量的影响，采取科学的策略避免桥梁由于温度变化产生质量问题。但是设计师考虑的温度范围有限，在建设完成后，桥梁可能会遭遇恶劣天气，导致桥梁出现裂缝而影响正常使用。然而，在设计桥梁的过程中，不仅要考虑温度变化，还要考虑质量问题，因此，在桥梁建设完成后出现由于温度变化过大而导致的裂缝问题，要使用其他方式予以改善。

（三）水化热

现代路桥在具体修建环节中，往往在混凝土灌注过程中存在明显的水化热问题，在这样的条件下，混凝土结构的热量和温度会快速提升，导致混凝土内外部的温度存在明显差异，进而增加混凝土出现裂缝的可能性。

（四）蒸汽养护作业

在低温时期，很多地区都会对路桥予以蒸汽养护。在这种情况下，路桥混凝土的温度会明显增加，再加上蒸汽养护作业结束时，混凝土结构可能在温度明显下降的条件下出现预应力冷缩现象，从而增加路桥裂缝发生的可能性。

（五）施工材料的质量问题

对于路桥工程而言，混凝土是其中的基本建材，建材本身质量的高低会关系到工程整体质量和耐久性。所以混凝土质量是导致路桥裂缝的主因，混凝土的基本成分主要包括水泥、各型号骨料和缓释剂等，如果其中一种成分的质量不达标，就可能使混凝土质量不符合相关标准，更难以满足工程要求，从而增加路桥裂缝的风险，例如，各类型骨料的质量会直接影响混凝土整体的稳定性以及混凝土的附着性。

四、道路桥梁施工过程中裂缝预防措施

（一）优化道路桥梁布局与荷载能力设计

在路桥工程修建前的设计与基础条件完备环节，专业技术人员应准确预测路桥结构的荷载力，确保路桥的耐久性，充分探讨稳定性需求、荷载力等条件，确保路桥在具体运行期间荷载力也可以表现出应有的状态，确保在合理的条件下最小化或消除工程修建、养护中的裂缝风险性。不仅如此，优化与调整路桥结构，可以进一步确保路桥结构质量达标，消除混凝土结构裂缝的风险，优化相关工作质量成效。

在进行桥梁设计过程中，可以邀请具有设计经验的专家设计桥梁，充分论证能够承载的负荷，考虑外部环境变化对桥梁负荷的影响。此外，在实际的建设施工过程中，应通过环境模拟等方式了解设计桥梁的质量，通过论证方式，寻找所设计桥梁中存在的问题，并进一步予以修正与完善。

（二）提高温度控制能力

混凝土预制和灌注环节在具体进行过程中，应以严谨的态度掌握混凝土温度数据。如果采用降低泥料总量的措施防止水化热现象，要再投进指定量的粉煤灰，这主要是遵循了其中硅、铝与水化物间发生化学反应的原理，可以有效防止混凝土由于温差过大出现的裂缝问题。不仅如此，以粉煤灰作为主要原料预制混凝土结构，还可以切实保证路桥中混凝土开孔处的质量，保证路桥结构整体的瓷实度，最小化或消除混凝土的预应力效应，防止由于积水、温差过大而出现水化热现象，降低或消除裂缝现象。不仅如此，混凝土预制环节还要统计指定量的缓释剂、减水剂，在确保制剂总量各自相当的条件下，确保混凝土质量达标，确保温度掌控的精准性，降低混凝土中的水灰比，最小化或消除混凝土裂缝出现的可能性，减少混凝土产热现象，把由于温差过大而导致的路桥结构改变转移至混凝土结构凝固后，进而降低混凝土裂缝的风险。要想确保混凝土预制温度与工程修建时温度之间不存在较大差距，应当防止混凝土受到强光照射。如果是在夏季高温期修建，要把混凝土预制与灌注时间设定在傍晚。

（三）保障原材料的质量

在混凝土调配环节，水泥属于其中比例较高的成分。首先，在水泥选择过程中，应充分结合相关部门提出的标准，在确保水泥质量达标的前提下，确保水泥可塑性以及和易性达标，强化混凝土的整体稳定性和耐久性，确保调配出的混凝土有利于路桥工作高质量修建。其次，进入细骨料购置环节后，稳定性好的具有显著的瓷实度，而且颗粒小，可以降低混凝土预制时的水与水泥的需求量，也会最小化或消除裂缝风险。在将河沙确定为细骨料后，还应检测河沙的含泥量，如果检测数据超标，可能会使混凝土结构形变的风险变大，导致裂缝产生。最后，购置粗骨料，粗骨料的瓷实度较显著，颗粒大小符合相关要求的碎石也可被确定为骨料，这可以提升混凝土结构整体的稳定性。

五、道路桥梁施工过程中裂缝出现后的处理措施

路桥各环节都可能存在裂缝，在工程修建时应综合考虑，降低或消除裂缝存在的可能性，如果裂缝已经出现，应立即修补，确保在合理的条件下，减少裂缝对路桥修建中的影响。选择以下方法：第一，内灌法。这也是路桥修建中基本的裂缝处理法，该办法适用性较强，无须考虑裂缝的大小。在具体应用时，可以开展嵌缝和修补作业，强化裂缝处理的质量成效。在路桥出现裂缝情况时，需要先进行注浆处理，然后修复表层的裂缝，防止裂缝情况再次出现。第二，混凝土处理法。该办法通常用于对细小裂缝的处理。该类型裂缝的危害性较小，但处理过程具有较高难度，如果未能及时处理，可能扩大开裂范围，而混凝土修复法可以确保处理质量成效，防止裂缝进一步延伸。第三，大型裂缝处理法。在处理大型裂缝环节要借助预应功锚的技术，对开裂处予以加固处理，并予以修整，在修整结束后，还需要借助压水、压气法进行测试。

六、结语

对于路桥工程修建而言，裂缝属于其中的多发现象，会弱化工程整体稳定性和耐久性，增加路桥使用过程的风险，而导致裂缝出现的主要原因是路桥荷载过重、环境温差和材料等因素。要想确保路桥工程修建质量达标，加强路桥稳定性和耐力性，就要借助相应的方法妥善处理路桥开裂现象，以减少甚至消除裂缝在工程发展中的影响。

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