桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析

桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析

王伟张聪俊

平顶山市公路交通勘察设计院河南省平顶山市467000

摘要：桥梁作为道路的重要组成部分，是道路跨线跨河的重要保证。因此，桥梁在我国社会发展过程中占据着十分重要的地位，社会进步和经济发展都离不开桥梁建设，因此加强桥梁的施工质量管理工作，可以切实提高桥梁的施工质量。对当前桥梁施工来说不管是梁板预制还是桥墩台施工，施工过程中如果质量管理工作不到位，桥梁的上下部就有可能出现裂缝，而裂缝对于结构安全会产生较大的危害，很多桥梁提前结束服役就是因为其自身出现裂缝。因此在今后桥梁建设过程中需要不断的加强对裂缝的的重视程度同时要加强对裂缝的治理工作，在施工前应该加强对裂缝的预防处理工作。在桥梁出现裂缝影响其正常使用时要对桥梁裂缝出现成因进行详细检查分析，且要有针对性的对其进行处理工作。

关键词；桥梁；桥梁裂缝；成因分析

1道路桥梁施工中出现桥梁裂缝成因分析

1.1地基因素

地基的牢固与否直接关系到整个桥梁的安全问题，桥梁地基的变形是形成桥梁裂缝的一个不可忽视的因素，由于地基在水平或垂直面上发生了较大的移动与沉降，导致桥梁结构的各个受力点发生变化，桥梁结构内部产生了过大的应力。地基的不断形变导致应力增大，当桥梁结构产生的应力比混凝土抗拉力还要大时，桥梁便会形成大小不一的裂缝。

1.2荷载因素

1.2.1设计失误

此阶段的很多失误都能造成裂缝。计算桥梁结构时，设计桥梁时安全系数设计达不到相关标准;一些设计单位出现计算遗漏、计算错误等;钢筋需求量与内力计算出现错误;桥梁结构设计的受力范围与现实中桥梁所承载的不相同。

1.2.2在施工阶段失误

部分施工单位对设计图纸的解读有误，或是材料代替以及结构施工顺序受到了变更，桥梁各个受力点原本能受力的量受到了改变或减少。

1.3温度因素

热胀冷缩是所有物质的共性，混凝土也不例外，温度的变化造成混凝土缩胀也是道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的重要原因。桥梁施工在混凝土浇灌阶段时，在混凝土的内部的水泥会产生很大的水化热，如施工时外部环境温度低，混凝土内外部产生了较大的温度差异，混凝土浇灌后便会变形。相关研究表明，在混凝土浇灌后3天内，混凝土本身与外界会出现最大温差，当这种温差高于20摄氏度时，水化裂缝便会出现。往往这些裂缝形成于底板部、腹板部。如果处理不及时恰当，在混凝土凝固后内部会形成较大的温度应力，温度应力比混凝土抗拉力还要大时，桥体也会出现裂缝。

1.4混凝土因素

由于混凝土本身的性质，桥梁施工在混凝土浇灌阶段会发生强度不一的收缩，也是道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的重要因素。覆盖工作未做好，混凝土浇灌后遭遇暴晒，短时间内混凝土内部水分大量散失，凝固体结构遭到破坏，引起裂缝。在混凝土变硬的过程中，其他物资会和水泥会发生一系列不同程度的化学变化，产生新的化学物质。另一方面，水泥中含有大量的氢氧化钙与空气中的二氧化碳接触后会发生化学反应，形成新的物质，碳酸钙。由于两者体积的不同，前者大于后者，会造成混凝土收缩，引起桥梁裂缝。

2道路桥梁施工中的裂缝预防措施

2.1合理设计荷载和桥梁布局

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加强桥梁后期养护工作

在桥梁施工结束后的一段时间内会出现裂缝，为了避免桥梁裂缝的出现，要在施工完成后对其进行相关的养护工作，以此来提高混凝土结构的质量。对桥梁进行后期养护的目的是保障其在施工后的结构不受到外界因素影响。对钢筋混凝土结构周边的温度变化和湿度变化进行仔细的观察和研究控制可以实现桥梁后期养护工作的有效性和实效性且还会保障桥梁工程的质量。因此，要根据工程的实际情况，选择合理的养护方法对桥梁进行养护，比如施工结束后的工程结构暴露在高温环境下，可以对其进行洒水降温处理，进而避免桥梁受到裂缝影响。道路桥梁建设工期完成在冬季，应该适当的延长钢筋混凝土结构的保温时间和实际脱模时间，这就可以使得混凝土结构在施工结束后使其降温缓慢。在对道路桥梁的后期养护工作上，应该将其养护重点放在混凝土暴露在外部环境中的温度和湿度的控制上，避免因为温度和湿度变化导致其出现裂缝。混凝土体积稳定性与耐久性是紧密相连的，稳定性好也就是膨胀与收缩小，不产生宏观有害裂纹（缝）。在允许荷载长期作用下不发生有害变形或破坏，这主要取决于耐久性的好坏；同时稳定性好对耐久性也有巩固和提高的作用。为了提高体积稳定性和耐久性，我们采取了如下措施：（1）选择非碱活性或低碱活性骨料。（2）使用低碱水泥，降低水泥用量，掺加部分缓凝剂，严格控制混凝土水化温升。（3）抑制和预防碱-集料反应的发生。碱-集料反应是水泥中的碱性氧化物和活性骨料之间发生的化学反应，该反应会使硬化后的混凝土发生肿胀破坏，严重影响混凝土的使用寿命。我们在选材时：①选择活性成份含量低的砂石；②选择质量稳定，含碱量较低的水泥和高效减水剂；③掺加优质矿物掺合料抑制碱-集料反应。

结束语

桥梁施工中裂缝的对于桥梁整体结构与外观影响很大，同时更多的是带来安全方面的影响。对于桥梁裂缝的成因，首先要从源头上进行杜绝，设计时做好详细的计算、严格把控施工材料的质量、对施工过程进行严密的监督、施工完成做好养护与监察。这样才能尽量避免桥梁裂缝的出现。

参考文献:

[1]周彦锋.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施分析[J].江西建材,2015,10:189+193.

[2]李科.道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策分析[J].交通世界(工程技术),2015,03:102-103.