基于道桥工程裂缝的原因分析及相关措施研究

基于道桥工程裂缝的原因分析及相关措施研究

李伟

李伟

山西交通职业技术学院

[摘要]道桥工程，现在作为我国交通领域中交通设施的重要部分，在整个运输系统中发挥着举足轻重的作用，这也决定着道桥工程质量的重要性。道桥工程也是促进我国经济快速发展的重要基础保证，随着经济社会的发展，道桥工程的数量越来越多，规模越来越大，而桥墩、承台等大体积混凝土结构在施工中容易出现裂缝等质量问题，影响道桥的使用寿命，严重的还会引起重大的安全事故，危急人民的财产生命安全，因此必须在施工中采取防治措施。

[关键词]裂缝；原因分析；道桥；预防处理

近年来，随着我国的国民经济的不断发展，我国社会运输市场也开始日益繁荣起来，这对我国道桥公路技术标准提出了更高的要求。道桥工程作为交通设施的一部分发挥着举足轻重的作用，所以道桥工程的工程质量与国民经济的发展有着密不可分的关系。

一、道桥工程中裂缝的成因

1施工过程中产生的裂缝

1.1温度。对于承台、桥墩等大体积混凝土，施工过程中的温度是导致裂缝产生的主要原因。由于构成混凝土主要成分的水泥本身在水化过程中会产生大量的热，而混凝土本身导热系数很小，在厚度较厚的大体积混凝土构件中，这些热量往往积存在内部而散发不出来，同时暴露在环境中的外部混凝土温度散发较快，因此形成内外温差而产生温度应力。当温度产生的拉应力大于混凝土本身抗拉强度时，就会产生开裂，导致温度裂缝产生的主要原因是在施工过程中对原材料的选用、施工工艺的控制以及后续养护的不到位。

1.2表面干缩。道桥工程混凝土在浇筑完毕后，表面的水分会较快散失掉，在硬结的过程中，由于表面失水的速度大于内部结构，导致内外收缩量的差异。由于外表面混凝土收缩量较大，当收缩产生的拉应力大于混凝土抗拉强度就会产生干缩裂缝，这种裂缝一般深度较浅，并呈现龟裂状分布在混凝土构件表面。

1.3外力作用。在道桥施工过程中，混凝土构件尤其是桥面等受弯构件在未达到设定强度等级的前提下，受到外力的作用而发生形变，会导致局部的开裂，这种裂缝的产生主要是由于施工过程中现场管理不善，使得浇筑后的桥面局部堆积过重的建材，产生局部荷载作用，或者由于模板未按要求起拱或拆模过早，导致混凝土在外力作用的情况下更易产生形变，从而产生裂缝。

2道桥使用过程中产生的裂缝

2.1疲劳开裂。在道桥使用过程中，如果本身质量存在缺陷或年久失修，在不断受到外力的冲击下就可能将局部的缺陷放大，产生局部疲劳开裂的现象。

2.2低温收缩裂缝。路面和桥面在高温的环境下会产生膨胀，而在低温下会收缩，尤其是沥青路面，这样的热胀冷缩作用非常明显，因此，如果本身在高温环境下工作的路桥突然遇到冷空气影响，就会在原来基础上产生明显收缩，继而产生开裂现象。

2.3道桥基础沉降产生裂缝。道桥在使用一段时间后，其基础会产生一定幅度的沉降，沉降量与当地土质情况以及施工过程中地基处理情况息息相关，因此，如果没有做好基础的施工，就可能导致日后使用过程中由于局部沉降过大产生剪应力，致使路桥局部产生裂缝，并且裂缝的程度会随着使用时间的增加不断加深，直至完全断裂。

二、道桥工程裂缝防治措施

1裂缝预防措施

首先，在材料上，要保证用于施工的材料均能满足设计要求，防止不合格材料的流入，以及施工过程中偷工减料情况的发生。对于大体积混凝土构件，应优先采用低水化热的火山灰水泥，减少由于水泥水化热造成的温度裂缝。

其次，在施工过程中，严格按照操作规范进行施工，对受力较大部位应当增配构造钢筋，以提高混凝土构件的抗拉性能。浇筑混凝土后要及时振捣，提高其密实度，通过设置后浇带的方式抵抗混凝土的温度和收缩裂缝。对于大体积混凝土可采用降低入模温度和在模板内埋置冷却水管的方式来降低混凝土内部热量。同时做好施工现场管理，严禁提前拆模，严禁将重物堆放在路面或桥面上。

最后，对浇筑完毕的混凝土构件，要及时进行保温和保湿养护，使混凝土内外温差尽可能降低，以减轻温度应力作用，同时防止表面水分过快蒸发。

2裂缝的处理措施

对于开裂深度较浅的表面裂缝，可通过向裂缝内填入防水材料的方式提高其抗渗性，然后对表面进行抹面处理。如果裂缝较深，可通过注浆法向裂缝内注入水泥浆或环氧树脂等，方法一般采用低压低速注入法，以防水分和空气通过裂缝进入混凝土内部造成破坏，这样可以提高混凝土的强度和耐久性，并有效防止裂缝进一步深入扩大。如果裂缝较宽，可将其表面的软弱混凝土凿除，然后在其内填充微膨胀混凝土，以使裂缝两侧的混凝土能够有效结合成一个整体。受力较大处的裂缝会随着道桥的使用逐渐扩大化，因此可先将裂缝内表面凿毛，然后通过高压喷射的方式向裂缝内喷射黏度较高的水泥砂浆，注意在喷射之前对裂缝内进行冲洗，以使基层充分湿润，使水泥浆料发挥更好的作用。在注浆完毕后，再将裂缝处黏结一定厚度的钢板，用膨胀螺栓将钢板固定在裂缝两侧，使钢板与混凝土构件紧密贴合，钢板的黏结方向要与裂缝方向垂直。

2.5采用混凝土浇筑。工程中的裂缝通常采用混凝土浇筑的方法来进行修复，这是一种真正的修复改正措施方法，浇筑的过程中有一些值得注意和特别的地方，就是在混凝土浇筑时，应该经过严密的科学验证之后才能开始着手浇筑，在浇筑裂缝之前，需要对浇筑的时间、宽度、长度和厚度以及浇筑过程中的浇筑物体的流向、分块、分层顺序都要进行严格而精密的计算，根据科学的计算结果，再对裂缝进行浇筑修复。下面就对需要科学验证的事项以及浇筑的一些注意事项进行分析，处理水泥浆的残留，用道桥工程中专门的铁滚筒对修复后的裂缝表明进行碾压，尽量碾压多次，这能够保证修复后混凝土表面的严实性以及平整性。确保进行浇筑的混凝土材料是符合修复裂缝要求，同时，也应该对修复后的道桥工程混凝土路面进行有效的养护，确保正常的运行。当然还有，施工现场的物力、人力的调配是必须的，这是保证施工顺利展开的基本条件，混凝土的供应是不会出现短缺现象的。

2.6采用通水冷却方案。通水冷却方案这是针对道桥工程混凝土裂缝产生而进行预防的一种施工方案。在修复裂缝的过程中，通过对混凝土裂缝产生原理分析，混凝土的分层浇筑需要借助薄壁钢管，这些钢管中有一些冷却水管。冷却水管的一个重要作用就是能够确保浇筑管道不会出现漏水以及阻塞的情况，而且这也可以通过试水的实验判断出浇筑的管道是否出现了漏水以及阻塞等问题。同时，冷却水在内部的流量和温度也是对混凝土内部温度进行监控的一种途径，能够对道桥上程混凝土的裂缝产生进行有效的预防，确保道桥工程施工的稳定进行。

三、结语

在道桥施工中，混凝土裂缝是常见的问题，然而，裂缝的产生对道桥寿命的影响是巨大的。预防主要是可以从施工条件的控制以及施工材料的控制，修复则是从混凝土的浇筑修复以及冷却水方案的实行，相信随着研究的深入，道桥工程中裂缝问题的解决方式和预防方法会越来越多样化，我国道桥工程的安全性也将得到更好的保障。

参考文献

［1］刘建伟.浅析道桥工程中的裂缝防治措施［J］.科技与企业，2014，（08）：59-60.

［2］王林.道桥工程混凝土裂缝原因及修复措施［J］.中国新技术新产品，2012，（05）：137-138.

姓名：李伟；出生年月：1980.7；性别：男；民族：汉；职称：中级职称；学历：工学硕士；研究方向：道路桥梁；供职单位：山西交通职业技术学院；