道路桥梁施工中的裂缝成因及预防方法

道路桥梁施工中的裂缝成因及预防方法

黄永锋

广东旭瑞和昌建设工程有限公司

摘要：随着交通工具革新和城市化进程的长期发展，道路桥梁在运输过程中占据着不可或缺的地位。然而，道路和桥梁的长时间使用会产生各种各样的裂缝，必须及时修复，否则会严重威胁人民群众的生命安全和基础设施的安全使用。因此，在施工过程中，需要对道路桥梁进行修补和防止裂缝，确保路桥的安全。

关键词：道路桥梁施工;裂缝问题;成因;预防措施

引言

随着桥梁在道路中的占比越来越大，在适应道路线形方面起到了不可替代的作用，但作为直接暴露在自然环境的大型工程设施，难免产生一些病害，其中裂缝是桥梁工程最常见的病害之一。虽然一些初期裂缝并不会对桥梁造成实质性影响，但随着时间的推移裂缝会不断扩展，进而造成大面积破坏，威胁桥梁安全，因此有必要在明确桥梁裂缝产生原因的基础上，探究有效的防治措施。

1道路桥梁裂缝危害

道路桥梁裂缝不仅影响工程的美观，还会影响结构的完整性，若不采取措施及时控制和处理，可能导致无法换回的损失。一方面，裂缝贯通发展进而导致混凝土断裂，阻碍交通，甚至导致道路桥梁倾覆，造成严重的生命财产损失；另一方面，多裂缝发展形成“蜘蛛网”路面，给行人出行造成困难，车辆在上面行驶会非常颠簸，极易造成交通事故。此外，从工程结构性能来看，裂缝的存在还容易导致一些次生危害，降低结构的工程性能。

2道路桥梁施工中裂缝的成因

2.1载荷因素

道路桥梁载荷因素引起的裂缝主要分为两种情况：一方面，在施工过程中由于施工人员违规存放各类原材料、器械，导致道路桥梁部分结构承受的载荷应力超出设计标准，或施工人员未能严格遵循设计图纸施工，施工工艺和施工技术选择不正确，导致混凝土承载力不足，进而引起混凝土裂缝；另一方面，如果在道路桥梁后期使用过程中，频繁出现车辆超载运输情况，导致荷载超限，也非常容易引起道路桥梁混凝土裂缝。

2.2温度变化引发的裂缝

混凝土具有热胀冷缩的特性，当外界温差过大或混凝土结构内部温度产生变化时，其结构形状也会随之改变，在变化过程中又因约束作用而产生应力。若应力超过了混凝土的抗拉强度则会产生裂缝，这类裂缝称之为温度裂缝。在桥梁运营期间，四季温度变化不断，桥梁在此过程中会出现纵向位移问题，通过设计伸缩缝、支座位移等措施则可保持桥梁的稳定性。若结构位移受到束缚，则会引发温度裂缝。夏季是桥面板、主梁等部位出现温度裂缝的高发季节，在强烈日照作用下，这类部位的温度会高于桥梁其他位置，且温度呈非线性分布，在自身约束作用下，混凝土局部应力增大，进而引发裂缝问题。

2.3因地基变形产生的裂缝

桥梁施工与使用中，地基基础会由于诸多原因发生变形，包括水平位移与不均匀沉降，地基一旦产生变形将使结构受力发生变化，随之产生一定附加应力，导致桥梁结构开裂。导致地基产生不均匀沉降的原因有：桥梁施工过程中试验数据不够准确或完善，地质勘查过程中所用计算方法精度不够；结构基础类型差异较大，即在同一座桥梁中使用完全不同的基础，导致基础产生沉降有明显差异；地基的地质条件有明显差异，比如修建于河谷的桥梁，其山坡与河谷两个位置的地基有很大差异，表现为压缩性完全不同；地基发生冻胀，我国北方地区冬季气温普遍在0℃以下，如果地基土含水量较高，则会在低温条件下发生冻结，而在来年气温转暖后，地基土融化，导致地基沉降。

3道路桥梁施工中裂缝的预防措施

3.1提高施工设计的精准度

工程设计师要充分掌握桥梁工程的建设规模，结合实际情况进行综合分析，明确桥梁工程的重点施工部位，全面了解桥梁工程各施工环节的操作要点，根据不同位置、不同阶段的施工要求采取针对性设计方式，加强混凝土裂缝病害的预防设计，采用科学的计算方式精准计算桥梁各部位的参数，提高施工设计的准确度。在对整体桥梁进行设计时，工程设计师应严格依照桥梁的承载要求进行计算，准确计算配筋比例，避免错算、漏算等问题。要加强地基的精准设计，在全面掌握基础土质结构、水文地质等情况的前提下，对地基实施加固设计。可设置预压支架，预防非弹性的地基变形。在施工过程中，施工人员要遵循操作规范，严格按照设计要求、工艺流程实施操作，禁止随意变更施工操作，以防影响桥梁承载性能、降低地基强度指标。桥梁工程投入运营后，应增设车辆限制标识，禁止超荷载车辆通行，确保桥梁工程的稳固性。

3.2合理控制混凝土温度

施工过程中要合理控制混凝土温度，适当调整骨料级配。可使用干硬性混凝土外掺添加剂，以此减少水泥用量。工程设计师应依照现场的环境温度和混凝土的配合比制定合适的养护方案，利用BIM仿真技术对混凝土浇筑、硬化期间的温度场及温差进行模拟动态预测，通过分析了解混凝土内部结构的温度分布情况，根据不同时期的混凝土采取针对性的温控措施，提高温度控制的准确性。施工过程中，施工人员可在混凝土内、外部增设温度测点，包括混凝土材料温度测点及养护水温度测点、现场温度测点等，实时监测混凝土的温度变化，借助采集仪及时收集并整理混凝土的温度，以便随时调整控温措施，加强温度裂缝的有效控制。

3.3加强混凝土材料的控制

混凝土材料性能指标是否符合相关标准是决定桥梁工程施工质量的关键，也是减少收缩裂缝的重要因素。在正式施工前，现场质量监管人员应依照施工需求和规范要求全面检测各类原材料的性能指标。必要时可进行质量检测试验，确保各类原材料符合使用标准。在配置混凝土材料时，施工人员要结合不同材料性能、温度等要求科学精准的配置混合料，严格把控水泥、骨料、砂石和水等材料的用量，根据桥梁工程的承载需求合理调整混凝土材料的混合比例，提高混合料配置的精确性。要按照规范流程实施混凝土振捣、浇筑等作业，提升混凝土的抗拉强度，落实混凝土裂缝的控制措施。

3.4避免超荷

载荷载是路桥投入使用后的一个问题，建设者应该仔细研究以问题的解决方案。因此，施工和管理人员必须具备相应的技术技能。首先，在施工前应对施工图纸进行分析研究，如有不明确的设计问题，应立即通知设计方进行沟通协调;其次，对施工人员进行适当的培训，提升施工人员的技术水平，尽量避免因施工人员的误操作造成的裂缝;最后，结合实际情况与设计需求，控制影响外部环境的因素，至少在可能的情况下采取一些预防手段。

结束语

综上所述，道路桥梁中混凝土出现的裂缝会严重影响工程性能，威胁行人、行车安全。道路桥梁混凝土的施工裂缝可能是某一个因素导致的，也有可能是多个因素共同作用的结果。不同作用模式下的混凝土裂缝形态不同。要想真正减少混凝土裂缝的出现，防止裂缝的进一步扩大，必须对混凝土裂缝形成机制进行分析，从而“对症下药”，及时对出现的混凝土裂缝进行修复处理，从而实现裂缝的可防可控，提高道路桥梁的结构强度。

参考文献

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