道路桥梁施工中桥梁裂缝研究

道路桥梁施工中桥梁裂缝研究

徐小兵

长沙市公路桥梁建设有限责任公司

摘要：道路桥梁建设是一个大而复杂的项目，在施工中，任何一个环节出现了问题，都会对整个施工进程产生不利的影响，因此，为了确保工程质量，在施工中要尽可能地避免产生裂缝，同时，对出现施工开裂的原因进行分析，并给出相应的处理措施，加强工程后期管理，严格遵守施工规范，防止出现裂缝，保证道路桥梁的效果，提高道路桥梁的使用寿命。

关键词：道路桥梁；裂缝；问题；措施

引言

随着我国道路桥梁的不断发展，道路桥梁工程的规模不断扩大，工程技术日趋复杂，对工程质量的管理提出了新的要求，在道路桥梁工程中，混凝土裂缝、地基沉降裂缝是影响道路桥梁安全运行的重要因素；对道路桥梁结构开裂的成因进行深入的研究，可以帮助找到更好的防治方法，以便更好地解决桥梁结构开裂问题。

1.道路桥梁施工中裂缝产生的原因分析

1.1结构性裂缝

首先，在道路桥梁工程中，若没有科学、合理的施工工艺，将会严重影响工程建设的质量，混凝土本身就是一种混合物，所以在制作时一定要注意，混凝土的配比不合理或不合格，会对工程的总体质量产生一定的影响，从而导致结构的寿命缩短；其次，重载对高架桥产生了较大的冲击，荷载作用下的裂纹也是最普遍的一种，通常情况下，在高架桥的荷载作用下，混凝土无法承受较大的荷载而产生开裂，深入研究具体原因可分为以下几个方面：首先，在施工过程中，施工机械的随意堆放使其超过建筑物本身的承载能力；其次，由于对道路桥梁自身结构应力的认识不够充分，所以在安装、运输、吊装时，出现一些随意操作的问题；第三，施工单位不遵守施工规程，不按设计要求进行施工。

1.2环境温度对混凝土结构的影响

环境温度对混凝土结构的影响也很大，特别是在北方，冬、夏温差较大，对混凝土结构的使用寿命有很大的影响，在冬季气温小于0℃时，混凝土结构将发生改变，春季气温会逐步上升，混凝土结构会由于热膨胀、冷收缩等原因产生裂缝，从而影响结构的整体性能；在浇筑时，温度过高会对混凝土内部结构造成损伤，其原因是在浇筑时，内外温差很大，导致混凝土表层结构在不充分固化时因内部温度过高而产生裂缝，通过对现场环境的分析，施工现场的气温高于30℃以上，在不采取相应降温措施的情况下，浇筑后混凝土的内部温度将会高于80℃，从而对混凝土结构的最终质量造成很大的影响。

1.3沉陷原因

地基土质疏松或因回填土的密度较低，在水中长时间浸泡后，会出现不均匀的沉陷，造成开裂，而模板的刚性不能满足要求，支撑底部的松动或支撑间距过大，易发生塌陷，特别是在冬天，支撑模板的土体会被冻住，冻土融化后会发生沉降，最后造成混凝土结构开裂。

1.4塑性收缩的原因

收缩开裂是指在凝固硬化之前，也就是仍然在塑性状态下的收缩开裂，水泥的水化速率随温度的提高而加速，同时也使混凝土的含水量增加，当水分蒸发速度大于泌水率时，混凝土会发生自收缩，并在一定程度上形成应力，在这种情况下，混凝土的压缩强度是有限的，比收缩应力要小，这就造成了塑性收缩开裂。

1.5干缩原因

在浇筑完毕后或养护期间，由于外界气温上升，混凝土中的湿气会被蒸发，其结果是，干缩率增大，变形量增大，内部和外部的汽化程度不同，从而产生了不同的变形，最后出现了干缩开裂。

1.6道路桥梁混凝土材料问题

道路桥梁的结构通常由混凝土制成，混凝土材料具有自身的特殊性质，在使用过程中很容易出现变形和收缩，这种变化使混凝土体积容易收缩，如果这种现象不改变规律并且收缩继续发生，那么应力和张力就无法达到动态平衡，此外，混凝土结构受人为或气候等因素的影响，会容易产生沉降和位移的现象，因此容易产生裂缝。

2.道路桥梁施工裂缝的危害性

2.1道路桥梁裂缝出现后的碳化

混凝土碳化是道路桥梁中普遍存在的问题，混凝土碳化通常是化学侵蚀，当空气中出现的二氧化碳气体流入到混凝土内部之后，二氧化碳与混凝土内部其他碱性物质会发生化学反应，从而形成碳酸盐和水，从而使混凝土的总体碱度有所下降，在道路桥梁上产生裂纹时，二氧化碳会随着裂缝进入混凝土结构，从而使混凝土构件碳化，从而使混凝土构件的承载力下降，从而对道路桥梁的使用产生负面影响。

2.2道路桥梁裂缝造成的腐蚀

在道路桥梁工程中使用的材料大多以钢筋混凝土为主，钢筋的作用主要是承载整个道路桥梁的拉应力，混凝土则承担着压应力，如果道路桥梁产生裂缝后，水、空气、杂质等会从这些缝隙中渗透，对钢筋造成严重的侵蚀，而且随着时间的推移，被腐蚀的钢筋体积也会不断增大，随着钢筋体积的增大，会对整体结构产生影响，使整体受力失衡，对道路桥梁的安全性造成极大的影响。

3.道路桥梁施工中裂缝处理的分析

3.1温度引起裂缝的处理要点

第一首先，保证原料的品质是符合要求的，一是温度的调控；二水泥的热量不能太高，而石料的颗粒尺寸也要满足规定，在混凝土中加入一定的添加剂或抗裂剂，可以改善其抗裂性能；第二是水泥的掺入量、水灰比的要求，其结构也可与粉煤灰、减水剂等进行混用；第三，搅拌要严格按规定进行，在保证物料充分搅拌的同时，还要采用二次风冷等新型搅拌技术；第四，在搅拌、浇铸过程中，要及时监测温度的变化，并采取适当的冷却措施，另外，在混凝土中加入高质量的纤维材料，可以更好地控制温度开裂；第五，大体积混凝土的结构尺寸与温度应力有很大关系，必须制定清晰的施工步骤，并进行分层浇筑，以利于散热，为了减少内外温度的变化，还可以在内部安装冷却管道。

3.2沉陷引起裂缝的处理要点

首先，对于软土地基，可以采取粉喷桩加固或强夯加固；第二混凝土不能在水里泡得太久；第三，要把握好最好的时间和合理的拆除顺序。

3.3塑性收缩引起裂缝的处理要点

首先，要注意材料的强度和干缩值，例如，选用高早期强度的硅酸盐水泥；二是通过调节水灰比、减少用水量、严格控制水泥掺入量、改善混凝土的和易性、减小水灰比对水裂缝的作用；第三，在浇筑之前，要使模板及混凝土表面保持湿润，可采用洒水、覆盖湿布等措施，另外，还应该避免水分的蒸发，可以喷上一种固化剂，或者用塑料布把它包起来，要维持适当的温度，必须适时地进行测温，若采用大体积混凝土，则需安装温度传感器；第四，夏天温度高，应尽可能地安装遮阳罩，避免水分快速蒸发。

3.4干缩引起裂缝的处理要点分析

首先，要保证材质的质量，并选用最佳的模型，水泥的收缩率和掺量要严格控制，可以选用低热水泥、粉煤灰水泥等；其次，预先设定一定的收缩缝，混凝土的比例不宜太高或太低，以免影响其使用，用水量要严格控制；第三，做好前期的养护工作，尽可能地延长养护周期，在冬季施工时，要注意保温，喷涂养护剂，防止开裂。

4.优化混凝土结构设计

4.1建立并健全桥梁设计理论与结构构造机制

在进行结构、材料等方面进行深入的探讨，才能保证设计的精确、安全、有效地避免各种因素的干扰，缩短桥梁的寿命，同时，还要充分认识到道路桥梁工程在设计中的重要性，提高其在设计中的使用效率，并进一步强化监理，增强道路桥梁的设计效果。

4.2把控施工材料

在道路桥梁工程中，对建筑材料进行严格的控制，以避免混凝土开裂，首先，由于混凝土品质较差时，会产生大量的水热反应，产生大量的热能，造成道路桥梁工程的质量下降，进而影响到道路桥梁的施工质量；其次，在材料的控制上，必须由管理层组建材料管理小组，由其负责材料的品质检验等，以防止出现不符合要求的材料，从而减少混凝土开裂的几率，另外，要改善建材保修的品质，必须定期进行专业能力的培训与考核，以保证其对物料品质的准确掌握及施工质量，在出现质量不合格时，应及时调整，以达到控制裂缝和和改善道路桥梁工程质量。

4.3施工时严格把控自然天气因素

不同区域的天气和气候都是不同的，要综合考虑不同的因素，天气与气候同样重要，为避免因气候原因而产生的裂缝，应尽量因地制宜，避免与气候产生不良的化学反应，施工人员要注意：1.在配比混凝土时，在主要材料中进行定量注水操作，实现冷却的效果，尤其是夏季气温较高时，要注意控制混凝土的温度；2.在购买砂石原料时，要注意选择适当的沙土混凝土的收缩率，以保证在工程完成后能够满足工程要求；3.在施工期间，若发生桥梁沉降，应立即上报相关单位，并采取相应的处理措施；4.混凝土搅拌时，要合理调配，才能取得良好的施工效果；5.对浇筑速度和时间进行准确的计算，从而从根本上解决混凝土的开裂问题。

4.4做好混凝土结构的养护工作

混凝土结构的养护是确保最终的施工质量的关键，良好的养护能有效地减少外界环境对混凝土结构性能的影响，在混凝土浇筑后，要针对不同的气候条件，采用不同的方法进行养护，如：在含水量较小的区域，采用湿润薄膜，以提高混凝土结构的湿润性能，混凝土结构的养护周期不能减少，必须严格遵守施工规范。

4.5掺入适量粉煤灰

在道路桥梁工程中掺入一定比例的粉煤灰，既能提高混凝土的致密程度，又能提高其抗渗强度、增强混凝土的灌浆性能，合理利用粉煤灰作混凝土外加剂，能有效地解决由于水化热造成的混凝土内部温度上升，避免路面结构的温度开裂；此外，适当加入粉煤灰及减水剂能有效地减少混凝土的水灰比和用量。

结束语

在道路桥梁施工中，裂缝问题一直是施工技术人员和施工人员面临的第一大难题，制约了道路桥梁的施工进度，也存在诸多安全隐患，道路桥梁施工质量得不到保证，因此，道路桥梁建设单位应利用有效的资源、技术手段解决当前路桥裂缝，促进路桥建设的进一步发展。

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