道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析

道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析

王大龙1夏可义2

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摘要：随着社会发展，车辆越来越多，对交通产业的基本需求日益扩大，也对道路桥梁工程提出了更多的挑战，特别是桥梁裂缝问题。裂缝的出现不仅仅影响工程质量，甚至会导致桥梁垮塌。混凝士开裂经常困扰着我们桥梁工程技术人员。其实，如果采取有效的施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。为了尽量避免工程中出现危害较大的裂缝、少出裂缝，本文尽可能对混凝士桥梁在施工过程中产生裂缝的原因作较全面的分析、总结，以方便施工中做出行之有效的控制办法，保证工程的质量。

关键词：道路桥梁施工；桥梁裂缝；原因

桥梁裂缝病害问题不仅降低了主体结构的耐久度，还影响了桥涵自身的美观功能，甚至会直接破坏混凝土的基本功能。由此，使用精准的操作有效预防各方面因素引起的桥梁裂缝现象，对于提高桥梁的安全性能、抗腐蚀性能以及防渗漏性能有着积极的意义，进而改变裂缝对桥梁的负面影响，对提高产业的社会效益有着积极的价值。
一、道路桥梁工程裂缝病害的影响
现阶段桥梁工程中大多采用了钢筋混凝土的混合结构，主要是由于其工艺技术较为完善，且相对于其他材料而言，钢筋混凝土的材料成本相对较为低廉。但是裂缝病害的渗透作用较强，破坏了钢筋混凝土材料的功能性，进而导致桥梁的整体结构受到负面影响。同时，裂缝也会导致里层钢筋材料被直接暴露于大气表面，若没有经过系统的除锈操作，会导致混凝土的内部结构发生破坏，容易发生桥梁坍塌、路面沉陷的问题。

二、桥梁裂缝的成因

1、桥梁结构本身承受荷载产生的裂缝

荷载裂缝可以分为直接应力产生的裂缝和次应力产生的裂缝两种。直接应力产生的裂缝主要是由于设计方案不合理造成的，例如在设计阶段，构件尺寸设计不合理、钢筋布置位置不合理或配筋率偏低等。这些情况会导致桥梁结构局部承受荷载能力不足，在成桥加载后产生裂缝。此外，技术交底不到位、施工单位经验欠缺、不理解设计意图、随意堆放物料等，也会导致桥梁结构因局部承受荷载过大，超出设计承载范围产生裂缝。

次应力产生的裂缝主要是由于结构设计时考虑的工况和实际施工工况有偏差，例如有些施工工艺需要在桥梁结构上开槽、凿洞等。而在结构设计时并未把这些影响计算在内，仅根据经验进行钢筋的常规布置或加强，导致施工后，在开槽、凿洞附近产生巨大的应力从而产生裂缝。

2、温度变化产生的裂缝

这类裂缝一般出现在大体积混凝土结构中。当温度变化使混凝土结构热胀冷缩产生变形时，产生一种结构应力，当该应力超过了混凝土所能承受的强度，就会在混凝土表面产生裂缝，从而影响整个混凝土结构的耐久性和安全性，这种裂缝称为温度裂缝。温度裂缝主要受以下因素影响。

年温差主要影响桥梁结构的纵向位移，虽然年温差变化缓慢，但依然存在，当桥梁纵向位移受到其他约束作用时，结构纵向位移受限，不能自由伸缩，会在一定程度上导致温度应力和温度裂缝的产生；日照温差由于太阳照射角度、范围等的差异，混凝土桥梁结构各部位所承受的温度不同，太阳直射部位相对于其他部位温度明显较高。如主梁、桥墩侧面和桥面板受到暴晒，温度明显高于其他部位；温度骤降主要是由雨雪冰冻引起桥梁面温度骤降，造成混凝土结构内外部温差骤变，导致桥面出现裂缝；水化热主要是大体积混凝土进行浇筑时，在水泥凝固过程中产生水化热，由于体积过大，水化热散发缓慢，这时混凝土结构内部温度会显著升高，混凝土受热膨胀，而混凝土表面散热较快，造成混凝土结构内外温度差，导致裂缝的产生；采用蒸汽养护的方式容易造成混凝土骤冷或者骤热，导致混凝土内外温度不均匀，形成裂缝。此外，如果混凝土在冬季施工，保暖措施不到位也容易造成混凝土开裂。

3、基础沉降产生的裂缝

地质勘查工作深度不够、试验资料精度不高，造成桥梁下部基础结构形式设置不合理，桥梁结构的荷载差异过大，后期引发桥梁基础发生不均匀沉降或水平位移，就会导致结构出现裂缝。如果桥梁基础在冻胀、滑坡体、溶洞、断层等不良地质段，更容易发生地面沉降，使桥梁产生裂缝或者摧毁桥梁。

4、材料选择不当引起的裂缝

桥梁用混凝土拌和材料选用不当、拌和工艺不合格也会导致裂缝的产生。例如水泥强度不足、稳定性差，砂粒级配不好、空隙大，均会影响混凝土强度，使混凝土收缩率增加；当掺入水或拌和料中杂质（如氯化物）含量较高时，会腐蚀混凝土内部钢筋。

5、施工过程不当引起的裂缝

由于没有严格规范操作而造成人为失误的负重。例如，没有按照图纸设计的施工工序进行施工，造成施工时结构受力形式与设计意图不一致，进而导致荷载不均衡产生裂缝；在施工现场随意堆放施工材料和施工机具，在没有对结构受力特点进行准确理解的情况下进行运输、安装等工作；浇筑捣固混凝土时，捣固不当、渗漏、捣固杆振动过大或拉拔过快，影响混凝土的密实度和均匀性，出现空洞或裂缝。

三、桥梁裂缝的防控措施

1、对配制混凝土原材料进行控制

对混凝土原材料进行严格筛选，达不到技术标准要求的坚决不用，严禁使用质量不合格的外加剂、水泥等材料。最好选用级配良好的砂石料、低水化热的水泥，以减少孔隙率并降低混凝土的收缩量。

2、规范施工工艺

制定合理的施工组织计划，确保施工工艺合理、正确，在钢筋绑扎、构件模板制作、立模，混凝土浇筑，拼装、移动、吊装及起模运输等各个环节进行严格控制。如在浇筑混凝土时要确保振捣时间准确合理，采用二次振捣技术，保证振捣均匀密实以除尽混凝土内部的气泡和水分，避免出现漏振或者过振的现象。

3、精细养护操作

施工人员必须使用系统的养护方法，科学有效的对材料进行后期维护。如对于恶劣天气的分析与探索，拓展二次加固的方法于实践操作中，有利于提高桥梁整体的稳定性能。同时，需要作出系统的防治方案，有效地应对地基部位发生“八字形”裂缝、横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝的病害情况。同时，需要对基层土质的含水量进行系统的分析，确保其温度变化情况与施工全面兼容，进而全面提高了桥梁的基础功能，也能预防裂缝病害的发生。

四、结语

总之，造成桥梁产生裂缝的原因是多种多样的，不是所有的裂缝都会产生不良后果，但如果产生超出允许范围的裂缝，经过长期演变，必将严重危及桥梁的耐久性和安全性。因此，施工单位应当依据严谨的操作技术进行调整与优化，完善基础工艺流程，提高管理技术、操作技术、养护技术等体系的精度，从而避免不合理裂缝的出现，确保桥梁安全可靠。
 

参考文献

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[2]徐显利.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防对策[J].冶金丛刊，2017（7）.
[3]蔡宇环.公路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及防治对策[J].四川水泥，2018 (03) .