道路桥梁施工中裂缝的原因分析及处理

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摘要：随着我国社会经济的飞速发展，道路运输业的重要作用越来越明显。在桥梁建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导致桥梁垮塌的报道屡见不鲜，可以说是“常发病”和“多发病”，不仅影响了工程质量，而且困扰着技术人员。其实如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。本文将重点对道路桥梁施工中混凝土裂缝的产生原因进行有效分析，根据成因采取相关的应对措施，并对道路桥梁裂缝的处理技术进行了介绍。从而为我国道路运输业的稳步发展提供了有利保障。

关键词：道路桥梁；混凝土裂缝；施工处理

中图分类号：U445 文献标识码：A

道路施工中裂缝。基层标高失控，造成路面厚度不一致，过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面，在混凝土收缩时，难以承受拉应力而开裂。基层不平整会大大地增加其与混凝土界面的摩阻力，易在较薄弱面开裂。用松散材料处理基层标高失控或不平整时，上层混凝土拌和物的水分或砂浆会下渗或被基层吸收，使下部混凝土变得疏松，强度下降。基层干燥会吸收混凝土拌和物中的水分，使底部混凝土失水，强度降低，导致开裂。路基发生不均匀沉降，导致混凝土路面开裂。一般路基不均匀沉降主要发生在：填挖相交断面处，半填半挖结合处，新老路基交接处，土基密度不同部位等；软弱地基，湿陷性黄土及采空区、陷穴等特殊路段；桥涵、构造物附近压实机械难以施工的部位；路基不同填料的界面或层面；压实度不足。压实不均匀路段，在路面长期使用过程中，由于水温条件的变化和行车荷载作用，路基产生不均匀沉降，致使沉降量不同的结合面产生错台，面板由于荷载作用导致断裂。

一、桥梁裂缝的种类及其成因：

混凝土由水泥、骨料以及一些外加剂和掺合料共同组成的，所以造成道路桥梁施工中混凝土出现裂缝的原因除了原材料的因素外，还包括混凝土在搅拌、浇灌和施工过程中操作不当或外部环境影响等诸多因素。而施工过程中混凝土裂缝的出现将严重威胁整体施工质量和人们的出行安全，所以要对混凝土裂缝产生的原因进行详细的分析并加以克服和控制。

混凝土结构裂缝的成因复杂、繁多，有时多种因素互相影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：

1、温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化时混凝土将发生变形，一旦变形受阻，则会在结构内产生拉应力。当拉应力超过混凝土抗拉强度时，即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中。温度应力可以达到甚至超出活载应力。

(1)、年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。高温下的影响，拌和水量的增加，混凝土坍落度损失加剧，对混凝土的抹面，压实、硬化等带来不便，混凝土塑性裂缝增加，混凝土水用量的增加，将会降低强度值或相应增加水泥用量，而且水泥用量的增加将导致混凝土产生干缩裂缝的机会增加。年温差一般，考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。

（2）、水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水 化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外 温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以 加快散热。

(3)、预制T梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁 件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至350℃，混凝土构件也容易开裂。试验研究表明，由火灾等原因引起高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低，钢筋与混凝土的粘结力随之下降，混凝土温度达到30 0℃后抗拉强度下降50%，抗压强度下降60%，光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80%；由于 受热，混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。

2、荷载引起的裂缝

混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接 应力裂缝、次应力裂缝两种。 直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：

（1）、施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意 翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

（2）、使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风 、大雪、地震、爆炸等。

3、钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。

要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度（当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

4、收缩引起的裂缝收缩

裂缝是混凝土因收缩而发生的体积变化，它主要包括塑性收缩裂缝和干缩裂缝。塑性收缩裂缝主要发生在初凝开始，进行养护之前．此时水泥水化反应剧烈，会出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩。表面收缩变形受到内部混凝土的约束．致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土受到的拉应力超过其抗拉强度时，就会产生收缩裂缝。

5、地基变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：地质勘察精度不够、试验资料不准；地基地质差异太大；结构荷载差异太大；结构基础类型差别太大；地基冻胀；桥梁基础基于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降

桥梁建成以后，原有地基条件变化。大多数天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黄土、膨胀土等特殊地基土，土体强度遇水下降，压缩变形加大。在软土地基中，因人工抽水或干旱季节导致地下水位下降，地基土层重新固结下沉，同时对基础的上浮力减小，负摩阻力增加，基础受荷加大。有些桥梁基础埋置过浅，受洪水冲刷、淘挖，基础可能位移。地面荷载条件的变化，如桥梁附近因塌方、山体滑坡等原因堆置大量废方、砂石等，桥址范围土层可能受压缩再次变形。因此，使用期间原有地基条件变化均可能造成不均匀沉降。

对于拱桥等产生水平推力的结构物，对地质情况掌握不够、设计不合理和施工时破坏了原有地质条件是产生水平位移裂缝的主要原因。

二、道路桥梁施工中混凝土裂缝的有效应对措施

道路桥梁施工中混凝土裂缝这一现象经常发生，成为道路桥梁建设的一大难题。以下将针对于施工中混凝土裂缝出现的原因，并根据施工时的具体情况，总结出下列方法。

1、在施工前合理的设计荷载及道路桥梁的布局

在施工前的设计阶段，相关技术人员要根据项目的具体情况，科学的对道路桥梁的整体布局进行规划且合理的对施工中所需的钢筋进行布局，与此同时要全面考虑施工中道路桥梁以及施工中机械等的荷载，以便设计时的荷载要远大于现实施工中的荷载，进而保证实际荷载在混凝土强度的范围内，从而达到克服施工中混凝土裂缝出现的目的。

2、严格控制混凝土的组成材料

增加混凝土抗裂缝强度的首要问题，就是对混凝土组成材料质量的严格把关。无论是对水泥的强度质量还是对骨料的直径大小及抗压强度都要进行严格的检查筛选，以保证高质量的混凝土组成材料，这样才能与设计中的预算荷载相符合。同时还要注意混凝土的各种材料配比以及搅拌时的科学合理性，严格按照相关规定及实际情况计算混凝土的配合比例，根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量，要求监理严格监督控制。把好质量关，选择级配良好的石子，控制砂的粒径及含量，适当减少空隙率以减少混凝土收缩量，从而加强混凝土抗裂强度。养护实践证明，混凝土养护工作，是整个施工过程中非常重要环节，忽视对混凝土的养护，既会降低混凝土的强度，又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝。更重要的是在高温下施工，应经常浇水养护，一来可减少温度产生的裂缝，二来可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力，有效控制裂缝。

综上所述，在道路桥梁施工中，混凝土裂缝是常见的问题。设计疏漏、施工低劣、监理不力，均可能使混凝土桥梁出现裂缝。我们必须全面分析裂缝产生机理，控制施工温度，对于产生的裂缝必须采取积极有效的措施，这样才能确保桥梁质量。因此，必须严格按照国家有关规范、技术标准进行设计，施工和监理是保证结构安全耐用的前提和基础。在运营管理过程中，应进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的环节。

参考文献：[1]王晓. 公路桥梁施工过程中裂缝产生原因分析与应对技术探析[J].建筑工程施工2011.12.16[2]李雪林.桥梁施工裂缝产生原因分析[J]. 中大网校 2008-12-17 [3]石迎新. 浅析桥梁裂纹产生的原因及处理措施[J].《建筑与工程》2009.09.12[4]王梦福. 浅析混凝土桥梁裂缝的成因及解决办法[J].《工程建筑》2009.08.20