关于道路桥梁施工中裂缝成因分析及预防对策

　　摘要：以某桥梁工程为例，分别从荷载、温度变化、收缩、地基变形、钢筋锈蚀以及施工工艺等方面，对该桥梁裂缝的成因进行分析，并提出有效的预防对策。研究表明，在桥梁施工中，采取有效的预防措施，能够降低裂缝的产生几率，有利于桥梁结构安全性和耐久性的提升。

　　关键词：桥梁裂缝; 成因分析; 预防措施;

　　0 引言

　　混凝土是桥梁施工的主要材料之一，由于材料本身的性质决定了其容易产生裂缝，因此为最大限度降低桥梁裂缝的产生几率，应采取有效的预防对策。借此，本文依托工程实例，对桥梁施工中裂缝成因及预防对策展开探讨。

　　1 工程概况

　　某桥梁工程下部结构采用的是钻孔灌注桩基础，大型承台加实体墩柱；上部结构为预应力混凝土连续箱梁。该桥梁受到诸多因素影响，混凝土结构出现多处裂缝。为此，应分析裂缝的成因，并采取有效对策加以预防，延长桥梁结构的使用寿命。

　　2 桥梁施工裂缝成因及预防对策

　　2.1 裂缝成因

　　引起桥梁混凝土裂缝的原因相对较多，其中较具典型和代表性的有荷载、温度变化、收缩、地基变形、钢筋锈蚀以及施工工艺等。

　　2.1.1 荷载

　　单柱或双柱桥墩结构的中心受到荷载作用，易产生短而密的平行裂缝；弯矩最大截面在受拉区荷载的作用下出现垂直裂缝，若使用较少的结构钢筋，则会导致少而宽的裂缝；因主筋和抗剪切筋设置不足，在受到剪切破坏时会出现斜裂缝[1]；桥梁结构刚度不足、钢筋布置不合理，会使桥梁长期受到荷载作用从而产生裂缝。

　　2.1.2 温度变化

　　混凝土浇筑中，受水泥水化热的影响导致混凝土内外温差增大，易产生温度裂缝；在混凝土养护阶段，提早除掉保温层，使混凝土降温速度过快，造成混凝土表面收缩，易产生裂缝；现浇桥台混凝土浇筑到坚硬的地基上，在未采取任何隔离措施的情况下，会使混凝土内部遇冷快速收缩，产生较大拉应力，产生深层次的贯穿裂缝[2]。

　　2.1.3 收缩

　　混凝土成形后，由表及里蒸发水分，导致内外干缩量存在较大差异，促使混凝土中产生较大拉应力，引起收缩裂缝；混凝土受到强烈日晒、风力过大等因素的影响，加快表面水分蒸发，降低混凝土早期强度，易引起收缩裂缝；大体积混凝土施工易受水泥品种、振捣方式、骨料配制等因素的影响，在平面和侧面出现较多收缩裂缝。

　　2.1.4 地基基础变形

　　桥梁结构受地基不均匀沉降的影响造成内部拉应力变化，在拉应力超过抗拉强度的情况下，会在桥梁结构薄弱处产生裂缝；施工前期没有深入开展地质勘察工作，使得勘察报告与实际地质情况不符，直接影响桥梁施工中地基的稳定性，易出现地基不均匀沉降；桥梁工程位于复杂地形，若不同区域的地质条件相差较大，且部分区域为软弱地基，则会导致地基出现不均匀沉降，引发混凝土裂缝[3]。

　　2.1.5 钢筋锈蚀

　　钢筋裸露在混凝土外部，发生锈蚀，减小钢筋有效断面面积，逐步减弱混凝土与钢筋的握裹力，导致混凝土整体结构的承载力下降，引发裂缝；混凝土保护层受到破坏，降低混凝土强度，使得氯化物进入到混凝土结构中侵蚀钢筋，破坏钢筋氧化膜，发生锈蚀反应。在此情况之下，钢筋上的锈蚀物质会导致钢筋体积变大，对周围混凝土产生膨胀应力，导致混凝土裂缝。

　　2.1.6 施工工艺质量

　　产生各种裂缝的原因如下：混凝土结构浇筑施工工艺不合理，降低混凝土质量；混凝土振捣不均匀，留有较多孔洞、蜂窝，降低混凝土强度；混凝土分层浇筑没有处理好接头部位，导致新旧混凝土出现施工缝；混凝土骨料控制不严，随意堆放，造成混凝土拌和物性能下降；混凝土配合比不合理，用料计量不准确[4]，造成混凝土结构稳定性下降。

　　2.2 桥梁裂缝预防措施

　　2.2.1 预防荷载裂缝

　　(1）桥梁施工采用合理的混凝土结构形式，牢固连接各个混凝土分块。在整体浇筑混凝土上部结构时，要在混凝土中设置足够的横向受力钢筋，提升混凝土结构的荷载能力。

　　(2）在布置钢筋时选用直径较小的钢筋，直径不得超过10cm，在结构边缘处适当增加钢筋间距，以保证混凝土结构稳定。若混凝土构件的高度较高，则要在表面设置钢筋网片，增强混凝土的抗拉强度。

　　(3）根据规范要求对裂缝宽度进行控制，可将外加剂掺入混凝土原料中，提高混凝土保护层的耐久性，以达到有效预防混凝土内部钢筋锈蚀的目的。

　　(4）施工过程中要禁止施工机具堆放到桥梁结构上，在桥梁使用中限制超过设计荷载的车辆通行[5]。

　　2.2.2 预防温度裂缝

　　(1）尽量选择低热或中热的矿渣硅酸水泥，降低水泥用量，减轻水泥水化热反应带来的温度升高。在混凝土中掺入粉煤灰、外加剂，也可以掺入适量的细粉煤灰以降低水化热，提高混凝土后期强度，降低产生温度裂缝的可能性。

　　(2）控制好混凝土浇筑的温度，若遇高温天气，应在砂石堆场搭建遮阳棚，并对砂石集料进行喷水降温，避免砂石温度过高导致混凝土温度升高。

　　(3）对混凝土振捣工艺进行改进，终凝前二次振捣，减少因小石块形成的混凝土空隙和气孔，增强混凝土的黏结力和抗裂性。

　　(4）合理安排浇筑施工工序，有效降低混凝土温差；在冬季施工中，浇筑后要及时进行保温养护，养护周期不得小于14d，以保证混凝土在潮湿环境下充分进行水泥水化，增强混凝土抗拉力。

　　2.2.3 预防收缩裂缝

　　(1）严格控制混凝土的水灰比不超过0.6，掌握好混凝土的搅拌时间，降低混凝土浇筑中的坍落度。控制混凝土浇筑的下料速度，避免出现混凝土堆积问题[6]。

　　(2）在高温大风天气条件下，采用必要的缓凝和覆盖措施降低混凝土水分蒸发速度，缩小混凝土内外硬化进程。

　　(3）加强混凝土用水量控制，一般不得超过170kg/m?，以预防干燥收缩裂缝。

　　(4）混凝土拌和中采用双掺技术，掺入减水率高的外加剂和一级粉煤灰，预防混凝土干燥收缩裂缝。同时，也可以掺入适量的膨胀剂，对收缩裂缝进行补偿，但必须控制好膨胀剂的用量，避免混凝土开裂。

　　(5）加强早期混凝土养护，将无纺布、塑料布覆盖到混凝土结构外，降低混凝土水分蒸发速度，预防收缩裂缝。

　　2.2.4 预防基础变形裂缝

　　(1）对桥梁桩基础进行加固加宽，预防基础不均匀沉降产生的裂缝。采用换填夯实法扩大桩基础结构，确保结构可以形成一体，避免出现不均匀沉陷。

　　(2）提高新建桩基础承载力并处理好横向接缝，降低基础沉降对接缝的影响程度。

　　(3）提高混凝土铺装刚度，尤其在设计桥梁上部结构时必须考虑不均匀沉降产生的荷载。

　　2.2.5 预防钢筋锈蚀裂缝

　　(1）根据规范要求控制好混凝土保护层的厚度，预防钢筋锈蚀问题。

　　(2）提高混凝土密实度，加强混凝土振捣，不得让高碱性物质掺入混凝土，避免对钢筋造成锈蚀[7]。

　　(3）控制好含氯盐外加剂的掺入量，在重要的混凝土结构部位掺入阻锈剂。若混凝土结构出现细小裂缝，必须及时进行封闭处理。

　　2.2.6 预防施工质量裂缝

　　(1）混凝土摊铺施工若采用泵送方式，则摊铺厚度要控制在600mm以内。尽量缩短分层连续浇筑的时间间隔，保证在初凝前完成下一层混凝土浇筑施工。如果分层浇筑的时间间隔过长，则要进行施工缝处理。

　　(2）在上层混凝土浇筑前清除表面杂物，对混凝土进行湿润，使其表面露出粗骨料。

　　(3）混凝土浇筑压平后，需先洒水润湿，再覆盖保温材料进行养护，不得让混凝土暴露在外界环境中。在中午高温条件下，可适当揭开材料降低混凝土温度。将补水软管铺设到底层塑料布，水孔间隔30cm[8]，以方便对混凝土进行润湿养生。

　　3 结语

　　桥梁工程中，混凝土裂缝是最为常见的质量病害之一，裂缝产生后若控制不及时，则可能导致裂缝不断扩展，进而破坏桥梁结构的整体稳定性。为此，施工单位应对桥梁裂缝的成因进行分析，并采取有效的对策加以预防，最大限度降低裂缝的发生几率，延长桥梁结构的使用寿命。

　　参考文献

　　[1]马浪.关于道路桥梁施工中裂缝成因分析及预防对策[J].黑龙江交通科技，2020(5):85-87.

　　[2] 樊耀文.道路桥梁施工中裂缝成因剖析[J].建筑与装饰，2018(9):97-98.

　　[3]李袁.道路桥梁施工中裂缝成因与防治措施[J].四川水泥，2018(9):34.

　　[4] 刘金尚.桥梁施工中的裂缝成因分析[J].城市周刊，2019(35):36

　　[5]叶尔丰.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析及应对措施[J].工程建设与设计，2020(7):242-244.

　　[6]白杨.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析及对策[J].中国新技术新产品，2020(13):93-94.

　　[7] 项滙方.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].建筑与装饰，2020(11):108-109.

　　[8] 沈惠惠.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].价值工程，2020(26):157-158.