试论公路桥梁施工裂缝产生的原因与应对策略

路桥施工材料是工程的基础，全球都处在城市建设飞速发展的阶段，对于建筑行业来说是存在着巨大的机遇，然而机遇和挑战是并存的，面临的挑战也很大。在建筑行业中，桥梁的作用不容小觑，它不仅是道路连接的组成部分，可以完成主要的交通运输工作，在一定程度上也起着美化和欣赏的作用。但是在桥梁的设计及建设中需要考虑很多问题。严格执行国家现行的施工规范和国家批准的技术标准;积极推广应用可靠性施工、结构优化施工等现代施工办法;要注意因地制宜，节省建设资金，就地取材等。这就需要施工技术人员根据以往施工经验，采取种种新措施避免不良因素，保证桥梁质量。在道路工程建设中加强对施工质量的控制力度,不仅能够保证工程质量、确保行车安全、延长道路的使用寿命，还能避免因返工或大修而给国家带来经济损失。

2 公路桥梁施工裂缝问题的危害

混凝土施工裂缝问题将使公路桥梁产生渗漏，渗漏的后果一般有两方面，一方面当水流涌入公路桥梁混凝土内部之后，可能会导致混凝土水解破坏，从而破坏混凝土结构。另外一方面裂缝在压力水作用下，可能导致裂缝逐步扩宽和发展。同时，由于混凝土碳化的原因也会造成混凝土收缩开裂的现象不断加剧，最终破坏混凝土结构物。混凝土裂缝的存在，可以使空气中的二氧化碳很容易渗透到混凝土结构的内部，在诸如水泥等水化产物的相互作用下反应而形成碳酸钙，即出现混凝土碳化的现象。混凝土碳化会破坏钢筋纯化膜，降低混凝土的碱度，如果空气和水在同时期同时渗入，那么钢筋就产生锈蚀。此外，混凝土裂缝问题还会削弱混凝土对钢筋的保护作用，将导致进一步扩大裂缝，形成更大的危害。

3 桥梁裂缝分为结构性裂缝及非结构性裂缝

裂逢是混凝土结构普遍存在的现象，究其产生原因，一类是由外加荷载引起的裂缝，也称结构性裂缝或受力裂缝;一类裂缝是由变形引起的，也称非结构性裂缝，指变形得不到满足，在构件内部产生自应力，当该自应力超过混凝土允许应力时，引起混凝土开裂。

3.1 结构性裂缝的成因分析

3.1.1 结构基础不均匀沉降引起的裂缝。当结构的基础沉降不均匀时，结构构件受到强迫变形，导致结构物中构件与构件之间产生斜拉和剪切作用，从而使得结构构件开裂，随着不均匀沉降的进一步发展，裂缝会进一步扩大。这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。由于地基变形造成的应力一般较大，因此裂缝裂缝宽度较大、多呈45°，并且通常是贯穿性的。

3.1.2 荷载作用引起的裂缝。构件承受不同性质的荷载作用，其裂缝形状也不同，通常裂缝方向大致是与主拉应力的方向正交。结构受载后产生裂缝的因素很多，在施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期脱模过早或方法不当，构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当，施工超载，张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。

3.2 非结构性裂缝成因分析

3.2.1收缩裂缝。混凝土是由水泥、砂、石组成的非均质材料，收缩是混凝土的重要特性之一。混凝土的收缩分为凝缩和干缩。混凝土凝固时，一些水泥颗粒结合，使体积减少，称为凝缩。另一些蒸发，使体积减小，称为干缩。由于在混凝土内呈含水梯度，混凝土的干燥为从表面逐步扩展到内部的过程。因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，致使表面混凝土承受拉力，内部承受压力。当表面混凝土承受的拉力超过混凝土抗拉强度时，便产生收缩裂缝。收缩裂缝分布部位、裂缝方向、出现时间具有一定的规律性，裂缝形状一般呈“V”字型(外宽内窄)。收缩裂缝产生的原因包括以下几点：(1)在混凝土浇筑中，由于沙石的含泥、含灰粉，使得在凝固时吸收水分，引起混凝土凝缩。在混凝土梁上，终凝前期常表现为不规则的干缩裂缝。当混凝土强度有所发展后，收缩裂缝变得有一定的规律，裂缝发展遵循短板效应，通常是平行板的短边，形成横向裂缝。(2)后期养护不当或养护不到位。(3)在梁浇筑的工程中，梁板翼缘在模板的“模箍”作用下易出现沉实裂缝，一般缘水平分布。

3.2.2温度裂缝。混凝土的温度裂缝的产生主要受结构温度应力影响。温度应力包括内约束温度应力和外约束温度应力。内约束温度应力是指结构内部某一构件单元，在非线性温差作用下纤维间温度不同，引起的应变不同而受到约束引起的应力;外约束温度应力是指梁体各部位因温度不同产生变形，当受到约束或结构外部超静定约束时，无法实现自由变形引起的应力。温度裂缝产生的原因包括以下几点：(1)内约束温度力主要受混凝土初凝时水泥化学反应产生的水化热影响，导致构件温度升高，由于梁体各部位散热面积及区域内混凝土集结方量不一，出现梁体内局部温差产生温度应力，当温度应力大于混凝土此刻抗拉应力时，出现裂缝。(2)外约束温度力主要受梁体整体内外温差或局部构件间的温差影响，出现温度应力，引起梁体的整体或局部变形，当该变形受外部约束时，出现裂缝。

4 公路桥梁裂缝的应对策略

4.1 加强混凝土施工质量的控制

一是对水泥的品种严格按照实际要求进行选择，并严格按照设计标准配备好水泥用量。优先考虑选用525R 等高标号水泥，能够使水泥用量大大地减少;为了尽可能地使水化热减少，必须低热水泥。为了有效延缓峰值，应选用后期强度较大的水泥。二是对进行科学合理的骨料级配，严格控制含泥量。选用规格合理的级配碎石，以确保级配的连续性。对于砂、石中的含泥量，决不可超过1%，应清除杂物，特别是不能和有机磺混合，严禁使用海砂。三是在进行外加剂选择和配合比控制时，必须严格按照要求进行。适当添加外加剂，能够起到缓凝作用，使混凝土的可塑性得到改善，增强混凝土的和易性。因此，一般应在混凝土中掺入适量的缓凝剂、外加剂、膨胀剂、防水剂和减水剂等。四是适当增加一定的预埋件。对于一些容易出现混凝土裂缝的部位，应该将应力应变的传感片埋设在这些地方，以方便直接进行拉应力，测试能够到达有效控制混凝土，以避免混凝土裂缝的产生;在一些基础面筋上，可以适当加设铁丝网或钢筋网，钢筋的直径应该比较小，这样就能够使混凝土的抗裂性大大增加。五是强化施工技术管理，确保施工质量。在进行施工之前，应该对原材料实施严格的"三检"制度，进行性能试验。在施工过程中，必须根据施工技术要求进行严格施工、规范施工、科学施工，加强施工管理，进行合理分工，细化任务，分解到人。做好计量监测工作，将定时检查与不定时检查结合起来，并及时做好详细登记。对于在混凝土施工过程中能够预见的问题，必须处理在萌芽阶段，以确保裂缝控制到位，保证施工质量。

4.2 加强混凝土施工过程中的温度控制，严格路桥施工中的裂缝

一是在进行混凝土拌合施工时，采用用水冷却碎石的办法，可以使混凝土在浇筑的温度大大降低。二是在高温天气进行混凝土浇筑时，为了确保混凝土的散热，应尽可能地利用好浇筑层面，尽量减少混凝土浇筑的厚度。三是将冷水管填埋在混凝士中，利用冷水在其中的流动实施混凝土的内部降温。四是对混凝土在入模时的温度进行严格控制。对公路桥梁进行大体积混凝土的浇筑，一般选择在春季或秋季时节最为合适。如果不得不在夏季时节进行施工，应采取各种有效的办法使入模温度大大降低。在进行混凝土浇筑施工时，应尽量避免太阳直接对混凝土进行爆晒。五是把握好拆模时间，当气温突然大幅度地下降时，应该想办法进行表面保温处理，应尽量使混凝土表面不出现急剧的温度变化。

5 结语

桥梁作为公路的重要组成部分之一，其施工质量的好坏，将直接影响公路性能能否正常发挥，因而必须确保公路桥梁施工质量。而施工企业为了提升核心竞争力，提高社会效益和经济效益，就务必在施工过程中就裂缝产生的原因进行分析，注重桥梁工程质量，并采取行之有效的解决策略，才能在竞争日益激烈的建筑市场中占有一席之地。公路桥梁施工过程中裂缝的产生是不可避免的，但其对桥梁功能的发挥也产生了极大的影响。因而作为施工企业，应在实践过程中不断总结经验教训，分析裂缝产生的原因，基于确保工程质量、进度以及自身经济效益的目的，采用先进的施工工艺和设备进行施工，从而最大化的减少裂缝的产生，确保工程质量。

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