道橋工程中的裂縫防治措施研究

曾慶賀，江沈平

(杭州先高路橋工程有限公司)

1 查找造成道橋工程裂縫的原因

1.1 荷載造成的裂縫

因為荷載造成的裂縫一般有兩種，一種是直接應力裂縫，另一種是次應力裂縫。直接應力裂縫的成因包括，在進行路橋設計時，設計人員在計算結構的有關數據時，因為疏忽，造成的載荷漏算，從而從設計圖紙中就存在了結構尺寸不標準的現象。而在施工過程中，施工人員沒有按照圖紙嚴格施工，并且對預制結構的受力情況不明了，也存在施工的不當。這就使在道橋正式通行后，過往的車輛的荷載超過了設計時的荷載。再加上，天氣的變化，遇上暴雨、地震、海嘯等自然災害，也會造成道橋的裂縫。

次應力裂縫的成因包括，實際建造的道橋與通過理論和公式得出的結果之間存在的偏差，再加上，在施工時，根據需要進行打洞、添設牛腿等結構，都會使實際的受力情況跟圖紙設計的受力情況存在偏差，也會導致裂縫。

1.2 水分揮發造成道橋工程的裂縫

在實際的操作中，水分的揮發也會引起裂縫的出現，而引起水分揮發的原因，主要有四種，第一種是塑性收縮，第二種是縮水收縮，第三種是自生收縮，第四種是炭化收縮。

在道橋建造過程中，少不了澆筑這個環節，混凝土在澆筑4h過后，就會與水發生劇烈的化學反應，這時候，水分也會隨著快速蒸發，相應混凝土也就發生了塑性收縮。隨著水分的蒸發，混凝土就會出現板結的現象，表面的水分在悄悄的揮發，從而使內部的水含量降低，整個澆筑的結構體積變小，這就是混凝土發生的縮水收縮。在整個過程中，混凝土和水之間都有不同的化學反應，并且也在不斷的消耗水分，這就是自生收縮。在空氣的濕度非常大的時候，空氣中的二氧化碳也會與混凝土中的某些成分發生復雜的化學反應，這也會使混凝土發生收縮，這就是炭化收縮。

1.3 地基變化造成道橋工程的裂縫

在進行道橋建設的前期進行考察，但是沒有對地質進行仔細的勘察，沒有充分了解地質特點，受到外界的影響，或者本身土質原因，都會造成地基下沉，或者在水平方向的移位，使整個地基的結構發生改變，從而產生的附加應力，已經大于混凝土結構本身可以承受的拉伸能力，就會使道橋出現裂縫。除了土質的問題，在道橋的使用過程中，如果天氣寒冷，使地基呈現凍土的現象，也會引起地基的結構變化。

1.4 溫差過大造成道橋工程的裂縫

一年四季，由于地球公轉導致的溫度差，還有地球自轉過程中，使日照的時間不一，形成的晝夜溫差。同時還包括，在用蒸汽進行道路養護，或者施工的操作不當引起的溫差。除此之外，還有自然災害，以及不可抗拒的溫差，都會使混凝土的強度變化，從而影響鋼筋和混凝土的粘合度降低，這樣就使道橋的結構不再穩定。

1.5 因施工操縱不當造成道橋工程的裂縫

在進行購置支架的時候，應該充分考慮其所承受的負重，以及在運輸過程中所造成的水分蒸發問題。因為，如果支架的負載能力過低，就會在混凝土澆筑完成后，不能承受整個道橋的重量而導致發生斷裂。同時，在運輸混凝土的過程中，有時候會路途過遠，再加上途中發生不可預知的情況，都會使水分蒸發過多，從而使混凝土的體積縮小，達不到預期的承載能力。而且，在采購預制板時，沒有充分測試產品的質量，使很多模板安裝后，因為剛度不夠，會出現變形的情況。所以，在施工過程中，工藝的質量高低，直接影響著整個道橋的質量。

2 針對道橋工程中裂縫的防止措施

2.1 平衡荷載

(1)在對道橋進行設計時，設計人員應該對道橋的結構進行充分了解，并且從不同的角度和層面，對道橋的受力情況進行分析。更重要的是，時刻緊密聯系實際，運用不同的運算方法進行計算，對結果反復比較，最終得出最接近實際的模型。(2)施工單位和施工人員，要進行良好的溝通，并且將圖紙中的全部內容進行傳授和消化，并且要求施工人員要加強質量觀念，完全按照圖紙來進行施工，不要任憑主觀思想進行。(3)在道橋通行之后，要明確標識載重能力，對過往的車輛嚴格監控，對于超載的車輛通過，要加大懲罰力度。同時，公路部門也要加強養護和維修的工作。

(1)在混凝土結構上，需要進行打洞、開鑿的位置，應該添置合理的鋼筋，來增加抗拉伸的力量。(2)設計人員在設計道橋結構的時候，應該充分考慮形狀發生突變產生的次應力，從而建設發生突變的形狀設計。(3)設計人員在設計的時候，也要將因為混凝土產生的收縮現象，所產生的次應力考慮在內。

2.2 減少水分揮發

(1)在選購鋼筋材料的時候，為了增加受力的強度，施工單位要盡量選擇一些直徑較短的鋼筋材料。(2)在選購水泥的時候，為了可以降低混凝土的收縮程度，可以選擇普通的水泥，亦或者采用火山灰制作的水泥，這些類別的水泥收縮性比較差。(3)在選購骨料的時候，要充分認識骨料的種別，也會對混凝土的收縮有重要的作用。所以，施工單位盡量要選擇一些顆粒直徑比較大，并且吸水性差的骨料。(4)為了可以延長道橋的使用壽命，在完成建設工程之后，要對混凝土及進行定時足量的澆水，從而加強道橋的養護工作。

2.3 穩定地基

(1)在進行道橋建造之前，要到實地進行詳細的地質勘查，并且要在不同的勘測點進行檢測。勘測點的選擇要在不同的區域，同時，根據建造的要求，進行選擇科學的深度進行勘測。(2)根據實際的地質情況，進行相應的打地基，充分將不均勻的材質，納入荷載的范疇。

2.4 降低溫差

在進行道橋建造之間，應該認真向當地的氣象部門，詢問近期的氣象情況，并且做詳細的分析。在選擇水泥種類的時候，應該側重水化熱低的種類，同時，在骨料進入模板的時候，要降低骨料的溫度，以免引起混凝土內外的溫度變化過大，造成混凝土的水分蒸發。在大自然的正常變化中，四季溫差和晝夜溫差，也會引起混凝土的結構變化，應該根據實際情況，進行相應的保溫，或者噴水的措施來進行養護。

[1] 楊偉林，張藝.橋梁施工中混凝土裂縫的成因分析及預防措施[J].科技信息，2010，(27).

[2] 唐偉.瀝青混凝土路面裂縫的分折與防治[J].科技資訊，2010，(6).