道路橋梁施工中出現橋梁裂縫的原因分析

李陸海

【摘要】要根據裂縫出現的原因及時進行彌補，避免危險事故的發生。必須認真對待每一個工作環節，細致全面地考慮建設施工中可能出現的各種影響因素。本文探討了道路橋梁施工中出現橋梁裂縫的原因。

【關鍵詞】道路橋梁；施工；裂縫；原因；措施

道路橋梁裂縫的設計、施工防治效果貫穿于橋梁建設的全過程，其控制成效也直接影響著橋梁病害的預防與后期控制，關系到工程建設參與各方的經濟利益。相關人員要在不斷分析道路橋梁施工中裂縫產生原因的基礎上，借鑒國內外裂縫防治技術理論和實踐經驗，勇于探索、創新成功有效的裂縫防治施工方法，不斷發展我國的交通事業。

一、道路橋梁施工中出現橋梁裂縫的原因

1、 荷載原因

產生荷載裂縫的原因主要是由于施工人員安全意識淡薄，在施工過程中將無論能否用到的機械和器材都擺放出來，大大超出了原有的額定載重量； 不理解預制結構的受力情況，導致不合理翻身，不按要求安裝、大量運輸等，并且為求速度及經濟利益，無視設計圖紙的施工順序，違背設計圖紙的受力模式等產生的施工裂縫。

2、 收縮原因

收縮是裂縫產生的主要因素之一。引起混凝土體積變形的重要收縮種類是塑性收縮與縮水收縮。塑性收縮出現在混凝土澆筑施工過程中，水泥在水化的時候，由于其反應比較激烈，導致水分以及泌水加速蒸發，混凝土因為失水嚴重，開始出現收縮的現象，此時因為自重，骨料也開始下沉。這時混凝土還比較軟，所以叫做塑性收縮。塑性收縮可以爆發約1% 量級，因為鋼筋的橫加阻攔，骨料在慢慢沉下的過程中會順著鋼筋的方向產生裂縫。

3、施工材料原因

砂、水泥以及骨料是混凝土的主要原材料，當這些材料達不到要求時，結構就會出現裂縫。比如當水泥游離的氧化鈣含量超過標準時，在凝結過程中，氧化鈣水化會因此變慢，致使在混凝土凝結之后依然可以起水化的作用，固定強度的混凝土因此遭到破壞，混凝土的抗拉強度也隨之下降，若水泥中含堿量較高，碰到堿活性的骨料時往往會出現堿骨科反應，裂縫也會因此產生。在施工過程中，混凝土結構要經過一系列的過程，如運輸、澆制、存放以及養護等等，如果施工工藝達不到要求、施工質量水平低下，往往會出現橫向或縱向的、表面或深層的各種裂縫，這種裂縫更容易出現在細長薄壁的結構上。不同的施工工藝會引起不同程度的裂縫。

4、 溫度原因

凍脹引起的裂縫混凝土構件是非勻質密實構件，其內部存在各種空隙，當處于吸水飽和狀態的混凝土溫度低于0℃時，吸水飽和的混凝土出現冰凍，游離的水轉變成冰，體積膨脹9%，使混凝土因膨脹而產生拉應力導致裂縫出現； 溫度低于0℃和混凝土吸水飽和是發生凍脹破壞的必要條件，尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30% ～50%。冬季施工時對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發生沿管道方向的凍脹裂縫。另外，當混凝土中骨料空隙多、吸水性強，骨料中含泥土等雜質過多，混凝土水灰比偏大、振搗不密實、養護不足使混凝土早期受凍等，均可能導致混凝土凍脹裂縫。

二、道路橋梁施工中橋梁裂縫的控制措施

1、對設計的控制

在設計中一定要注意約束狀態下和自由變形狀態下的結構，也就是常說的“抗”與“放”。所謂“抗”就是處于約束狀態下的結構，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施。“放”就是結構完全處于自由變形無約束狀態下，有足夠變形余地時所采取的措施。設計人員應靈活地運用“抗-放”結合，或以“抗”為主，或以“放”主的設計原則來選擇結構方案和使用的材料。設計中應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中。如因結構或造型方面等原因不能回避時，應做局部處理，如在轉角處做圓角，突變處應加強構造配筋，轉角處增配斜向鋼筋，對于較大孔洞有條件時可在周邊設置護邊角鋼。積極采取補償混凝土技術。在常見的混凝土裂縫中，有相當部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮，事實證明，效果很好。對于大體積混凝土，建議在設計中考慮采用60 d 齡期混凝土，以減少混凝土單方用灰量，并積極采用各類行之有效的混凝土摻合料。

2、嚴格控制混凝土的組成材料

要想解決混凝土裂縫的問題，我們就要加強對混凝土的組成材料的嚴格控制。只有保證混凝土的組成材料，才會符合設計中的預算荷載。另外，我們一定要保證混凝土的組成材料的配比度具有完善的合理性，同時還要及時的攪拌，要根據規定和實際的情況來計算混凝土的配比度，在攪拌的時候對加入的水量要控制好，從而來控制混凝土體積的變形，增加混凝土的抗裂性。

3、提高施工工作質量

在混凝工結構澆筑、構件制作、起模、運輸、拼裝及吊裝過程中，加強崗位責任建設，完善施工的全流程操作，減少施工過程中的各種不規范操作。操作人員在施工前對原材料（鋼筋、水泥、砂、碎石、水等）都應進行嚴格的抽樣檢驗，及時調整施工配合比，而且要對具有合格剛度的支架進行壓實充分，保證混凝土振搗的勻速以及混凝土流動性，切實杜絕在硬化前因混凝土沉實，硬化后沉實過大的現象，而且要嚴格按混凝土應配合比計量投料，拌和時間不應小于1-2分鐘，使和易性好，不離析，不析水，運輸時間短，澆注時分層澆注，分層厚度不應大于30厘米，振搗時應讓振搗棒插入前層5-10厘米，振搗時間為1分鐘左右，直至排出氣泡為止，在混凝土制作完畢后的運輸中，運輸工具保證不滲露，不析水，在運輸過程中，混凝土避免日曬雨淋，不能離析，運輸時間不應大于30分鐘，在高溫下運輸應及時檢測混凝土坍落度，以確保由于蒸發而造成的水分損失，及時調整坍落度，最后要注意做到混凝土保護層適中，施工模板剛度充足，同時要注意保證拆模時間的規范性，因為混凝土強度不足，防止使受力鋼筋保護層加厚，導致構件的有效高度減少，形成與受力鋼筋垂直力向的裂縫；

4、注重施工過程溫度的變化，防止溫度變化引起裂縫

在混凝土攪拌的過程中，要注意水量的添加。這樣做的目的就是降低混凝土的溫度。尤其是在天氣熱的季節進行施工的話，要控制好混凝土的溫度。比如，在夏季施工的時候，我們要將混凝土的澆筑厚度減少，這樣更方便于混凝土能夠很好的散熱，在特殊的情況下，要在混凝土的內部增設降溫的辦法，這樣就能確保混凝土的抗裂性。混凝土的質量越好其抗裂性就越強，所以，在道路橋梁工程施工的過程中，我們不要忽視混凝土的堆放、攪拌方式以及混凝土的澆筑過程，同時，對于溫度高時，要加強對混凝土的澆水措施，對于溫度低時，要加強對混凝土的表面保溫措施，這樣才能增加混凝土的抗裂性，降低混凝土裂縫的現象。

5、 混凝土的養護

混凝土早期的養護主要需要給予混凝土保持在合理的溫濕條件下，比如在冬季的時候，我們會在混凝土的表面澆水養護，并用一些塑料薄膜包裹在混凝土的表面，達到保溫保濕的效果，這樣不僅可以防止混凝土自身縮水收縮的現象發生，另外也保證水泥水化的順利進行，達到設計時所需的抗裂能力與強度。

總之，引起裂縫的因素是多而復雜的，有的甚至是因很平常的不被重視的因素導致，要根據裂縫出現的原因及時進行彌補，避免危險事故的發生。

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