道桥工程中的裂缝成因及防治措施

摘要：近年来，在我国经济不断发展的过程中，我国的道桥建设的规模在不断的扩大，其出现质量问题的机率也大大的提升。道桥裂缝是施工和使用中经常出现的问题，只有对裂缝的成因等进行分析，才能对其质量进行控制。基于此，本文对道桥工程的裂缝问题进行了具体分析。

关键词：道桥工程；裂缝成因；防治措施

中图分类号：TU997文献标识码： A

随着经济和社会的发展，人们对道桥等基础设施的需求量正呈现出高速增长的势头，道桥工程是提高人们生产、生活效率的重要保证，而各种裂缝是道桥工程中最常见的质量缺陷，不但会影响道桥的寿命，而且一旦发生事故就会危及人们的生命财产安全，可见对裂缝成因进行剖析，并有针对性地提出防治对策，是具有重大现实意义的。

一、桥梁裂缝对道桥工程的危害

1.桥梁裂缝是渗漏产生的根本因素

首先，裂缝会导致渗漏现象的产生，引起水流进入桥梁的内部，引发混凝土结构发生水解，破坏混凝土的力学特点和物理特定，其次，水流的冻胀作用将导致桥梁裂缝向更深和更广方向发展，引起桥梁主体结构的不稳定和安全水平下降。最后，桥梁裂缝中的水分在施工过程中会在重力和压力的影响下引发裂缝的进一步扩大和发展。

2.裂缝极易导致桥梁内部混凝土出现碳化病害

裂缝会导致桥梁混凝土结构内部碳化现象的加剧，以水泥为代表的混凝土原料与周围环境中的空气和水分发生化学反应产生碳酸钙，降低了混凝土结构的安全和力学性质。

3.使桥梁内部的钢筋及金属结构发生腐蚀

桥梁裂缝将会破坏钢筋和金属构件的纯化膜，在外界空气和水在同时渗入和作用下产生腐蚀，以钢筋为例，其腐蚀后生成的锈蚀比本体体积扩大十几倍，对钢筋混凝土结构的稳定和性能的影响可想而知。

二、道桥工程中裂缝的成因

1.施工过程中产生的裂缝

1)温度

对于承台、桥墩等大体积混凝土，施工过程中的温度是导致裂缝产生的主要原因。由于构成混凝土主要成分的水泥本身在水化过程中会产生大量的热，而混凝土本身导热系数很小，在厚度较厚的大体积混凝土构件中，这些热量往往积存在内部而散发不出来，同时暴露在环境中的外部混凝土温度散发较快，因此形成内外温差而产生温度应力。当温度产生的拉应力大于混凝土本身抗拉强度时，就会产生开裂，导致温度裂缝产生的主要原因是在施工过程中对原材料的选用、施工工艺的控制以及后续养护的不到位。

2)外力作用

在道桥施工过程中，混凝土构件尤其是桥面等受弯构件在未达到设定强度等级的前提下，受到外力的作用而发生形变，会导致局部的开裂，这种裂缝的产生主要是由于施工过程中现场管理不善，使得浇筑后的桥面局部堆积过重的建材，产生局部荷载作用，或者由于模板未按要求起拱或拆模过早，导致混凝土在外力作用的情况下更易产生形变，从而产生裂缝。

2.道桥使用过程中产生的裂缝

1)疲劳开裂

在道桥使用过程中，如果本身质量存在缺陷或年久失修，在不断受到外力的冲击下就可能将局部的缺陷放大，产生局部疲劳开裂的现象。

2)低温收缩

裂缝路面和桥面在高温的环境下会产生膨胀，而在低温下会收缩，尤其是沥青路面，这样的热胀冷缩作用非常明显，因此，如果本身在高温环境下工作的路桥突然遇到冷空气影响，就会在原来基础上产生明显收缩，继而产生开裂现象。

三、控制道桥裂缝的措施分析

1.温度预测分析

施工者可以通过对混凝土的配合比进行分析，然后对施工的气温变化进行考虑，并以此为基础来设置出相应的养护方案。另外，施工单位可以充分利用先进的计算机技术来加强养护和管理，可以利用计算机仿真技术来对现场的温度进行计算，总结出混凝土结构的各部分的温度及变化，然后以此为依据制定出一个温控标准，这样便能够便于养护人员开展相关的养护性工作，对保温养护的选择进行合理的优化。

2.浇筑混凝土的控制

在对混凝土浇筑的施工中，需要采取延缓温差梯度措施和降温梯度措施，对混凝土浇筑顺序、方向、厚度以及时间等进行科学有效的控制。要注意调节好混凝土的整体温度，在尽可能的情况下，桥梁墩台(尤其高墩)混凝土应一气浇灌，不设施工缝。对墩身不可避免的施工缝要按技术规范要求，凿毛该混凝土表面，用水冲洗，在混凝土浇注前，对水平缝铺一层2cm～3cm的1:2水泥砂浆，然后再继续浇筑混凝土。在确保混凝土浇筑施工的正确工艺的同时还要做好施工现场的协调管理工作，避免出现因为混凝土供应不足而造成的冷缝现象。当浇筑完成后，施工人员应对水泥表层较厚的地方进行处理，注意抹平和压实，这样才能够有效控制混凝土表面出现龟裂的情况。而当混凝土浇灌完成之后，则采取必要的保温措施来对混凝土进行覆盖养护，这样就大大降低了裂缝出现的概率。

3.有效监测混凝土温度

应该在混凝土的内、外部对温度监测点进行设置，设置对保温材料的温度监测点，设置对养护水温度的监测点，在现场检测温度，采集仪自动进行数据采集，并且进行有效的分析与整理。将监测点的所有温度值，中心测点以及表层测点的温差值进行收集和整理，以此来研究控温措施，从而避免混凝土温度裂缝的发生。温控效果的表现，应该用埋设在少数混凝土层中的应变计，来对温度进行应力检测，同时还要注意，要沿水平方向进行布置，检查水平方向的应力分量。

4.施工中应该注意的问题

第一，要设计合理的结构形式，这样能够在一定程度上减少工程的数量，有效的降低混凝土的水化热程度，例如可以利用土方压重方案来减少混凝土结构的体积。第二，可以利用混凝土在基坑有侧限条件，在其施工的过程中将混凝土中加入微膨胀剂，这样能够保证其在基坑约束下形成一定的预压力，能够很好的补偿混凝土内部的温度，这样就能够避免其裂缝的产生，有效的降低了裂缝对于路桥工程的消极影响。第三，在施工的过程中可以利用增配构造钢筋，并利用小直径的配筋，缩小配筋之间的间距，并且将全截面含金率控制在0.3%到0.5%之间，提升混凝土的抗裂性，有效避免施工中或者是完成之后混凝土裂缝的产生，保证路桥工程项目的质量。

5.混凝土桥梁开裂修补方法

对道桥裂缝修补的方法是非常多的，嵌缝法、灌浆法、表面修补法、混凝土置换法、结构加固法都是可以运用的。灌浆法中，在混凝土的裂缝中可以将胶结材料压入其中，当其与混凝土形成整体时，封堵加固的目的就能有效达到。常用胶结材料有环氧树脂或水泥浆。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。表面修补法是一种简单、常见的修补方法。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，若在裂缝表面粘贴玻璃纤维可以防止混凝土继续开裂。结构加固通常是加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

综上所述，在路桥工程施工的过程中，为了保证其质量性能，需要进行有效的管理，找到施工中存在的问题，并分析这些问题产生的原因及对整个工程项目的消极影响，在此基础上提出解决的问题。这样对道桥工程的整体质量才能进行保证。

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