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路桥施工中裂缝防治技术的应用分析

作者

吴秋香

身份证号码 230622198608132061

中图分类号: U445 文献标识码:A

身份证号码:230622198608132061

引言

路桥结构作为高强度、大跨越的工程实体,其使用过程需承受复杂的外部载荷与环境作用。裂缝作为路桥结构常见的病害形式,在施工过程中若不能及时防治,将严重影响结构的安全性、耐久性及美观性。裂缝的产生往往涉及多种因素,包括设计不合理、施工工艺缺陷、原材料质量波动及环境因素等。针对不同阶段裂缝的表现与特点,应采取科学合理的防治措施。本文将从裂缝的成因入手,结合施工实际,分析裂缝防治技术在路桥施工中的具体应用,推动施工技术与管理水平的提升。

1 裂缝成因分析

首先,设计阶段的因素往往是诱发结构性裂缝的源头之一。不合理的结构布置、构件断面尺寸不足、钢筋配筋率过低、温度应力未充分计算等问题,在实际施工中被不断放大。例如,当设计未考虑桥面连续梁的变形协调,极易导致节点处因受力不均而出现开裂现象。设计图纸中的施工缝、伸缩缝位置若设置不合理,亦可能在应力释放处形成裂缝聚集点。

其次,施工阶段管理不足也常是裂缝出现的直接原因之一。工人技术水平参差不齐,混凝土浇筑操作随意,连续浇筑中断造成冷缝,或养护工作敷衍,混凝土表层早期失水干裂等,都容易产生微裂缝。这些初期微裂缝若不引起重视,会随着结构荷载及环境应力的累积逐步扩展,演变为结构隐患。此外,模板支设刚度不足、拆模过早也是裂缝频发的诱因。

最后,不容忽视的是材料质量及环境因素的影响。水泥水化热释放过快会加剧早期温差裂缝的产生,粗骨料含泥量大可能影响混凝土粘结性能,从而形成潜在弱界面。外加剂的兼容性若处理不当,还可能引发气泡聚集、泌水等现象,降低结构密实度。外部环境方面,如施工现场日照强烈或风速较大、昼夜温差超过 15C ,也容易诱发表层裂缝,特别是在春秋换季或高原、北方地区更为明显。

2 裂缝防治技术措施

2.1 设计阶段的防治技术

裂缝防治的首要环节在于设计阶段。设计是整个结构生命周期的起点,若在此阶段忽略细节或存在偏差,后期再精细施工亦难以补救。合理的结构设计不仅是控制裂缝的基础,更是保障工程质量的前提。首先,应科学设置结构缝,如伸缩缝、沉降缝、防震缝等,它们不仅能够有效释放内部温度和收缩应力,减少因约束产生的裂缝,还能避免结构整体刚度突变所引发的应力集中问题。在跨越较长、地质条件复杂或存在差异沉降风险的桥梁结构中,这类构造缝的设置显得尤为关键,是保障结构长期稳定运行的“缓冲带”。其次,在温度应力方面,设计人员必须依据项目所在地的气候条件,进行准确的温差分析与温控计算。对大体积混凝土构件,应配置合理的温度配筋,防止温度应力集中造成裂缝蔓延。此外,通过设置保温层、缓凝材料等手段,也可在设计中加以考虑,以降低混凝土内部与表面温差带来的开裂风险。再者,提高结构设计的冗余度亦不可忽视。这意味着在局部构件出现问题时,结构整体仍具有一定的承载与变形能力,增强其抗裂“韧性”。这种设计理念不仅有助于延长结构使用寿命,更在突发载荷或异常温湿度情况下,提供额外的安全保障。如今越来越多设计单位引入结构可靠性评估和全寿命周期设计理念,正是对裂缝预防机制的前移和深入,体现了工程建设向更加科学、系统、前瞻的方向发展。

2.2 材料控制技术

首先,应优先选用低水化热水泥,特别是在大体积混凝土中,这类水泥因其水化反应温和、热量释放较慢,能够有效减缓温升速度,从而降低温差裂缝发生的可能性。此外,尽量控制使用高碱性水泥,以防碱-骨料反应引起后期内应力裂缝。对于骨料的质量,也需严格把关。含泥量过高、颗粒级配不合理,都会导致混凝土强度下降、内部孔隙率增大,进而影响整体抗裂能力。现场拌合前应定期检测砂石含泥量,必要时进行清洗或更换,确保混凝土密实度与均质性。同时,优化混凝土配合比也是提升耐久性与抗裂能力的有效手段。合理控制水灰比、掺和料比例等参数,可提升混凝土内部微结构稳定性。近年来,粉煤灰、矿粉、硅灰等矿物掺合料广泛应用于工程实践,它们不仅能改善拌合物流动性,还可填充微细孔隙,提升抗渗性与抗裂性,降低长期收缩率。在适宜气候下掺入适量膨胀剂,也可有效抵消部分收缩应力,对改善早期裂缝也有显著作用。

2.3 施工过程中的控制

在实际施工过程中,裂缝的诱发因素多种多样,施工管理的水平直接决定着结构成品的抗裂表现。首先,从混凝土浇筑方式上来看,分段施工和跳仓法已被广泛验证为有效降低温差裂缝和收缩裂缝的手段。将大体积混凝土切分为若干施工段,使其依次浇筑、错时养护,可以减少应力集中点的形成,使混凝土更容易“消化”内部应变。振捣操作方面亦不可轻视。不规范的振捣方式如过振、漏振都可能造成混凝土密实度不均,留下内裂隐患。必须培训专业振捣人员,采用层层振捣、交错布点等操作方式,并结合混凝土流动性进行合理调整。与此同时,及时养护是防裂的保障。在混凝土初凝后数小时内加盖湿麻布、薄膜保湿等手段,对防止早期失水收缩尤为有效。此阶段裂缝一旦发生,常以微细形式存在,后期极难修复。根据不同季节采取相应的温控施工措施也十分必要。冬季施工时应避免低温下混凝土受冻,必要时可采用蒸汽加温、围护加热等措施;夏季则应在浇筑前对骨料喷水降温,夜间施工也是一种有效手段。这些措施虽微小,却能极大减少温差应力,从源头控制裂缝产生。

2.4 后期养护与结构监测

裂缝控制并不在混凝土浇筑完成后就结束,后期的养护与监测是确保结构长久安全使用的关键环节。特别在炎热、干燥或多风地区,传统的 7天养护远远不够,容易引发干缩裂缝。应根据项目具体条件延长养护时间,确保表层充分水化,内部湿度变化平稳,降低早期裂缝风险。一旦出现早期微裂缝,须迅速采取修复措施。如通过环氧树脂或水泥基灌浆材料封闭裂缝,可阻止水分与有害物质渗透,维持结构完整性。若裂缝较宽或部位受力较大,则适合使用贴碳纤维布或外包钢等加固方法,兼具高强度与施工灵活性,广泛用于桥梁修复中。现代工程中逐步引入结构健康监测技术,通过布设传感器实时获取裂缝、应力等数据,后台可自动分析趋势,进行预警。这种智能系统的应用,使裂缝控制从被动处理转向主动预防,标志着路桥养护正走向智能化、信息化管理的新阶段。

结束语

裂缝问题是影响路桥工程质量与耐久性的关键因素之一,其成因复杂、影响深远。防治裂缝需贯穿于设计、施工、材料与养护的全过程管理中,采取科学合理的技术手段与控制措施,才能从根本上降低裂缝的发生概率。通过不断技术创新与经验总结,裂缝防治体系日趋完善,施工质量将持续提升,为我国交通基础设施的长效、安全运行提供有力保障。

参考文献

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[2]瞿雄伟.路桥施工中裂缝防治技术的应用分析[J].科技创新与应用,.2022.23.047.

[3] 刘传福. 路桥施工中裂缝防治技术措施分析[J]. 建材与装饰,2019,(02):240-241.