缩略图

道路桥梁施工中的裂缝成因及预防对策

作者

张婷煜

150430199409181526

摘要;道路桥梁施工中的裂缝问题严重威胁工程结构安全与使用寿命,是交通建设领域亟待解决的关键难题。本文系统梳理结构性与非结构性两类裂缝的特征表现,深入剖析其对桥梁承载能力、防水性能及美观性造成的危害。从混凝土材料配合比、施工工艺操作、结构设计缺陷以及环境因素影响等多维度,揭示裂缝产生的内在原因。针对性提出优化混凝土材料与配合比、规范施工工艺、完善设计与环境应对措施等预防对策,旨在为提升道路桥梁施工质量、降低裂缝风险提供科学有效的理论指导与实践参考,推动交通基础设施建设的可持续发展。

关键词;道路桥梁施工;裂缝类型;裂缝成因;预防对策

引言

在现代交通基础设施建设中,道路桥梁作为连接区域经济、促进社会发展的关键枢纽,其施工质量直接关系到交通运输的安全性与稳定性。随着我国交通建设规模的不断扩大,道路桥梁工程数量与日俱增,然而施工过程中裂缝问题却屡见不鲜。这些裂缝不仅影响道路桥梁的外观美观,更会对结构的承载能力、耐久性和防水性能造成严重损害,甚至可能引发结构安全事故,威胁人民群众的生命财产安全,同时也增加了后期维护成本,造成资源的浪费。

一、道路桥梁施工裂缝类型及危害

1.1 裂缝类型

在道路桥梁施工过程中,裂缝类型复杂多样,主要可归纳为结构性裂缝与非结构性裂缝两大类。结构性裂缝的产生往往与工程结构所承受的荷载、设计方案以及基础状况密切相关。以桥梁为例,在长期承受重载交通的情况下,梁体的受弯部位极易出现竖向结构性裂缝。非结构性裂缝的形成原因则更为繁杂。温度裂缝是其中较为常见的一种,在混凝土浇筑后的早期阶段,水泥水化会释放大量热量,致使混凝土内部温度急剧升高,而表面散热速度相对较快,由此在混凝土内部和表面之间形成显著的温差。

1.2 裂缝危害

路基桥梁工程中的裂缝出现将给工程带来多方面的严重破坏作用。从结构安全性来讲,结构性裂缝会直接降低构件的有效受力面积,降低结构的受力承载力。对于墩柱结构裂缝,抗压承载力将显著降低,长期车辆荷载作用与自然环境作用下将导致结构出现失稳甚至倒塌。对于路面裂缝,将使路面立即出现雨水迅速渗透进入路基的现象,路基土水含量增加,出现路基土软化,道路的整体强度大幅度降低,导致出现路基路面沉陷、坑槽等病害。

二、道路桥梁施工裂缝成因分析

2.1 混凝土材料因素

混凝土的配合比是否合理直接影响混凝土的裂缝情况。混凝土中水泥的用量过大,在水化作用下水泥浆会迅速释放大量热量,使混凝土内部温度骤升,导致增加温度裂缝发生的可能。水灰比过大,其一是导致混凝土强度的降低,二是造成混凝土的收缩变形增大。混凝土骨料也是影响混凝土的因素。很多施工单位出于节约成本的目的,采用含泥量大的骨料,这些泥浆会降低骨料与水泥之间的黏结强度,在承受外力或自身收缩时均容易产生裂缝。

2.2 施工工艺因素

混凝土的密实度和质量取决于混凝土的浇筑与振捣,混凝土浇筑与振捣工艺的好坏,将直接影响到混凝土的强度,增加裂缝发生率。浇筑混凝土速度快,会使混凝土浇筑层面无法正常进行振捣排空气,会产生空洞及蜂窝等缺陷,大大降低结构强度。在某隧道二衬混凝土浇筑中,由于混凝土浇筑速度过快,结构上出现了大面积混凝土空洞,后期被迫返工处理。混凝土的养护是施工过程中一个容易被忽略,然而又不可缺少的过程。如果混凝土在施工过程中没有及时进行覆盖养护,由于水分的蒸发导致混凝土表层出现干燥收缩出现塑性裂缝,养护时间短或养护的温度或温度控制不好,都会影响到混凝土强度的正常增长,降低混凝土抗裂性能。

2.3 设计与环境因素

结构设计缺陷会导致出现裂缝问题的隐患,有些桥梁在设计时,荷载选择不恰当,配筋率相对过低,在实际使用阶段,桥梁承受能力不足时就会出现裂缝问题。一部分早期修建的桥梁在修建时,对交通流量的估算不足,车辆流量的不断增加导致结构老化,进而造成裂缝问题;桥梁伸缩缝设计不合理,伸缩缝不能将结构出现的温度应力释放出来,所以温度应力会导致混凝土出现裂缝。北方气候气温较低,很多混凝土结构会由于冻胀现象被破坏,混凝土出现裂缝的主要原因是内部的空隙被水分充满,当水冻结后会膨胀,融化之后又缩小,因而影响混凝土结构导致裂缝的产生。

三、道路桥梁施工裂缝预防对策

3.1 优化混凝土材料与配合比

原材料控制是预防裂缝发生的第一步,做好材料进料使用前的质量控制,包括材料在选择上的控制,水泥宜选用安定性合格、强度等级合适、水化热较低的品种。外加剂的品种和掺量应进行必要的试验验证,在满足工程需要的基础上根据施工所处的环境选择相应的外加剂。使用前严格控制外加剂掺量,配合比的正确设计。在设计混凝土配合比时,应确保配合比设计在确保混凝土强度的条件下尽量降低水泥使用量、优化控制用水量、合理采用粉煤灰、火山灰、矿粉等掺合料。在满足强度要求的同时尽量提高混凝土和易性。尽可能降低水胶比,符合施工规范的各项要求,并且应按试验确定的配合比进行施工,从配料到浇筑过程中均严格按照配合比配料,避免混凝土质量波动。

3.2 规范施工工艺

采用有效的混凝土浇筑和振捣工艺可确保混凝土质量。浇筑过程中,控制浇筑速度,确保浇筑不出现分层和冷缝等现象,选择合理的振捣设备及方式,保证浇筑混凝土振捣密实,不欠振也不过振,振捣时间的大小可依据混凝土坍落度、骨料粒径等因素综合确定,以混凝土不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛浆为准进行判定。严把混凝土养护管理关。混凝土浇筑完成后要及时覆盖塑料薄膜或土工布等保湿材料洒水养护,确保混凝土表面湿润,养护时间根据混凝土种类和强度增长情况确定,普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不得少于7天,有抗渗要求的混凝土养护时间不少于14天。

3.3 完善设计与环境应对措施

改进结构设计是避免产生裂缝的根本方法。设计上要合理地计算荷载,兼顾交通荷载的发展趋势、特殊的交通荷载的工况,合理配置钢筋,使结构有足够的强度和抗裂能力。对较大跨度或对道路质量要求较高的桥梁结构宜利用有限单元法等方法进行结构受力分析,优化结构设计方案。

结语

道路交通桥梁工程裂缝严重影响工程质量、安全性和耐久性,裂缝的形成因素有道路交通桥梁工程混凝土材料因素、道路交通桥梁工程建设施工工艺因素、道路交通桥梁工程技术因素、道路交通桥梁工程环境因素。经过上述对裂缝分类、危害及裂缝原因进行研究后,要采用优化道路交通桥梁工程材料和配合比、优化道路交通桥梁工程建设施工工艺、完善道路交通桥梁工程技术及其环境对策的综合预防等措施防治道路交通桥梁工程建设中裂缝风险,进而提升道路交通桥梁工程的质量。未来的道路交通桥梁工程建设中仍然需要对防止道路桥梁工程裂缝的技术研究进行更加细致的关注和积累经验,提升道路交通工程建设管理各环节的落实和管控,促进道路交通建设事业的高质量持续建设。

参考文献

[1]杨雯.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防对策[J].汽车周刊,2025,(05):252-254.

[2]梁伟波.道路桥梁施工中裂缝成因及预防措施[J].汽车画刊,2024,(11):137-139.