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道路桥梁施工中的裂缝成因及预防对策

作者

刘磊

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引言

随着我国交通基础设施建设的飞速发展,道路桥梁作为交通运输网络的关键组成部分,其数量与规模不断扩大。道路桥梁施工质量直接关系到交通运输的安全与顺畅,而裂缝问题是道路桥梁施工中最为突出的质量隐患之一。裂缝的出现不仅会影响道路桥梁的外观,更会削弱结构的承载能力,降低其耐久性,严重时甚至可能引发安全事故。因此,深入研究道路桥梁施工中的裂缝成因,并制定切实可行的预防对策,对于提高道路桥梁施工质量、延长其使用寿命具有重要的现实意义。

1 道路桥梁施工中裂缝的成因分析

1.1 荷载作用

1.1.1 施工阶段荷载

在道路桥梁施工过程中,施工设备、材料堆放以及人员活动等都会对结构施加荷载。如果施工过程中对结构的受力状态分析不准确,或者施工操作不规范,导致结构承受的荷载超过其设计承载能力,就容易引发裂缝。

1.1.2 使用阶段荷载

道路桥梁建成投入使用后,将长期承受车辆荷载、风荷载、地震荷载等各种外力作用。当车辆超载、交通流量过大或者遭遇极端气候条件时,结构所承受的荷载会超出设计预期,导致结构内部产生过大的应力,进而引发裂缝。此外,由于交通荷载的反复作用,结构材料会出现疲劳现象,使得结构的承载能力逐渐降低,裂缝也更容易产生和发展。

1.2 温度变化

1.2.1 水泥水化热

在大体积混凝土浇筑过程中,水泥与水发生水化反应会释放出大量的热量,导致混凝土内部温度急剧升高。而混凝土的导热性能较差,内部热量不易散发,使得混凝土内部与表面之间形成较大的温差。这种温差会使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会在混凝土表面产生裂缝。

1.2.2 环境温度变化

道路桥梁结构长期暴露在自然环境中,环境温度的变化会导致结构材料发生热胀冷缩。当结构的变形受到约束时,就会在结构内部产生温度应力。例如,在昼夜温差较大的地区,桥梁的混凝土箱梁在白天受热膨胀,夜晚冷却收缩,由于箱梁的约束条件较为复杂,在温度应力的反复作用下,箱梁表面容易出现裂缝。

1.3 施工工艺缺陷

1.3.1 混凝土浇筑与振捣

混凝土浇筑过程中的施工质量对裂缝的产生有重要影响。如果混凝土浇筑速度过快、浇筑高度过高,会导致混凝土在振捣过程中出现离析现象,使混凝土的均匀性受到破坏,从而降低混凝土的强度和抗裂性能。振捣不充分会使混凝土内部存在空隙,影响混凝土的密实度,在受力时容易产生裂缝。此外,在混凝土浇筑过程中,如果模板拼接不严密,出现漏浆现象,也会影响混凝土的质量,增加裂缝产生的风险。

1.3.2 混凝土养护

混凝土养护是保证混凝土强度增长和防止裂缝产生的重要环节。养护不当,如养护时间不足、养护温度和湿度控制不合理等,会导致混凝土水分蒸发过快,产生干缩裂缝。

2 道路桥梁施工中裂缝的预防对策

2.1 优化工程设计

2.1.1 合理设计结构形式

在道路桥梁设计阶段,应根据工程的实际使用要求、地质条件、气候环境等因素,综合考虑选择合理的结构形式。例如,对于大跨径桥梁,可采用预应力混凝土结构或钢结构,以提高结构的承载能力和抗裂性能。在设计过程中,要充分考虑结构的受力特点,合理布置受力钢筋,确保结构在各种荷载作用下都能保持稳定。

2.1.2 准确计算荷载

设计人员应准确计算道路桥梁在施工阶段和使用阶段可能承受的各种荷载,包括恒载、活载、风荷载、地震荷载等,并考虑荷载的组合效应。在计算过程中,要充分考虑各种不利因素,确保设计荷载具有足够的安全储备。同时,要对结构进行详细的力学分析,准确掌握结构的应力分布情况,为合理设计结构尺寸和配筋提供依据。

2.2 严格把控施工材料质量

2.2.1 选择优质水泥

根据工程的特点和施工环境,选择合适品种和质量的水泥。优先选用水化热低、安定性好的水泥,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。在采购水泥时,要严格检查水泥的出厂合格证、检验报告等质量证明文件,并按规定进行抽样检验,确保水泥质量符合国家标准和设计要求。

2.2.2 控制骨料质量

对骨料的粒径、级配、含泥量等指标进行严格控制。选择粒径适中、级配良好的骨料,以减少混凝土的需水量和收缩变形。同时,要严格控制骨料的含泥量,避免因含泥量过高而影响骨料与水泥浆之间的粘结力。在骨料进场前,要进行严格的检验,不合格的骨料严禁用于工程施工。

2.3 加强施工过程管理

2.3.1 规范混凝土浇筑与振捣

在混凝土浇筑前,要做好各项准备工作,包括检查模板、钢筋的安装质量,清理浇筑现场等。混凝土浇筑过程中,要严格控制浇筑速度和浇筑高度,避免混凝土出现离析现象。采用合适的振捣设备和振捣方法,确保混凝土振捣充分,提高混凝土的密实度。振捣过程中要注意避免振捣棒直接触碰到模板和钢筋,以免造成模板变形和钢筋移位。

2.3.2 加强混凝土养护

制定科学合理的混凝土养护方案,根据不同季节和施工环境,采取适当的养护措施。在混凝土浇筑后的早期,要保持混凝土表面湿润,可采用洒水、覆盖塑料薄膜或土工布等方法进行养护。养护时间应符合相关规范要求,一般情况下,普通混凝土的养护时间不少于7 天,

2.4 合理控制温度

在混凝土施工中,可采取以下措施降低水泥水化热:选用水化热低的水泥品种;减少水泥用量,通过添加矿物掺合料,如粉煤灰、矿渣粉等,替代部分水泥;采用低热水泥混凝土配合比设计,优化混凝土的配合比参数;在混凝土中埋设冷却水管,通过循环水带走混凝土内部的热量,降低混凝土内部温度。

3 结论

综上所述,道路桥梁施工中的裂缝问题是一个复杂的系统性问题,其成因涉及荷载作用、温度变化、混施工工艺缺陷以等多个方面。裂缝的出现不仅会影响道路桥梁的结构承载能力、耐久性和行车舒适性,还会对交通安全构成威胁。为了有效预防道路桥梁施工中裂缝的产生,需要从优化工程设计、严格把控施工材料质量、加强施工过程管理、合理控制温度以及加强地基处理等多个环节入手,采取综合有效的预防对策。只有这样,才能提高道路桥梁的施工质量,延长其使用寿命,确保道路桥梁的安全稳定运行,为我国交通运输事业的发展提供坚实的保障。

参考文献

[1] 姚雪连 . 道路桥梁裂缝原因分析及处理措施 [J]. 工程建设与设计 ,2025,(09):196-198.

[2] 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.