道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析及应对措施

1 引言

道路桥梁作为重要的交通基础设施，其施工质量直接关系到交通运输的安全与效率。混凝土作为道路桥梁施工的主要建筑材料，其质量对道路桥梁的整体性能起着决定性作用。然而，在道路桥梁施工过程中，混凝土裂缝问题较为常见，不仅影响道路桥梁的美观，更会降低其耐久性和安全性，缩短使用寿命，增加维修成本。因此，深入研究道路桥梁施工中混凝土裂缝的成因，并采取有效的应对措施，对于提高道路桥梁工程质量、保障交通运输安全具有重要意义。

1.1 裂缝类型

道路桥梁施工中混凝土裂缝形式多样，大致可归纳为表面裂缝、贯穿裂缝、深层裂缝。表面裂缝多出现在结构表面浅层，如龟纹状、竖向、水平裂缝和干缩裂缝等，多因混凝土等级低、施工方法不当、养护不到位等引发。贯穿裂缝延伸至整个结构断面，破坏结构整体性，常见于大体积混凝土水化热及结构受拉、弯曲受拉、偏心受拉等情况。深层裂缝延至结构深层，危害结构整体性能，多由结构老化、不规则变化、约束以及混凝土等级低、配筋不当，受超重荷载、地震、冲击等突然作用时产生。

1.2 危害性

混凝土裂缝对道路桥梁危害颇多。安全性上，裂缝会降低结构承载能力，导致结构变形，增加破坏甚至倒塌风险，威胁行车行人安全。如裂缝使钢筋暴露，钢筋易锈蚀，进一步削弱结构强度。经济性上，裂缝会增大施工难度、延缓工期，增加维修维护成本，后期维修维护难度大、费用高，给道路桥梁管理维护带来沉重负担 。

2 道路桥梁施工中混凝土裂缝的成因分析

2.1 材料因素

混凝土主要由碎石、砂、水泥、外加剂、水等组成，原材料质量不佳会致裂缝。水泥质量不达标，会使混凝土坍落度、强度、收缩性能受影响，引发裂缝。如水泥中游离氧化钙多，水化膨胀产生拉应力，超抗拉强度则裂缝。骨料级配不合理，如细骨料多，和易性差、收缩大，增裂缝可能；粗骨料粒径大或针片状多，流动性低，振捣不密实，孔隙多，强度和抗裂性下降。外加剂质量不稳，影响混凝土抗裂性能。

2.2 配合比设计因素

混凝土配合比是各材料比例关系，理想配合比使混凝土性能最佳。配合比不合理，强度、抗裂性不符要求，致裂缝。如水泥、水灰比过大，收缩增大；水泥多，硬化收缩变形大；水灰比大，水分蒸发留孔隙，降低密实度和强度。外加剂使用不当也致裂缝，如早强剂掺量多，早期强度增长快，弹性模量低，无法抵抗收缩拉应力，产生裂缝。

2.3 浇筑与振捣因素

浇筑方式不当，混凝土内部有空洞、不密实，影响强度和稳定性，易裂缝。浇筑速度过快、高度过高，产生离析，粗骨料下沉，砂浆上浮，结构不均，强度低，易裂缝。振捣不密实，内部有气泡和孔隙，影响密实度和强度；过度振捣，粗骨料下沉，砂浆上浮，分层离析，降低质量，增裂缝几率。

2.4 养护因素

混凝土浇筑后需适当养护，以保证强度和稳定性。养护不当，混凝土表面干燥、龟裂、破损，内部产生裂缝，影响使用寿命和安全性。养护不及时，表面水分蒸发快，产生干缩裂缝。混凝土需保持适当湿度和温度，保证水泥水化。养护时间短，水泥水化不完全，强度和抗裂性发展不足。

2.5 设计因素

结构形式不合理致应力集中，如桥梁转角、截面突变处无合理过渡，应力集中，超抗拉强度则裂缝。预应力混凝土桥梁，预应力筋布置不当也致裂缝。预应力筋数量不足或张拉控制应力不合适，承受荷载后拉应力过大，产生裂缝。设计荷载取值偏小是潜在因素，设计阶段估计不足，实际荷载超设计荷载，结构应力过大，产生裂缝。

2.6 外界环境因素

温度变化影响桥梁混凝土，水泥水化热和外界温度变化使混凝土伸缩变形，产生拉应力，超抗拉强度则裂缝。化学侵蚀也致裂缝，如海边桥梁受海水侵蚀，氯离子、硫酸根离子与混凝土反应，氯离子侵蚀钢筋致锈蚀膨胀，硫酸根离子与氢氧化钙反应生成膨胀产物，致混凝土开裂。工业污染地区桥梁受酸雨侵蚀，溶解混凝土成分，降低强度和耐久性，易产生裂缝。

3 解决道路桥梁施工中混凝土裂缝的应对措施

3.1 采用合格的施工原材料

施工单位要严格把控原材料。选水泥时，派专人检查质量，索要质量合格证书，优先选低水化热水泥，减少温度裂缝。骨料要严控级配、含泥量等指标，用级配良好的，避免针片状颗粒多的粗骨料。外加剂选品质好的，如高性能减水剂，按规定添加。

3.2 优化混凝土配合比设计

设计配合比时，要结合设计图纸、施工现场情况、施工特点和环境要求反复优化。通过调整水泥、骨料、外加剂比例，使混凝土强度等级和稳定性达标。在保证强度前提下，减少水泥用量，降低水灰比，减少收缩。根据工程情况，合理选外加剂种类和掺量，提高混凝土性能。

3.3 规范混凝土浇筑与振捣

浇筑前，检查并控制模板、钢筋、保护层和预埋件的尺寸等，偏差值符合规定。检查模板支撑稳定性和接缝密合情况，保证浇筑时不失稳、不跑模、不漏浆。浇筑时，控制好速度和高度，避免离析。振捣时快插慢拔，掌握好时间，避免过振或漏振，进行二次振捣，提高混凝土密实度。

3.4 加强混凝土养护

混凝土浇筑成型后，表面覆盖薄膜、湿麻袋等养护，防止温度裂缝。高温天气，合理降低浇筑厚度，保障散热，还可埋设水管水循环冷却。寒冷季节，做好保温，防止薄壁结构长期低温，提升性能和抗裂能力，避免表面干缩。养护时间要充足，确保水泥充分水化，使混凝土强度和抗裂性能充分发展。

3.5 改进设计

在设计桥梁结构时，要充分考虑结构的合理性，避免应力集中。对于转角处、截面突变处等部位，要进行合理的过渡设计。在预应力混凝土桥梁设计中，要合理布置预应力筋，确保预应力筋的数量和张拉控制应力合适。同时，要准确计算设计荷载，充分考虑结构的长期变形和疲劳荷载的影响，提高桥梁结构的抗裂性能。

3.6 应对外界环境变化

针对温度变化，可采取降低浇注温度、降低水泥水化热温升、加快散热、降低外部约束、加强表面保护、改善性能等措施。夏季高温时，用降低骨料温度、加冰水、夜间浇注等方法降低浇注温度；大体积混凝土中预埋或利用管、孔道，用冷水或冷风降温。对于化学侵蚀，采取防护措施，如涂刷防腐涂料，提高抗腐蚀能力。

4 结语

道路桥梁施工中的混凝土裂缝问题成因复杂且至关重要，涵盖材料、配合比设计、浇筑振捣、养护、设计以及外界环境等诸多方面。为有效解决该问题、保障工程质量与安全，需多管齐下，采取综合应对之策。施工期间，要严控原材料质量、优化配合比设计、规范浇筑振捣工艺、强化养护管理、改进设计方法，并积极应对外界环境变化。

此外，还应持续探索和应用新技术、新工艺、新材料，通过技术创新突破传统施工局限，提升道路桥梁施工技术水平，为工程建设与发展筑牢根基、注入新动力。唯有如此，方可确保道路桥梁工程质量达标、安全可靠，在长期使用过程中保持良好性能，契合社会经济发展需求，为人民群众提供安全、顺畅的出行环境，守护人民群众出行安全。

参考文献：

[1] 道路桥梁施工中混凝土裂缝成因以及应对措施探讨. 曹洪梅. 城市建设理论研究 ( 电子版 ),2023(20)

[2] 道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策. 吴浩. 居业,2017(06)

[3] 道路桥梁施工中混凝土裂缝的成因及应对措施分析. 曾晓辉. 运输经理世界 ,2022(13)

[4] 道路桥梁施工中的裂缝成因及预防对策. 黄虎. 四川建材,2020(06)

作者简介：郭灿（1989.07.21—），男，汉，中级工程师，本科，籍贯: 安徽省太湖县，专业: 道路与桥梁