道橋設計及施工中的裂縫成因分析

倪志剛

摘 要：道路橋梁是交通行業發展的重要基礎，對于促進經濟發展及城市發展有關鍵性作用，因此橋梁安全性及穩定性不可忽視。在橋梁質量問題及安全問題中，裂縫問題是關注的重點，同時也是工程建筑的焦點問題。基于此，本文將對道橋設計及施工中的裂縫成因進行分析。

關鍵詞：道橋;設計及施工;裂縫成因

1 道路橋梁設計施工中裂縫類型及成因

1.1 承載力裂縫

在道路橋梁工程的施工中，承載力是檢驗道路橋梁工程質量的重要指標。在承受荷載所引起的內力時主要表現出多種形態，即拉、壓、彎、剪、扭以及復合受力形態。不同受力狀態所產生的混凝土裂縫不同。在道路橋梁混凝土結構中，最為常見的混凝土裂縫主要為受彎裂縫，其裂縫機理主要是混凝土的抗壓應力全部由鋼筋所承擔，且抗拉應力較差，即鋼筋拉應力較大，超出鋼筋自身承受極限時，道路橋梁鋼筋結構出現較大的受彎裂縫。而道路橋梁壓力超出混凝土構件所承受的限值，道路橋梁構件出現微小柱體，隨著壓力的增加，微小柱體對道路橋梁結構的破壞越來越大。同時在道路橋梁工程中還存在受拉裂縫、受剪裂縫、受扭裂縫等，因此，在道路橋梁施工中，應重視道路橋梁工程混凝土承載力裂縫的防治工作，提高道路橋梁工程的質量。

1.2 道路橋梁混凝土的收縮

在道路橋梁施工中，由于混凝土材料自身的特性，其會出現自主收縮現象，貫穿水泥膠體固化的全過程，且收縮與外界條件無關。道路橋梁混凝土施工中，隨著混凝土構件的靜置，游離水不斷地從混凝土中溢出，使得混凝土結構不斷地縮小，進而造成混凝土表層不斷收縮。在道路橋梁混凝土振搗后，出現混凝土離析情況，加快了混凝土收縮的速度，進而產生混凝土裂縫。在混凝土施工中，會發生化學反應，不斷縮小混凝土體積，混凝土收縮化學反應的發生主要是從外到內逐漸縮小混凝土體積，進而產生裂縫。

1.3 道路橋梁混凝土溫差裂縫

道路橋梁施工周期較長，混凝土施工需重視溫度變化，重視溫度差所產生的裂縫問題。混凝土體積變化主要根據溫度的變化而變化，且道路橋梁混凝土體積較大，在澆灌施工中，混凝土結構不斷硬化，在內部則會出現水熱化現象，促使混凝土結構自身內外產生溫差，進而產生溫差裂縫。在體積較大的混凝土結構中，溫度差裂縫主要出現在混凝土表層，且形成的裂縫主要有貫穿性裂縫和深入性裂縫兩種，對道路橋梁結構造成的影響較大。在溫度差裂縫中，不僅有混凝土自身溫度差裂縫，還有季節性溫度差裂縫。施工環境的變化會對混凝土結構造成影響，季節性溫度變化，促使混凝土結構在收縮過程中產生裂縫，且隨著夏季溫度升高，混凝土結構的裂縫逐漸閉合，隨著冬季溫度降低，混凝土結構的裂縫逐漸加寬，對道路橋梁施工質量產生影響。

2 道橋設計及施工中的裂縫的預防策略

2.1 嚴把材料質量關

混凝土原材料的質量對整個道路橋梁工程有至關重要的影響，在選擇材料時，要進行嚴格的質量把控。不同的道路橋梁結構，對混凝土的強度和韌性有不同的要求，要根據道路橋梁結構和承重能力的要求選擇相應等級的水泥材料，避免因水泥等級過高或過低造成裂縫。施工人員需要根據工程具體的要求進行材料的選用，在保證混凝土的質量和強度符合標準的前提下節約成本。另外，質檢人員要在原材料進入施工現場之前進行嚴格的檢查，核對其規格和數量是否符合要求，并且要保證所抽檢的樣品具有代表性，之后才能投入使用。

2.2 改進施工方法

道路橋梁需要長期承載巨大的重量，因此必須要有穩定性極強的結構，否則就會遭到損壞，從而給人們的出行安全造成威脅。在工程施工的過程中，要結合多方面的因素，分析道路橋梁的受力情況，選擇最佳施工方法。為了避免混凝土結構在長期的使用中被腐蝕，需要根據施工現場的情況增厚混凝土的保護層。另外，為了保護內部鋼筋結構，減少腐蝕，延長使用壽命，可以在鋼筋表面添加防腐涂層。在內部的鋼筋編制工作中，應盡量使用小直徑的鋼筋，調整好間距，提高鋼筋結構的穩定性和耐用性。

2.3 優化材料配比

在混凝土施工中，材料配比對混凝土的工程質量有重要的影響，配比不當容易造成混凝土出現裂縫。因此要采用最合理的配比方案。粉煤灰是混凝土施工中的一種常用材料，在攪拌混凝土的過程中添加適當比例的粉煤灰可以在一定程度上減少水泥的用量，也能起到潤滑的效果。同時可以填充混凝土裂縫，提高混凝土的密度，從整體上提高道路橋梁工程的結構穩定性。除了粉煤灰之外還可以加入適當比例的外加劑，能夠在一定程度上減少混凝土中的水分，提高其塑性。

2.4 關注施工過程中的溫差變化

為避免溫度對裂縫造成的影響，在進行混凝土攪拌時，需合理控制加水量，避免混凝土由于水量增加量過大而產生較大的熱量，這更是夏季施工需要關注的重點問題。如要在夏季進行橋梁施工，混凝土澆筑時應注意澆筑厚度適當減小，盡可能增加其散熱能力，對于特殊情況而言，須在混凝土澆筑后設置內部獨立降溫裝置，以增加混凝土的抗裂性。因抗裂性與混凝土質量直接關聯，所以在進行攪拌、堆放、澆筑過程中應格外注意，高溫時嚴格控制澆水措施，低溫時嚴格控制保溫措施，有效的降低溫差對裂縫的影響。

2.5 提高施工質量

施工質量是控制橋梁裂縫的關鍵因素，因此在進行橋梁建設過程中需根據相關建筑標準及流程進行施工質量把控，這就要求施工單位在進行質量管控過程中，制定完整的管理體系，同時完善人員管理制度，執行責任明細，秉承有責必究的理念，此種方式能夠有效的增加施工人員的責任意識。此外，注重施工材料及施工工藝也必不可少，在施工過程中保證質量的基礎上增加施工技術，避免裂縫產生。

2.6 進行合理負荷構局

為避免橋梁道路超負荷造成裂縫，因此在進行施工之前，綜合實際施工地點的總體情況進行整體考慮，需對施工的周圍環境、車流量、當地氣候及社會經濟發展等因素綜合考慮，分析對施工產生的影響，科學化的制定道路橋梁荷載量，全面了解可能造成橋梁裂縫的主要因素及關鍵環節，并制定有效的預防方案，通過管理人員及施工人員的深刻討論后，對施工計劃進行改進和完善，并針對負荷能力較低的部分進行加固，防止裂縫產生。

2.7 加強基層的養護

在混凝土結構完成施工后，應重視早期水養護工作，對提升混凝土結構的強度有重要作用，有效預防混凝土結構裂縫問題的產生。例如：若是混凝土結構的水灰比較小，且小于0.4時，可采用濕麻袋養護方式予以養護，依據水灰比的大小，確定養護時長，即水灰比越小，養護時長越長。若是在混凝土配比中含有膨脹劑，應重視養護方式的改變，滿足膨脹劑的水分需求，以降低混凝土結構裂縫的產生。一般來說，道路橋梁混凝土結構的養護時間在7 d～15 d，提升混凝土結構的施工質量。若是混凝土結構不重視早期水養護，在完工后直接暴露在日光下，則會增加混凝土結構裂縫發生的風險。現階段，道路橋梁混凝土施工中可采用的潮濕養護方式有濕麻袋、灑水養護及防水紙、塑料布養護等。

3 結束語

綜上所述，道路橋梁在我國的城市化建設和經濟發展中有重要的作用。為了保證人們出行的安全，道路橋梁的質量必須得到重視。選擇優質的材料和先進的施工技術，進行科學的設計和施工，做好施工過程中的溫度控制和養護工作，能夠在一定程度上避免混凝土裂縫問題。

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