道路桥梁施工技术及裂缝成因分析

道路桥梁施工技术及裂缝成因分析

刘昭

中交公路规划设计院有限公司北京10000

摘要：道路的广泛兴建极大促进了我国经济的发展，方便了交通运输。道路在长期使用过程中，裂缝是最为常见的危害，给道路的正常使用造成极其不利的影响。在道路的施工过程中，要特别注重对裂缝病害的防治，并将裂缝控制到最小范围之内。因此，我们要针对道路裂缝进行有效的处理。本文在对道路桥梁施工技术进行综合阐述的基础上，介绍了道路桥梁施工裂缝的类型，分析了道路桥梁施工裂缝的危害性，对道路桥梁施工裂缝的成因做出了深入分析，并提出了预防裂缝产生的具体方案，希望能够为相关人士提供借鉴和参考。

关键词：道路桥梁施工；裂缝成因；养护方案

从目前情况来看,道路施工中最为常见的路面材料主要有"水泥混凝土"以及"沥青混凝土"两种类型,这两种道路的粘结料差别造成了路面具有不同特点,施工中路面会出现不同特征的裂缝。另外,对于旧有水泥混凝土损坏部分进行维修时常常采取在其面层铺设沥青的方式(白加黑),但是在后续会发生反射裂缝问题。总的来说,道路施工中存在着不同类型的裂缝,对路面和桥梁裂缝形成原因进行了分析,同时提出相应的防治措施,对提升路桥质量具有十分重要的现实意义。

1道路桥梁施工裂缝简述

（一）道路桥梁施工的类型

目前，桥梁施工领域主要采用的施工方式，根据施工所采用的结构体系，可以分为以下三种类型。采用桩基础方式进行桥梁施工是目前最为普遍的一种施工策略。在施工过程中，应用机械钻孔或者人工钻孔方式，形成桩基础，再通过混凝土浇筑形成强度达标的桩基。实际施工中，一般会根据桥梁本身的设计参数，对基础桩的施工和教主方式进行调整，提高质量水平。另一种桥梁施工方法为连续梁臂法施工，该种施工方法一般通过挂篮来形成桥梁基础结构，再通过连续教主混凝土的方式形成桥梁。为了提高施工强度和施工稳定性，施工方还会在连续桥梁施工过程中采用合拢梁段的方式，保证桥梁施工质量。此外，预应力施工方式在桥梁施工当中，体现在施工方对于桥梁自身预应力的充分判断。施工方需要在开展桥梁施工之前，通过施工场所的现场勘察方式，了解地质水文情况，进而完成预应力评估，在此基础上，根据预应力评估结果，形成满足应力条件的施工方案，保证施工达标。

（二）道路桥梁施工裂缝的类型

桥梁施工过程中，由于桥梁所采用的混凝土材质和所处的气候环境条件等共同作用影响，会最终导致桥梁壳体出现一定程度的裂缝。这些裂缝根据出现规律和出现位置，可以分为结构形裂缝和非结构性裂缝两种情况。其中结构形裂缝是指桥梁再实际使用过程中，桥梁自身结构在认韧度、强度、伸展性等方面出现了不足，桥梁所受到的整体载荷过高，就会导致桥梁本体出现明显的开裂。非结构性裂缝一般与桥梁自身结构体系特征无关，其更多的是受到了所处环境、气候条件以及大部分桥梁实用过程中的外力影响。例如高温、高负载、霜冻等环境下，混凝土内外部应力差会最终导致混凝土桥身出现一定程度的开裂。两种裂缝类型之中，非结构性裂缝作为客观因素主导的裂缝类型，严重危及到路桥施工的质量以及人身安全性。

（三）道路桥梁裂缝的危害性

事实上，桥梁发生的裂缝问题所造成的影响普遍且深远，对于目前的混凝土施工材料来说，充分考虑桥梁裂缝问题，是施工质量和施工安全的前提和保证。通过对以往桥梁施工经验进行统计可以发现，桥梁在实际实用中所出现的裂缝问题。可能会造成多方面的危害：

首先，桥梁本身所受到的结构形裂缝影响，表明桥梁在一段时间内出现了十分严重的结构稳定性问题。而表现出明显裂缝的位置，恰恰是桥梁主体结构最为薄弱的环节。而主体结构遭到破坏，则会导致桥梁稳定性大幅度丧失，奏成眼红的安全隐患。其次，道路桥梁所发生的裂缝问题，还会导致桥梁混凝土内部的钢筋裸露出来，在严酷的外部环境中，钢筋会表现出严重的腐蚀，影响其自身强度。

最后，道路桥梁出现了缝隙，将会缩短其服役年限。从建设成本角度来看，若不能对裂缝严加控制，会加速道路和桥梁的报废，这也会增加桥梁建设投入成本，降低桥梁的实际使用价值。因此，需要采取相对应的整改和防控措施，对裂缝进行严加防控。

2道路桥梁施工裂缝的成因分析

在道路桥梁的施工过程中，受不可抗力的影响，裂缝产生无法避免。针对裂缝，部分路桥企业不能对其类型进行总结，无法在深入分析裂缝成因的基础上采取科学的防治措施，对道路桥梁寿命造成损害，且对交通运输业的发展造成了威胁。基于此，笔者就雷锋成因作出以下分析：

（一）荷载过大

由于在施工过程中的荷载远远超出计划的荷载，极容易诱发桥梁裂缝的出现。笔者结合对路桥施工经验的总结，将荷载过大的原因归结为以下几个方面：首先是施工人员未能基于深入掌握路桥情况的基础上就进行施工，无法完全依照施工管理规范的要求合理对方施工材料，对道路和桥梁的部分结构产生了较大的冲力，从而诱发了结构性裂缝的产生。其次，施工人员的专业素质与施工质量的关系尤为密切。由于部分施工人员未接受过专业的路桥施工知识教育，加之缺乏路桥施工经验，使其在施工过程中不能对道路和桥梁的受力情况进行合理分析，导致桥梁的荷载分布不均，进而引起裂缝。最后，由于施工人员不能够完全依照施工图纸进行操作，导致道路和桥梁存在明显的受力不均现象，这也为裂缝的产生埋下了伏笔。

（二）温度高低不一

受温度起伏过大的影响，也容易导致雷锋的产生。这也就是我们熟知的热胀冷缩原理。一旦温度升高，会导致混凝土发生膨胀，进而引起道路桥梁结构的变形。实际上，在道路和桥梁内部存在较大的应力，若该应力超过了可承受的范畴，就会产生裂缝。因此，在持续高温的情况下，产生裂缝的几率会大大增加，因此，防控因温度骤升骤降产生的裂缝是一项十分复杂的工艺。

（三）施工工艺不合理

导致工艺质量不达标的原因非常多，具体来讲：浇筑不达标、钢筋捆绑不正确、振捣工作开展不到位、模板的强度较低。混凝土构件的施工不合格会造成各种裂缝的产生，特别是在细长薄壁结构中更容易出现；混凝土结构的保护层过厚，会加厚承受负弯矩受力筋保护层，导致构件的有效高度减小，造成和钢筋垂直的裂缝；混凝土的振捣施工不合格，产生的蜂窝、孔洞等都是桥梁路面裂缝的源头；如果混凝土的浇筑过快，在凝结后就会造成硬化，造成塑形裂缝，同时混凝土的搅拌、运输时间过长，就会造成水分的损失，引起混凝土的结构坍塌；当分段浇筑的时候，必须认真处理其接缝处，假如在浇筑的时候中途停止的话，就会导致面层各处的水分不均衡，进而会形成横向缝隙，如果未认真清理接触面或是没有正确打毛的话，也同样会导致裂缝问题出现；施工模版的强度不足，侧向作用力过大，造成模版变形，影响混凝土结构的强度。

3预防道路桥梁施工裂缝的对策

（一）加大对建筑施工材料的管控力度

材料的选择直接关系着道路桥梁施工中裂缝问题的控制能力。在以往的道路桥梁建设过程中，由于施工方自身缺少安全、质量意识，选用价格低廉但整体强度不高的建筑材料，导致桥梁裂缝问题的出现和爆发情况极为严重。而质量优秀、耐久度、抗剪、抗拉能力强的建筑材料，能够保证更长时间、更为复杂、更为苛刻的实际环境中持续稳定。因此，在开展路桥施工建设之前，应当加强对于建筑材料的管控能力。对于施工方来说，可以通过则称采购监管单位、材料进场检验单位等责任部门，对材料选购、材料进场、材料施工全过程进行积极的监管和控制，保证道路桥梁建设施工能够以优秀、高质量的建筑材料为基础，形成路桥施工质量全面提升的重要保障。

（二）优化混凝土控制技术

混凝土材料作为目前主要采用的道路桥梁建筑施工材料，其拥有高强度、易加工、快速成型的优点。但同时，在特殊的温度、湿度环境中，混凝土会发生一定程度的形变，进而导致其整体强度下降，也是目前亟待解决的客观问题。对于施工来说，应当加强混凝土施工环境的管控技术，通过施工环境调节、实用环境适应等手段，有效降低混凝土在道路桥梁应用中的弱点，降低裂缝概率。结合以往施工经验，本文提出，道路桥梁在进行混凝土浇筑中，应当合理控制环境温度。施工方需要尽可能避免夏季午后等高温环境下进行浇筑，避免太阳暴晒对于混凝土强度产生影响。此外，在浇筑过程中，为了避免内外部温度预应力出现差异，还应当采用一定的降温手段，进行混凝土控制。

（三）加强道路桥梁的后期养护

道路桥梁竣工仅仅只是整个施工管理过程中的一个节段性成果，道路桥梁的后期养护同样重要。混凝土桥梁在应用过程中由于缺少后期的道路养护，长期使用就会出现不同程度的磨损，进而导致混凝土桥梁出现结构性的裂缝问题。开展道路桥梁养护，应当将施工完成后控制桥梁整体结构为基本出发点，通过内部结构稳定、外部环境调节等方式，保证在施工完成之后和道路桥梁投入应用的过程中，能够拥有长期应用、高度稳定性等能力。

笔者认为，道路桥梁的施工和后期养护，都应当从有效性和时效性两个角度出发，通过对混凝土工程的养护处理，是温湿度对混凝土所造成的负面影响降至最低。通常来说，施工单位可以根据具体的道路桥梁施工要求，来进行后期养护方案的调整。以常见的道路桥梁养护方式为例，在施工完成之后，需要通过保温保湿和处理表面两种方式进行积极养护。其中保温保湿养护主要是指在道路路面完成静压之后，混凝土路面完成收光，此时为最佳的养护时间。

针对施工方，应当采用塑料薄膜等材料，对整平收光的道路表面进行覆盖，从而使混凝土路面内部的温湿度环境能够长时间控制在一个恒定的环境条件之下。对于拥有条件的施工单位，还可以采用加湿防布替代塑料薄膜，通过表面浇水的方式，提高养护效率和养护水平。实际养护中，养护时长应当达到一周以上，通过一周的养护，可以使混凝土路面避免干燥，防止其出现起砂现象，从而有效避免裂缝的出现；表面处理则是由工作人员对混凝土路面进行手指按压，观察表面是否留存指痕。一旦出现指痕表明路面强度较差，则需要采用湿麻袋、湿草垫等材料进行覆盖养护。与此同时，组织专门的工作人员，对覆盖表面进行洒水处理，保证其整体湿润度，实践研究结果证实，通过减水剂处理的混凝土可以在五天之内达到标称强度的80%以上，保养提升效果十分明显。值得注意的是，混凝土路面在放行通车之后，仍然需要进行一定程度的保养工作，其中洒水养护还需要持续最低三天时间，确保混凝土路面湿度保持稳定，防止因温度和湿度条件骤然变化对路面产生不利影响，降低路面裂缝的产生几率。

4结论

在我国道路桥梁的发展过程中，尽管已经取得了良好的发展成果，但在工程质量控制方面仍存在不足之处，道路施工裂缝仍不可避免的存在，严重危机社会民众的人身安全。在对裂缝成因进行分析后发现，温度不一、荷载过大和施工工艺不合理是诱发裂缝的主要原因。因此，应重视从多方面对荷载和温度进行合理控制，科学选择施工工艺，加大对建筑施工材料的管控力度，优化混凝土控制技术，加强道路桥梁的后期养护，全面提升道路质量。

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作者简介：刘昭（1984-），内蒙古赤峰人，工程师，现在中交公路规划设计院有限公司从事桥梁设计工作。