公路桥梁裂缝成因与预防对策

公路桥梁裂缝成因与预防对策

王博

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摘要：以某公路桥梁工程为例，首先总结了公路桥梁裂缝的分类，包括结构性受力裂缝和非结构性受力裂缝；然后从设计、施工、荷载、温度、外界环境方面分析了公路桥梁裂缝的成因，最后提出了相应的预防措施。研究结果表明，通过采用合理的预防对策，能有效预防或减少公路桥梁裂缝问题。

关键词：公路桥梁；裂缝成因；施工预防技术

一、引言

随着我国社会经济水平的发展，道路里程数不断增加，道路桥梁工程的建设规模也在不断扩大。很多新的施工工艺的出现，有效提高了道路桥梁工程的施工质量与施工效率。但在公路桥梁施工过程中存在一些影响因素，导致部分公路桥梁结构较易出现裂缝问题，在一定程度上降低了公路桥梁使用的安全性，缩短了公路桥梁的使用寿命。基于此，本文就公路桥梁裂缝的成因与施工预防技术展开探讨，以供大家参考。

二、工程概况

某公路桥梁工程于2002年建成通车，运营至今已超过20年。其上部结构为（2×30+31.5+28.5+4×30）m预应力混凝土等截面连续箱梁，梁高1.5m，全桥分左右两幅，每幅宽17.5m，上部箱梁8跨一联，仅在桥台处设置大位移量伸缩缝，中间桥墩不设置伸缩缝。跨越绕城公路时，在绕城公路中央分隔带设桥墩，桥梁轴线与绕城公路不垂直，夹角约80°，因此将桥梁斜交10°，桥台横向轴线以及箱梁横隔梁横向轴向均成10°倾斜。根据现场踏勘并结合桥梁竣工图与检测报告，桥梁上部结构总体状况一般，已出现较多混凝土裂缝，同时部分混凝土剥落，钢筋锈蚀；下部结构桥台有等间距竖向裂缝，局部区域发生渗水腐蚀及破损露筋；桥面伸缩缝破损堵塞，栏杆锈蚀，人行道破损。

三、公路桥梁裂缝的成因

（一）设计方面

设计方案在很大程度上会影响公路桥梁的施工质量，公路桥梁设计一旦存在问题，便会导致在公路桥梁施工过程中产生多种问题，尤其是裂缝问题，具体表现如下：（1）在规划公路桥梁施工过程中，因设计图纸中没有进行详细标注，在施工之前未开展施工技术交底，导致施工人员无法正确理解施工图纸，在施工过程中出现很多不正确的施工操作行为，最终导致公路桥梁出现裂缝问题。（2）设计人员在设计过程中，未全面分析公路桥梁结构的受力情况，所获取的计算数据存在一定的偏差，从而对公路桥梁结构设计造成较大影响。在施工过程中，一旦公路桥梁结构受力失衡，便容易出现裂缝问题。

（二）施工方面

（1）混凝土振捣施工非常复杂，如果施工人员没有根据施工要求振捣混凝土，便易产生荷载裂缝。（2）在不同走向的钢筋中，公路桥梁混凝土的宽度不同，若混凝土保护层厚度大于一定值，便需要加大公路桥梁钢筋保护层厚度，相应地，在一定长度上会降低公路桥梁结构构件的高度，这时垂直置于混凝土结构中的钢筋便会出现裂缝。（3）施工人员的施工工艺质量不达标，会导致公路桥梁混凝土结构产生裂缝问题。

（三）荷载方面

（1）施工人员在没有深入了解与掌握公路桥梁预制结构受力特点的情况下，随意安装或扰动公路桥梁中的一些区位，影响、干扰公路桥梁结构的整体施工顺序。（2）施工人员没有顾及公路桥梁施工现场的实际情况，随意放置施工材料、大型施工机械设备，增大公路桥梁承受的外部荷载压力[2]。

（四）温度方面

在公路桥梁施工中，需用大量钢筋混凝土。随着温度不断发生变化，钢筋混凝土会出现热胀冷缩现象，导致钢筋混凝土变形，额外增加道路桥梁结构的受力。当公路桥梁结构受到的拉力值超过自身抗拉强度时，便会产生裂缝，影响公路桥梁结构的施工质量。一般来说，当外界温度发生变化时，公路桥梁结构的裂缝也会随之变化，主要原因如下：（1）水化热。在公路桥梁施工中，如果混凝土结构的浇筑厚度大于设计厚度，则混凝土容易出现水化热现象。水化热能够快速提高混凝土结构的内部温度，一旦内部温度高于外部温度，出现较大的温度差，就会导致公路桥梁结构表面出现裂缝病害。（2）蒸汽养护。在冬季施工时，施工单位常采用蒸汽养护方式。在对公路桥梁混凝土结构进行蒸汽养护过程中，会快速提高混凝土结构的温度，而在蒸汽养护施工结束后，混凝土结构的温度又会快速降低，这种短时间内温度的大幅变化也会导致公路桥梁结构出现裂缝[3]。

（五）外界环境方面

公路桥梁工程在施工过程中，外界环境的影响也会导致裂缝问题，具体原因主要包括：（1）当外界环境发生显著的温度变化时，混凝土结构的内部温度与外部温度出现很大温差，混凝土结构中出现温度应力，一旦温度应力高于其自身抗拉强度，便会产生裂缝问题。（2）在公路桥梁工程施工过程中，雨雪天气会在不同程度上影响公路桥梁工程的施工质量，容易导致公路桥梁混凝土结构出现裂缝问题。

四、公路桥梁裂缝的预防对策

（一）设计方面

（1）在公路桥梁工程设计过程中，设计人员需亲自勘察施工现场，以加深对施工现场的了解，从而提高设计方案的合理性。（2）在施工前，为避免出现裂缝，设计人员需详细审核施工图纸，严格审查容易出现裂缝问题的环节。（3）设计人员要在施工图纸中详细注明隐蔽工程的施工参数，同时对施工单位进行详细的施工技术交底，让施工单位加深对隐蔽工程施工图纸的了解。

（二）施工方面

（1）优化公路桥梁工程的施工工艺，根据施工要求，制定合理、可行的施工方案，在保证施工进度、施工质量的前提下，有效控制施工成本。（2）严格管理施工材料的采购工作，只有质量达标的施工材料才可以进入施工现场。施工单位一定要提高对施工材料仓库的管理力度，采取有效措施来储存容易变质的施工材料。（3）根据公路桥梁工程的施工现场情况，合理安排施工人员，做好公路桥梁工程的质量管理工作，同时，施工单位要派专门人员跟踪管理公路桥梁的施工过程，及时解决施工中存在的问题。

（三）做好后期养护

公路桥梁工程在施工结束后也易出现裂缝问题，因此施工单位一定要做好对道路桥梁工程的后期养护工作，采取有效的措施，降低环境对公路桥梁工程施工质量的影响。

（四）严格控制温度

（1）在拌制混凝土过程中，为有效冷却碎石，降低碎石温度与浇筑混凝土时的温度，施工单位应在适宜的时间，在碎石表面上洒水。（2）为减少公路桥梁混凝土结构裂缝产生的概率，施工单位可以在混凝土中加入适量外加剂，从而降低混凝土中的水泥含量，也可以选用干硬性混凝土。（3）不同季节应选用不同的施工方法，在夏季施工时，施工单位应有效降低混凝土的浇筑厚度，并可将降温水管插入混凝土结构中来降低混凝土温度。

五、结语

在公路桥梁施工过程中，裂缝问题严重影响公路桥梁工程的施工质量，所以施工单位必须采取有效地施工技术，预防公路桥梁结构出现裂缝问题。本文对公路桥梁裂缝的成因与施工预防技术进行了研究，可为类似公路桥梁裂缝问题预防和处理提供借鉴。

参考文献

[1] 石晓磊.公路桥梁裂缝成因与预防对策[J].交通世界, 2023(8):153-155.

[2] 鲁敏.探究道路桥梁施工中的裂缝成因及预防对策[J].城镇建设, 2021(001):106.

[3] 郑旭斐.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与对策分析[J].工程技术研究, 2021, 3(6):3-4.