浅谈桥梁的裂缝成因和日常预防检查

浅谈桥梁的裂缝成因和日常预防检查

陈冬阳

葛洲坝集团试验检测有限公司  湖北省宜昌市  443000

摘要：桥梁是我国交通基础设施中的重要组成部分,能够突破地形、地势以及河流阻拦等限制,实现地区之间的互连互通。在当前的桥梁工程施工及养护过程中,裂缝是影响桥梁整体质量的因素之一,为保障桥梁建设具有安全性和稳定性,应当结合实际工程案例,分析其裂缝产生的主要因素,提出有效的预防措施和策略,提高桥梁建设项目的整体水平。

关键词：桥梁；裂缝成因；预防

前言

随着我国交通运输网络的不断完善,桥梁作为承载车辆通行的重要设施,对其质量提出了更高的要求。目前,在桥梁施工活动中,裂缝是常见的质量病害,提高桥梁道路建设水平应当重点把握相关施工技术,针对裂缝成因采取有效的预防措施,切实提高桥梁施工建设质量,为交通运输提供可靠性和稳定性保障,进一步推动经济发展。

1桥梁施工裂缝形成原因分析

1.1桥梁施工结构性裂缝产生的原因

结构性裂缝中的设计结构裂缝是指桥梁结构在设计过程中所采用的结构形式在后续的运行中，在荷载的作用下势必要产生裂缝，这种会导致结构性裂缝的结构形式主要包括没有设置预应力的预制梁板和没有设置预应力的现浇连续箱梁。这种类型的结构在施工中都会设置预拱度，但是随着桥梁上部行车动荷载持续作用，施工预拱度会慢慢消失，最后桥梁梁底起抗拉作用的混凝土最终还是要开裂。此外，未设置预应力的现浇连续梁在上部荷载作用下还会在梁顶弯矩区产生裂缝，这种裂缝是安全的，不会影响桥梁结构安全，但是如果梁顶弯矩区产生裂缝的宽度大于0.2mm或者超过设计规定的最大值，这种情况需要对裂缝成因做进一步研究，根据研究结果采用合理的解决措施。

1.2桥梁施工非结构性裂缝产生的原因

1.2.1非结构性裂缝的塑性裂缝

非结构性裂缝中的塑性裂缝是指混凝土在可塑状态下的裂缝，该状态下的裂缝分为沉降裂缝和收缩裂缝两种裂缝形式。其中，沉降裂缝的产生原因是混凝土在塑性状态下的桥梁基础或者模板支架均具有不均匀沉降力的作用，导致局部地方混凝土受到较大约束力继而出现裂缝；还有一种原因是混凝土中较重颗粒在重力作用下沉到底部，重量较轻的水泥开始上浮，当混凝土中重量较大的物质在下沉过程中遇到钢筋或者模板拉杆的约束作用后便开始产生裂缝。非结构性裂缝中的收缩裂缝出现的原因主要是混凝土的干燥速度过快，混凝土内水分的蒸发速率要远远大于混凝土的泌水速率，继而在混凝土表面产生毛细张力，该毛细张力的拉应力大于混凝土自身的抗拉强度，继而产生混凝土裂缝。

1.2.2非结构性裂缝的温差裂缝

桥梁大体积混凝土的温差裂缝是混凝土内部温度和混凝土表面温度差异产生的温度应力引起的，在温度应力的驱使下，混凝土内部受力不平衡产生不均匀收缩继而产生裂缝。混凝土浇筑后的24h内均处于模板隔离状态，混凝土内部因水泥水化热所产生的热量无法及时散去，所以在模板拆除前的24h内混凝土内部温度是升高的。当模板拆除后，混凝土内部温度降低，这时混凝土在内外温差作用下开始收缩，这种收缩力在混凝土内部钢筋或者其他构件的约束作用下会使混凝土出现裂缝。

1.2.3非结构性裂缝的长期干缩裂缝

桥梁大体积混凝土的长期干缩裂缝是由于混凝土长期暴露在不饱和空气中，在不饱和空气中因物理作用或者化学作用使得混凝土构件失水，失水后的混凝土体积变小，而混凝土体积缩小的过程中受到自身约束力的作用，继而产生了裂缝。一般情况下，干缩过程所产生的混凝土应变速率比较慢。此外，混凝土徐变产生的松弛力可以抵消一部分混凝土干缩应变力。混凝土构件的干缩裂缝与大体积混凝土的体积和表面积比值、结构构件钢筋分布、混凝土配合比以及混凝土所处的
外部环境也有一定的关系。

1.2.4非结构性裂缝的龟裂缝

混凝土非结构性裂缝中的龟裂缝是指混凝土表面的微细裂纹，这种类型裂缝产生原因主要有混凝土构件所处的外部环境湿度较低、混凝土浇筑模板渗透性低或者混凝土中水泥用量较大等。混凝土非结构裂缝中的侵害性裂缝主要由混凝土发生的有害化学反应或者混凝土内的钢筋生锈造成，例如，混凝土骨料的成分活性硅在特定环境下可以与水泥、地下水中的碱性物质或者外加剂发生膨化反应。

2公路桥梁裂缝的预防对策

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

（4）合理安排公路桥梁工程的施工工序。为减少塑性沉降裂缝，施工中不宜使用干缩程度大的混凝土材料。为提高混凝土结构的抗裂能力，宜选用高性能混凝土。

2.5做好对施工技术人员的管理工作

（1）提高施工技术人员的技术能力。如果施工技术人员的技术能力很差，则在施工过程中很容易出现操作失误现象，影响公路桥梁工程的施工质量。例如，在配置混凝土过程中，若没有根据设计配合比来进行配置，则公路桥梁混凝土结构极易出现裂缝，所以必须提高施工技术人员的技术能力。

（2）提高对施工技术人员的管理强度，如果不重视施工技术人员的管理，则很容易出现施工材料质量问题，导致公路桥梁裂缝问题发生的概率大大提高。

2.6做好施工质量验收工作

做好施工质量的验收工作，能够减少或避免公路桥梁出现裂缝问题，保证公路桥梁的施工质量。在公路桥梁结构施工结束以后，施工人员需进行自检，严格检查可能会产生的施工质量问题，一旦发现存在裂缝问题，施工单位须采取有效措施加以解决，然后再进行质量验收工作并出具质量验收报告。

结束语

参在桥梁施工工程中,裂缝是影响其建设质量的主要病害类型之一。基于当前交通运输压力日益增大的形势,应当进一步提高桥梁施工作业水平,在实践工程中重点把握桩基础施工、墩台施工以及钢筋焊接施工技术,对桥梁裂缝产生原因进行深入分析,得出混凝土配合比不合理、地基变形以及温度变化等是导致裂缝出现和发展的关键性因素。因此,施工人员可以通过合理控制混凝土配比、强化加强筋、抗腐蚀处理、减少内外部温差等预防措施,切实提高桥梁整体施工效果,保障其交通功能正常稳定发挥。

参考文献:
[1]袁卫.桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制技术[J].工程与建设,2020,34(3):53-54.
[2]冯俊青.公路桥梁施工技术与裂缝成因分析[J].山西建筑,2019,45(14):138-139.