徐欢欢1 王薛儿2
宁波市交通规划设计研究院有限公司,浙江 宁波 315100
摘要：混凝土是道路桥梁施工的主要材料之一，由于材料本身的性质决定了其容易产生裂缝，因此为最大限度降低桥梁裂缝的产生几率，应采取有效的预防对策。本文就起裂缝成因展开了探究，希望能找到应对措施，做好必要的预防工作。
关键词：道路桥梁施工；施工裂缝；裂缝成因；裂缝预防
引言：
当前，在道路桥梁建设中经常会遇到桥梁开裂问题，影响桥梁后期的正常使用。为了提高道路桥梁质量，降低裂缝出现概率，减少因开裂问题引发的事故，应该从设计阶段及施工阶段分析引发路桥裂缝的原因，然后优化路桥设计，控制施工工艺，提高路桥质量，以保证道路桥梁的安全性、耐久性及稳定性，为后期的行车安全打下基础。
1道路桥梁施工中裂缝的成因
1.1荷载引起的裂缝
道路桥梁在使用过程中要承受自身荷载与来自外部流动车辆的荷载，在荷载力与次应力的作用之下，就会产生不同程度的裂缝，这些裂缝可以称为荷载裂缝。荷载裂缝根据道路桥梁的承载能力出现不同的特征，裂缝大多出现在中心受压区域或者受拉区、受剪区和振动严重部位。根据结构不同的受力方式，产生的裂缝具有不同的特征。（1）中心受压。此种情况下，在构件中会沿着受力方向出现短而密的平行裂缝，这种裂缝大多出现在桥墩上。（2）受弯。此种情况下，在弯矩最大截面附近，从受拉区边缘开始出现与受拉方向垂直的裂缝，并逐渐向中和轴方向发展。（3）受剪。当桥梁主筋及抗剪切筋设置不足，箍筋设置过密时，会出现斜向破坏，沿梁端腹部出现大于45°方向的斜裂缝；当箍筋适当时发生剪切破坏，沿梁端中下部出现约45°方向相互平行的斜裂缝。
1.2地基基础变形
桥梁结构受地基不均匀沉降的影响造成内部拉应力变化，在拉应力超过抗拉强度的情况下，会在桥梁结构薄弱处产生裂缝；施工前期没有深入开展地质勘察工作，使得勘察报告与实际地质情况不符，直接影响桥梁施工中地基的稳定性，易出现地基不均匀沉降；桥梁工程位于复杂地形，若不同区域的地质条件相差较大，且部分区域为软弱地基，则会导致地基出现不均匀沉降，引发混凝土裂缝。
1.3温度变化引起的裂缝
在浇筑混凝土时，通常内部的温度较高，如果外界环境的温度较低，则会使混凝土内外温差较大，在温度应力的作用下，使混凝土出现较多的裂缝，最终破坏混凝土结构的强度，影响道路桥梁的整体质量。浇筑混凝土时，水泥水化过程中会释放大量的热量，而混凝土的导热系数低，表面热量散失快、内部热量散失慢，内外降温速率不同，形成内外温差[1]。此时，当外部环境温度突降，混凝土表面会发生冷缩现象，也就是温度收缩，形成收缩裂缝。温度收缩与混凝土骨料组成、混凝土的强度及温度降低的速率、幅度有关，因此，在现场混凝土浇筑过程中应采取有效的温控措施，同时要避免连续浇筑时间过长、昼夜温差大造成混凝土不均匀收缩而产生裂缝。
1.4钢筋锈蚀
钢筋裸露在混凝土外部，发生锈蚀，减小钢筋有效断面面积，逐步减弱混凝土与钢筋的握裹力，导致混凝土整体结构的承载力下降，引发裂缝；混凝土保护层受到破坏，降低混凝土强度，使得氯化物进入到混凝土结构中侵蚀钢筋，破坏钢筋氧化膜，发生锈蚀反应。在此情况之下，钢筋上的锈蚀物质会导致钢筋体积变大，对周围混凝土产生膨胀应力，导致混凝土裂缝。
1.5收缩
混凝土成形后，由表及里蒸发水分，导致内外干缩量存在较大差异，促使混凝土中产生较大拉应力，引起收缩裂缝；混凝土受到强烈日晒、风力过大等因素的影响，加快表面水分蒸发，降低混凝土早期强度，易引起收缩裂缝；大体积混凝土施工易受水泥品种、振捣方式、骨料配制等因素的影响，在平面和侧面出现较多收缩裂缝。
1.6施工裂缝
道路桥梁施工中，混凝土的配比不能达到设计要求，或者在混凝土施工中没有按照规范工序进行施工操作，比如混凝土的振捣不均匀、初凝时间小于3h、混凝土分层或分段浇筑时接头部位处理不好，则易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝；或者后浇混凝土养护不到位，会导致混凝土收缩而引起裂缝。
2道路桥梁施工中裂缝的预防对策
某大桥主跨170m，为大跨径预应力混凝土连续刚构桥，主梁截面为箱型，其中箱顶板宽8m、底板宽5m，边跨及跨中现浇段箱梁梁高4m，根部截面高11m。该桥在施工过程中出现裂缝，经过仔细检查、分析发现，该桥梁出现的裂缝主要是荷载裂缝及温度变化引起的裂缝。
2.1提升道路桥梁设计方案的安全性
首先，要熟悉工程地质情况，结合地基的承载力要求进行道路桥梁的基础设计，避免因为基础承载力不足造成基础不均匀沉降，从而出现裂缝的现象；在选择荷载、行车道的数量等参数时，要有一定的预见性，做好桥梁的荷载预测，保证其在使用年限内都能满足使用要求[2]。其次，路桥的结构设计中，要根据荷载、跨度等参数合理设计构件尺寸，并进行结构验算。最后，要结合道路桥梁开裂的主要原因优化路桥设计。对于混凝土和沥青路面，都要按规范要求设置伸缩缝，避免路面和桥面在外力的作用下出现开裂，要提升路面材料的强度，防止因为路面长期的磨损而导致开裂。
2.2控制好原材料质量
路桥工程对结构的安全性、耐久性要求较高，以确保桥梁建成通车后的安全性能和使用寿命，充分发挥路桥工程运输价值[3]。公路桥梁工程中高性能混凝土应用较为普遍，高性能混凝土在路桥结构中的应用可以有效提升路桥工程的工程质量，减少因受恶劣天气影响而发生裂纹和变形的问题。施工技术人员要控制混凝土成分，保证坍落度在l8～20cm，要适当添加粉煤灰、缓凝剂，且经过试验合格之后才可以配置混凝土。
2.3提升施工人员的质量控制意识
在道路桥梁施工过程中，要重点提高施工人员的专业技能水平。进场施工之前，要结合道路桥梁的施工工序与工艺技术开展施工人员培训，促使施工人员熟练掌握施工操作工艺，以及施工机械设备的操作，提高施工人员的操作水平，强化施工质量。针对施工裂缝，技术人员要分别强化施工管理力度与质量控制力度，在施工中严格监督施工人员的操作流程，保证施工人员能严格依照规定开展施工，保障施工质量。
2.4掌控浇筑温度
对混凝土浇筑温度的控制，可以合理降低混凝土内外温差，降低温度应力。在混凝土浇筑阶段，要根据季节选择合适的建筑方案。夏季，混凝土浇筑过程中可以利用草包将泵管包裹起来，并喷洒凉水，对混凝土起到降温作用；在混凝土的传送上，要选择坡度较大，可以将混凝土一次送到浇筑位置的方式，减少混凝土暴露时间与暴露面积[4]。冬季，要合理控制混凝土的浇筑厚度，一般在1m左右；为了降低混凝土表面温度的散失速度，可以增设烤炉，达到减小混凝土内外温差的效果。通过以上措施，能够降低混凝土内外温差，降低混凝土内部的温度应力，从而减少混凝土裂缝的出现。
结束语：
综上所述，道路桥梁工程中，混凝土裂缝是最为常见的质量病害之一，裂缝产生后若控制不及时，则可能导致裂缝不断扩展，进而破坏桥梁结构的整体稳定性。为此，施工单位应对桥梁裂缝的成因进行分析，并采取有效的对策加以预防，最大限度降低裂缝的发生几率，延长桥梁结构的使用寿命。
参考文献：
[1]姜贵夫,乔攀举.分析道路桥梁施工中的裂缝成因及预防方法[J].绿色环保建材,2019(10):91+94.
[2]姜会超,李虹.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施分析[J].中国新技术新产品,2019(19):80-81.
[3]陈永松.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施[J].交通世界,2019(27):36-37.
[4]金明东.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施分析[J].工程建设与设计,2019(17):230-231+234.