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道路桥梁施工中桥梁裂缝研究张云

发表时间：2021/4/12 来源：《基层建设》2020年第32期作者：张云

[导读] 摘要：随着我国改革开放的不断深入，城市规模不断扩大，居民人数不断增加，这给城市交通带来了更大的压力。

        中铁四局集团上海工程有限公司
        摘要：随着我国改革开放的不断深入，城市规模不断扩大，居民人数不断增加，这给城市交通带来了更大的压力。大量桥梁和道路工程的建设，有效缓解了城市交通压力。在路桥施工中，裂缝是最常见的质量问题。如果出现裂缝，不仅会影响工程的使用寿命和美观，还会给居民带来隐患。因此，施工单位需要认清裂缝的危害，采取有效措施加以预防，从而提高施工质量，充分发挥工程效益和经济效益的社会效益。
        关键词：道路桥梁；桥梁裂缝；对策
        1案例公路桥梁工程基本概况
        某钢筋混凝土道路桥梁的结构类型为重力式桥墩、桥台和钢筋混凝土简支实心，整体为现浇板梁。该桥梁落成于1999年，目前桥梁出现总长度3149cm的裂缝，其中超限裂缝总长度为2319cm，裂缝位置处于桥梁的底板、桥台、边板、桥面，并伴随出现渗水现象，经过调查分析，裂缝产生的原因归纳如下：
        1.1地基基础变形
        桥梁下部结构中，桩基础承台会由于地基承载力不足或地基本身的地层沉降而出现不均匀沉降现象，这种不均匀沉降会导致在其影响范围内的桥跨结构出现沉降裂缝。其原因是基础在不均匀沉降的过程中会产生对桥跨结构的拉应力。如果应力过大，超过了桥跨结构自身的抗剪强度和抗拉强度，桥的梁板结构就会产生应力裂缝。在此案例中，桥跨结构出现裂缝的一个重要的原因就是这样造成的。追其根本原因就是由于在施工前对工程地质调查不足，许多不确定的地质因素的为桥梁的设计和施工埋下了隐患。比如在勘查前期，没有详细掌握土层、地下水位分布以及周边地面荷载情况，因而导致了桩基础间距过大，承台基础距离过大，地基承载力不足。这是引起其桥体出现裂缝的首要因素。
        1.2钢筋锈蚀
        在对受损裂缝进行结构检查时，发现裂缝处钢筋锈蚀严重，导致这样现象的主要原因是由于在主体结构施工时，未能有效保证其受力钢筋的保护层厚度，导致其厚度很小。这样在混凝土出现裂缝以后，大气中或雨水中的氯离子从缝隙中不断渗入，长时间的接触使其与结构主体钢筋产生了化学反应，导致钢筋的锈蚀，从而从内部加速了梁体混凝土的开裂脱落。此情况如不及时采取补救措施，在后期会严重降低强桥跨结构的强度及承载能力，严重影响其使用的安全性。
        1.3混凝土冻胀
        案例中的桥梁工程位于我国北方地区，其冬季平均气温远远低于混凝土正常施工养护时所需要的温度。由于混凝土在浇筑完成时含有大量的自由水，此时如不采取保温措施，那么在养护过程中，自由水会凝结成冰。此情况不但会造成混凝土在养护时，水泥骨料和水不能很好地进行化学反应，达到设计强度，同时由于水预冷膨胀的特性，其产生的扩张力会使混凝土结构内部结合不牢，产生空隙导致整体结构强度达不到设计要求。进而在受力时由于自身强度不足而出现裂缝。此外在混凝土养护时如不采取有效的保温措施，还会导致由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
        2.防止路桥施工裂缝的对策
        2.1重视和加强施工设计图纸的审核
        为更好地防止路桥施工中出现裂缝，必须由施工单位有关负责人和工程设计人员对路桥设计图纸进行严格审查。

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这就要求有关人员充分考虑实际施工情况和需要，对设计中容易出现问题的结构部分进行综合研究分析，以确保工程设计图纸的内容和质量满足施工要求。同时，在具体的施工过程中，施工技术管理人员要随着工程的进展与设计保持有效的沟通，出现现场特殊地层而不能满足设计要求的地方时，及时根据实际情况与设计沟通，及时调整设计方案。通过采取补强、换填等技术措施提高桥梁的基础承载力，从而减少后期因设计承载力不足而导致的梁体开裂
        2.2合理控制负荷
        在路桥工程施工过程中，设计方案对整个施工质量起着至关重要的作用。在确定荷载的过程中，设计人员必须详细调查施工现场的具体情况，优化工程的设计方案，在设计前期必须将强对地质勘探的准确性管理，全面考虑施工现场条件、土层地质分布、气温变化等影响情况，合理确定基础结构形式。并根据分析结果采取相应的对策和控制方法。例如，在路桥施工过程中，可以采用预应力法和锚固辅助法对混凝土结构进行加固，从而提高路桥工程的结构稳定性，提高路桥的承载力，避免裂缝的发生。
        2.3加强建筑材料的控制和管理
        在路桥施工过程中，原材料的质量非常重要，对裂缝和工程质量有着极其重要的影响，这就要求施工人员做好材料的施工，相关人员要加强工程建设原材料的质量控制，项目采购人员要结合项目具体情况和市场物资情况，根据路桥工程设计图纸要求，结合工程实际情况，严格控制原材料质量，选用性能和质量较好的原材料，保证其价格能控制在预期范围内，以加强质量管理从源头上控制路桥工程。施工中水泥水化热过大是产生裂缝的主要原因。水化热的程度与混合物的量成反比。只有减少水泥用量，才能降低混合料的水化热。因此，施工人员在施工前应先对水泥的水化热进行测试，合格后再使用。由于混凝土是由多种材料组成的，因此有必要控制混凝土材料的配比。施工前应对混凝土进行检测，确保混凝土配合比符合设计方案和施工质量要求。
        2.4制定防止温度变化引起裂缝的措施
        首先，在施工过程中，技术人员要调查当地天气变化规律，然后设计混凝土原材料的配合比，特别是水泥用量，在一定程度上降低混凝土水化热的程度。二是施工技术人员要优化混凝土的配合比配置，在浇筑过程中严格控制浇筑温度，避免因温度变化造成施工裂缝。第三，路桥施工中会用到一些含碱材料，温度对碱的组成影响很大。因此，必须保证这部分材料的配比适当，以减少温度变化对其的影响，防止施工裂缝的产生。
        2.5严格做好工后维护工作
        为了更好地防止路桥施工裂缝，必须做好施工后的养护工作。尤其是在夏天，道路完工后必须用油布或其他东西覆盖。同时，路面必须洒水降温。这样，道路就不会暴露在高温环境中，减少了施工裂缝的可能性。如果在冬季完工，必须采取适当的方法延长混凝土结构的脱模时间和混凝土结构的保温时间，以避免温度突变引起的施工裂缝，提高路桥施工质量，确保路桥建成后的安全稳定。
        结束语
        路桥工程裂缝是影响路桥使用寿命的最严重问题之一。因此，有必要对裂缝产生的原因进行分析，并在此基础上，提出相应的预防措施，以保证工程施工的安全稳定，从而有效地提高路桥工程质量
        参考文献：
        [1]高冬克.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施分析[J].绿色环保建材，2019（04）：123-125.
        [2]姚勇.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施[J].价值工程，2018，37（31）：235-236.