公路桥梁施工过程中裂缝产生原因及应对策略

王智博

摘 要：随着我国经济建设的不断发展，公路及桥梁的施工规模以及数量正在不断增加。而混凝土也在公路及桥梁的施工中得到广泛应用。由于混凝土的坚固性和较好的耐压性，其逐渐成为公路及桥梁的施工中不可缺少的步骤，但是在施工中稍不注意也会导致裂缝的出现。所以我们还应该系统分析混凝土的裂缝成因和控制措施，实现公路及桥梁的施工水平和施工质量的不断提升。

关键词：公路桥梁；混凝土裂缝；原因；应对策略

1 公路桥梁的工程施工裂缝产生的原因

1.1 由于温度的变化导致的裂缝

众所周知的混凝土一个特点就是“热胀冷缩”。假如结构内部的温度或者环境温度有了改变，那么就会导致混凝土的变形，因为变形会受到周围环境约束，所以在结构内部会产生应力，一旦这个应力比混凝土自身抗拉的强度范围大时，就会产生温度裂缝。而温度应力则有外约束应力和内约束应力这两种。所谓内约束应力指得是结构内部的某一个构件单位，因为在非线性的温差作用之下，纤维之间的温度不一样，由于引起应变的不同而导致受约束所产生的应力。而外约束应力则是指结构内部的构件由于温度的不同而产生变形，但是变形受到了结构外部的超静定约束从而没法实现自由的变形而产生的应力。通过科学计算得知混凝土的内部温度最大的变化是在0至7天范围之内，因为混凝土的内外温差而导致的温度应力的变化也最大。

1.2 由于收缩导致的裂缝

混凝土在硬化之后，其表层的水分会渐渐地蒸发掉，所以湿度也就是会慢慢变低，由此带来的就是体积的逐渐减小，此种现象可以叫做缩水收缩，也能叫做干缩。因为混凝土表层的水分蒸发的速度很快，但是内部的损失却不多，所以内部发生的收缩比较小，与之相对的是表面的收缩大这种不均匀的收缩现象。混凝土内部对于表面的收缩变形有着约束，从而使得表面的混凝土要承受拉力，一旦表面的混凝土所承受的拉应力大于其抗拉的强度时，就会有收缩裂缝的产生。

1.3 由于地基变形导致的裂缝

因为地基水平方向的位移或者竖向不均匀的沉降使得结构之中产生了附加的应力，而这则超过了混凝土的结构抗拉强度，从而导致了结构的开裂。地基不均匀的沉降主要有以下几种原因：试验资料的不准、地质勘查的精度不够、地质情况的掌握不充分，在这些情况就进行了设计与施工，从而导致地基不均匀的沉降，最终引起裂缝产生。

1.4 由于荷载导致的裂缝

在公路桥梁的建造过程中，假如产生了荷载裂缝，那么关键因素便是建设者在施工过程中未曾抓好质量的管控工作，进而让公路桥梁担负较大的负载，而此些负载导致的直接后果便是出现裂缝。另外，在公路桥梁开始建造以前假如未曾抓好地质勘查工作也会造成公路桥梁产生开裂的状况。因为地质勘探工作中获得的信息不够精准，假如依照该信息来剖析公路桥梁的建造状况，在真正施工过程中会对地基的运用性造成一定程度的影响，并且或许让地基因为难以承担负载而出现下沉。还有便是钢筋生锈也会让公路桥梁产生开裂问题，此是由于钢筋在生锈以后，其体积会增大，进而对周边的混凝土施以“胀化”效能，最后致使混凝土产生裂缝。

2 公路桥梁施工过程中裂缝的应对策略

2.1 混凝土及沥青的生产质量控制措施

首先，在合理选择水泥标号的同时严格控制水泥用量。通常情况下，我们应该优先选择标号较高的水泥，从而相应的降低水泥用量。其次合理科学地添加外加剂，试验控制混凝土的配合比。对混凝土拌合时间进行严格控制，每盘拌合时间至少为三分钟，从而保证在混凝土生产中可以充分发挥外加剂作用。严格控制混凝土塌落度，如果不合格就不能够投入使用，以免在使用过程中产生裂缝。在基层施工的时候要严格控制含水量，使得混合料含水量不会超过施工规范范围内最佳的含水量。混凝土在碾压完后需要及时的养生保湿，结束后要立即作下封层或作透层，使得基层水分不会迅速流失。下封层完成后，需要尽快的将沥青面层铺筑好，以免基层在暴晒时开裂。

沥青的铺筑对于减少裂缝的生成有重要影响，因此在铺筑沥青的时候，在比较高级的公路施工时，要在国产沥青中掺入如丁苯橡胶这类高分子的聚合物，从而使得沥青的稳定性和粘度提高。为了减缓沥青的老化，可以添加树脂型改性沥青，为了降低沥青的混合料的低温开裂情况，我们应该优先选择延度大及稠度较低的环烷沥青。为了减少基层在暴晒时开裂，我们要及时将沥青铺筑好。

2.2 混凝土的施工温度控制措施

为了降低裂缝出现的可能性，我们需要采取措施对温度应力进行控制。第一，在对混凝土进行拌合时，要冷却碎石从而使得混凝土浇筑温度得到降低。第二，在夏天對混凝土进行浇筑时要降低浇筑的厚度，并通过浇筑层面进行散热。第三，将冷却管埋设于混凝土中，通过注入冷水对内部进行降温。第四，对混凝土入模的温度进行严格控制。总之，在混凝土凝结硬化的过程中，要及时了解其温度的变化情况，对其内部温度情况进行随时监测，这对于采取相应的技术措施，确保在混凝土的施工中不会产生过大温度应力以及避免产生温度裂缝有着重要作用。我们可以使用圆盘式的温度计对混凝土进行测温，分别对混凝土内外的温度进行测定。把温度计的感应棒置于模板的外侧，在混凝土的保温罩内对混凝土的表面温度进行测定。在混凝土进行浇筑前需要在模板上提前留出测温孔，并将圆盘式的温度计置于测温孔内对混凝土的内部温度进行测定。在混凝土完成浇筑后，需要每两小时对混凝土的内外温度进行一次测定，并将测定的温度进行记录，计算出混凝土的内外温差。

2.3 混凝土的施工中工艺质量控制措施

对路桥工程进行施工时，对于顶帽、托盘以及墩身应该通过一次性的方式立模，先对托盘以及墩身处的混凝土进行施工，然后将安装完成后的顶帽等处的钢筋吊装到位，最后对顶帽等处的混凝土进行施工。在浇注的时候，我们应该通过汽车泵将混凝土送达墩顶，在泵管的出口位置通过连接泵送的软管最终使得混凝土送达需要浇注的部位，整个的浇筑主要采用的是分层施工以及逐层振捣方式。浇注的顺序主要为从墩身一侧向另一侧往复的进行移动浇注，也就是说在浇筑完一层后即刻返回来，再进行下一次的移动浇注，从而保证混凝土得到均匀的施工。大体积的混凝土在施工中，每层浇注的厚度一般不能高于三十厘米，振动棒振捣的时间每次不能高于二十秒，一般振捣到混凝土开始泛浆为宜。振动棒位置与模板边缘的距离以高于二十厘米为宜。

2.4 混凝土的养护质量控制措施

大量的实践都表明，很多混凝土之所以会产生裂缝主要还是由于养护工作的不到位所造成的。所以在路桥的施工中我们要保证混凝土养护的质量。首先，要防止混凝土内部与外部的温度出现较大温差，防止其表面温度出现梯度变化。其次，冬季需要控制好浇注时的施工温度，并采取一定的措施使得浇注时的温度高于混凝土在使用期间稳定的温度。最后，当混凝土完成浇注后，对于裸露在外面的混凝土要覆盖塑料薄膜，进行养护工作，必要时还应该采用蒸汽养护从而保证养护的质量。

3 结束语

综上所述，公路桥梁施工过程中的混凝土裂缝问题不仅会严重影响道路及桥梁的施工质量，甚者会危害人民的生命安全。所以要解决有关裂缝的问题，就要对混凝土原材料进行严格控制，施工前要合理的设计荷载，时刻注意施工中的温度变化，以及对混凝土的凝结时间严格控制。只有这样，才能有效的减少裂缝的形成，从而保障道路及桥梁的施工质量，保障人民的生命安全，促进我国经济的快速发展。

参考文献：

[1] 赵丽.高速公路桥梁裂缝的产生机理与应对措施[J].交通世界（建养机械），2013（Z1）：204～205.