道路桥梁施工中出现桥梁裂缝原因论文Word文件下载.docx

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砂、水泥以及骨料是混凝土的主要原材料，当这些材料达不到要求时，结构就会出现裂缝。

比如当水泥游离的氧化钙含量超过标准时，在凝结过程中，氧化钙水化会因此变慢，致使在混凝土凝结之后依然可以起水化的作用，固定强度的混凝土因此遭到破坏，混凝土的抗拉强度也随之下降，若水泥中含碱量较高，碰到碱活性的骨料时往往会出现碱骨科反应，裂缝也会因此产生。

在施工过程中，混凝土结构要经过一系列的过程，如运输、浇制、存放以及养护等等，如果施工工艺达不到要求、施工质量水平低下，往往会出现横向或纵向的、表面或深层的各种裂缝，这种裂缝更容易出现在细长薄壁的结构上。

2、荷载引起的裂缝

（1）荷载直接应力的影响。

在桥梁工程设计阶段，由于对桥梁荷载的预计不足以及预算错误等造成施工后桥梁本身的荷载能力小于设计荷载能力，在桥梁的施工过程中由于各种的静荷载以及动荷载直接作用于桥梁之上，导致局部裂缝的产生，而且随着荷载的不断施加以及变化，裂缝会越来越大，严重时可能会产生倒塌事故。

另外由于施工过程中施工人员对安全系数的把握不准确，也容易导致桥梁的质量不达标，在外力作用下容易开裂。

在施工过程中，施工人员往往安全意识淡薄，将施工材料随处堆积，导致局部的静荷载过大，当荷载超过桥梁实际荷载时就会产生裂缝。

在施工过程中施工方为加快施工进度，擅自改变施工顺序，不对试块做振动疲劳强度实验，以及监理单位没有充分发挥监督的作用等，都有可能产生裂缝。

（2）荷载次应力的影响。

由于在工程设计阶段没有充分考虑施工过程中可能出现的开洞、凿槽等情况，使实际施工过程中容易引起局部荷载的变化，这些局部的荷载变化在一定程度上会引起裂缝的产生，这些裂缝一般比较微小，很少对桥梁的安全使用造成影响。

在传统的施工过程中，认为次应力对裂缝的影响是微乎其微的，一般在做设计预算时很少考虑，随着科技的发展以及人们对桥梁质量要求更高的情况下，考虑次应力对产生裂缝的影响变成了必然。

3、温度性裂缝

冻胀引起的裂缝混凝土构件是非匀质密实构件，其内部存在各种空隙，当处于吸水饱和状态的混凝土温度低于0℃时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，使混凝土因膨胀而产生拉应力导致裂缝出现；

温度低于0℃和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件，尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%～50%。

冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。

另外，当混凝土中骨料空隙多、吸水性强，骨料中含泥土等杂质过多，混凝土水灰比偏大、振捣不密实、养护不足使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。

4、收缩性裂缝

混凝土在进行施工中的浇筑任务以后，大约四小时水泥就会发生一系列的化学反应，尤其是水化反应最为激烈。

在这个时候，混凝土没有达到硬化的标准，而仍然处于非硬化的状态，所以，这时的收缩形式为塑性收缩。

一些骨料在下沉中会受到钢筋强烈的阻挡，加上在塑性收缩的影响下，容易形成沿着钢筋方向而生成的裂缝。

混凝土的缩水性和缩干性收缩发生在混凝土硬结之后。

由于硬结后的混凝土的温度会随着表层水分的蒸发而降低，进而导致其体积不断缩小。

整个混凝土表面水分丢失快，而内部却相对很慢，所以，引起混凝土表面和内部的收缩性能不同，强度大小不一致，使混凝土被钢筋强烈的束缚着，而产生明显的裂纹。

在混凝土的硬化中常见的另一种收缩类型就是自生收缩。

它的收缩反应与外部温度没有关系，这一自生收缩是水泥同水发生的水化反应。

在高温情况下最容易发生的反应就是碳化收缩，由于大气中二氧化碳和水泥容易发生一些化学反应，所以收缩变形的出现就见怪不怪了。

碳化收缩的发生条件必须是极高的温度，并且它的反应强度会随着大气二氧化碳浓度的变化而变化。

影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：

水泥品种、标号及用量。

水泥标号越低、单体积用量越大、磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。

良好的养护方法可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。

养护时间越长，则混凝土收缩越小。

5、施工的技术不合理引起的裂缝

裂缝的出现有时也会是因为在施工时技术的不合理造成的。

譬如在施工过程中，施工工人任意踩踏、随意摆放需要施工的材料，导致这些材料还未开始使用就由于工人的疏忽而出现质量问题；

另一方面，在施工过程中，施工单位有时根本就没按预定的设计图纸进行施工，而是随意更改致使建造出来的桥梁的质量很难得到安全保证，以致裂缝现象的产生。

与此同时，因为位置或空间的原因，建造的材料在运输过程中，很容易因为某些因素而使得质量受到影响，譬如长时间对混凝土进行搅拌或运输，则会加快混凝土干燥的速度，使其黏度得不到保证，最终导致裂缝的出现。

二、道路桥梁施工中桥梁裂缝的控制措施

1、严格控制混凝土的组成材料

要想解决混凝土裂缝的问题，我们就要加强对混凝土的组成材料的严格控制。

只有保证混凝土的组成材料，才会符合设计中的预算荷载。

另外，我们一定要保证混凝土的组成材料的配比度具有完善的合理性，同时还要及时的搅拌，要根据规定和实际的情况来计算混凝土的配比度，在搅拌的时候对加入的水量要控制好，从而来控制混凝土体积的变形，增加混凝土的抗裂性。

2、加强对设计的控制

在设计中一定要注意约束状态下和自由变形状态下的结构，也就是常说的“抗”与“放”。

所谓“抗”就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施。

“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。

设计人员应灵活地运用“抗-放”结合，或以“抗”为主，或以“放”主的设计原则来选择结构方案和使用的材料。

设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。

如因结构或造型方面等原因不能回避时，应做局部处理，如在转角处做圆角，突变处应加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋，对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。

积极采取补偿混凝土技术。

在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。

要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，事实证明，效果很好。

对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用60d龄期混凝土，以减少混凝土单方用灰量，并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。

温度的控制也是一种很好防治裂缝的方法，其操作的重点就在于控制混凝土施工时的浇注时间和速度，进而达到加强温度的控制。

一般情况下，冬季应进行混泥土表面的保温措施的处理；

夏季则需要在混凝土的骨料洒水来降温处理。

4、采用先进工艺技术及时修复裂缝

（1）对于严重裂缝采用灌浆修复法。

一般来说这种方法的适用对象即是指该裂缝已严重影响桥梁结构安全，无法利用表面修复的方法来改善，而只能采取灌浆修复来进行。

该方法的操作主要是将浆液利用真空设备压入裂缝，随时间的推移浆液逐步硬化，并最后与混凝土形成一个稳定性强的整体结构，不仅密闭性能好而且还可以达到修复裂缝的目的。

（2）对于表面和深度裂缝进行表面修复法。

作为修复裂缝最为广泛且效果较为明显方法之一，表面修复法不仅对对混凝土结构承载力的影响最小，而且对于混凝土表面和深度裂缝效果也最为明显。

一般是在混凝土裂缝表面涂抹水泥浆进行操作；

对于有些工程则是采取涂抹环氧树脂胶泥；

若裂缝因为应力继续开裂则应将玻璃纤维网格布粘附在裂缝表面来进行裂缝修补。

（3）结构加固法。

结构加固法主要是运用于公路桥梁中由于存在某些裂缝而改变混凝土的结构性能的裂缝。

结构加固措施可以对混凝土补强、增加混凝土结构的预应力及加固支点等等。

（4）嵌缝修复法。

具体操作是在混凝土的裂缝处开槽，并将止水材料填充在开好的槽内，这样不仅可以封堵裂缝，还可以平整裂缝外观。

三、结语

总之，要保障公路桥梁的建设长久安全就得认真落实各个方面的要求，以科学的方法、负责的态度去预防和处理路桥裂缝问题，最终实现便捷而又安全的交通出行。

参考文献

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