公路桥梁施工过程中裂缝产生原因及应对策略

焦八一

安徽路达公路工程有限责任公司 安徽安庆 246003

1 公路桥梁病害情况

现浇实心板：经现场抽样勘测，裂缝均按横桥呈“一”型分布，裂缝间距以30-50cm分布，每一模中有7-11条裂缝（模板长宽为2.4m×1.2m）。抽样检测两条裂缝，最大缝宽0.062mm，最大缝深45.6mm。现浇简支T梁：经现场抽样勘测，裂缝主要分布在距梁端1.3-18.9m之间（梁长20m），裂缝间距以15-50cm分布，每片梁大约有50条裂缝，裂缝长度在20-75cm之间，宽度在0.03-0.20mm之间，深度在40-130mm之间。梁板外观局部有蜂窝麻面、涨模、模板变形等缺陷。马蹄形部分底端、侧边均有不同类型的缺陷。裂缝调查：现场普查裂缝数量及分布：检查裂缝数量、长度及宽度，对裂缝位置进行标识，并作好记录，观察后期发育情况。

2 公路桥梁裂缝成因分析

根据裂缝成因，具体可分为塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、温度裂缝三类。

2.1 塑性收缩裂缝

完成浇筑作业后，由于混凝土尚未达到凝固状态，在与空气接触后形成塑性收缩裂缝，与混凝土表面失水过快有关[1]。从发生时间来看，塑性收缩裂缝主要集中在干热天气或是现场风力等级较高的天气，形态方面具有中间宽、两端细长的特点，不同因素作用后的裂缝长度存在差异，最大可达到2～3m。

2.2 施工角度分析

施工中严格按照设计图纸和规范施工，梁板浇筑前也进行了预压试验，预压试验值合格，排除了地基基础沉降导致裂缝形成的可能性。由于临时通车时，桥梁沥青混凝土铺装尚未施作，仅进行了水泥混凝土的铺装，水泥混凝土的铺装层平整度与沥青混凝土路面相比相差甚远，特别是在伸缩处还有10cm的高差，虽然在伸缩缝两侧进行了临时堆砂处理，但车辆通行时，车辆不可避免产生跳动颠簸，特别是重载车辆，反复对桥面产生了很大的冲击荷载，冲击系数值很大，致使构件承受了较大的弯矩，从而导致构件中部区域的下部产生了裂缝。

2.3 施工因素

任何工程在施工过程中都应该秉承严谨和科学的理念。但是人不是机器，有时难免会在工作中出现一些失误，这些失误都可能对公路的质量造成影响；即使在零失误的情况下也可能由于施工队的技术不够完善使公路质量下降。因此，施工队要具备现代化的施工技术，事先设计好公路工程的方案和重要施工细则，把握好原料的配合比，全面了解结构施工，将路面处理的注意事项等等都考虑到位，才能使公路的质量以及通行车辆的安全性得到保障，这些都是公路产生裂缝的潜在因素。

2.4 荷载问题

荷载量也是公路设计时需要重点考虑的问题之一，道路桥梁不能无限承重，根据使用材料以及施工技术会对工程的承载力进行计算，如果超出了公路的承载力就会坍塌。很多研究表明大部分公路坍塌的原因之一就是承载力超出既定的标准，承载力过大就会导致公路路面上出现裂缝，裂缝的出现会降低密度，进而损害公路强度，内外夹击导致公路最终坍塌[2]。

3 公路桥梁裂缝的治理办法

3.1 优化混凝土配比

合理的配比有助于提高混凝土质量，对此需通过试验确定合适配比，作为正式生产的指导，安排专员全程监督，若混凝土性能存在异常，需加强检验并合理调整配比。此方面的工作具体可从如下三点入手。①经试验后确定合适配比，以低热水泥较为合适，在维持混凝土质量稳定的前提下减少水泥用量；加强对骨料质量的控制，避免含泥量过高的情况。②做好混凝土生产前的准备工作，合理优化工序，要求现场温度适宜，各项施工机具的性能以及原材料的质量都满足要求。③加强对模板质量的控制，要求其结构合理，尤为关键的是非连续端底模，该处易发生混凝土裂缝现象。此外，诸如振捣时间和点位、各层厚度等均要得到有效的控制[3]。

3.2 现浇实心板

在板梁底沿纵向粘贴一层碳纤维布[4]进行处理，粘贴碳纤维布之前应对原桥的裂缝进行处理，裂缝宽度小于0.15mm的采用环氧胶泥封闭；裂缝宽度不小于0.15mm的采用毕可法压注改性环氧胶液进行处理。现浇实心板裂缝处治构造图见图2。粘贴碳纤维布前应对混凝土表面进行打磨、清理，处理后的表面须满足施工工艺要求。纵向碳纤维布采用50cm宽的碳纤维布条带进行处理，条带之间间隔30cm，并在板梁两端分别设置两道碳纤维布压条，压条宽度为50cm，压条间隔为100cm。

3.3 设置冷却管

混凝土产生温度裂缝的主要原因是由于内外部温度差值较大，为了平衡内外温度差，防止水化热的产生，南崔路分离立交桥重力式桥台在浇筑混凝土施工时，可以采用设置冷却管方式，即选择强度高，热传导性能好的铁管，公称直径为42.3mm，并设置两层，分别安装在桥台底部以上1m的位置与底部以上2.5m的位置，其中，环形冷却管距离桥台前墙的距离分别为1m和2.2m，距离侧墙的距离分别为0.8m以及1.6m。当冷却管自浇筑混凝土时即通入冷水，通水时间为7天，在浇水过程中，进出水口的水温差不得大于10℃，而水温与混凝土内部的温差值不得大于20℃。通过这种方法，缩小了混凝土的内外温差值，内部热量释放得到有效控制，这就降低了发生水化热的概率，对温度裂缝的产生起到抑制作用[4]。

3.4 沥青路面再生技术

沥青混合材料在高温状态下具有很好的延展性能，可以在一定范围内进行拉伸，但在公路出现裂缝的情况下，沥青混凝土材料也受到了一定损坏，这就需要运用沥青路面再生技术，不仅能在很好地完成路面养护工作的前提下节约资源，还能提高资源利用率，顺应了现代社会可持续发展战略。沥青路面是保障公路桥梁平整必不可少的因素，沥青路面再生技术可分为冷再生和热再生两种方式，沥青回收后再加以加工利用，既不破坏公路的整体，又能很好地完成路面的养护工作，此技术更加保障了公路桥梁为社会服务的功能。

3.5 路面基层质量控制

在施工中要提升路基的强度和稳定性，路基稳定会增强路面的质量。在材料的选择上执行严格标准，提升路基的稳定性，还需要保证道路路基的密度以及厚度的统一，为混凝土的铺设奠定基础[5]。

3.6 沉降、塑性收缩及温度的控制措施

考虑到施工现场土质不均的问题，应在地基施工环节做好质量控制，以免发生不均匀沉降现象，如夯实土层、选择刚度表现良好的钢筋等。含水量是影响混凝土质量的关键因素，结束浇筑后加强对该指标的监测，若出现水分异常散失的现象，则必须通过洒水等方式给予补水处理，以免出现塑性收缩裂缝。温度不当是引发混凝土裂缝的重要成因，在现场温度偏低的情况下，可通过对模型加热的方式加以处理，如蒸汽加热则较为可行，目的在于确保模型温度不低于10℃。此外，混凝土湿度的控制也尤为关键，要求该指标稳定在90%左右，并且每1h的温度变化幅度不超过10℃。

3.7 灌浆法

这种修补方法主要是利用水泥或者化学浆液，将其灌入混凝土的裂缝当中，使浆液在混凝土的缝隙当中扩散、固化，固化后的浆液具有较高的黏结强度，能够与原有混凝土黏结在一起，而形成一个整体结构。一般采用的化学浆液包括环氧树脂浆液、甲凝浆液、水玻璃、丙烯酞胺、丙烯酸盐等，当这些不溶物填充到混凝土缝隙当中，其不透水性使混凝土结构强度增大，能够收到良好的修补效果。

3.8 加强施工设备管理

现代工程建设离不开设备的支持，在设备的辅助下施工速度以及质量都得到了极大的提升。在混凝土搅拌以及浇筑中也会使用到很多的设备，如果不能做好设备维护以及检修工作，出现故障就会会影响混凝土的刚性。但是当前大部分施工中工作人员对设备的维护不到位，不仅影响施工质量，还会对操作人员的安全造成威胁。

4 结语

综上，公路桥梁建设领域对于预制箱梁的需求量较大，但受材料质量、工艺方法、现场温度等多方面因素影响，裂缝问题较为常见。本文从该裂缝的成因入手，明确具体的影响因素，而后对预制箱梁的各施工环节展开针对性分析，提出相应的防治措施，希望给相关工程人员提供参考，切实提高预制箱梁整体品质，为桥梁建设创设良好条件[1]。