道桥工程中的裂缝防治措施研究

曾庆贺，江沈平

(杭州先高路桥工程有限公司)

1 查找造成道桥工程裂缝的原因

1.1 荷载造成的裂缝

因为荷载造成的裂缝一般有两种，一种是直接应力裂缝，另一种是次应力裂缝。直接应力裂缝的成因包括，在进行路桥设计时，设计人员在计算结构的有关数据时，因为疏忽，造成的载荷漏算，从而从设计图纸中就存在了结构尺寸不标准的现象。而在施工过程中，施工人员没有按照图纸严格施工，并且对预制结构的受力情况不明了，也存在施工的不当。这就使在道桥正式通行后，过往的车辆的荷载超过了设计时的荷载。再加上，天气的变化，遇上暴雨、地震、海啸等自然灾害，也会造成道桥的裂缝。

次应力裂缝的成因包括，实际建造的道桥与通过理论和公式得出的结果之间存在的偏差，再加上，在施工时，根据需要进行打洞、添设牛腿等结构，都会使实际的受力情况跟图纸设计的受力情况存在偏差，也会导致裂缝。

1.2 水分挥发造成道桥工程的裂缝

在实际的操作中，水分的挥发也会引起裂缝的出现，而引起水分挥发的原因，主要有四种，第一种是塑性收缩，第二种是缩水收缩，第三种是自生收缩，第四种是炭化收缩。

在道桥建造过程中，少不了浇筑这个环节，混凝土在浇筑4h过后，就会与水发生剧烈的化学反应，这时候，水分也会随着快速蒸发，相应混凝土也就发生了塑性收缩。随着水分的蒸发，混凝土就会出现板结的现象，表面的水分在悄悄的挥发，从而使内部的水含量降低，整个浇筑的结构体积变小，这就是混凝土发生的缩水收缩。在整个过程中，混凝土和水之间都有不同的化学反应，并且也在不断的消耗水分，这就是自生收缩。在空气的湿度非常大的时候，空气中的二氧化碳也会与混凝土中的某些成分发生复杂的化学反应，这也会使混凝土发生收缩，这就是炭化收缩。

1.3 地基变化造成道桥工程的裂缝

在进行道桥建设的前期进行考察，但是没有对地质进行仔细的勘察，没有充分了解地质特点，受到外界的影响，或者本身土质原因，都会造成地基下沉，或者在水平方向的移位，使整个地基的结构发生改变，从而产生的附加应力，已经大于混凝土结构本身可以承受的拉伸能力，就会使道桥出现裂缝。除了土质的问题，在道桥的使用过程中，如果天气寒冷，使地基呈现冻土的现象，也会引起地基的结构变化。

1.4 温差过大造成道桥工程的裂缝

一年四季，由于地球公转导致的温度差，还有地球自转过程中，使日照的时间不一，形成的昼夜温差。同时还包括，在用蒸汽进行道路养护，或者施工的操作不当引起的温差。除此之外，还有自然灾害，以及不可抗拒的温差，都会使混凝土的强度变化，从而影响钢筋和混凝土的粘合度降低，这样就使道桥的结构不再稳定。

1.5 因施工操纵不当造成道桥工程的裂缝

在进行购置支架的时候，应该充分考虑其所承受的负重，以及在运输过程中所造成的水分蒸发问题。因为，如果支架的负载能力过低，就会在混凝土浇筑完成后，不能承受整个道桥的重量而导致发生断裂。同时，在运输混凝土的过程中，有时候会路途过远，再加上途中发生不可预知的情况，都会使水分蒸发过多，从而使混凝土的体积缩小，达不到预期的承载能力。而且，在采购预制板时，没有充分测试产品的质量，使很多模板安装后，因为刚度不够，会出现变形的情况。所以，在施工过程中，工艺的质量高低，直接影响着整个道桥的质量。

2 针对道桥工程中裂缝的防止措施

2.1 平衡荷载

(1)在对道桥进行设计时，设计人员应该对道桥的结构进行充分了解，并且从不同的角度和层面，对道桥的受力情况进行分析。更重要的是，时刻紧密联系实际，运用不同的运算方法进行计算，对结果反复比较，最终得出最接近实际的模型。(2)施工单位和施工人员，要进行良好的沟通，并且将图纸中的全部内容进行传授和消化，并且要求施工人员要加强质量观念，完全按照图纸来进行施工，不要任凭主观思想进行。(3)在道桥通行之后，要明确标识载重能力，对过往的车辆严格监控，对于超载的车辆通过，要加大惩罚力度。同时，公路部门也要加强养护和维修的工作。

(1)在混凝土结构上，需要进行打洞、开凿的位置，应该添置合理的钢筋，来增加抗拉伸的力量。(2)设计人员在设计道桥结构的时候，应该充分考虑形状发生突变产生的次应力，从而建设发生突变的形状设计。(3)设计人员在设计的时候，也要将因为混凝土产生的收缩现象，所产生的次应力考虑在内。

2.2 减少水分挥发

(1)在选购钢筋材料的时候，为了增加受力的强度，施工单位要尽量选择一些直径较短的钢筋材料。(2)在选购水泥的时候，为了可以降低混凝土的收缩程度，可以选择普通的水泥，亦或者采用火山灰制作的水泥，这些类别的水泥收缩性比较差。(3)在选购骨料的时候，要充分认识骨料的种别，也会对混凝土的收缩有重要的作用。所以，施工单位尽量要选择一些颗粒直径比较大，并且吸水性差的骨料。(4)为了可以延长道桥的使用寿命，在完成建设工程之后，要对混凝土及进行定时足量的浇水，从而加强道桥的养护工作。

2.3 稳定地基

(1)在进行道桥建造之前，要到实地进行详细的地质勘查，并且要在不同的勘测点进行检测。勘测点的选择要在不同的区域，同时，根据建造的要求，进行选择科学的深度进行勘测。(2)根据实际的地质情况，进行相应的打地基，充分将不均匀的材质，纳入荷载的范畴。

2.4 降低温差

在进行道桥建造之间，应该认真向当地的气象部门，询问近期的气象情况，并且做详细的分析。在选择水泥种类的时候，应该侧重水化热低的种类，同时，在骨料进入模板的时候，要降低骨料的温度，以免引起混凝土内外的温度变化过大，造成混凝土的水分蒸发。在大自然的正常变化中，四季温差和昼夜温差，也会引起混凝土的结构变化，应该根据实际情况，进行相应的保温，或者喷水的措施来进行养护。

[1] 杨伟林，张艺.桥梁施工中混凝土裂缝的成因分析及预防措施[J].科技信息，2010，(27).

[2] 唐伟.沥青混凝土路面裂缝的分折与防治[J].科技资讯，2010，(6).