桥梁设计与施工中裂缝成因及控制措施

桥梁设计与施工中裂缝成因及控制措施

王波

中交第二公路勘察设计研究院有限公司 湖北省 武汉市 430056

摘要：在桥梁的设计与施工过程中，受到各种因素的影响，桥梁经常会出现裂缝问题，该问题不仅会对桥梁的质量水平造成直接影响，减少桥梁的使用寿命，还会在桥梁正式运行后威胁到人们的人身财产安全。因此相关单位与工作人员一定要重视起桥梁的实际质量水平，对桥梁可能会出现裂缝的进行有效控制，从而提高桥梁的整体质量。

关键词：桥梁设计与施工；裂缝成因；控制措施

1桥梁常见的裂缝

（1）简支梁桥中常见裂缝有：网状裂缝、腹板竖向裂缝、沿翼缘板接缝处的纵向裂缝、腹板斜裂缝、梁侧水平裂缝、梁底纵向裂缝、锚下纵向裂缝、沿预应力钢束的纵向裂缝等；（2）连续梁桥中常见裂缝有：顶板纵横向裂缝；腹板的斜向、水平、竖向裂缝和腹板沿钢束裂缝；底板横向、纵向和斜向裂缝；横隔板竖向、横向及辐射状裂缝等。

2桥梁裂缝成因及分类

根据桥梁裂缝产生的外因分类，大致可分为荷载裂缝、收缩裂缝、基础变形裂缝、温度裂缝、冻胀裂缝、钢筋锈蚀裂缝、施工裂缝等七大类。（1）荷载裂缝：进一步可分为直接应力裂缝和次应力裂缝。直接应力裂缝是指外部荷载引起的直接应力所产生的裂缝；次应力裂缝是指外部荷载引起的次生应力所产生的裂缝。根据荷载作用的不同，荷载裂缝呈现不同的特征。荷载裂缝较经常出现在桥梁的受弯、受剪等部位。例如：墩柱中心受压由于竖向压力的作用，致使柱的轴向缩短而侧向膨胀，在柱的四周形成环向拉力，柱表面出现细微的平行于柱中心的裂缝；主梁或者盖梁跨中或者墩顶弯矩最大截面亦出现与受拉方向垂直的裂缝；主梁梁端腹板或者盖梁柱顶出现大约45°方向的斜裂缝。（2）收缩裂缝：收缩裂缝为常见的裂缝，大多数属于表层裂缝，呈皲裂状，混凝土收缩对桥梁影响不大，主要影响桥梁的外观和耐久性。（3）基础变形裂缝：桥梁扩基或者桩基发生不均匀沉降或者纵横向位移而产生应力，应力若超过构件自身的抗拉强度，将对桥梁相关构件产生变形裂缝。（4）温度裂缝：因外界温度和桥梁构件内温度变化，混凝土因热胀冷缩产生变形，变形产生的应力若超过构件自身的抗拉强度时，则产生温度裂缝。（5）冻胀裂缝：当外界温度低于零度，吸水饱和的混凝土产生冰冻现象，混凝土中的水变成冰，体积膨胀而使混凝土内部产生膨胀应力，导致膨胀裂缝出现。（6）钢筋锈蚀裂缝：因桥梁钢筋构件锈蚀而使钢筋有效受力面积减小，从而削弱混凝土与钢筋之间的握裹力，导致桥梁构件承载力下降而产生锈蚀裂缝，并诱发其他形式的裂缝，导致桥梁构件破坏。（7）施工裂缝：在桥梁构件混凝土浇注、拆模、运输、堆放及吊装等过程中，因施工工序不当、质量把控不严等容易产生各种形式的裂缝。

3桥梁设计与施工中裂缝控制方法

3.1优化桥梁设计方案

想要充分保障桥梁施工过程中不会出现裂缝问题，那么施工单位首先要做的就是对施工设计进行全方面的优化与完善，从而为后期施工提供一个完善准确的施工设计。首先在进行实际桥梁设计之前，设计人员应前往施工地区进行实际环境考察，并将考察所得出的各方面数据进行详细记录，以备后期设计使用；其次在进行设计过程中，设计人员应充分结合前期考察所得出的各方面数据，对桥梁进行科学的统筹规划，从而增强桥梁设计的科学性与合理性。例如在设计中，对于混凝土的配比比例与搅拌时间，设计人员应对其进行准确的规定，将两者的数据精确到一定范围之内，从而为后期施工人员的具体施工提供一个有力的参考依据，提升桥梁整体的施工质量水平；最后为了防止因计算不准确而造成后期施工过程中桥梁荷载不足的问题，设计人员还要尽可能将桥梁施工过程中的荷载范围进行一个明确规定，以此来从设计方面降低桥梁出现裂缝的问题。

3.2材料质量控制

对于桥梁施工过程中所使用的材料，设计人员也同样对其进行严格的规定，并明确的规范施工中所使用的各种材料的型号与大小。而在材料采买方面，施工单位应派遣有着专业技术水平的工作人员对采买工作进行全程跟踪监督，并且在选择材料购买企业的时候，应选择那些有着相关资质证明的企业，不能够贪图便宜选择那些没有资质证明，材料质量得不到有效保障的小企业。

3.3做好温度控制

对于温度控制，施工人员需要对施工地区与施工时间进行全方位的总结考虑，如果施工过程中的昼夜温度比较大，那么施工单位在进行施工过程中不仅要选择那些抗冻性比较强的施工材料，还需要在桥梁表面覆盖上一层薄膜，从而有效的保持桥梁表面的温度。若是施工时间在夏季，那么施工人员不仅要在桥梁表面覆盖一层薄膜，还要做好洒水养护工作，从而保障桥梁表面的水分充足，减少因水分不足而造成的裂缝问题。

3.4加强施工管理

在施工过程中，施工单位应对施工人员的施工全过程进行监督管理工作，尽可能及时发现并制止施工人员的不当行为。例如如果施工人员在进行材料配比的时候没有严格按照设计要求进行，那么监督管理人员就需要对施工人员进行及时制止；再例如为了能够最大限度的减少桥梁可能会出现裂缝的问题，施工单位还要要求施工人员控制好混凝土中的含砂率。只有对施工人员的所有施工过程进行严格的监督管理之后，才能够最大限度的确保施工桥梁的整体质量水平，降低桥梁出现裂缝问题的几率。

3.5做好后期养护工作

在桥梁正式运行之后，施工单位也要对桥梁的实际质量情况进行实时把控工作，如若桥梁出现了裂缝问题，那么施工单位就需要及时对裂缝进行处理，从而保障桥梁的整体质量，提升其使用寿命，防止其存有安全隐患。另外，施工单位还要做好后期的定期桥梁养护管理工作，并且确保养护工作的实际效果能够落实到实处，对桥梁的质量作出最有效的保证。

4桥梁施工过程中对裂缝产生的控制措施

（1）为预防混凝土的收缩裂缝，浇筑完成后的混凝土应及时进行养护；预制T梁应及时拆除钢模板，避免收缩造成竖向裂缝；桥台背墙应设置变形缝，防止混凝土收缩或者不均匀沉降造成背墙开裂；（2）为预防钢筋锈蚀裂缝，施工中发现锈蚀严重的钢筋应禁止使用，对轻微锈蚀的钢筋应进行彻底除锈，适当增加钢筋弥补钢筋锈损，混凝土中可适量加入阻锈剂，防止钢筋锈蚀；（3）为预防碱骨料膨胀裂缝，施工前应对骨料进行检验，对水泥及添加剂的碱含量加以控制，不得大于3.0Kg/m3，做好防水隔离。不使用碱活性的集料，不使用含碱或含碱量低的化学外加剂等；对集料生产、运输堆放及搅拌等工序进行科学管理，防止将含氧化镁或硫酸盐的膨胀集料或生石灰碎块混入集料中。（4）为预防大体积混凝土水化热产生的裂缝，例如桥梁的承台、台身、盖梁等大体积构件在浇筑混凝土过程中会产生大量的热量，导致构件内外温差而产生裂缝。一般在浇筑混凝土过程中应采取措施控制温差：降低水泥水化热；降低混凝土入模温度；加强施工温度控制；改善构件约束条件；提高混凝土的抗拉强度。

5结语

在我国的桥梁设计与施工过程中，裂缝问题阻碍桥梁施工质量水平得到提升，为此，施工单位应从设计过程开始便重视起可能会导致后期出现裂缝问题的因素，再结合施工过程中的各种措施，从而对可能会导致裂缝问题出现的因素进行全方位的控制与管理，最终减少桥梁裂缝，提升桥梁的实际质量水平，保证出行的人身财产安全，促进我国交通运输行业的发展。

参考文献

[1]杨海光.道路桥梁设计施工中裂缝成因及控制措施[J].化工管理,2018(32):69-70.

[2]白锦霞.试述公路桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施[J].绿色环保建材,2018(09):106+109.

[3]王健聪.道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(19):137.