道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析

道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析

摘要：在多年工作经验的基础上，对公路桥梁建设的施工现场进行详细分析，总结出现在桥梁建设中的裂缝问题，并对裂缝的类型进行归类，查找分析裂缝出现的原因，方便人们进行施工操作，进而预防裂缝的发生，高质量完成桥梁的建设。

关键词：公路桥梁建设；裂缝问题；裂缝种类；裂缝原因

只有认真查找桥梁工程中的裂缝出现的原因，才能使广大工作人员了解每种裂缝出现的可能因素。就桥梁建设过程中产生混凝土的桥梁裂缝种类的原因，可以归为以下几种：

1 荷载性裂缝

荷载裂缝是混凝土桥梁在通常情况下的动、静荷载以及由次应力产生的裂缝。由荷载而导致的裂缝主要包括直接的应力裂缝和次应力裂缝这两种。

所谓的直接应力裂缝就是由外部荷载而引起来的直接应力所导致的裂缝。这种裂缝出现的原因有多种，主要包括以下几个阶段带来的缺陷：

①设计计算阶段，在这阶段存在很多因素导致桥梁裂缝。进行结构计算时，有的施工单位不计算，或者计算出现漏洞；计算的模型设计不合理；对桥梁荷载存在少算、漏算的现象；桥梁结构的预先受力假设与实际中所承受的压力不相符；对于内力计算和配筋计算出现失误；桥梁结构的安全系数达不到标准等，这些都是设计计算阶段中引起裂缝的原因。另外，当进行结构设计时对施工可能性考

虑不细致甚至不考虑；设计的断面结构不充足；结构中设置的钢筋数量较少或者布置有误；桥梁结构刚度不够；设计图纸各项指标表示不清楚等也是其中不可忽视的原因。

②施工阶段，在桥梁施工建筑阶段，如果不加限制对放置堆砌施工材料，并擅自变换结构施工的顺序，改变了桥梁结构受力的特点，随便对施工对象进行翻身、起吊工作，以及运输、安装过程；不根据设计的图纸进行施工，改变了结构的应该的模式；对结构的机器震动所产生的疲劳不做及时的强充验算工作。

③使用阶段，桥梁使用实行阶段中，造成桥梁裂缝的原因主要有：实际的过桥车辆超出原本设计载荷重量型的车辆过桥；来自车辆和船舶的直接接触与撞击；大风、雨雪、地震和爆炸等天然环境的影响。

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：所谓的次应力裂缝指由外部荷载引起次生产力而产生的裂缝。在次应力裂缝中，产生裂缝的原因有以下两种：

①在进行外荷载设计时，由于结构和实际工作状态与常规计算存在很大的出入，有时不考虑计算，使得某些部位由于次应力而引起结构开裂。

②一般情况下，很难对桥梁结构中常常出现的开洞、凿槽和牛腿设置等工作进行准确的图式模拟计算，而仅仅依靠经验估计来设置受力的钢筋。在这种情况下，受力结构在挖孔工作完成后，将会产生一定强度的力流绕射现象，而且在挖凿的空洞附近力流密集，应

力大量汇聚。尤其在跨度较大的截断钢筋束处设置锚头，所设的锚头断面附近，就常可看到裂缝的出现。所以说，如果对桥梁结构处理不合理，在相应施工对象的结构拐角或者构件的形状突然发生变化的地方，还有受力较大的钢筋截断面附近很容易有裂缝发生。

2 温度性裂缝

2.1 较大年温差的影响

我们都知道，一年中的温度差缓慢的变化着，四季温差虽然幅度变化不大，但是我国一般以冬夏的温度作为变化幅度，尤其是以一月和七月的平均温度为温度变化幅度。这样对桥梁结构的影响可想而知，温度差影响桥梁结构，主要将导致桥梁纵向的位移。当结构发生位移受到一定的限制时，就很容易引起温度裂缝现象，如常见的拱桥和钢架桥等。因为混凝土有蠕变的特性，所以在年温差范围内进行计算时，不可忽略对混凝土弹性实现一定程度的折减。

2.2 高强度日照的影响

由于桥面的板块和桥主梁以及桥墩的一面受到阳光强烈的照射，使桥梁整体受热不均匀，被曝晒的地方温度明显比其他地方的温度高，桥梁的温度呈非线性式的梯度分布结构。又因为自身对受力的约束，使得桥体局部的拉力和应力较大，引起裂缝的出现。

2.3 突然降温的影响

日照和骤然降温是使桥梁出现结构温度裂缝最为常见的原因。如果正常的天气突然下大雨或者突然来冷空气，会导致桥体的表面温度骤然下降，甚至是日落都会引起结构外表温度的降低。但是桥梁

的内部温度却下降的很缓慢，这样，内外温差引起的桥梁温度梯度，直接会导致桥梁结构裂缝。在对日照以及突然降温进行内力计算的时候，可以把设计规范起来，并结合实际桥梁的资料进行计算，而混凝土的弹性量则不需考虑折减。

3 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。对于温度和收缩引起的裂缝，增配构造钢筋可用明显提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁结构。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋小距布置。

4 工艺质量性裂缝

较低质量的施工工艺同样是产生混凝土裂缝的原因之一。在砼结构中，如果施工工艺不正确，很容易产生钢筋各个方向上的裂缝，不同的原因将会出现不同部位或者是不同走向的裂缝，并且裂缝的宽度也来自不同因素的影响。如果混凝土的保护层超过一定厚度，就会使它所承受的不同方向的钢筋对应的保护层也开始加厚，这种情况下，直接导致整个构件的高度降低，而产生垂直方向的钢筋裂缝。如果混凝土的振捣工作进行的操作不合格，会引起荷载裂缝，而不合格的操作往往包括振捣过程不均匀也不密实等。另外，混凝土的流动性能很差，这样使得混凝在硬化前很难做到充足的沉实，造成硬化后的沉实量过大，引起裂缝。还有很多由于工艺技术引起的混凝土裂缝，如对混凝土搅拌时间、运输时间的控制以及对接头部分的处理等。

5 结束语

桥梁建设中最值得关注的问题就是桥梁裂缝问题，引起裂缝的原因有很多种，有的甚至是因很平常的不被重视的因素导致，所以，