公路橋梁裂縫產(chǎn)生的原因及預防措施

盧鳳嶺

（滄州交發(fā)工程項目管理有限責任公司，河北 滄州 061000）

0 引言

公路橋梁工程受氣候、設計、施工材料和技術等方面的影響，容易產(chǎn)生裂縫等病害，從而影響公路橋梁工程的整體質(zhì)量，給人們的日常出行帶來安全隱患。因此，應分析公路橋梁工程產(chǎn)生裂縫的成因，不斷提高施工水平，減少公路橋梁工程裂縫等早期病害的出現(xiàn)，為人們的安全出行提供保障。

1 公路橋梁裂縫的類型

公路橋梁的裂縫有許多種類，其主要類型有橫向裂縫、塊狀裂縫、不規(guī)則裂縫等。根據(jù)產(chǎn)生原因的不同，橫向裂縫可被分為荷載型裂縫和非荷載型裂縫。荷載裂縫主要是由于公路橋梁工程在設計與施工之時存在不合理之處，再加上工程投入使用后長期超過限定荷載，導致公路橋梁基層長期承受超出強度范圍的拉應力，從而使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞，最終導致裂縫出現(xiàn)。非荷載裂縫是橫向裂縫最常見的表現(xiàn)形式，主要由溫度變化、材料收縮、施工不到位等因素所引起，從而降低公路橋梁工程的耐久度。

塊狀裂縫是將路面分割成了縱橫交錯的塊狀，其產(chǎn)生原因主要有兩種：第一種是由于公路橋梁材料本身的橫向裂縫和縱向裂縫不斷發(fā)展，縱橫交錯所形成；第二種是路面基層因發(fā)生塊狀開裂而產(chǎn)生了反射裂縫。

不規(guī)則裂縫主要是由混凝土收縮所引起，而導致混凝土收縮的原因主要有兩種：第一種是外部因素，主要包含環(huán)境、濕度、鋼筋約束等；第二種是內(nèi)部因素，主要包括材料的種類、質(zhì)量、級配。

2 公路橋梁裂縫的危害

公路橋梁工程中的裂縫不僅會影響其整體美觀，也會引發(fā)公路橋梁的結(jié)構(gòu)性損壞，若不及時修復會危及過往車輛的安全。當橋梁工程出現(xiàn)裂縫，會降低橋梁中混凝土的抗?jié)B能力，從而引起內(nèi)部鋼筋的生銹、腐蝕，甚至導致混凝土碳化，硬度過高，材料的耐久性下降，使得橋梁的承載力不足。

另外，如果公路橋梁中的裂縫長期存在，那么在過往車輛的壓力作用下，一些細小裂縫會進一步發(fā)展成為寬裂縫，從而可能會導致公路橋梁的坍塌、陷落等安全事故，大大縮短了公路橋梁的使用年限。裂縫的產(chǎn)生會在不同程度上對公路橋梁造成危害，相關工作人員應及時地對裂縫進行修復，避免在氣溫、環(huán)境、車輛通行產(chǎn)生的壓力等因素影響下，逐漸形成深層的裂縫。這樣不僅會影響公路橋梁的荷載強度，也會導致公路橋梁整體結(jié)構(gòu)受到破壞，進而對其穩(wěn)定運行造成負面影響。

3 公路橋梁裂縫產(chǎn)生的原因

3.1 工程設計

公路橋梁工程的一大特點是具有整體性，在進行設計時會從系統(tǒng)性方面考慮，設計相應的路基、路面以及配套的地下排水系統(tǒng)。但現(xiàn)有的公路橋梁工程設計還存在一些問題，例如設計不規(guī)范、設計防水能力不足等。除此之外，如果設計人員沒有進行細致的現(xiàn)場勘查工作，對現(xiàn)場反饋的數(shù)據(jù)及信息處理不完善，那么公路橋梁工程的相關數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)偏差，導致公路橋梁工程不合規(guī)范，出現(xiàn)一系列裂縫等質(zhì)量問題。一旦出現(xiàn)設計項目錯漏或設計不規(guī)范的情況，即使在施工環(huán)節(jié)不出現(xiàn)任何問題，也會引起公路橋梁工程中的裂縫出現(xiàn)，嚴重影響公路橋梁工程的強度和質(zhì)量，縮短其使用壽命。

3.2 施工材料

混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量會影響材料的質(zhì)量，如果使用的材料不符合規(guī)定標準會導致混凝土裂縫出現(xiàn)。瀝青、混凝土、砂石是公路橋梁施工中最主要的施工材料，這些材料具有施工簡單、成本低廉等優(yōu)點，在路面鋪設和橋梁施工中被廣泛使用。但瀝青、混凝土材料也存在一些缺點，在使用其鋪設路面時較容易出現(xiàn)裂縫，水會順著裂縫向下滲透，導致路面產(chǎn)生質(zhì)量問題，使其承載能力降低，使用壽命縮短。

此外，在調(diào)制混凝土材料配比時，對各種材料的比例控制不當時也會引起裂縫的產(chǎn)生，尤其是含水量，如果含水量較高，水分一旦蒸發(fā)，就會造成混凝土收縮，進而導致出現(xiàn)裂縫。同樣，若配比中混凝土比例較高，此時水分較少，混凝土會出現(xiàn)干縮現(xiàn)象，也會導致裂縫的產(chǎn)生。

3.3 溫度

我國大多數(shù)內(nèi)陸地區(qū)屬于大陸性季風氣候，氣候具有復雜多樣性，尤其是溫度變化顯著。混凝土材料作為公路橋梁施工的主要材料之一，極易受氣候因素的影響，使其材料本身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和均勻性降低，從而增加長期使用過程中各種裂縫產(chǎn)生的概率。熱脹冷縮是基本的物理變化規(guī)律，也是裂縫出現(xiàn)的主要原因之一，這些裂縫很容易在特定地區(qū)的特定氣候條件下，受溫度和濕度變化的影響，而水在裂縫中積累，尤其是在冬天氣溫極低的北方，裂縫中積聚的水分會結(jié)冰，從而增大其體積，使裂縫情況越來越嚴重。

3.4 施工人員

部分施工人員的實際操作水平有限，對施工問題缺乏深層認知，其在施工過程中很可能出現(xiàn)操作不規(guī)范、操作失誤等情況，并且由于其專業(yè)素質(zhì)有限，無法在問題發(fā)生的第一時間進行合理的判斷，為工程整體質(zhì)量埋下隱患。

3.5 荷載作用

公路橋梁工程會承受相當大的荷載，在日常使用過程中，公路橋梁所承受的荷載持續(xù)加大，會使整座橋體處在疲勞狀態(tài)下，隨著時間的推移會形成不同程度的裂縫，因此荷載是導致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因之一。雖然混凝土具有很強的耐久性，但是在各種外力作用下，混凝土強度仍然會受到影響，當混凝土的最大承受能力小于被施加的荷載時，就會出現(xiàn)裂縫。

4 公路橋梁裂縫的預防措施

4.1 規(guī)范工程設計

在公路橋梁工程施工前，需要制訂科學、完善的工程設計方案，確保在設計階段沒有錯項漏項，防止因設計造成公路橋梁工程出現(xiàn)裂縫而引發(fā)施工質(zhì)量問題。在公路橋梁工程施工之前，應選擇具有相應設計資質(zhì)的正規(guī)設計單位，同時應選擇具有豐富經(jīng)驗的設計人員參與全程的設計工作。在公路橋梁工程的方案設計中，設計人員不僅需要按照設計規(guī)范進行設計，還需要與現(xiàn)場勘察、施工人員進行緊密的溝通與交流。在進行設計時，設計人員應考慮工程的環(huán)境保護與資源節(jié)約的相關內(nèi)容。在綜合考慮所有專業(yè)人員的意見與建議之后，制訂完善的公路橋梁工程設計方案。

4.2 合理選擇施工材料

對于公路橋梁工程整體的施工質(zhì)量而言，施工材料的選擇是確保質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)。在公路橋梁的施工中只有使用達標的原材料，才能保障施工進程與工程質(zhì)量。在實際施工作業(yè)中，公路橋梁裂縫的產(chǎn)生與施工材料的性能密切相關。因此，相關公路橋梁施工企業(yè)應對施工材料進行嚴格的挑選與質(zhì)量把控，選擇質(zhì)量過硬的施工材料，以提高公路橋梁工程的安全與穩(wěn)定性。

（1）應根據(jù)設計方案選擇材料。同時，選擇材料時不應只注重價格，更應注重材料的安全性與穩(wěn)定性，采購人員應該對市場中的不同材料進行對比，綜合考量各種材料的單價、質(zhì)量、特點等因素，選擇抗裂性強的建筑材料。

（2）在施工作業(yè)中，施工人員應嚴格按照材料的要求進行科學配比，確?；炷林械纳昂亢退冶确舷嚓P技術規(guī)范要求。同時，在使用外加劑時，應采納專業(yè)指導人員的意見，以提高混凝土抗拉強度。

4.3 減少溫度的影響

混凝土的溫度與工程質(zhì)量存在直接關聯(lián)，控制好混凝土的溫度能夠有效地預防裂縫。混凝土溫度控制是一個系統(tǒng)性的復雜過程，特別是進行混凝土澆筑時，不僅要參考施工現(xiàn)場的天氣情況，還應分析施工現(xiàn)場的溫度條件。在攪拌混凝土時，要減少水泥的使用。例如，在冬季對混凝土進行澆筑時，南方與北方冬季的溫差較大，因此要對所在施工地區(qū)的氣溫進行考慮，在冬季要使用合理的保溫措施提高混凝土的抗裂性能及工程整體的防滲能力，防止裂縫的出現(xiàn)。

4.4 提高施工人員的綜合能力

為確保施工質(zhì)量，企業(yè)應提高施工人員的施工技術和綜合能力，并要求施工人員嚴格按照設計圖紙進行公路橋梁施工，同時也應符合相關規(guī)范要求。企業(yè)可以定期為施工人員開展技術培訓，確保其整體施工水平可以滿足公路橋梁工程需要，進一步提高公路橋梁工程的質(zhì)量。

此外，在施工過程中，施工企業(yè)要嚴格執(zhí)行三檢制度，當發(fā)現(xiàn)公路橋梁施工質(zhì)量問題時，應在第一時間尋找相關責任人，并對施工質(zhì)量問題進行整改和處理，從而有效防止質(zhì)量問題擴大。針對公路橋梁施工，應保證質(zhì)量與效率，負責人應建立監(jiān)督管理機制，對在施工現(xiàn)場不按照規(guī)范規(guī)程進行作業(yè)的施工人員及時批評并責令改正。

4.5 平衡橋梁建筑荷載

要想有效地平衡橋梁建筑的荷載，需要在橋梁設計中考慮到橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性、橋梁后期的加固措施、橋梁會受到的沖擊力以及離心力等不同方面的內(nèi)容。

首先，通過試驗，保證橋梁結(jié)構(gòu)在常規(guī)荷載下不會出現(xiàn)較大的變形和明顯的裂縫，并且橋跨結(jié)構(gòu)的下方要有利于泄洪、通航。此外，還要綜合考慮各種管線的布置。

其次，在原材料的選擇上要謹慎，要用性能優(yōu)質(zhì)的高強度鋼材和混凝土，并且施工單位要掌握復雜的橋梁施工工藝，在施工的同時進行嚴格的監(jiān)督，確保橋梁本身沒有質(zhì)量問題。

最后，在設計橋梁的加固方案時需要考慮以下方面：①要確保橋梁下部結(jié)構(gòu)具有足夠的承受力，要求加固后必須達到可以通過重噸卡車的要求；②注意加固物本身重量對橋梁的影響；③對加固表面開裂的部位應進行修復，以確保表面平滑。

5 結(jié)語

要想減少公路橋梁工程裂縫的出現(xiàn)，應該在施工前做好專業(yè)的方案設計，謹慎選擇施工材料，在施工過程中，嚴格要求施工人員規(guī)范操作，同時合理控制混凝土澆筑溫度，以提高混凝土的防裂性能。在公路橋梁施工結(jié)束后，對公路橋梁出現(xiàn)的裂縫要進行及時處理，抑制裂縫的進一步發(fā)展，以延長公路橋梁的使用壽命。