道路橋梁工程施工中混凝土裂縫成因及預防措施分析

文艷

重慶對外建設集團有限公司 重慶 401121

道路橋梁工程施工中后期階段出現的混凝土裂縫問題一直是市政工程建設管控預防的要點，本文就混凝土裂縫成因及其預防措施進行了簡要探討，旨在為市政橋路施工建設中對混凝土裂縫的防控工作提供借鑒。

1 道路橋梁工程施工管理重點

1.1 重視圖紙會審，優化施工方案

要重視對施工方案的可行性研究，選擇最佳施工方案。在路橋工程施工開展前，應該對工程項目圖紙進行細致審查，全面核對，充分考慮工程施工結構與工藝技術要求，以此提高建設工程質量及安全。對工程涉及的各類專業圖紙按要求嚴格把關，一旦發現有不合理圖紙應及時修正完善，為項目施工提供準確可靠的依據。需要明確的是，施工方案的科學與否直接會影響到路橋工程施工進度的快慢與否，為了使得道路橋梁工程施工能保質保量進行，一定要科學合理規劃施工方案，良好科學的施工方案有利于工程造價成本的縮減，使其建設周期得到優化，在保證道路橋梁質量的基礎上，減少裂縫出現的可能性。

1.2 對施工材料與施工設備質量進行嚴格把控

施工材料與施工設備的質量直接關系到橋梁工程施工裂縫形成的概率。驗收員在接收材料前一定要仔細審查材料規格與質量，對于不符合規格的問題材料，一律不得使用。符合標準的進場材料按照一定型號或規格擺放，對于施工中用到的機械設備，應按照國家相關要求對其型號、規格進行檢查，根據現場的實際情況做好施工準備工作。特別應注意，道路橋梁工程施工過程中應重視對大體積混凝土質量的控制，確保混凝土滿足相應質量標準，在管理混凝土時必須具有完備的科學管理手段和先進的施工技術。目前，新材料技術在路橋工程施工中的應用越來越廣泛，必須健全材料管理體系，不斷提高材料使用效率，減少出現裂縫問題的概率[1]。

2 道路橋梁工程施工混凝土裂縫成因分析

2.1 設計因素引發的混凝土裂縫

在鋼筋混凝土結構設計中，部分情況與實際荷載狀態有著比較顯著的差別，特別是溫度過高時，收縮變形情況極易出現在陰角位置，這種情況會易造成斜裂縫。所以，若不用鋼筋進行鞏固完善，只根據理論軟件的結果配鋼筋，則此處就會產生裂縫。此外，溫度過高還會造成混凝土面板發生收縮變形，從而出現拉應力，產生或重或輕的裂縫問題。道路橋梁架構中含有橋面板時，會有明顯的溫度應力，應運用彈性原來進行運算進行施工操作。還需注意，當板厚顯著低于梁高時，截面會隨著溫度的變化而變化。當梁處于較高位置時，其受溫度的影響較小。此時，板、梁兩者之間的變形會發生較大差異，受不同溫度應力作用影響，導致板內出現拉應力。尤其是板的面積比梁大很多，混凝土干縮時間較短，而變形的速度或快或慢，造成橋面板受收縮應力的影響。因橋面板邊界約束低于豎向約束，故一旦出現收縮現象將會出現不同程度的裂縫。

2.2 施工材料因素引發的混凝土裂縫

在道路橋梁施工過程中，因水泥的超強黏性使得對路基下鋼筋的包裹成為可能。但混凝土由水泥、外添加劑、 粗細骨料、外添加劑等多種材料混配而成，其質量與配比比例難以掌控，易出現混凝土的錯誤使用。因水泥的特性與混凝土黏合的強度有直接關系，施工原材料本身質量存在缺陷或是混凝土材料配比不當均會造成混凝土黏度的降低、混凝土塌落，從而易出現裂縫。不符合要求的水泥中氧化鈣游離量超標，且穩定性較差，若投入使用，往往會降低混凝土抗拉強度。同時，水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量，在施工過程中極易產生水熱化現象，增加裂縫出現概率；從配比方面來講，混凝土的各種材料有配比范圍，任何一種材料的多施和寡施都不利于與保證混凝土強度，預防裂縫出現。

2.3 施工質量引發的混凝土裂縫

在道路橋梁施工過程中，由于施工工藝、操作方法不當等則極易出現施工裂縫，這種裂縫的分布沒有規律可言。其中，施工工藝水平如何是產生混凝土裂縫的主要原因之一。在道路橋梁施工混凝土結構中，若施工操作不當，極易造成混凝土產生裂縫。如混凝土的保護層超出一定厚度時，各個方向鋼筋保護層厚度也會加厚，此時，橋梁的整個構件高度也只能降低，使得裂縫在鋼筋的垂直方向出現。另外，假如在對混凝土進行振搗時，不按振搗工藝進行操作，則極易出現荷載裂縫。由于混凝土的流動性較差，在硬化前若不對其進行充分的攪拌和沉實，則會造成硬化后的混凝土因其沉實硬化不均勻，造成后續裂縫的出現[2]。

3 道路橋梁工程施工中混凝土裂縫預防措施

3.1 設計方面預防措施

在道路橋梁施工組織設計過程中，應對現場氣候條件、地質水文等進行有效的勘察評估，全面準確地對施工中可能出現的施工荷載進行分析和評價。確保規劃和設計的施工組織設計能有效對預防混凝土裂縫。如，針對混凝土橋面板的轉角處可設計鋼筋，為了讓不同方向的鋼筋產生合力，可在橋梁所有向陽處設計雙向雙層鋼筋，防止出現斜裂縫；對于橋面雙向板的處理，可采用同步聯通配置，進行雙層雙向配筋；若道路橋梁工程長度超過40m，后澆帶要盡可能的設置在橋梁中部，為有效控制混凝土層面板與橋面板位置的裂縫，可將抗裂劑UEA、HEA等加入混凝土，以此提高其抗拉性。

3.2 材料方面預防措施

混凝土穩定性、耐久性與有害裂縫是緊密相連的，為減少因混凝土因施工材料問題而造成的裂縫，為有效控制混凝土收縮變形，應依據工程特點選用合適的水泥。合理使用水泥，控制細骨料用量，避免因溫度變化導致混凝土發生變形。為使用高強度混凝土，嚴格按照要求配置水灰比，應根據標準進行配比，（見表1）。

表1 擬采用高強度混凝土配合比

此外，在施工過程中，混凝土中的水泥石凝結硬化時非常容易出現大量的水分蒸發，為有效降低混凝土的水分蒸發量，可在混凝土拌合時降低用水量，從而有效降低混凝土的收縮。介于此，在施工過程中必須嚴格控制拌和混凝土的用水量，若條件允許還可添加高效減水劑。

3.3 施工過程中的預防措施

圖2 橋面板預埋管處鋼筋補強措施

通過有效安排施工順序，可以降低建筑物各構件之間的應力作用，從而避免混凝土早期裂縫的產生。管理者要懂得用一定的工藝監測手段來進行控制，如降低預埋管道的直徑，因為線路、管道與混凝土以90°角收縮時，會加大裂縫出現概率，所以應使混凝土收縮垂直方向異于與管道方向，從而降低裂縫出現的概率；其中預埋管線直徑應控制在板厚的1/3以下，當使用偏粗管線時可采用PVC電線管上、下間距200mm處設鋼絲網片的方法，補強鋼筋（參照圖2）。

注重混凝土的養護，結束混凝土澆筑工作后，通常盡快用草簾等進行覆蓋進行澆水養護，這有利于降低混凝土的收縮量，其更加穩固，防止混凝土裂縫的產生，將混凝土的養護時間應當不少于14d。大體積混凝土的養護時間不宜小于28d。若澆筑面積偏大，應選用合適的養護劑，更合理的養護混凝土。

混凝土的澆筑和養護過程中所用到的模板作用具大，其具有支撐混凝土重量、確保混凝土形狀的作用。故在進行模板拆除過程中，必須先確認混凝土自身的強度能承受外部荷載作用。模板的拆除時間視混凝土澆筑、養護條件而定，切記勿因拆模過早而產生荷載裂縫。

4 結束語

總之，道路橋梁工程施工中裂縫產生的原因交錯復雜，要想更好地對其進行解決，就必須明確了解混凝土裂縫的成因，并針對不同成因采取有效的預防措施。同時，積極學習并引進國內外道路橋梁工程施工中先進的技術，更進一步提高管理水平，保證道路橋梁工程施工質量安全性和穩定性。