道路橋梁施工中的裂縫成因及預防措施

姚勇

摘要：不少道路橋梁在施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫問題，其不僅會嚴重影響工程工期的順利完成，也對工程質量埋下了嚴重隱患，因此一旦在道路橋梁施工過程中發(fā)現(xiàn)有裂縫問題，必須及時對其進行處理，并在后續(xù)工程施工過程中做好預防措施。因此，有必要探討道路橋梁施工過程中的裂縫成因及其預防措施，為更好地做好現(xiàn)代道路橋梁工程提供有益思考。

Abstract： Many road bridges often have cracks during the construction process， which will not only seriously affect the smooth completion of the project construction period， but also pose serious hidden dangers to the project quality. Therefore， once cracks are found in the construction process of roads and bridges， it must be dealt with timely and preventive measures should be taken during the subsequent construction. Therefore， it is necessary to explore the causes of cracks in the construction process of roads and bridges and their preventive measures， so as to provide useful ideas for the modern road and bridge engineering.

關鍵詞：道路橋梁；裂縫；預防

Key words： road and bridge；crack；prevention

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）31-0235-02

0 引言

不管哪種類型的道路橋梁工程，其對于裂縫都十分敏感，如果任由裂縫存在并發(fā)展，將極有可能在未來造成重大損失，因此有必要對現(xiàn)代道路橋梁施工中出現(xiàn)的裂縫成因及其干預措施進行分析，提升道路橋梁的施工質量。

1 道路橋梁施工中的裂縫種類

在道路橋梁等工程的施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種裂縫，嚴重影響了工程整體質量安全。一般來說，這些裂縫主要分為以下兩個類型：

1.1 結構性受力產生裂縫

結構受力主要是指道路橋梁因受到外部因素的影響而產生裂縫，也就是由于結構應力達到極限造成承載力不足而引起，這是道路橋梁在施工過程中產生裂縫的主要原因之一。[1]一般來說，結構性受力產生的裂縫主要是負荷裂縫。負荷裂縫，顧名思義就是由于道路橋梁施工過程中所使用的鋼筋混凝土構件的承載力不足而導致的裂縫，這種裂縫一般是由于在設計階段對于鋼筋等部件的承載力預期不足，致使其承載能力偏低進而產生裂縫，其裂縫一般沿著混凝土構件的寬度方向進行延伸，長度較長，甚至有可能貫通整個道路橋梁全截面。結構性受力產生的裂紋往往是道路橋梁結構強度不足的重要表征之一，一旦發(fā)現(xiàn)這種裂紋，必須盡快予以處理。

1.2 非結構性受力產生裂縫

非結構性受力產生的裂紋是當前道路橋梁施工過程中產生裂紋的主要類型，是指道路橋梁因為受到自身應力而造成的，目前來看，道路橋梁施工過程中因非結構性受力產生的裂紋主要有溫度裂紋、收縮裂紋以及不均勻沉降而產生的裂紋等類型，其中溫度裂紋是其中最為常見的類型，溫度裂縫是指道路橋梁在施工過程中因為混凝土構件的局部溫度不同，受熱脹冷縮影響而產生裂縫，這種裂縫一般出現(xiàn)在道路橋梁工程中混凝土厚度較大的區(qū)域，裂縫長度較短。

2 道路橋梁施工過程中的裂縫成因分析

道路橋梁施工過程中的裂縫成因可謂多種多樣，具體來看一般主要有以下幾個方面的原因：

2.1 因負荷不足而產生裂縫

因負荷不足而產生裂縫也就是所謂的因結構性受力而產生的裂縫，這種因負荷不足而產生的裂縫一般是由于在設計之初，由于對鋼筋混凝土等構建的設計上存在偏差，從而導致其承載力不足，在施工過程中由于荷載作用而產生裂紋。

2.2 因溫度造成的裂縫

溫度因素也是造成道路橋梁在施工過程中產生裂縫的主要原因之一。一般來說，水泥在水化的過程中往往會產生相當大的熱量，1千克的水泥在水化的過程中至少會釋放出370J的熱量，從而使的混凝土內部的熱量會在澆筑后的3～5天內達到最高，且混凝土用量越大，其溫度升高也越大。[2]按照《道路橋涵施工技術規(guī)范》中的規(guī)定，最高澆筑溫度不宜超過32度，混凝土內部最高溫度達到85度[3]，而公路特別是橋梁工程往往在施工過程中需要使用大量的混凝土，其內部溫度可能升至最高，如果沒有相應的降溫措施或者降溫措施不到位，可能會導致溫差不斷加大，則溫度應力也就越大，當這種溫度應力達到一定程度時，就會產生裂紋。一般來說，這種裂紋會在施工過后的3～5天左右開始出現(xiàn)，并且隨時時間的推移，這種裂紋可能會貫穿整個工程的橫截面。

2.3 不均勻沉降產生裂縫

不均勻沉降產生裂縫主要是由于地基不均勻沉降或者在施工過程中支架的剛性不足等而造成的，進而也會使得工程表面出現(xiàn)裂縫。

2.4 由于施工工藝問題而造成的裂縫

道路或橋梁工程在施工過程中的一些不當?shù)氖┕ば袨橐矔斐闪芽p的產生，例如在施工過程中如果在模板、墊層在澆筑混凝土的過程中撒水量不足時，導致其過于干燥，也會引起混凝土的塑性收縮，從而引起裂縫的產生，或者在施工過程中，由于施工工藝不當導致支座負筋下陷，也會產生相應的裂縫。

3 道路橋梁施工過程中的裂縫防止措施分析

鑒于道路橋梁施工過程中經(jīng)常產生的裂縫對于工程本身質量及安全所構成的嚴重威脅，道路橋梁在施工過程中應加強對各種裂縫的產生原因進行深入分析，并在此基礎上采取針對性的措施，確保道路橋梁施工安全進行。為此，筆者以為應至少做好以下幾個方面：

3.1 加大對混凝土原材料的選擇，謹慎使用

混凝土是當前道路橋梁施工過程中使用的主要構件之一，其本身也是影響道路橋梁施工過程中產生各種裂縫的主要影響因素之一，因此，為有效避免在施工過程中產生各種裂縫，就必須做好對混凝土原材料的選擇，而在這一過程中，首先就是要選擇好合適的水泥產品，眾所周知，水熱化是造成當前許多工程施工過程中混凝土溫度裂縫的主要原因之一，同時，如前所述，混凝土尤其是大體積的混凝土在水化過程中會產生大量的熱量，使得混凝土出現(xiàn)升溫和降溫的情況，從而造成混凝土內外部的溫差過大最終產生溫差應力，進而產生裂紋，因此在選擇水泥的過程中應盡可能地選擇水化熱較少的水泥，同時在確定了水泥類型后，要在不影響工程整體質量的前提下盡可能地少用水泥。另外，為有效減少混凝土收縮，在選擇水泥的過程中也應該盡可能地選擇需水量較少的水泥類型，這些都需要在實際施工過程中根據(jù)工程類型、周邊環(huán)境等來實際進行考慮。[4]除此之外，在對混凝土中各用料的搭配過程中，也應該盡可能地對其混合比進行優(yōu)化，盡可能地選擇較大標號的水泥來減少水泥的使用量，必要的時候，可以考慮摻加一定量的粉煤灰，有效降低混凝土內部熱量，同時減少水泥使用量。

3.2 優(yōu)化施工過程

由于道路橋梁中的許多裂縫都產生于施工過程中，因此為有效避免這些裂縫的產生，有必要對道路橋梁施工過程中進行優(yōu)化。[5]具體來看，首先應加強對各種原材料的質量監(jiān)控，嚴格按照相關規(guī)定來采購原材料，把好質量關，同時在夏季時，應建立相應的降溫棚等措施來給原材料進行降溫處理；在鋼筋施工過程中，應嚴格按照設計圖紙來進行施工，確保鋼筋的混凝土保護層的厚度以及鋼筋之間的寬度符合要求，防止過厚或者過薄而產生裂縫。同時，在混凝土的澆筑過程中，也要適度加強對混凝土的振搗，如果振搗不足，則會產生空洞等情況，從而最終產生裂縫，但也要注意對于混凝土的振搗也應保持適度，不可對其過分振搗，防止出現(xiàn)凝縮裂縫；最后，在混凝土澆筑完畢后，要及時對混凝土表面進行及時的連續(xù)養(yǎng)護，養(yǎng)護期間要重點加強對混凝土的濕度和溫度等方面的控制，盡量減少混凝土表面的暴露時間，可以采用覆蓋篷布、塑料等方法來對混凝土的暴露面進行覆蓋等等，這是保證混凝土構件質量的關鍵措施之一，其目的是避免其表面出現(xiàn)干燥。一般來說，對于已經(jīng)澆筑完成的混凝土，要在其終凝之前就開始對其進行養(yǎng)護，在養(yǎng)護時間上，要根據(jù)水泥類型的不同而有所區(qū)別，如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣水泥，其養(yǎng)護時間不應低于7天，對于火山灰等水泥則不得少于14天，對于橋梁等大體積的混凝土的養(yǎng)護時間應適當進行延長；在養(yǎng)護方法上，要盡可能地根據(jù)氣溫和空氣濕度等外部環(huán)境，保持混凝土表面的濕潤，養(yǎng)護所用的水應該和混凝土拌制所用的水相同，有效降低混凝土內外部的溫差，同時要在養(yǎng)護過程中采取適當措施保證混凝土處于良好的外部環(huán)境下，避免暴曬，從而最大限度地避免出現(xiàn)各種裂縫。

3.3 加強設計，減少施工過程中的裂縫產生

有效避免道路橋梁施工過程中的裂縫的產生不僅應貫穿于整個施工全過程中，同時要設計階段也應有所應對和注意，事實上，許多道路橋梁在施工過程中產生的裂縫往往經(jīng)過“追根溯源”后會發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)在設計階段，因此努力對道路橋梁的設計階段進行優(yōu)化，也是有效避免工程施工過程中出現(xiàn)裂縫的重要措施之一。在設計過程中，設計師應重點考慮到混凝土等相關構建的受力情況，盡可能地采用中低強度的混凝土材料，尤其是要在這一過程中對混凝土的薄弱部分進行重點考慮，尤其是對那些體積較大、跨度較長的構建，要科學合理地計算出其荷載量、溫度變化值、應力大小等等，這對于有效提升構件的抗裂性能具有重要意義，同時，由于體積越大混凝土構建，一般其溫度應力也往往更大，產生裂紋的可能性也越高，因此在設計時，應盡可能地設計體積相對較小的混凝土構件，另外，在進行配筋設計的過程中，要嚴格根據(jù)工程的具體情況來合理決定其位置設置，尤其是在一些重點特殊位置例如拐角處、凹角處等特殊位置上，應盡可能地采用密間布置，也就是小間距進行布置，其間距不應大于100mm，從而有效避免因為間距過大而最終導致裂縫的產生。

4 總結

總之，道路橋梁施工過程中的裂縫問題是當前困擾道路橋梁工程質量的重要影響因素之一，為不斷提升道路橋梁工程的建筑質量，必須加強對道路橋梁施工過程中裂縫產生原因的深入分析，并及時采用具有針對性的措施來有效避免這些裂縫的產生。在這一過程中，不僅需要施工方不斷提升施工技術，完善和加強施工管理，嚴格按照《公路橋梁施工技術規(guī)范》等相關規(guī)定來嚴格并持續(xù)優(yōu)化施工過程，同時也需要設計方進一步完善設計方案，監(jiān)理方嚴格按照規(guī)定對工程進行監(jiān)理，多方并舉形成合力，持續(xù)提升現(xiàn)代道路橋梁工程施工質量，有效避免各種裂縫的產生。

參考文獻：

[1]韓劍輝.道路橋梁施工中的裂縫成因及預防措施研究[J]. 交通世界，2017（31）：116-117.

[2]張金金.道路橋梁施工中的裂縫成因及預防措施研究[J]. 建材與裝飾，2016（42）：255-256.

[3]任文成.道路橋梁施工中的裂縫成因及預防措施[J].城市建設理論研究（電子版），2017（25）：128.

[4]吳成村.分析道路橋梁施工中的裂縫成因及預防方法[J]. 智能城市，2016，2（10）：175.

[5]蔣春霞.肇慶西江大橋裂縫成因及對策分析[D].湖北工業(yè)大學，2017.