道路橋梁施工中混凝土裂縫成因分析及應對措施

葉爾豐

(江蘇交科交通設計研究院有限公司，江蘇 淮安223005)

1 引言

我國道路橋梁工程的基礎結構材料是混凝土材料，在開展工程建設施工的過程中，經常會由于環境因素、技術因素等產生混凝土裂縫，造成施工安全隱患。在實際施工的過程中，部分施工管理人員責任心不強，對于裂縫的產生沒有及時采取有效的應對措施，導致混凝土結構性能降低。為了更好地提高工程建設施工質量，就需要加強對道路橋梁混凝土裂縫成因的分析，明確問題要點，找到解決方法【1】。

2 道路橋梁施工中混凝土裂縫的危害性

隨著社會經濟迅速發展，建筑行業的發展逐漸加快，為社會效益的產生提供了一定的契機。建筑企業之間的競爭愈發激烈，其要占據更高的市場份額就需要做好質量保障，減少施工管理中的問題，樹立企業質量品牌。然而，道路橋梁施工中混凝土裂縫的產生會促使建筑企業及施工單位的整體聲譽受損，導致人們對企業的信任度降低。在道路橋梁施工的過程中產生混凝土裂縫會損壞主體結構，導致其性能降低。部分裂縫產生在結構表面，而在滲透作用下，裂縫會逐漸往內部發展，難以保證道路橋梁工程建設施工質量。在道路橋梁產生裂縫之后，部分結構內部的鋼筋會暴露在表面，受到天氣環境的影響就會引發腐蝕問題，降低鋼筋的強度與工程整體的壽命。混凝土裂縫的產生會使車輛通行受到較大的影響，難以保證行車中的安全性及舒適性。在我國交通運輸業發展的過程中，需要以道路橋梁的暢通性作為基礎保障。混凝土裂縫的產生會在一定程度上引發交通堵塞，難以疏通車流，影響公路交通運輸【2】。

3 道路橋梁工程中混凝土裂縫的成因

3.1 溫度問題

溫度的變化容易引發混凝土裂縫，主要是由于混凝土具有熱脹冷縮的特點，在外部環境或者溫度驟變的過程中，就容易產生混凝土變形進而產生裂縫。在開展道路橋梁工程建設施工的過程中，施工人員沒有做好施工場地的勘察工作，對于周圍的環境及溫度變化等不明確。在施工中會突然產生溫差，混凝土就容易發生形變，并且這種形變會受到約束。在約束力超過標準值時，混凝土結構的內部就會產生應力，混凝土需要對這部分應力做出一定的抵抗，在這個過程中就會產生溫度裂縫。雖然部分施工單位會讓施工人員針對混凝土裂縫的產生做好預防措施，但施工人員在施工中對溫度的控制力度不足，在原本已經產生裂縫的基礎上，一旦存在溫度的反復變化，就會促使裂縫問題逐漸加大，影響綜合施工效用。

3.2 荷載問題

荷載問題的產生主要與道路橋梁混凝土路基結構有關，在施工的過程中，需要利用不同類型的大型設備。部分路基的結構強度較弱，在受到大型設備的碾壓下，會產生嚴重的質量問題，裂縫的產生最為明顯。道路橋梁混凝土裂縫的產生還與路面通行的車輛荷載有關，路面需要承載多種多樣的車輛，給其提供支撐力。當大型貨車在承載重物時，通常會給路面施加較大的壓力，導致路面難以起到承載作用，甚至路面結構還會受到其影響產生裂縫。在對混凝土結構進行設計時，部分設計人員沒有考慮現場混凝土結構的受力情況，在其受到應力作用時，會產生較大的受力差距，部分區域就會產生混凝土裂縫。

3.3 收縮問題

混凝土具有較強的收縮性能，因此，在道路橋梁施工中需要重視混凝土收縮裂縫的產生。這種性質的裂縫在道路橋梁中比較常見，對于工程整體施工會產生較大的質量危害，甚至還會影響其他結構施工。混凝土的收縮及塑性收縮都會引發混凝土形變，最終發展成裂縫問題。施工人員在完成混凝土澆筑施工之后，通常需要等待一定的時間才能夠開展后續工作。在澆筑之后的4～5h，混凝土會產生強烈的水泥水化熱反應，其中的水分蒸發速度較快，會導致混凝土產生失水收縮。但是這時混凝土還沒有完全硬化，容易產生塑性收縮。在混凝土充分硬化之后，結構表層的水分會持續蒸發，導致表面的濕度降低，難以滿足工程建設施工要求。混凝土的體積會逐漸縮小，進而產生龜裂現象，表現為混凝土裂縫問題。

3.4 材料質量問題

材料質量的問題對于道路橋梁工程建設施工有較大的影響，不僅混凝土會產生裂縫，結構及性能等也會出現問題。在進行道路與橋梁工程建設施工時，混凝土施工的原材料主要包括水泥、骨料等，還要添加外加劑與摻和劑讓混凝土性能達到要求。在施工之前，施工管理人員沒有做好材料的質量檢查工作，甚至部分施工管理人員為了謀取私利以次充好，導致材料質量達不到標準，影響綜合施工質量，導致出現裂縫問題。在利用骨料時，如果不能保證其質量，就會導致混凝土的強度受到直接的影響。在對混凝土進行攪拌的過程中，需要控制加入的水分含量，一旦水分過多，就會產生結構裂縫。施工人員在選擇外加劑及摻和劑時沒有考慮到工程建設施工特點，在添加這些輔料后，可能會與骨料或者水產生化學反應，引發裂縫。

4 道路橋梁施工中混凝土裂縫問題的應對措施

4.1 合理布局

在解決道路橋梁施工中的混凝土裂縫問題時，首先需要做好工程設計工作，設計人員需要合理布局，根據工程建設施工的實際情況做好科學的規劃。施工人員需要參與其中，對施工中需要利用的鋼筋進行分布，結合施工過程中的機械荷載提高結構的支撐力，保證結構荷載在混凝土的強度范圍之內，防止在施工中產生混凝土裂縫。在開展布局工作時，工作人員要考慮道路橋梁投入使用之后的通車情況，結合路段情況對其最大荷載進行分析。設計人員還需要考慮施工中可能受到的環境、天氣等影響，提出合理的解決預案及預防措施，避免在施工中產生混凝土裂縫【3】。

4.2 控制原材料質量

對原材料的質量進行控制需要將工程建設施工要點放在施工準備階段，在開展這項工作時，工作人員要對施工中需要利用的材料種類、規格及型號等進行了解。混凝土結構施工需要利用較多的骨料，還需要對各種材料進行配合使用，工作人員就需要確定材料的最佳配比，保證施工材料質量符合要求，提高結構強度。部分施工單位在使用水泥時，沒有對其等級進行檢查，在使用低等級的水泥時，就容易降低混凝土的強度，導致道路橋梁結構的強度不高，增加了產生混凝土裂縫的可能性。在水泥等級過高時，也會使得混凝土在固結的同時產生裂縫，因此需要對施工原材料進行合理的選擇。特別需要注意的是，在選擇砂石及水泥等原材料時，要滿足各項施工標準。在配置混凝土的過程中需要對外加劑進行有效的選擇，達到減水劑增塑的作用，提高混凝土的強度及抗裂性。

4.3 控制施工溫度

做好施工溫度的控制可以防止混凝土受到溫度的影響產生形變進而形成裂縫，對于解決施工中的問題有較大的作用。在開展道路橋梁工程建設施工的過程中，施工人員需要對現場施工工藝流程進行有效的控制，特別是要提前檢測施工現場的溫度，明確溫度變化情況。在炎熱的天氣下進行混凝土的澆筑施工時，需要對澆筑的厚度進行控制，讓混凝土的水化熱可以在短時間內散去，還需要控制澆筑速度，達到混凝土的初凝條件，降低產生裂縫的概率。施工人員在施工中可以布置測溫管，做好施工中溫度的實時控制。在根據測溫管得到溫度數據之后，需要對其進行記錄與檢查，盡量將溫度控制在25℃之內。在開展拆模工作時，需要嚴格控制混凝土的表面溫度，防止其表面溫度驟變產生拉應力。在完成澆筑施工之后，需要做好混凝土的養護工作，在上部覆蓋塑料保護膜，防止水分過快蒸發產生裂縫。

4.4 優化結構設計

對混凝土的施工結構進行優化可以提高結構的穩定性，保證施工質量，防止混凝土產生結構問題。施工人員要利用混凝土的耐久性增加混凝土保護層的厚度，防止混凝土被侵蝕。在配筋的過程中，施工人員需要盡量使用小直徑與小間距的方式，提高混凝土結構的抗裂性能。工作人員在進行施工設計時，需要加強對現場的勘察，做好模板的檢查，保證其剛度與牢固性達到施工要求。工作人員要做好混凝土的攪拌、澆筑及振搗等工作，還需要對養護工作的開展進行合理控制，在各個環節做好裂縫控制工作，防止結構性能受損。

4.5 加強裂縫修補

需要施工人員在施工中發現已經存在的裂縫，為了降低施工裂縫對工程整體建設施工的影響，就需要加強裂縫修補。施工人員可以利用表面修補法、灌漿修補法、嵌縫法及加固法對裂縫進行修補。在利用表面修補法時，主要是對混凝土表面的裂縫進行修補，施工人員要利用水泥漿進行涂抹，防止混凝土的承載力受到影響，這種方法在道路橋梁施工中的應用比較廣泛。灌漿修補法主要是降低裂縫對結構性能的損壞，施工人員需要在裂縫中添加灌漿材料，使得漿液硬化填補裂縫。在利用這種方法時，最常用的灌漿材料是水泥漿或者環氧聚合物，如果需要修補比較嚴重的裂縫，就需要利用甲基丙烯酸酯或者聚氨酯。嵌縫法的利用是在裂縫處開槽，施工人員要在裂縫中填充封堵材料，這種修補方式不僅可以呈現較好的效果，在修補之后還能夠保證外觀的整潔性。結構加固法可以有效提高混凝土結構的強度，延長道路橋梁的使用壽命。在加固施工時，施工人員可以增加混凝土結構的橫截面積達到修補目的，還可以利用預應力加固或者支點加固的方式增強結構的強度，降低裂縫對混凝土結構的損害【4】。

5 結語

混凝土結構裂縫的產生對于道路橋梁工程質量有較大的損害，還會影響結構的穩定性及綜合性能。在解決裂縫問題時，首先需要明確裂縫成因，對癥下藥，提高裂縫的處理效用。工作人員要對裂縫的處理方法進行有效利用，提高技術水平，提高道路橋梁的施工質量。