道路橋梁施工中混凝土裂縫成因分析及應對措施

張東旭

摘要：我國目前形勢是經濟實力水平不斷提高，交通工程事業也有了前所未有的進步。其中作為交通工程建設項目的重要組成部分之一就是道路橋梁工程。施工裂縫是目前道路橋梁工程施工項目中經常出現的施工問題，應該引起施工人員的高度警惕，給予更多的關注，產生裂縫的原因要盡快找到，并且采取相對應的有效措施，把道路橋梁工程建設項目的工程質量從根本上提升上去。所以，必須加強現場施工管理，嚴格控制施工過程中的每一個細節，保證施工工藝按照規定進行，使得材料和設計都符合標準。本文探討了裂縫對于到路橋橋梁施工建設的危害，分析形成裂縫的成因，提出了裂縫的應對措施。

關鍵詞：道路橋梁;混凝土裂縫;成因分析;措施

一、前言

經濟發展離不開道路和橋梁的建設，俗話說：“要致富，先修路。”因此，保障道路橋梁的順利施工和后期維護是很有必要的。混凝土作為道路橋梁施工主要材料，其裂縫問題一直是困擾施工的通病[1]。但是由于混凝土施工便利、裝飾性強，整體質量比較高，是道路橋梁施工中必不可少的。混凝土由于其特性，在施工過程中，以及道路橋梁投入使用后都會出現裂縫問題。道路橋梁的裂縫不僅影響美觀性，而且對于交通安全也有較大威脅[2]。所以，必須探尋并掌握裂縫產生的原因，采取有效措施，降低甚至消除裂縫的不利影響。

二、裂縫對橋梁施工建設的危害

在道路橋梁工程施工和設計的過程中有著多種多樣的形成裂縫的原因，大型裂縫的產生會對道路橋梁的交通安全造成巨大隱患，影響交通出行的順利進行。根據調查顯示，世界上很多道路的塌陷以及橋梁的坍塌都是由裂縫的產生進而加劇造成的[3]。因此，道路橋梁的施工裂縫是亟需解決的問題，不僅影響了道路橋梁的整體性、美觀性，還會威脅人們的日常出行。如果裂縫出現在施工過程中，那么就會極大地增加施工的成本，施工單會容易造成虧損，如果裂縫過大，或者出現施工事故，還會造成工期延誤，浪費人力、物力、財力，對施工企業的名譽帶來不利影響。如果裂縫出現在運行過程中，那么就會給后期維修養護帶來巨大困難，在維修期間會造成交通擁堵，影響人們的日常出行。總而言之，裂縫的出現是一種多方面虧損的狀況，必須引起施工企業的重點關注，相關監理部門也要加強施工工藝的監督。施工企業積極找尋裂縫產生的原因，采取相應措施，就可以極大地提升道路橋梁工程的整體質量。

三、形成裂縫的原因

在道路橋梁工程施工建設過程中，有多種形成裂縫的原因，而且也有多種形成裂縫的橋梁結構。一般來說，有兩種比較常見的施工裂縫：結構性裂縫和非結構性裂縫。

（一）形成結構性裂縫的原因

設計性結構性裂縫主要是指：道路橋梁工程施工的設計過程中，荷載作用在橋梁結構之上，對其施壓，使其產生對應其作用力大小的裂縫[4]。例如，工作人員施工過程中所使用的非預應力連續箱梁與非預應力的預制梁板等橋梁結構。施工人員在實際的施工過程中會針對不同結構設置不同的預拱措施，但是，預拱在高強度的荷載作用下會漸漸失去原有的保護橋梁的作用，位于橋梁底部的抗拉區域內最后還是會出現施工裂縫。而在橋梁頂部區域負彎矩的影響下非預應力連續箱梁會產生相對應的裂縫，但是這種通常都是比較安全的裂縫。

（二）形成非結構性裂縫的原因

1. 干縮裂縫的形成原因

混凝土道路橋梁工程施工過程中常見的裂縫——干縮裂縫：在混凝土結構硬化后，其體積會漸漸縮小，途中水分還會繼續揮發散失，進而就會導致干縮裂縫的出現。在混凝土初步凝結的過程中是沒有很大強度的，如果正好遇到環境溫度很高的狀況，其表面的水分就會迅速被蒸發出來，導致表面干縮產生裂縫。

2. 變形裂縫的形成原因

混凝土道路橋梁工程結構在凝固之前，會因為受到外部荷載干擾導致裂縫產生。盡管在混凝土完全凝固之前，它具有一定的流動特性，但是初步凝結之后，混凝土本身的流動性就會完全消失，結構產生的裂縫還沒有得到復原，裂縫就會因此產生。

3. 溫差裂縫的形成原因

混凝土道路橋梁工程施工過程中，在水泥水化時混凝土內部和外部會形成一個溫度差，混凝土的表面也會產生與周圍環境不同的溫度差值。急劇的變冷或者急劇的變熱從而導致溫差太大而出現裂縫。溫差裂縫往往更易出現在大規模大體積道路橋梁工程施工過程中[5]。除此之外，不同季節的溫度變化也會對施工造成不同的影響。

4. 塑性沉降裂縫的形成原因

在混凝土道路橋梁工程施工過程中，混凝土澆筑完畢后，往往會因為不均勻的沉降導致塑性裂縫的形成。主要的原因就是：混凝土的配比不合適，混凝土澆筑完畢不久后橋梁的基礎結構發生了沉降，或者是混凝土發生了沉降作用，從而導致塑性沉降裂縫的出現。

5. 荷載裂縫的形成原因

道路橋梁工程施工過程中主要是由應力引起荷載裂縫的出現。例如配筋比不合理，出現錯誤的附加筋，導致附加應力過大，產生荷載裂縫（如下圖1所示）。

6. 脹縮裂縫的形成原因

道路橋梁工程施工的原材料是導致脹縮裂縫出現的主要原因，比如，水泥混凝土、摻和料、外部添加劑的質量不合格，材料自身不穩定;又或者原材料的攪拌不均勻，都會導致產生脹縮裂縫（如下圖2所示）。

四、控制道路橋梁工程施工過程中裂縫的措施

道路橋梁工程施工過程中裂縫的產生不僅會減少橋梁的美觀性，還會降低橋梁結構的穩定可靠性。工程施工過程中可以采用以下幾種措施有地的預防和減少裂縫的產生[6]。

（一）施工材料的質量要有所保證

在前提條件能夠被滿足的情況下，選用最優質的粗細集料，較大的粗骨料是首選材料。級配比優良的中砂是最好的細集料選擇，道路橋梁工程施工過程中也要選用合適的中砂比例。集料選擇好能夠很大程度上減少裂縫的產生。如果選擇的水泥等級較低，那么其剛性和強度就不足，在道路橋梁施工完畢后，整體的質量就得不到保障，很容易出現大型裂縫。相反，如果水泥的等級選擇過高，在其澆筑完畢固結的過程中就會出現裂縫。因此，在施工材料選擇方面，不僅要關注原材料的質量，還要關注材料的合理等級和規格混凝土攪拌儲存（如下圖3所示）。

（二）設計最佳配合比

道路橋梁工程施工過程設計選取最佳配合比，盡量滿足設計需求，粉煤灰要適當的添加。在攪拌混凝土時適當的添加好的粉煤灰，不但可以減少水泥的使用數量，還能夠起到一定的潤滑劑效果[7]。粉煤灰能夠填充混凝土的縫隙，使得混凝土更加密實堅固，大大提升橋梁結構的穩定性與安全性。

除此之外，將外加劑合理添加到混凝土的配置中，能夠達到很好的減少水分、增加塑性的效果。適當減水可以在保證混凝土坍落度的前提下，降低其絕熱溫升。

（三）優化施工流程，嚴控現場施工溫度

道路橋梁施工過程中，對于現場溫度的把控不嚴格是造成裂縫產生的主要原因之一。想要避免因為溫度的控制不當產生裂縫，就要重點關注施工工藝和流程。監察人員加強監督，保證施工溫度控制得當。例如，在炎熱的夏天施工時，為了確保混凝土的水化熱能夠在短時間內消散，就要適當減少現場混凝土澆筑的厚度，與此同時，還要降低混凝土分層澆筑的速度，只有確保澆筑的混凝土水化熱散去之后，才進行下一層的澆筑[8]。

隨著施工技術的不斷更新，現階段可以通過布置測溫管，用以檢測混凝土的內外溫度。并且在實時檢測的過程中，通過相應的調控可以保障混凝土的內外溫差在25℃以內，這樣可以最大化保障混凝土在澆筑以及固結過程中不會出現開裂，固結完畢后也能夠保障混凝土的強度和安全性。

（四）優化系統結構設計

在進行道路橋梁施工之前，要綜合考慮多方面因素，通過對結構的受力情況進行分析，在道路橋梁設計時能夠選擇最佳高效且保證安全性的方案[9]。為了防止混凝土被腐蝕，可以根據施工規范以及現場條件適當增厚混凝土保護層;為了延長有害物質腐蝕內部鋼筋結構的時間，可以在鋼筋表面增加防腐涂層，延緩鋼筋結構的腐蝕[10]。在內部鋼筋編制過程中，要盡可能地選取小直徑、小間距的鋼筋和編制方法，并且通過設置密度高的金屬網增加混凝土結構的整體抗裂性（如下圖4所示）。

五、結語

在整個的道路橋梁工程施工過程中應該嚴格把控技術水平，遵循技術要求，加強混凝土攪拌質量，確保橋道路梁施工效果。工程施工完畢后要對結構進行合理養護維修，預防減少裂縫的產生。另外，施工單位、企業還要加強結構質量檢測，加快分析裂縫形成的原因，以最快的速度采取有效措施，對出現的裂縫進行補修，從而提高道路橋梁整體的美觀性，增強道路橋梁的安全可靠性，為交通事業的發展添磚加瓦。

參考文獻：

[1]李小虎，竇通宇.道路橋梁施工中出現橋梁裂縫問題的解決措施探討[J].科技風， 2020（13）：136-137.

[2]葉爾豐.道路橋梁施工中混凝土裂縫成因分析及應對措施[J].工程建設與設計， 2020（07）：242-244.

[3]向航.研究道路橋梁施工中的裂縫成因及預防對策[J].四川水泥， 2020（02）：48.

[4]汪文淑.道路橋梁施工大體積混凝土裂縫成因及防治分析[J].安徽建筑， 2019，26（02）：129-130.

[5]劉亞明.道路橋梁施工中產生裂縫的原因及應對措施[J].山西建筑， 2019，45（02）：150-152.

[6]王輝.分析道路橋梁工程施工中的混凝土裂縫成因與防治措施[J].居舍， 2019（01）：14-15.

[7]孔祥夫.道路橋梁中大體積混凝土施工裂縫及防治[J].建材與裝飾， 2019（01）：259-260.

[8]張煥雷.道路橋梁施工中出現橋梁裂縫問題的解決措施探討[J].綠色環保建材， 2017（08）：90.

[9]嚴偉.試析市政道路橋梁大體積混凝土施工裂縫產生的原因及防治策略[J].四川水泥， 2017（08）：40.

[10]尚鵬臻.道路橋梁施工中出現橋梁裂縫問題的解決措施[J].中國標準化， 2017（08）：167-168.