解讀道路橋梁施工中的裂縫成因及預防措施

黃文靜

廣饒縣綜合行政執法局 山東 東營 257300

引言

道路橋梁工程在實際施工過程中，混凝土是工程施工的主要原材料，因此混凝土裂縫成了道路橋梁工程在建設時常常出現的問題，而且造成混凝土形成裂縫情況有諸多原因，成為約束道路橋梁工程施工的一個關鍵因素。因此充分明確與了解混凝土出現裂縫的原因，并運用科學、合理的應對與預防對策，是目前道路橋梁建設企業單位的一個首要任務。

1 混凝土結構的含義

顧名思義，混凝土結構就是要用特定的原料為主，按照一定的比例進行配合，攪拌均勻，直至原料緊密成型為止，常用到的特定原料包括膠凝材料，粗細骨料等等。這些材料最終形成人們所需的混凝土結構都屬于非均質脆性材料的范圍。可是從實際使用的狀況來看，一般在建筑物的修筑現場，公路橋梁的修筑現場以及土建修筑的現場會被使用。混凝土結構具有特殊的屬性，所以說在使用的過程中要不斷提升混凝土結構的安全及品質。一般來說，混凝土材料的運輸是非常方便的，并且在存放的過程中不需要對其進行過多的操作，就可以保持良好的耐久性。與此同時，穩定性是混凝土結構的一大優勢，和其他建筑材料相比，不會因為外界的變化而出現質量問題。混凝土結構的另一大優勢就是具有很強的塑造性，操作人員可以按照工程的需要將其制成需要的形狀。并且混凝土結構還可以和鋼筋材料進行混合運用，大大提升了主體結構的承載力[1]。

2 市政道路橋梁工程中的裂縫病害

市政道路橋梁后期的運營過程中，一種最為常見的工程病害就是裂縫。裂縫的發生主要是因為混凝土材料的抗拉性比較弱，在道路和橋梁中間產生了裂縫。另外，受到張力的影響，道路和橋梁中會出現各種不同類型的裂縫病害，如安全性裂縫，異常裂縫、后天裂縫、先天裂縫、彎曲裂縫、結構性裂縫、二次裂縫、非結構性裂縫等。在對道路橋梁上的裂縫進行處理之前，先要分析清楚裂縫的種類，之后，采取針對性的處理技術來進行裂縫的修補。一般情況下，市政道路橋梁工程中的路面主要是瀝青路面，受到天氣和周圍環境的影響比較大，從而造成裂縫問題。例如，在溫差變化比較大的影響下，瀝青的溫度穩定性無法保障，在發生溫縮反映后，公路路面的結構就會發生變形的情況，延伸到路面層，路面就會出現裂縫的問題[2]。

3 道路橋梁施工時出現裂縫原因的主要分析

3.1 溫度造成的裂縫

溫度變化會對混凝土帶來極為嚴重的影響，因溫度使混凝土造成裂縫的占比較大。各省區也會因地域不同，溫度所有差異，并且溫度的高低會形成熱脹冷縮的情況，會在一定程度上造成混凝土形成變形情況，讓混凝土結構與形狀都出現改變。混凝土內部有著極大的應力，若是此應力超過了混凝土可以承受的范圍，則會造成混凝土出現裂縫的情況。而且在溫度較高的情況下，還會使裂縫持續加大。與此同時，道路橋梁工程在施工過程中，混凝土會產生收縮與碰撞，而混凝土其本身因含水量較高，在高溫下表面的水分會蒸發較快，內部的水分卻未蒸發，這種情況下，也使混凝土內外形成較大溫差。并且外層混凝土在施工中受到較大拉力，當拉力強度超過混凝土承載能力時，也會導致道路橋梁工程表面產生裂縫。這對混凝土建筑而言，無疑是一個十分復雜且煩瑣的施工工藝。

3.2 荷載問題

經過研究發現混凝土出現裂縫荷載問題是一方面原因，道路橋梁工程路基結構可能會受到荷載問題的干預，破壞路基結構，導致混凝土表面出現大量的裂縫。在混凝土路基建造工作進行期間，應該靈活的應用多類設備輔助橋梁工程施工。由于工程部分路基結構強度不達標，讓很多大型設備無法良好地進行碾壓工作，在施工碾壓階段造成嚴重的裂縫問題，降低路基整體質量。在道路橋梁施工期間，因為外在因素的監控方式不當，致使混凝土出現大量裂縫。在施工結束后，橋梁正式投入使用，在通行一段時間后，因為車輛荷載破壞橋梁路面結構。當橋梁承受能力小于外界壓力時，就會在路面處出現大量裂縫。

3.3 塑性收縮與干縮

因為混凝土自身材料的特殊性，具有塑性收縮的特點，在對其進行澆筑之后的一段時間內，混凝土中的水泥會與水產生化學反應，并在此過程中散發出大量的熱能，熱能會引起混凝土內的水分蒸發，混凝土材料可能出現下沉的現象，下沉時混凝土中的鋼筋會對其產生一定的阻礙，沿著鋼筋的方向混凝土會產生裂縫[3]。

4 橋梁混凝土裂縫控制與防治的措施

4.1 結構設計優化控制

清楚施工過程要點并結合建設工作內容優化結構方案，在工程優化的方式下，可以使各工序工作良好地進行，對工程過程可能出現的各類問題進行防護。施工人員在工程進行階段，在混凝土表面覆蓋保護材料，從而可以規避混凝土腐蝕問題。工作人員還應該研究混凝土結構，清楚混凝土特性，發現鋼筋在混凝土結構中的重要性，使用小直徑鋼筋或是控制間距等方式，提高混凝土結構的可靠性、安全性。在道路橋梁施工設計環節，需要清楚施工模板工作內容，檢測模板的穩固性，保證其達到施工要求。在施工各環節進行混凝土養護工作，在針對性管控方式下，對外界干預因素進行合理的控制，提高橋梁的耐久性。

4.2 在混凝土澆筑過程中控制其溫度

對于橋梁混凝土裂縫來說，由于水泥散熱比較方便控制，所以為了讓水泥更加快速的降溫，可以間接控制水泥溫度，還可以利用將骨料、混凝土冷卻的方式，當然還能選擇將運輸的距離控制在較小的距離之中。在澆筑混凝土時，控制好溫度差，便能大大降低混凝土內外部的應力作用對混凝土的影響。當然還可以利用環境的方式，如在低溫天氣，選擇在溫度較低的時間段進行澆筑，在最大限度上避開高溫時段。為了讓輸送管道處于較低溫度，整個過程中應當把泵放于冷水之中，以使太陽產生的能量大大降低，最終降低混凝土所吸收的熱量[4]。

4.3 對于荷載裂縫的防治對策

在工程建造的過程中，要控制荷載的力度，增加其作用力。并且避免因為荷載過大而產生裂縫。若是混凝土在使用的過程中負荷的重量高于自身的承載力時，就會引發裂縫的產生，其中主要有以下幾點原因引起裂縫的產生。第一，受力過大產生裂縫。若是橋面或者公路受到較大的作用力，那么混凝土會產生裂縫。在發生自然災害時，若是橋梁或者公路受到較大的作用力時，也會因為力的作用而產生裂縫。第二，橋梁或者公路負荷較大時，內部作用力不均勻也會導致裂縫的產生。因為橋梁內部鋼筋的承受力是一定的，所以過往車輛不符合相關承載標準時，橋梁內部的鋼筋受力不均勻，會降低作用力的效果，導致裂縫的產生。在建造作業的過程中，要對荷載參數進行分析，并且優化建造方案，提升工程的荷載強度。另外在建造的過程中，減少公路橋梁所承載的載荷，在使用大型設施工具時，要將其擺放在正確的位置，避免對公路橋梁產生較大的壓力，避免荷載裂縫的產生。面對已經出現的荷載裂縫，相關工作人員要采取相應的補救措施，減少裂縫對工程產生的不利影響。

4.4 加強對施工原材料的控制和設備的維護

市政道路橋梁中原材料作為重要的物質資源，也是保障整體市政道路橋梁質量和安全的基礎條件，因此相關的部門就必須加強對原材料的檢測，制定科學合理的材料審批流程，對原材料的外觀以及使用性能和質量進行科學合理的監測，不符合施工標準的材料一律拒收，做好對原材料的抽樣檢測。同時，加強對采購人員的監督，避免其出現為謀取個人利益而選擇劣質的原材料，嚴重影響到整體的項目施工質量。同時針對施工現場的一些設備也要做好定期的維護和檢查，保證設備可以安全穩定的運行。其次，對一些先進設備的引進，也要做好相應的市場調查，結合項目的實際需求和項目成本，力求用最少的資金購入高質量且功能先進的施工設備，減少不必要的資源浪費。最后也要加強對原材料的保管和儲存，倉管人員也要做好對原材料出入庫的登記，做好原材料的防水防潮的保護措施，避免原材料出現變形或者受損變質，從而產生資源浪費，影響到道路橋梁施工項目的質量和效率。在維護活動開展的過程中，還可以根據實際需要制定完善的維護計劃，保障相應的維護檢修活動能夠順利進行[5]。

4.5 合理的施工組織

對于混凝土這種動態材料的施工，一定要將其掌握在一定的時間范圍內保證施工完成，才能有效地避免施工質量問題，同時有效介紹混凝土裂縫的出現，而在施工混凝土的過程中，可以說是施工組織最為艱難的一個工藝，因為要同時組織人員、材料、機械在同一個時間點進行操作。首先應當在正式澆筑之前要溝通好廠家，預定混凝土用量以及時間，確認好之后要對其澆筑場地進行勘察，確定混凝土澆筑設備可以有效停靠工作，同時也要確認隱蔽工作是否通過驗收，具備混凝土作業條件。其次，解決現場問題之后，要對其混凝土澆筑機械進行安排進場，時間上要提前混凝土材料到場的時間，組織好機械和材料之后，要進行人員安排，對于放料人員、澆筑人員、收面人員、振搗人員都要系數安排，確保混凝土能夠順暢的施工完成，一旦影響混凝土的澆筑節奏，就容易讓混凝土長時間等待，時間過長會讓混凝土逐漸凝固，對于混凝土的振搗難度加大，而振搗不密實的混凝土，極易出現裂縫，同時收面也較為困難，因為其水分過度流失，收面摩擦力加大，工人施工效率也會明顯下降，加大混凝土裂縫出現的概率。因此時間的控制，對于混凝土澆筑組織是非常關鍵的，只有控制好澆筑時間，才能夠有效避免混凝土由于施工不合理、不科學而導致的裂縫問題出現[6]。

4.6 修補裂縫

在工程進行中可能因為外界因素的干預，使混凝土表面出現一定數量的裂縫。此時應該及時修補，裂縫可以降低對工程造成的不利影響，在當下表面修補法、灌漿法均是常用的手段。表面修復法是確定裂縫部位，加水泥漿涂抹在裂縫表面，完成修補裂縫的工作任務；灌漿法是將水泥漿或者環氧聚合物等材料作用在裂縫部位，修補混凝土表面處的裂縫。

4.7 加大養護工作的重視程度

工程全部竣工并投入使用之后，要按照國家相關部門的標準，采取合理的方式進行養護管理工作，避免混凝土結構出現裂縫，對于已經出現的裂縫，要采取一定的解決措施進行修復工作，避免裂縫問題進一步擴大，影響工程的使用效果。在進行日常養護工作時，相關工作人員要認識到自身的責任，對混凝土出現裂縫的原因進行研究分析，采取有效的措施解決問題，為公路橋梁建設提供強有力保障[7]。

5 結束語

綜上所述，混凝土施工質量直接影響著道路橋梁工程整體質量，因此，必須重視混凝土施工，做好預防控制措施，盡可能避免裂縫的產生概率，如果裂縫出現，明確原因后采取合理的補救措施。只有先預防再整改，才能切實提高道路橋梁工程的混凝土施工質量，從而進一步推動我國道路橋梁工程的發展。