淺議道路橋梁施工中裂縫的原因分析

【摘 要】道路橋梁裂縫的設(shè)計、施工防治效果貫穿于橋梁建設(shè)的全過程，其控制成效也直接影響著橋梁病害的預防與后期控制，關(guān)系到工程建設(shè)參與各方的經(jīng)濟利益。相關(guān)人員要在不斷分析道路橋梁施工中裂縫產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外裂縫防治技術(shù)理論和實踐經(jīng)驗，勇于探索、創(chuàng)新成功有效的裂縫防治施工方法，不斷發(fā)展我國的交通事業(yè)。本文對道路橋梁施工中裂縫的原因進行了探討。

【關(guān)鍵詞】道路橋梁；施工；裂縫；原因；措施

影響道路橋梁施工中混凝土裂縫的因素有很多，混凝土裂縫會嚴重影響道路橋梁的施工質(zhì)量和正常使用。因此，在施工設(shè)計階段，要加強混凝土結(jié)構(gòu)布置的控制與設(shè)計，從根本上預防混凝土裂縫的產(chǎn)生，同時在施工過程中要加強對施工工序和流程的監(jiān)督和管理，這樣可以減少溫度裂縫的產(chǎn)生。

一、道路橋梁施工中裂縫的原因

1、 荷載造成的裂縫

荷載所造成的裂縫屬于結(jié)構(gòu)性裂縫。其產(chǎn)生的主要原因是在施工的過程中， 因為施工人員不根據(jù)道路橋梁的實際情況， 將龐大的施工機具、施工材料進行隨意堆放， 導致對還未修建好的道路橋梁承受了外界的壓力； 或是對于道路橋梁的預制結(jié)構(gòu)受力的特點不了解， 從而對道路橋梁的部位進行隨意擾動、隨意起吊或安裝。這種不按照設(shè)計圖紙進行施工的方法， 不僅會對道路橋梁結(jié)構(gòu)施工的順序造成影響， 還會對道路橋梁的結(jié)構(gòu)受力模式造成影響。

2、 溫度造成的裂縫

現(xiàn)階段道路橋梁所使用的材料為鋼筋混凝土材料， 而混凝土在構(gòu)建的過程中， 會因為溫度的變化而熱脹冷縮， 引起變形， 進而在道路橋梁的結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生一定的拉力。

當?shù)缆窐蛄褐械睦χ党^了道路橋梁混凝土本身所產(chǎn)生的抗拉強度時，就會導致道路橋梁產(chǎn)生裂縫。

由于溫度原因所導致的道路橋梁裂縫， 區(qū)別于其他裂縫最為主要的一個特征是其會因為溫度的高低進行擴張或合并。導致溫度產(chǎn)生變化的原因主要包括以下兩個方面。

（1） 水化熱

在進行道路橋梁的施工時， 混凝土澆筑厚度超過了2.0m時， 因為混凝土中水泥在澆筑的過程中會進行水化放熱， 其內(nèi)部溫度就會升高， 而外部溫度遠遠低于內(nèi)部， 這就造成了內(nèi)外溫度差，從而導致道路橋梁的表面出現(xiàn)裂縫。

（2） 蒸汽養(yǎng)護

一般該種養(yǎng)護方式適用于道路橋梁冬季養(yǎng)護。在進行蒸汽養(yǎng)護時， 由于混凝土在蒸汽養(yǎng)護時溫度非常高， 而一旦蒸汽養(yǎng)護停止了一段時間， 冬天寒冷的空氣就會導致混凝土溫度驟然下降， 從而容易造成裂縫。

3、施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

在對道路橋梁進行施工時， 施工工藝質(zhì)量也是產(chǎn)生混凝土裂縫的一個非常主要的原因。在道路橋梁施工的混凝土結(jié)構(gòu)中， 施工方法不正確， 會使鋼筋在各個方向上都出現(xiàn)裂縫， 且其裂縫的寬度還會受到鋼筋的不同走向以及不同因素的影響。

例如道路橋梁混凝土的保護層超過了一定的厚度時， 在該種情況下就會導致橋梁各個方向的鋼筋保護層也加厚， 因此就會促使整個橋梁的構(gòu)件高度降低， 那么就會導致垂直方向的鋼筋出現(xiàn)裂縫。

如果在對混凝土進行振搗時， 振搗的工藝操作不合格， 那么就會出現(xiàn)荷載裂縫。再加上混凝土本身流動性比較差，在硬化前如果不對其進行充足的攪拌和沉實， 那么在混凝土硬化之后就會因為沉實得不夠均勻， 從而引起裂縫。

二、道路橋梁施工中混凝土裂縫的危害性

1、混凝土裂縫產(chǎn)生后，會影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體強度和耐久性，結(jié)構(gòu)強度和耐久性降低，就會加劇混凝土的破損程度。

對于道路橋梁工程而言，混凝土裂縫的產(chǎn)生會給橋梁本身帶來嚴重的安全隱患，同時影響橋梁的正常運行和使用壽命。

若沒有采取及時有效的措施，就會受多方面因素的影響而導致裂縫擴大，危害程度增高，這樣下去不僅危及人們生命財產(chǎn)安全，同時還帶來巨大的經(jīng)濟損失。

2、混凝土裂縫會造成橋梁剛?cè)嵝阅?、抗彎度不斷下降，這樣會導致整個橋梁的強度結(jié)構(gòu)遭到破壞，最終影響橋梁的正常使用。

同時，混凝土裂縫的出現(xiàn)會加劇混凝土內(nèi)部鋼筋的腐蝕程度，降低混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)強度，最終直接影響橋梁的使用壽命。

三、提高道路橋梁施工中裂縫的控制措施

1、在施工前，合理的設(shè)計荷載及道路橋梁的布局

在該工程施工前的設(shè)計階段，施工技術(shù)人員要依據(jù)該項目工程的具體情況， 對道路橋梁的整體布局進行科學的規(guī)劃，同時還要科學的對施工中所需的鋼筋進行合理的布局，不要忽視在施工的過程中機械的荷載，以便設(shè)計時的荷載要遠大于現(xiàn)實施工中的荷載，確保實際的荷載在混凝土的強度的范圍之內(nèi)，這樣才能避免道路橋梁工程施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生。

2、對材料的控制

（1）水泥。

水泥水化熱是產(chǎn)生溫度應力的主要影響因素，因此水泥是大體積混凝土的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。大體積混凝土所用水泥應采用水化熱低、凝結(jié)時間長、后期強度高的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥，大體積混凝土中嚴禁使用體積安定性不良的水泥，以防止結(jié)構(gòu)產(chǎn)生膨脹性裂縫，影響工程質(zhì)量。

（2） 骨料。

對于大體積混凝土工程，石子的選擇可根據(jù)施工條件，盡量以減少用水量和水泥用量，減少混凝土的收縮和泌水性為目的。

在配合比相同的條件下，使用碎石的混凝土強度高，抗裂性能也較卵石的高，所以對于大體積混凝土工程，由于抗裂度要求高，施工時宜采用碎石作為粗骨料。

（3） 摻合料。

在拌制混凝土時摻入的礦物粉狀材料，主要是為了節(jié)約水泥，改善混凝土性能，常用的有粉煤灰、硅粉、磨細礦渣粉、燒粘土、沸石巖粉磨細自燃煤研石等。其中粉煤灰的應用最為普遍。

大體積混凝土施工中，摻加適量的優(yōu)質(zhì)粉煤灰，可以改善混凝土的性能，減少混凝土的水化熱。

（4） 外加劑。

混凝土外加劑是指在混凝土拌和過程中摻入的，用以改善混凝土性能的物質(zhì)。為保證大體積混凝土工程質(zhì)量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，如摻用減水劑，在保證混凝土滿足設(shè)計強度的前提下，可最大限度的減少水泥用量。

加入膨脹劑可使混凝土獲得一定膨脹值，以抵消或者減緩由于混凝土收縮而產(chǎn)生的拉應力，從而防止混凝土產(chǎn)生開裂。

大體積混凝土中常用的外加劑有木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑、高效緩凝減水劑、UEA 型膨脹劑等。

3、對溫度的控制

（1）改善骨料級配，采用干硬性混凝土、加添加劑等措施以減少混凝土中的水泥用量。

（2）拌和混凝土時用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。

（3）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱。

（4）在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫。

（5）規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度變化。

（6）施工中長期暴露的混凝土澆筑體表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采用保溫等措施。

（7）合理地分縫分塊，避免基礎(chǔ)過大起伏。

（8）合理地安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。

另外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，防止表面干縮。應特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的。因此施工中應以預防其貫穿性裂縫的發(fā)生為主。

4、對混凝土施工質(zhì)量的保證

選用混凝土之前，我們需要了解其本身的民用信譽度，盡量選擇高標號，質(zhì)量有保證的混凝土，還得嚴格控制好水泥的用量，降低混凝土自身所產(chǎn)生的應力。

嚴格控制外加劑的配合比。有時為了提高混凝土的耐久度，提高混凝土工程的整體質(zhì)量，防止產(chǎn)生裂痕，我們常加一些外加劑，如緩凝劑、膨脹劑等。

這些外加劑有緩凝、膨脹的功效，我們應通過多次的實驗與研究，對外加劑所加的分量與作用有一個明確的了解，有時好的利用，會大大節(jié)省工程所花費的時間與金錢。

這是我們所需要的。增加一些傳感片。我們可以將一些應力傳感片設(shè)置在一些混凝土易產(chǎn)生裂縫的地方，通過應力的測試，可以清楚的知道混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的應力情況，當發(fā)生混凝土應力過大時，我們就在所需的地方加設(shè)一些鋼絲網(wǎng)和鋼筋網(wǎng)，以防止混凝土表面的開裂。

5、混凝土的養(yǎng)護

混凝土早期的養(yǎng)護主要需要給予混凝土保持在合理的溫濕條件下，比如在冬季的時候，我們會在混凝土的表面澆水養(yǎng)護，并用一些塑料薄膜包裹在混凝土的表面，達到保溫保濕的效果，這樣不僅可以防止混凝土自身縮水收縮的現(xiàn)象發(fā)生，另外也保證水泥水化的順利進行，達到設(shè)計時所需的抗裂能力與強度。

總之，在道路橋梁工程施工的過程中，混凝土作為一種重要的、必不可少的施工材料，因而，我們一定要控制好混凝土的裂縫問題，對于道路橋梁施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，采取合理、有效的解決應對措施來預防混凝土裂縫的出現(xiàn)，只有這樣，才能保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量。

參考文獻：

[1]郜丁丁。路橋施工中混凝土裂縫控制的綜合分析[J]。投資與創(chuàng)業(yè)，2013（1）。

[2]蘇冬文。淺談路橋施工中混凝土裂縫控制技術(shù)的應用[J]?？萍寂c企業(yè)，2013（7）。

[3]何兵。路橋施工中大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析及其防裂措施[J]?？萍寂c企業(yè)，2012（1）。

[4]熊英超，張春生。路橋施工中混凝土裂縫防治措施[J]?？萍寂c生活，2011（15）。

[5]陳龍。 混凝土橋梁施工中裂縫產(chǎn)生原因分析[J]。 民營科技。 2011（04）