道路橋梁混凝土裂縫控制措施探討

衣鳳林 邱東

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高以及現(xiàn)代橋梁工程施工工藝的快速發(fā)展，橋梁工程施工的管理手段也得到了不斷的完善和加強，橋梁工程的內(nèi)在施工質(zhì)量也有了很大的提高。但是外觀質(zhì)量也是影響橋梁質(zhì)量的一個主要因素，在橋梁施工的過程中，混凝土裂縫是最常見的問題之一。裂縫的出現(xiàn)不僅會影響橋梁的質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致橋梁垮塌。所以如何采取有效的措施，使橋梁裂縫得到克服和控制，是每一個橋梁工程技術(shù)人員迫切需要解決的問題。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；成因；施工控制

一、道路橋梁混凝土施工裂縫的主要原因分析

根據(jù)混凝土道路橋梁裂縫的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分為以下幾種：

（一）前期設(shè)計階段的問題引起的裂縫

通過分析道路橋梁裂縫的問題，能夠了解到出現(xiàn)裂縫的原因不僅僅是施工過程中技術(shù)工藝的問題，還可能與道路橋梁的前期設(shè)計工作有關(guān)。通常情況下，道路橋梁施工之前需要圖紙設(shè)計進行大致的規(guī)劃、細致的測量，如果在圖紙設(shè)計這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了差錯，也必然會造成施工過程出現(xiàn)問題。通過分析，設(shè)計方面出現(xiàn)施工裂縫的原因有以下三方面：第一，在進行橋梁的設(shè)計時，對于整個建筑群的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部壓力設(shè)計不合理，造成道路橋梁結(jié)構(gòu)受力不均，在大型的建筑方面，受力不均衡就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受到破壞，進而產(chǎn)生了施工裂縫。第二，在進行設(shè)計構(gòu)思的時候，沒有進行實地勘察，充分了解道路橋梁建設(shè)的周圍環(huán)境、地理位置等問題。因此在沒有實際為基礎(chǔ)的情況下，設(shè)計圖紙的適用性必然存在一些問題，進而導(dǎo)致實際施工無法達到最理想的設(shè)計理念，如此一來也會造成裂縫問題的出現(xiàn)。第三，道路橋梁設(shè)計人員與施工人員沒有進行很好的溝通，使得在施工的過程中，施工人員不能明確的理解設(shè)計圖紙的標注，最終造成施工裂縫的產(chǎn)生。

（二）溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，當應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時就會產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。施工階段引起溫度變化主要因素是水化熱和養(yǎng)護措施。在施工過程中，大體積混凝土澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，致使表面出現(xiàn)裂縫。采用電熱張拉法張拉預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時，預(yù)應(yīng)力鋼材溫度可升高至350℃，混凝土構(gòu)件也容易開裂。

（三）施工材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大。將導(dǎo)致水泥和拌合水用量加大，影響混凝土的強度，使混凝土收縮加大，如果使用超出規(guī)定的特細砂，后果更嚴重。砂石中云母的含量較高，將削弱水泥與骨料的粘結(jié)力，降低混凝土強度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，體積膨脹2.5倍。拌合水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對堿骨料反應(yīng)有影響。

（四）荷載引起的裂縫

（1）直接應(yīng)力裂縫

直接應(yīng)力裂縫產(chǎn)生的原因主要是由于在橋梁設(shè)計階段對結(jié)構(gòu)的計算不合理，實驗受力與實際受力不相符，導(dǎo)致橋梁安全系數(shù)不夠。還有就是在施工的過程中，沒有完全按照施工設(shè)計圖紙進行操作，對施工過程中的材料堆放、運輸、安裝等沒有加以限制。

（2）次應(yīng)力裂縫

次應(yīng)力裂縫是指由于外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。比如橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要開鑿和開洞等，而這部分施工一般只是根據(jù)經(jīng)驗來設(shè)置受力鋼筋。相關(guān)研究表明，受力構(gòu)件在挖孔后，在孔的周圍會產(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中。在實際的橋梁中，次應(yīng)力的產(chǎn)生是導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因。

二、預(yù)防道路橋梁施工中裂縫的措施和方法

（一）加強對設(shè)計圖紙的審查

在真正動土施工之前，一定要對道路橋梁的設(shè)計圖紙進行細致的審核，需要根據(jù)以往的施工經(jīng)驗對可能會出現(xiàn)施工裂縫的環(huán)節(jié)進行重點檢查，確保圖紙的有效可行性，避免由于設(shè)計圖紙的問題造成的施工裂縫問題，道路橋梁建設(shè)是一項設(shè)計廣泛，復(fù)雜的工程，一旦施工過程中出現(xiàn)問題，損失就會很嚴重。另外，設(shè)計人員應(yīng)當與建筑單位進行充分的溝通，了解建筑目的、理念、功能，對圖紙設(shè)計很有幫助，對于圖紙中存在的不明確問題，要及時交流，保障后期施工的順利進行。

（二）要選擇合適適量材料

混凝土屬于一種混合物料，不同物料的特征、性質(zhì)不同。例如：混凝土中的骨料，本身具有吸水的特性，主動吸收周圍空氣中的水分，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)吸水膨脹，占有很大的空間，道路橋梁工程中的混凝土材料，大多暴露在室外環(huán)境中，當骨料膨脹的應(yīng)力大于混凝土結(jié)構(gòu)本身應(yīng)力時，即會引起結(jié)構(gòu)裂縫?；炷敛牧显斐傻牧芽p中，還包括水泥、外加劑等，不利于混凝土的質(zhì)量保障。

（三）溫度控制

溫度對道路橋梁混凝土裂縫的影響比較大，道路橋梁工程應(yīng)該積極控制溫度因素，規(guī)避溫度造成的裂縫風(fēng)險。以某道路橋梁工程為例，分析溫度控制的措施。該橋梁性質(zhì)為立交橋，雙向6車道，該橋梁工程量非常大，全面把控工程質(zhì)量。該橋梁混凝土施工集中在夏季，混凝土散熱的難度比較大，該工程將溫度控制的重點放在混凝土澆筑方面，降低澆筑厚度，加快混凝土散熱的速度，實際混凝土面積非常大，該工程在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)計了降溫管，以免熱量囤積在混凝土內(nèi)部而引起裂縫，該工程監(jiān)督混凝土降溫措施，同時設(shè)計夜間工程，復(fù)雜的混凝土工藝，選擇夜間作業(yè)，待周圍環(huán)境溫度降低后，安排混凝土施工，用于緩解夏季高溫的影響，降低裂縫發(fā)生的機率。

（四）地基控制

地基是道路橋梁混凝土裂縫的間接因素，但是其對混凝土裂縫的影響不可忽略。道路橋梁工程中，為了解決地基造成的混凝土裂縫問題，需要全方位的控制地基施工，強化地基的穩(wěn)定性，進而為道路橋梁混凝土施工，提出優(yōu)質(zhì)的條件，實現(xiàn)預(yù)防混凝土裂縫的目的。例如：道路橋梁工程勘察地質(zhì)信息，深入分析地質(zhì)情況，設(shè)計地基加固的措施，用于防護地基變形或沉降，利用穩(wěn)定的地基，保護混凝土結(jié)構(gòu)，以免地基不穩(wěn)定造成混凝土裂縫。地基控制是道路橋梁混凝土裂縫控制中的一項基礎(chǔ)措施，目的是維護道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)，改善混凝土性能，防護混凝土裂縫。

（五）后期保養(yǎng)工作要做好

在道路橋梁完工后的一段時間被稱為裂縫問題的多發(fā)時間段，在這一階段也不能放輕松，所以后期的保養(yǎng)工作也要進行嚴格的管理與控制，為了減少該階段出現(xiàn)的裂縫問題，也為了保證道路橋梁養(yǎng)護操作的實效性。道路橋梁在進行后期養(yǎng)護操作的過程中，應(yīng)當格外關(guān)注外界環(huán)境的濕度和溫度，提前預(yù)防外界溫度的變化導(dǎo)致的施工裂縫問題，高度重視道路橋梁施工的最后一道工序。例如當溫度升高的時候，可以采取灑水降溫的措施對道路橋梁進行養(yǎng)護。

三、結(jié)語

總之，道路橋梁施工建設(shè)是一項工程量大而又復(fù)雜的工程，在施工的過程中，無論哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題都會影響整個施工過程，導(dǎo)致施工裂縫的產(chǎn)生。因此，在施工過程中應(yīng)當盡力避免造成裂縫的因素，保證施工的質(zhì)量。此外，如果出現(xiàn)了施工裂縫，應(yīng)當結(jié)合出現(xiàn)的原因進行研討分析，提出相應(yīng)的解決措施。并加強后期工作，嚴格按照操作工序進行操作，避免施工裂縫的產(chǎn)生，確保道路橋梁養(yǎng)護的有效性，延長道路橋梁的使用壽命。

參考文獻

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[3]王莉.道路橋梁施工裂縫成因及預(yù)防措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016（31）：11.

（作者單位：1沈陽通航交通設(shè)施有限公司；

2大連昌鑫建設(shè)有限公司）