道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防對(duì)策

曾財(cái)

【摘 要】隨著人民群眾對(duì)道路橋梁質(zhì)量的要求不斷提高，施工企業(yè)在施工過(guò)程中應(yīng)該高度重視施工技術(shù)，進(jìn)而不斷增強(qiáng)道路橋梁施工技術(shù)水平，進(jìn)一步提高道路橋梁項(xiàng)目施工質(zhì)量。但在實(shí)際施工過(guò)程中，依舊存在比較多的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題，尤其是整體建筑結(jié)構(gòu)中的裂縫問(wèn)題，會(huì)給道路橋梁的質(zhì)量和使用壽命帶來(lái)嚴(yán)重影響，甚至?xí)霈F(xiàn)安全事故。文章闡述施工裂縫給道路橋梁帶來(lái)的影響，并針對(duì)具體原因提出預(yù)防對(duì)策，希望對(duì)相關(guān)施工單位有所幫助。

【關(guān)鍵詞】道路橋梁施工;裂縫原因;預(yù)防對(duì)策

【中圖分類號(hào)】U445.57 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2020）05-0076-03

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，人們出行的次數(shù)越來(lái)越多，而且我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，所以交通工程項(xiàng)目數(shù)量越來(lái)越多，人們對(duì)其建設(shè)提出了更高的要求。而要充分保障道路橋梁的質(zhì)量，提高施工效率，施工企業(yè)就需要從多方面考慮導(dǎo)致施工中出現(xiàn)裂縫的具體原因，進(jìn)而根據(jù)具體情況采用最佳的預(yù)防對(duì)策，有效提高道路橋梁施工的質(zhì)量和效率。

1 裂縫對(duì)道路橋梁帶來(lái)的影響

道路橋梁是我國(guó)的交通基礎(chǔ)設(shè)施，隨著人們出行次數(shù)不斷增加，其施工質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。但如果在實(shí)際的施工中不斷產(chǎn)生裂縫，就會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)工程項(xiàng)目的后期施工，而且無(wú)法保障道路橋梁的安全性和穩(wěn)定性，甚至?xí)霈F(xiàn)安全事故。

2 出現(xiàn)裂縫成因的分析

2.1 施工設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題

經(jīng)過(guò)對(duì)道路橋梁施工中所產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行分析得知，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的原因不只是施工過(guò)程中的操作問(wèn)題，而且與工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)圖紙有密不可分的關(guān)系。如果工程設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)圖紙出現(xiàn)不合理的地方，施工中就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差，進(jìn)而出現(xiàn)大大小小的裂縫。通常情況下，因設(shè)計(jì)問(wèn)題而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)成因主要有以下幾點(diǎn)：首先，由于工程設(shè)計(jì)師并未科學(xué)設(shè)計(jì)符合要求的道路橋梁結(jié)構(gòu)，整個(gè)道路橋梁的受力情況就會(huì)受到嚴(yán)重影響，進(jìn)而產(chǎn)生比較多的裂縫。其次，部分工程設(shè)計(jì)師并沒(méi)有對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察就開(kāi)始設(shè)計(jì)施工圖紙，從而出現(xiàn)部分設(shè)計(jì)不符合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)等要求，進(jìn)而導(dǎo)致施工中出現(xiàn)裂縫。除此之外，由于工程設(shè)計(jì)師對(duì)所設(shè)計(jì)的圖紙沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注，部分施工人員往往會(huì)按照自己的意愿或者過(guò)往的施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，從而導(dǎo)致實(shí)際施工過(guò)程出現(xiàn)偏差，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，嚴(yán)重影響整個(gè)工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度和效率[1]。

2.2 施工中的問(wèn)題

施工階段是整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而施工過(guò)程中也有很多導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的原因。首先是施工所用材料的質(zhì)量問(wèn)題，無(wú)論哪種施工材料出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致裂縫等問(wèn)題產(chǎn)生，進(jìn)而影響整個(gè)施工質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)崩塌事故。其次，部分施工人員的施工能力相對(duì)較低，再加上沒(méi)有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，遇到問(wèn)題時(shí)不能及時(shí)解決，施工過(guò)程就會(huì)接二連三出現(xiàn)更多裂縫，這在很大程度上影響整個(gè)道路橋梁工程的施工。

2.3 溫度帶來(lái)的變化

熱脹冷縮是工程項(xiàng)目中混凝土結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)之一，而這一特點(diǎn)也是導(dǎo)致施工中出現(xiàn)裂縫的主要因素之一。無(wú)論是建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到溫度影響而發(fā)生改變，還是工程外部環(huán)境受到溫度的影響而改變，施工過(guò)程中的混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)或多或少的變形問(wèn)題，從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。另外，一天之內(nèi)不同時(shí)間段的溫度是不同的，而隨著溫度的變化，裂縫變得越來(lái)越多，進(jìn)而為后期施工埋下安全隱患。一般來(lái)說(shuō)，日照的時(shí)間和強(qiáng)度，以及換季之間的溫度變化等會(huì)造成外部環(huán)境溫度發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致道路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)生溫度變化，主要是因?yàn)槭┕と藛T在焊接橋梁預(yù)制梁橫隔板時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，造成焊接縫出現(xiàn)偏差，這樣就會(huì)出現(xiàn)裂縫，從而給整個(gè)施工安全性帶來(lái)威脅。

2.4 地基的影響

在建筑工程項(xiàng)目的實(shí)際施工中，地基結(jié)構(gòu)一直都是關(guān)鍵部分。但不同區(qū)域內(nèi)的地基建設(shè)質(zhì)量會(huì)存在一定的偏差，這就會(huì)給整個(gè)道路橋梁工程的混凝土結(jié)構(gòu)帶來(lái)一定的附加應(yīng)力，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)不斷產(chǎn)生裂縫。通常情況下，導(dǎo)致地基質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題主要是因?yàn)橄嚓P(guān)施工人員沒(méi)有全面、細(xì)致地考察當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況，而且所準(zhǔn)備的勘察資料不詳細(xì)，與實(shí)際情況有一定的出入。此外，在實(shí)際施工過(guò)程中，難免會(huì)遇到不利于施工的惡劣天氣，再加上工程往往都是分期建設(shè)，地基質(zhì)量就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，容易產(chǎn)生裂縫。

2.5 荷載預(yù)算不合理

結(jié)構(gòu)性裂縫被稱為荷載裂縫，而導(dǎo)致荷載裂縫出現(xiàn)的主要原因是工程設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)階段沒(méi)有充分考慮混凝土結(jié)構(gòu)承載力和鋼筋支撐力等問(wèn)題，造成混凝土承受力過(guò)大或者鋼筋支撐力過(guò)大，從而出現(xiàn)更多的裂縫。另外，在道路橋梁施工中，大多數(shù)施工人員會(huì)將施工材料和機(jī)械設(shè)備等疊加在一起，給道路橋梁建筑整體帶來(lái)更大的荷載力，久而久之，建筑結(jié)構(gòu)中就會(huì)產(chǎn)生裂縫。除此之外，施工人員在施工過(guò)程中難免需要進(jìn)行開(kāi)洞等工作，這就會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。一旦遇到地震等不可抗力時(shí)，就會(huì)引起建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)荷載變化，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。此外，部分施工人員為了趕施工進(jìn)度或者謀取私利，往往會(huì)偷工減料，造成建筑結(jié)構(gòu)的荷載不合理，進(jìn)而出現(xiàn)荷載裂縫，給后期施工帶來(lái)嚴(yán)重影響。

2.6 鋼筋銹蝕的影響

道路橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)往往會(huì)用到非常多的鋼筋，相關(guān)施工人員需要嚴(yán)格按照要求選擇高質(zhì)量的鋼筋。質(zhì)量不佳的鋼筋經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間外部環(huán)境影響，會(huì)被銹蝕，久而久之就會(huì)出現(xiàn)大大小小的裂縫，進(jìn)而給道路橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)的安全帶來(lái)威脅。

2.7 收縮問(wèn)題嚴(yán)重

道路橋梁中出現(xiàn)裂縫的主要原因還有收縮問(wèn)題，一般導(dǎo)致收縮裂縫的原因有以下幾種：首先，在混凝土結(jié)構(gòu)不斷硬化的過(guò)程中，其內(nèi)部水分會(huì)逐漸蒸發(fā)，這就造成縮水收縮裂縫的出現(xiàn);其次，在實(shí)際施工過(guò)程中，水泥會(huì)逐漸水化，進(jìn)而導(dǎo)致塑性收縮裂縫的出現(xiàn)[2]。另外，施工材料中的水泥、骨料和化學(xué)添加劑等的不合理使用，會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致碳化收縮裂縫和自生收縮裂縫的出現(xiàn)，從而嚴(yán)重影響整個(gè)道路橋梁工程建設(shè)的質(zhì)量和效率。

3 預(yù)防道路橋梁施工中裂縫產(chǎn)生的主要途徑

3.1 重視并加強(qiáng)對(duì)施工設(shè)計(jì)圖紙的審核

要想更好地預(yù)防道路橋梁施工中出現(xiàn)裂縫，首先需要施工單位相關(guān)負(fù)責(zé)人和工程設(shè)計(jì)師嚴(yán)格審核道路橋梁的設(shè)計(jì)圖紙。這就需要相關(guān)人員充分考慮實(shí)際施工情況和需求，綜合研究和分析比較容易出現(xiàn)問(wèn)題的結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)，從而確保工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容及其質(zhì)量符合建設(shè)要求。而且，相關(guān)審核人員要加強(qiáng)與工程設(shè)計(jì)師的交流和溝通，不斷提高其設(shè)計(jì)水平，完善設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而有效預(yù)防施工裂縫出現(xiàn)，從而確保道路橋梁施工的安全性和穩(wěn)定性。

3.2 加強(qiáng)對(duì)施工材料的配制和管理

眾所周知，施工材料能夠直接影響施工質(zhì)量，相關(guān)施工人員必須重視并加強(qiáng)對(duì)施工材料的管理和配制，確保施工所用材料符合施工質(zhì)量要求，減小施工中裂縫出現(xiàn)的概率。一旦施工材料出現(xiàn)問(wèn)題，再高超、再先進(jìn)的施工技術(shù)和施工設(shè)備都無(wú)法避免裂縫等問(wèn)題出現(xiàn)。因此，需要相關(guān)施工人員嚴(yán)格監(jiān)督施工材料的購(gòu)買，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和施工要求科學(xué)配制施工材料，而且相關(guān)負(fù)責(zé)人需要定期抽查施工所用的施工材料，減少施工裂縫出現(xiàn)。

3.3 優(yōu)化并完善混凝土施工

3.3.1 預(yù)防混凝土出現(xiàn)裂縫的措施

混凝土結(jié)構(gòu)是道路橋梁施工中的關(guān)鍵部分，也是出現(xiàn)裂縫頻率較高的部分，所以施工人員應(yīng)該采取有效措施做好預(yù)防工作，這不僅需要做好工程施工之前的荷載預(yù)算工作，而且要根據(jù)具體的施工要求，嚴(yán)格控制混凝土的原材料和配比，從而有效提高混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度[3]。表1是高強(qiáng)混凝土柱混凝土擬采用的配合比。

3.3.2 處理混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫

裂縫產(chǎn)生是不可避免的，但施工人員可以采取有效措施來(lái)處理混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫，從而避免出現(xiàn)更多的裂縫。如果施工中出現(xiàn)的裂縫比較小，而且不會(huì)對(duì)整體混凝土結(jié)構(gòu)帶來(lái)比較大的影響時(shí)，施工人員可以根據(jù)具體情況合理使用表面處理法。這時(shí)，施工人員要仔細(xì)清理混凝土結(jié)構(gòu)表面雜質(zhì)，并使用符合標(biāo)注樹(shù)脂對(duì)混凝土表面進(jìn)行涂抹，這樣不僅可以增強(qiáng)建筑的美觀性，而且可以有效防止混凝土內(nèi)部被摻入其他多余的水分。這樣一來(lái)，不僅可以有效保護(hù)內(nèi)部鋼筋，而且可以減少裂縫出現(xiàn)。另外，如果施工中出現(xiàn)大于3 mm的裂縫，施工人員就需要對(duì)其實(shí)施灌漿法，有效封住混凝土表面及更深的裂縫，進(jìn)而確保道路橋梁的承載力和穩(wěn)定性。無(wú)論是表面處理法還是灌漿法，都可以有效減少后期施工中裂縫的出現(xiàn)，進(jìn)而提高道路橋梁施工的質(zhì)量和效率。

3.4 合理設(shè)計(jì)整體荷載力

在設(shè)計(jì)工程圖紙和施工方案的過(guò)程中，相關(guān)人員需要根據(jù)具體要求，科學(xué)規(guī)劃和預(yù)算道路橋梁整體結(jié)構(gòu)的布局及其荷載力。首先，相關(guān)人員要充分考慮施工過(guò)程中所用材料和機(jī)械設(shè)備的重量，所設(shè)計(jì)的荷載力要大于實(shí)際施工時(shí)的荷載力，預(yù)防因荷載力而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。其次，相關(guān)人員需要嚴(yán)格檢查施工所用的鋼筋質(zhì)量，確保鋼筋厚度和承載力符合道路橋梁施工對(duì)其荷載力的要求。另外，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)建設(shè)要求以及地基情況來(lái)合理安排鋼筋布局，從而確保其承載力能夠保持均衡，進(jìn)而充分保障道路橋梁施工質(zhì)量和效率。

3.5 預(yù)防溫變產(chǎn)生裂縫的措施

道路橋梁施工中之所以出現(xiàn)裂縫，很大程度上是因?yàn)闇囟仍诓粩嗟刈兓?，而裂縫的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重影響道路橋梁的施工質(zhì)量及其安全性和穩(wěn)定性。所以，相關(guān)施工人員在施工過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格控制水泥使用量，有效降低混凝土的水化熱程度。而且，施工人員需要不斷完善并優(yōu)化混凝土攪拌配制方式，進(jìn)而有效控制混凝土澆筑溫度，減少因溫變而產(chǎn)生裂縫。此外，建筑結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)含堿材料相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的裂縫也比較多，所以施工人員需要根據(jù)具體的施工要求，對(duì)含堿材料的配比進(jìn)行嚴(yán)格控制。另外，通常情況下，水泥和其他多種材料混合之后，往往會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，所以施工人員在施工中要根據(jù)具體情況選擇合適的低碳水泥，從而減少化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)溫度變化的控制，減少裂縫出現(xiàn)。

除此之外，在實(shí)際施工中，施工人員需要采取有效措施降低水化熱，而且要根據(jù)具體情況推遲熱高峰出現(xiàn)的時(shí)間。施工人員應(yīng)該綜合考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，做好防風(fēng)和遮陽(yáng)等工作，從而盡可能地減少混凝土溫度的變化，進(jìn)一步減少裂縫出現(xiàn)。

3.6 加強(qiáng)控制螺栓的安裝

對(duì)于道路橋梁工程的施工來(lái)說(shuō)，安裝高強(qiáng)度螺栓的作用十分關(guān)鍵，而且這一環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量很大程度上影響到施工裂縫的預(yù)防效果。通常情況下，在安裝和穿入螺栓時(shí)，相關(guān)施工人員的工序是由里到外，切忌采取相反的工作順序[4]。另外，相關(guān)施工人員在安裝螺栓時(shí)，要采用專業(yè)的鉸刀，及時(shí)且合理地調(diào)整螺栓的螺孔，從而確保螺栓能夠完全進(jìn)入螺孔內(nèi)，最后再固定好螺孔。除此之外，相關(guān)施工人員要根據(jù)具體道路橋梁結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)來(lái)分類安裝高強(qiáng)度的螺栓，從而減少結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)，進(jìn)而有效確保道路橋梁施工的安全性和穩(wěn)定性。

3.7 加強(qiáng)施工后期的養(yǎng)護(hù)工作

通常情況下，道路橋梁工程施工完成之后的一段時(shí)間內(nèi)都會(huì)出現(xiàn)或多或少的裂縫，這就需要相關(guān)施工人員重視并加強(qiáng)對(duì)道路橋梁的養(yǎng)護(hù)工作，進(jìn)而有效提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，確保之后使用的質(zhì)量。施工人員需要認(rèn)真觀察并研究施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的溫度變化，從而提高施工后期對(duì)道路橋梁養(yǎng)護(hù)工作的質(zhì)量和效率。比如，在夏季完工之后，施工人員可以對(duì)道路橋梁進(jìn)行灑水降溫等處理，從而有效減少因建筑暴露在高溫之下而出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。如果工程在冬季完工，施工人員就需要適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的保溫時(shí)間及其脫模時(shí)間，從而降低混凝土結(jié)構(gòu)降溫的速度，進(jìn)而減小施工后期出現(xiàn)裂縫的概率，進(jìn)一步提高道路橋梁的質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路橋梁工程項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定的推動(dòng)作用，解決工程施工中的裂縫問(wèn)題，充分確保道路橋梁建設(shè)的質(zhì)量和效率是十分有必要的。這就需要相關(guān)企業(yè)綜合考慮導(dǎo)致施工裂縫出現(xiàn)的原因，采取有效措施做好裂縫預(yù)防工作，加強(qiáng)對(duì)施工中每個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)督和管理，確保工程項(xiàng)目施工的安全性和穩(wěn)定性，進(jìn)而有效提高道路橋梁工程質(zhì)量。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]鄒記根，鄒顯華.湖口大橋主梁裂縫成因分析及防治對(duì)策[J].公路，2001（5）：38-39.

[2]李成玉.混凝土橋梁裂縫成因及防治措施[J].鐵道建筑，2004（9）：7-9.

[3]薛興偉，周俊龍，華旭東.橋臺(tái)裂縫成因的非線性分析及防治對(duì)策[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2019（1）：82-87.

[4]顏春水.混凝土橋面鋪裝裂縫成因及防治措施[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2010（12）：103-105.