道路橋梁施工大體積混凝土裂縫成因及防治對策

李春塔

（福建省永泰建筑工程公司）

道路橋梁施工中出現(xiàn)裂縫，會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)結(jié)構(gòu)和實(shí)際設(shè)計(jì)效果，導(dǎo)致其穩(wěn)定性遭受到破壞，一些比較大的裂縫還可能對路橋主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定破壞，嚴(yán)重影響了路橋的質(zhì)量。因此，為了保證裂縫能夠盡量少的出現(xiàn)，保證工程質(zhì)量，為路橋順利投入到使用提供一定支持，需要對出現(xiàn)裂縫的原因進(jìn)行深入研究和分析，并且按照成因制定對應(yīng)的解決方法。這樣不僅能夠降低裂縫造成的安全問題出現(xiàn)幾率，同時(shí)也可以從根本上避免裂縫出現(xiàn)。

1 道路橋梁裂縫類型

1.1 結(jié)構(gòu)性裂縫

結(jié)構(gòu)性的裂縫主要是由于載荷產(chǎn)生的。由于道路橋梁的主要組成為鋼筋、混凝土，在道路橋梁的實(shí)際運(yùn)行過程中，會(huì)由于持續(xù)承受載荷或者是載荷出現(xiàn)突然增大的情況，導(dǎo)致道路橋梁需要產(chǎn)生抵抗力承受載荷，但是這種抵抗力也存在極限，極限主要與設(shè)計(jì)強(qiáng)度、實(shí)際承載能力相關(guān)。一旦抵抗力無法抵抗外部載荷，那么就會(huì)導(dǎo)致承載能力超出限制，最終導(dǎo)致混凝土、鋼筋結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)受力失衡，最終應(yīng)力失控，破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生裂縫[1]這種結(jié)構(gòu)性的裂縫，代表道路橋梁內(nèi)部鋼筋和混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)嚴(yán)重被破壞，該種裂縫類型具有突發(fā)性特征。

1.2 非結(jié)構(gòu)性裂縫

除了結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生原因，由于其他原因?qū)е碌牧芽p都成為非結(jié)構(gòu)性裂縫。造成道路橋梁工程出現(xiàn)非結(jié)構(gòu)裂縫的原因有很多種，一般情況下都是由于比較小的裂縫，在受力后逐漸變大導(dǎo)致的，最終對整個(gè)道路橋梁的強(qiáng)度產(chǎn)生一定影響。同時(shí)也存在一些由于外部不斷給予作用力導(dǎo)致的裂縫，如比較常見的沉降裂縫。非結(jié)構(gòu)性的裂縫在初期一般比較小或者比較隱蔽，非常容易被人們忽視，認(rèn)為不會(huì)對道路橋梁的整體強(qiáng)度產(chǎn)生影響，但是在外部作用力的不斷影響下，最終會(huì)變成比較嚴(yán)重的安全隱患。

2 道路橋梁施工裂縫的成因

2.1 設(shè)計(jì)問題導(dǎo)致裂縫

通過對裂縫成因進(jìn)行分析，了解到導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)裂縫的原因，不僅是由于施工中技術(shù)和工藝的問題，還與前期設(shè)計(jì)工作有一定關(guān)系。一般情況下，在施工之前需要對圖紙進(jìn)行規(guī)劃和測量，如果在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么工程施工也會(huì)對應(yīng)出現(xiàn)問題。由于設(shè)計(jì)問題導(dǎo)致的裂縫可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一，在設(shè)計(jì)橋梁過程中，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部壓力的設(shè)計(jì)不夠合理，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力出現(xiàn)不均勻的情況。尤其是在一些大型工程中，受力不均衡非常容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)被破壞，進(jìn)而產(chǎn)生施工裂縫。二，設(shè)計(jì)在初始構(gòu)思過程中，沒有到施工現(xiàn)場進(jìn)行勘察，沒有對周圍環(huán)境和所處地理位置等進(jìn)行詳細(xì)了解。在這種情況下，設(shè)計(jì)的適用性非常差，進(jìn)而導(dǎo)致施工無法完成設(shè)計(jì)要求，造成裂縫出現(xiàn)。

2.2 施工材料導(dǎo)致裂縫

在道路橋梁的施工中，主要建筑材料混凝土一般是由石灰、硅化物混合成的，這兩種物質(zhì)遇到水就會(huì)釋放出大量的熱量。因此在混凝土的內(nèi)部，會(huì)積累大量熱量，甚至可能會(huì)達(dá)到 70度左右，但是表層溫度并不高，這種內(nèi)外的溫差就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)外形成一種拉力效應(yīng)。當(dāng)拉力超過混凝土能夠承受抗拉性后，就會(huì)造成裂縫的出現(xiàn)。

2.3 外界環(huán)境導(dǎo)致裂縫

在實(shí)際的施工中，環(huán)境變化也是導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)裂縫的重要原因。在環(huán)境方面主要有以下兩個(gè)方面的影響因素：一，外界溫度變化情況，會(huì)導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)裂縫，如混凝土?xí)捎谕獠繙囟炔粩嘧兓?，在?nèi)部出現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)上的變形，變形后就會(huì)產(chǎn)生約束力，而混凝土內(nèi)部是存在一定應(yīng)力的，如果承受力小于約束力，那么就會(huì)由于擠壓出現(xiàn)裂縫[2]。二，天氣陰晴不定，也會(huì)對施工造成一定影響，如在遇到特殊天氣時(shí)，會(huì)對整個(gè)施工過程產(chǎn)生一定影響，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。

3 道路橋梁施工大體積混凝土裂縫的防治意義

3.1 促使施工順利開展

在大體積的混凝土施工中，如果沒有按照工藝流程進(jìn)行施工，或者是養(yǎng)護(hù)工作不到位等各種原因，可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。一旦這種裂縫形成，不僅會(huì)對外形的美觀程度產(chǎn)生影響，同時(shí)也會(huì)降低整體的施工效果和工程整體質(zhì)量，嚴(yán)重影響了施工的順利開展。作為施工部門通過創(chuàng)新思維，掌握好技術(shù)要點(diǎn)，按照工程建設(shè)的實(shí)際要求，通過各種合理的方式防止裂縫出現(xiàn)，能夠真正為后續(xù)的施工提供基礎(chǔ)支持，保證后續(xù)的施工能夠更加順利的開展，保證工程整體進(jìn)度。

3.2 保證工程整體質(zhì)量

出現(xiàn)裂縫勢必會(huì)對整個(gè)工程質(zhì)量產(chǎn)生影響，降低結(jié)構(gòu)的承載能力，并且后續(xù)工程完成后實(shí)際投入到運(yùn)行，也會(huì)受到不同程度的影響。因此通過合理的防治措施，加強(qiáng)各個(gè)方面質(zhì)量的控制工作，嚴(yán)格按照相關(guān)要求開展?jié)仓┕?，合理設(shè)置好冷卻水管，能夠非常有效的控制內(nèi)外溫差情況，進(jìn)而達(dá)到防止裂縫出現(xiàn)的目標(biāo)。

3.3 延長道橋使用壽命

在施工過程中，通過完善方案和設(shè)計(jì)，加強(qiáng)質(zhì)量控制等各種工作，提升工程質(zhì)量，能夠保證工程順利、有質(zhì)量的完成，促使現(xiàn)場施工順利開展的同時(shí)，還可以提升結(jié)構(gòu)的承載能力，保證道橋在后續(xù)的使用中能夠更加堅(jiān)固，延長道橋的壽命，為車輛安全順利通行，提供一定便利。

4 道路橋梁施工裂縫的防治對策

4.1 強(qiáng)化施工材料管控

施工資料的質(zhì)量能夠?qū)κ┕べ|(zhì)量產(chǎn)生非常大的影響，而質(zhì)量是導(dǎo)致施工裂縫的一個(gè)重要原因，因此為了能夠減少裂縫出現(xiàn)的幾率，提升工程的整體質(zhì)量，需要對施工材料質(zhì)量管理工作進(jìn)行合理強(qiáng)化，以此保證材料的質(zhì)量符合要求。在對材料進(jìn)行管控的過程中，主要可以從以下幾個(gè)方面開展相關(guān)工作：一，需要建立起科學(xué)合理的材料采購相關(guān)程序，保證整個(gè)采購過程的工作質(zhì)量。如為了保證材料質(zhì)量符合工程要求，同時(shí)減少徇私舞弊的情況出現(xiàn)，需要至少選擇三方人員參與到材料采購工作中，其中包括工程設(shè)計(jì)人員、工程施工部門以及工程建設(shè)方。二，需要重視各種材料的質(zhì)量檢驗(yàn)相關(guān)工作，對于工程中需要使用到的各種粗細(xì)集料、外加劑、水泥等原材料進(jìn)行質(zhì)量方面的檢驗(yàn)，按照相關(guān)要求嚴(yán)格進(jìn)行試驗(yàn)和檢驗(yàn)，保證原材料的質(zhì)量符合工程標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而真正滿足工程建設(shè)的實(shí)際需求。三，需要對施工人員的相關(guān)職責(zé)進(jìn)行明確和規(guī)范，保證施工人員能夠按照相關(guān)的要求應(yīng)用材料，明確材料質(zhì)量控制的相關(guān)職責(zé)。同時(shí)需要加強(qiáng)對原材料的存放、使用相關(guān)巡查工作，重視原材料現(xiàn)場的管理工作，保證原材料合理的被應(yīng)用在工程中。這樣不僅能夠避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)的情況，同時(shí)也可以保證原材料更加有效的發(fā)揮出應(yīng)有作用，促使工程質(zhì)量能夠?qū)崿F(xiàn)有效提升。

4.2 完善相關(guān)施工設(shè)計(jì)

施工設(shè)計(jì)的合理性，也是減少裂縫出現(xiàn)的重要方式之一，通過合理有效的完善設(shè)計(jì)中不足之處，能夠非常有效的找到裂縫出現(xiàn)的原因，并且針對性的進(jìn)行解決，以此保證能夠減少裂縫出現(xiàn)的幾率。完善施工設(shè)計(jì)主要可以從以下幾個(gè)方面開展工作：一，在工程設(shè)計(jì)階段時(shí)，需要組織相關(guān)設(shè)計(jì)人員到工程現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查和研究，保證其能夠詳細(xì)掌握施工現(xiàn)場的基本情況。以此保證設(shè)計(jì)人員能夠設(shè)計(jì)出與施工現(xiàn)場相符合的方案，保證工程的順利有效開展，從根本上避免工程裂縫出現(xiàn)。二，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中，需要重視對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷的完善和優(yōu)化，通過找到設(shè)計(jì)上的不足，保證設(shè)計(jì)工作能夠更加有效的開展。如可以在多種不同設(shè)計(jì)方案中展開分析和研究，找到各個(gè)方案中存在的不足之處、容易導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的各種設(shè)計(jì)缺陷，以此保證能夠通過完善設(shè)計(jì)方案，保證工程的整體質(zhì)量。三，由于道路橋梁的工程任務(wù)比較龐大，涉及的范圍也非常廣，因此在設(shè)計(jì)中，對于一些體積比較大或者是跨度比較大的工程，設(shè)計(jì)人員需要合理有效的對荷載量、溫度變化情況、應(yīng)力大小情況等進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。這樣設(shè)計(jì)人員就能夠按照實(shí)際設(shè)計(jì)結(jié)果，通過完善相關(guān)的構(gòu)件設(shè)計(jì)，提升工程的整體性能，從而有效降低裂縫出現(xiàn)的概率。

4.3 提升澆筑施工質(zhì)量

加強(qiáng)澆筑各個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，保證工序的合理性，質(zhì)量保證合格，是預(yù)防裂縫出現(xiàn)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先，在澆筑之前，需要按照工程的實(shí)際目的和要求，對大體積混凝土澆筑現(xiàn)場的基本情況進(jìn)行考慮，制定出科學(xué)合理的施工方案，以此保證澆筑的起點(diǎn)、澆筑的厚度都能夠符合相關(guān)要求，為后續(xù)工程順利開展提供基礎(chǔ)支持。同時(shí)，在正式澆筑之前，需要對鋼筋保護(hù)層的墊塊位置進(jìn)行檢查和復(fù)核，并且核對好保護(hù)墊的數(shù)量、緊固情況，保證保護(hù)層的厚度處于合理范圍內(nèi)，位置準(zhǔn)確，數(shù)量滿足實(shí)際的要求，結(jié)構(gòu)上具備非常好的穩(wěn)固性和可靠性。其次，在混凝土正式入模之前，為了保證能夠提升澆筑施工的實(shí)際效果，需要完善相關(guān)的測量工作，保證溫度處于合理的范圍內(nèi)，塌落度可以滿足實(shí)際要求，含氣量在合格的范圍內(nèi)，綜合性能比較良好。只有這些指標(biāo)全部合格，才能夠開展實(shí)際施工。此外，需要重視澆筑時(shí)自由落體的實(shí)際傾落高度，一般需要控制在2米之內(nèi)。當(dāng)高度大于2米時(shí)，為了保證澆筑工作能夠順利開展，可以使用一些工具輔助澆筑，如滑槽、串筒或者是漏斗等輔助施工。最后，需要完善混凝土的振搗相關(guān)工作，保證密實(shí)并且到位，提升混凝土的實(shí)際密實(shí)程度，防止裂縫出現(xiàn)。一般常用的工具為插入式的高頻率振動(dòng)棒、表面平板的振搗器進(jìn)行振搗。在振搗施工中，需要堅(jiān)持“快插慢拔”的原則，保證用力適當(dāng)、振搗到位，禁止出現(xiàn)漏震的情況。此外，還需要注重對模板工程的質(zhì)量檢查相關(guān)工作，保證模板的支撐結(jié)構(gòu)具備穩(wěn)固性和可靠性，并且接縫位置密實(shí)到位，防止出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象，真正提升振搗的效果。

4.4 做好后期養(yǎng)護(hù)工作

道路橋梁在建設(shè)完成后的一段時(shí)間內(nèi)，也是裂縫多發(fā)的一個(gè)時(shí)間段，在這個(gè)階段中不僅不能放松警惕，同時(shí)也要通過合理的保養(yǎng)工作，對裂縫的出現(xiàn)進(jìn)行合理有效控制。這樣不僅能夠減少在危險(xiǎn)階段中裂縫出現(xiàn)的幾率，同時(shí)也能夠通過合理保養(yǎng)工作保證道路橋梁的整體質(zhì)量。對于加強(qiáng)后期的養(yǎng)護(hù)工作，主要可以從以下幾個(gè)方面入手：一，在后期的養(yǎng)護(hù)工作中，保溫養(yǎng)護(hù)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，主要目的是為了能夠降低大體積的混凝土內(nèi)外溫差情況，降低混凝土的自約束盈利情況。因此在實(shí)際的養(yǎng)護(hù)工作中，可以通過合理有效的方式，降低混凝土降溫速度，并且充分利用混凝土抗拉輕度，保證能夠有效提升混凝土的抗裂能力，達(dá)到防止和控制溫度裂縫出現(xiàn)的目的[3]。二，在養(yǎng)護(hù)過程中，需要適當(dāng)提升養(yǎng)護(hù)環(huán)境的溫度情況，減少內(nèi)外的溫差值，減緩混凝土的降溫速度，進(jìn)而減少溫度產(chǎn)生的應(yīng)力。這樣不僅能夠保證混凝土強(qiáng)度的增加，對應(yīng)力松弛產(chǎn)生一定作用，同時(shí)也可以有效避免混凝土由于表面干裂，出現(xiàn)的塑性收縮情況。需要注意的是，在養(yǎng)護(hù)期間內(nèi)需要將表面溫度和中心溫度差，控制在25°C內(nèi)。三，需要加強(qiáng)現(xiàn)澆板澆搗相關(guān)養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)工作是整個(gè)工程后期非常重要的環(huán)節(jié)，如果忽視該環(huán)節(jié)，那么就可能會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度，導(dǎo)致其在硬化過程中由于失水過大，得不到及時(shí)的補(bǔ)償，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是在高溫環(huán)境中開展的工程，在養(yǎng)護(hù)過程中更加要注重澆水養(yǎng)護(hù)相關(guān)工作。這樣不僅能夠減少由于溫度造成的裂縫出現(xiàn)，同時(shí)也可以減低收縮產(chǎn)生的約束應(yīng)力，從而有效的控制裂縫出現(xiàn)。

5 結(jié)束語

避免路橋出現(xiàn)裂縫是保證工程質(zhì)量的一種有效途徑。因此，為了保證減少裂縫出現(xiàn)的幾率，需要從各個(gè)方面原因開始，對裂縫成因進(jìn)行合理有效的分析，并且制定具備針對性的解決措施，從根本上防止裂縫出現(xiàn)。這樣不僅能夠?qū)こ藤|(zhì)量實(shí)施有效保障，同時(shí)還可以保證路橋在今后正式投入使用后，具備良好的安全性和穩(wěn)定性特征，以此保證發(fā)揮出路橋的實(shí)際作用，為人們提供更加安全、方便的服務(wù)。