市政橋梁施工混凝土裂縫及其防治措施

喬文國

（山西建筑工程集團有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

混凝土橋梁是市政橋梁中比較常見的一種工程形式，這種類型的橋梁不僅建設成本較低，還能夠滿足城市化的各種需求，因此，混凝土橋梁工程的建設數(shù)量也逐漸增加。不過，市政橋梁混凝土施工會受到多種因素的影響出現(xiàn)混凝土裂縫問題，對整個市政橋梁工程的質(zhì)量產(chǎn)生了不良影響。面對這種情況，相關(guān)施工單位要重視混凝土裂縫問題，而且要針對裂縫問題產(chǎn)生的具體原因，制定出相應的防治方案，避免混凝土施工中出現(xiàn)裂縫，以此保障市政橋梁工程的質(zhì)量。

1 混凝土的主要特點

混凝土最主要的原材料包括水泥漿、砂、石等，是一種比較明顯的復合型材料，也正是由于其具備十分優(yōu)異的性能，被廣泛運用到建筑工程當中，與此同時，混凝土也是一種比較脆性的材料，與抗壓強度相比抗拉強度較低，因此十分容易發(fā)生結(jié)構(gòu)以及構(gòu)件等類型的裂縫問題，這些問題被稱作是混凝土并發(fā)癥?；炷灵_裂后，隨著荷載的不斷作用，裂縫迅速增長和擴展，增加了混凝土的滲透性，加速了水、氧、二氧化碳、氯離子等有害物質(zhì)的滲透，降低了混凝土的抗力，加速氯離子侵蝕和碳化的時間，降低鋼筋的理化性能，縮短結(jié)構(gòu)中鋼筋的使用壽命。由于水泥混凝土以及鋼筋都存在十分明顯的被腐蝕性，產(chǎn)生的裂縫可能性也較大，是目前建筑施工工程當中最常發(fā)生的危害之一。建筑結(jié)構(gòu)的安全性與建筑工程使用壽命、使用年限有著直接關(guān)系。因此，建筑工程領(lǐng)域中關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)的形式、裂縫類型也有很多研究。相關(guān)學者也提出了很多預測、防治以及最終處理方法。大量的工程實踐以及試驗環(huán)節(jié)表示混凝土結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象是必然情況，其在建筑施工環(huán)境以及建筑施工條件下是不可能完全消失的，只能通過盡可能地減少其結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象的方式，減少建筑工程結(jié)構(gòu)面臨的危險性。

2 市政橋梁施工混凝土裂縫成因

2.1 施工原因

道路橋梁工程的施工因素直接制約著裂縫問題的發(fā)生，施工方法非常復雜，如果不能規(guī)范化管理施工程序，易導致嚴重的施工質(zhì)量和安全問題，增加不合格市政混凝土構(gòu)件的形成，為整個工程造成安全隱患，混凝土裂縫問題隨之發(fā)生。在道路橋梁施工時，整個工程的施工過程具有較強的系統(tǒng)性和復雜性，每一個環(huán)節(jié)都是緊密相連的，任何一個施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)不規(guī)范的現(xiàn)象，都會引發(fā)道路橋梁裂縫。

2.2 材料質(zhì)量造成的混凝土裂縫

市政橋梁工程混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，與材料的質(zhì)量有著非常密切的關(guān)系，若是材料存在質(zhì)量問題，會對混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，甚至會引發(fā)混凝土裂縫?；炷敛牧现饕怯伤唷⒓毶骋约吧笆榷喾N材料混合而成，其中砂石是構(gòu)成混凝土的主要材料，因此砂石的質(zhì)量占據(jù)著非常重要的地位，會對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生在直接的影響。高質(zhì)量的砂石有利于增強混凝土的強度，若是砂石自身的質(zhì)量比較低就會增大空隙，空隙越大，對于水泥與水的需求量也就越多，水泥含量越多混凝土自身的強度就越低。另外，如果材料質(zhì)量不達標，還會對混凝土內(nèi)部的鋼筋造成不良影響，使鋼筋受到一定的腐蝕，一旦鋼筋出現(xiàn)腐蝕，體積會增大，對混凝土內(nèi)部產(chǎn)生支撐作用，在這種情況下，如果混凝土本身的膨脹程度超出其承受能力范圍，就會出現(xiàn)裂縫。

2.3 其他原因

道橋工程的施工質(zhì)量不僅受施工因素和設計因素的影響，還受很多外界因素的制約，導致道路橋梁裂縫的出現(xiàn)。通常情況下，影響施工質(zhì)量的因素有很多，最常見的有荷載力、施工材料和施工溫度等。從荷載力的角度分析，混凝土構(gòu)件的承載力不足是造成裂縫的主要原因，對道路橋梁的安全通行造成威脅；從施工材料的角度分析，假如混凝土的質(zhì)量不合格，導致鋼筋出現(xiàn)銹蝕的情況，在受到膨脹應力的作用下，混凝土結(jié)構(gòu)將會出現(xiàn)裂縫；從施工溫度的角度分析，受熱脹冷縮原理的影響，如果不采取積極的預防措施，也會發(fā)生道路橋梁裂縫問題。

2.4 從工程設計的層面分析

（1）結(jié)構(gòu)設計不科學。在設計階段，經(jīng)常會出現(xiàn)因設計人員專業(yè)能力不足、工作不細致認真而導致結(jié)構(gòu)設計問題，使道路或橋梁的主體結(jié)構(gòu)存在受力不均的情況，引發(fā)結(jié)構(gòu)性裂縫。

（2）設計準備工作不充足?，F(xiàn)階段很多設計單位或人員，忽視設計前的實地勘察工作，僅憑收集的數(shù)據(jù)信息和工作經(jīng)驗設計道路橋梁，導致在后續(xù)施工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)設計方案與現(xiàn)場施工條件不符的情況，嚴重影響設計的可行性和工程的可靠性，顯著增大裂縫的產(chǎn)生概率。

（3）圖紙繪制不認真。施工過程中，施工人員會嚴格按照圖紙進行施工，但是經(jīng)常會遇到設計圖紙標注不全面、繪制錯誤等情況，從而嚴重影響施工質(zhì)量，造成裂縫。

3 市政橋梁施工混凝土裂縫防治的有效措施

3.1 嚴格管控混凝土澆筑質(zhì)量

混凝土澆筑質(zhì)量與混凝土澆筑技術(shù)有直接影響，在澆筑混凝土時，應采取合理措施管理每一個施工環(huán)節(jié)，將施工裂縫問題控制在萌芽階段。要全面考慮覆蓋問題和第一層的初凝時間，確保混凝土的澆筑質(zhì)量與設計標準完全一致。在考慮混凝土澆筑質(zhì)量的同時，高度關(guān)注混凝土供應問題、鋼筋疏密程度和混凝土結(jié)構(gòu)受力問題等。使用分層分段、斜面分層和全面分層的混凝土澆筑施工技術(shù)后，能夠切實提高混凝土的澆筑質(zhì)量，使混凝土的澆筑質(zhì)量符合設計標準。在選擇分層技術(shù)施工時，應遵循具體問題具體分析的原則，選擇與實際施工情況最接近的分層技術(shù)，保證最終的混凝土澆筑質(zhì)量滿足設計標準。通過采取控制混凝土澆筑前后溫差的方法，降低溫度對混凝土澆筑質(zhì)量造成的影響?；炷翝仓┕ね瓿珊螅炷脸跄罅⒓磭姙⑸倭壳逅交炷帘砻?，使用塑料薄膜覆蓋好，并將保溫材料覆蓋到薄膜上，使混凝土內(nèi)外的溫度不會產(chǎn)生較大落差，將混凝土受溫度的影響控制在最小范圍內(nèi)。

3.2 控制施工溫度

澆筑大體積混凝土時，可以通過埋設水管的方式達到冷水降溫的目的，控制施工溫度，避免由于溫差過大而產(chǎn)生的裂縫。在澆筑大體積混凝土的過程中，把降溫管道預埋在混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，混凝土澆筑施工結(jié)束后向管道中注入冷卻水，可快速降低混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度，高效控制混凝土內(nèi)外的溫差，達到防控裂縫的效果。在拆除模具時，也應該根據(jù)嚴格的施工規(guī)定對溫度驟降產(chǎn)生的負面影響進行及時修補。比如在冬季施工時，要按照冬季施工方案，要采用積極覆蓋措施而且不可提前拆模，拆模前要保證混凝土達到拆模條件。又如在夏季施工運輸混凝土時，可以借助一定的防曬措施避免水分流失。施工過程中的溫度過高及后續(xù)的冷卻會因熱脹冷縮從而導致裂縫的出現(xiàn)。應從混凝土拌合時就控制拌合材料溫度，防止因材料溫度高導致混凝土溫度過高。如果在夏天進行工程施工，在拌合時首先冷卻碎石，降低混凝土澆筑時的溫度，并且建議在晚上溫度較低時澆筑混凝土。同時每次澆筑盡量減小澆筑的厚度。此外，控制水泥混凝土入模溫度也是緩解裂縫產(chǎn)生的重要舉措。一般來說，恒溫期間混凝土的內(nèi)部溫度不宜超過60℃，最高不得超過75℃；而混凝土的入模溫度一般不宜高于28℃，低溫施工時不應低于5℃，這樣能夠有效緩解溫度對混凝土裂縫產(chǎn)生的催化作用。

3.3 嚴格控制混凝土材料質(zhì)量

混凝土的構(gòu)成成分包括水泥、砂石以及其他摻和材料等，若想有效控制混凝土材料的質(zhì)量，則可以從以下3 方面著手。

（1）加強對水泥質(zhì)量的管控。水泥一旦遇水就會產(chǎn)生水化熱的反應，因此，施工單位要合理選擇水泥，水泥本身含有很多礦物成分，而且礦物含量越高，水化熱反應就會越嚴重，所以，施工單位為了防止混凝土因水泥水化熱產(chǎn)生裂縫，就要選擇水化熱反應比較低的水泥材料。

（2）科學控制砂石。砂石也是構(gòu)成混凝土的重要材料，砂石的質(zhì)量也會對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，對砂石質(zhì)量進行有效控制也是非常重要的。施工人員在選擇砂石時，最好選擇中砂，以此對整個混凝土的空隙率進行合理控制，還要確保砂石中不會含有過多的泥土，這樣也能夠避免混凝土因出現(xiàn)變形現(xiàn)象而降低其自身的抗拉力。

（3）要加強對其他摻和料的控制。為了提升混凝土自身的密度，施工人員會在混合料中摻入粉煤灰，提高混凝土的抗?jié)B能力及其在后期的強度，同時也能夠減少水泥的使用量，在較大程度上降低水泥的水化熱反應，避免混凝土內(nèi)部出現(xiàn)溫度升高的情況，防止其出現(xiàn)內(nèi)外溫差過大的情況。

4 結(jié)語

綜上所述，結(jié)構(gòu)設計、施工工藝、施工管理、材料性能、外部環(huán)境和荷載變化都能引發(fā)道路橋梁裂縫問題，這需要相關(guān)設計和施工單位提升裂縫預防意識，在設計階段科學進行結(jié)構(gòu)設計、在施工階段，采用科學預防技術(shù)、嚴格把控溫度條件，從多個角度提升道路橋梁工程的施工質(zhì)量，提升裂縫預防能力，為人們的出行安全提供有力保障。