道路橋梁施工中混凝土裂縫的原因及對策分析

宋海超

北京路橋瑞通養(yǎng)護(hù)中心有限公司 北京 102600

1 道路橋梁施工中混凝土裂縫的危害

混凝土的結(jié)構(gòu)裂縫是指混凝土結(jié)構(gòu)表面的裂縫現(xiàn)象。由于材料質(zhì)量的限制，作為一種常見的建筑材料，混凝土已受到許多方面的限制[1]。它主要的危害表現(xiàn)為以下幾種：首先，路橋的結(jié)構(gòu)大多是用鋼和混凝土澆筑而成，維護(hù)工作不到位會引起混凝土裂縫，嚴(yán)重的會影響內(nèi)部鋼筋的斷裂，從而給路橋工程帶來嚴(yán)重的安全問題。其次，工程基礎(chǔ)的裂縫，自然導(dǎo)致路橋的基礎(chǔ)承托部分受到影響，結(jié)構(gòu)裂縫將影響整體施工和使用的穩(wěn)定性能。最后，路橋混凝土裂縫問題會影響道路平整度和道路交通的安全性，不平整的路面會在行駛過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的障礙，也會影響道路橋梁的整體使用質(zhì)量，養(yǎng)護(hù)過程的成本也相對增大，使用時間也會受到制約。

2 道路橋梁施工中出現(xiàn)混凝土裂縫的原因

2.1 混凝土自身原因?qū)е铝芽p

混凝土由外加劑、主料、水泥、股料、摻合料等等組成，相對而言是一個較為復(fù)雜的混合物。如果組成混凝土的材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，那么將會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。例如主料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，混凝土的強(qiáng)度會受到影響，攪拌的時候水量難以合理控制，混凝土的收縮性將會出現(xiàn)問題。

2.2 材料問題

對于道路橋梁施工期間所使用的原材料，其質(zhì)量會對道路橋梁項目實(shí)用效率產(chǎn)生直接的影響，如果道路橋梁工程一旦完成，如果有質(zhì)量問題就會對人們的出行造成嚴(yán)重的影響。并且也會對車輛安全造成嚴(yán)重威脅。提高企業(yè)的利潤。為了減少對項目執(zhí)行的財政投資，因此在道路橋梁建設(shè)階段會選擇市場上較為便宜的施工材料，雖然這些材料費(fèi)用相對比較低，但是質(zhì)量根本不符合相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，在后期就可能造成很多結(jié)構(gòu)缺陷等問題，也會對道路橋梁工程的質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響[2]。

2.3 混凝土施工質(zhì)量管理不夠嚴(yán)格

在我國路橋工程建設(shè)中，企業(yè)施工管理制度不完善，沒有有效的管理制度，工人素質(zhì)得不到提高。隨著時間的推移，松散的管理體制和缺乏專業(yè)技能，導(dǎo)致工程質(zhì)量問題時有發(fā)生，造成嚴(yán)重的安全風(fēng)險。還有部分項目部人員對混凝土質(zhì)量控制不夠嚴(yán)謹(jǐn)，對混凝土坍落度、配合比、混凝土養(yǎng)護(hù)缺乏重視和責(zé)任意識，導(dǎo)致混凝土凝結(jié)時間、韌性強(qiáng)度、流動性和粘結(jié)性得不到保證，造成混凝土裂縫。不斷完善和完善路橋工程建設(shè)管理體制，才能有效促進(jìn)我國路橋工程建設(shè)的發(fā)展和進(jìn)步?？赡懿糠猪椖坎咳藛T缺乏質(zhì)量安全意識和專業(yè)技能，施工未能按照國家施工標(biāo)準(zhǔn)正確進(jìn)行，也是路橋施工裂縫頻發(fā)的主要原因。

2.4 溫度問題

由于溫度的變化會對混凝土裂縫產(chǎn)生較大的影響，在外部環(huán)境中混凝土有熱脹冷縮的特點(diǎn)?；蛘哂捎谠跍囟茸兓倪^程中，混凝土就會產(chǎn)生裂縫或者變形。在開展道路橋梁工程建設(shè)施工的過程中，工作人員要做好對周邊環(huán)境的視察工作，要了解周圍環(huán)境和溫度的變化。如果在施工中會突然遇到溫差，混凝土就容易發(fā)生形變，并且這種形變無法進(jìn)行改變，混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部就會產(chǎn)生應(yīng)力，發(fā)生一系列的變化，使混凝土對這部分應(yīng)力做出一定的抵抗，所以在這個過程中由于溫度導(dǎo)致的裂縫就會產(chǎn)生[3]。施工人員在施工中對溫度的控制力度不足，在產(chǎn)生原來裂縫的基礎(chǔ)上，就會促使裂縫問題逐漸加大，影響總體施工效用。當(dāng)然施工人員也會做出相應(yīng)的預(yù)防措施。

2.5 收縮問題

混凝土的收縮性非常強(qiáng)，因此，必須在道路橋梁施工中重視混凝土收縮裂縫問題的產(chǎn)生。混凝土的裂縫問題在道路橋梁施工中最為常見，對于工程整體施工會產(chǎn)生較大的質(zhì)量危害，也會影響到其他的結(jié)構(gòu)施工。混凝土形變是由于混凝土的收縮及塑性收縮所引起的。這是裂縫問題產(chǎn)生的根本。施工人員在完成混凝土澆筑施工之后，通常需要等待一定的時間才能夠開展后續(xù)工作?；炷?xí)a(chǎn)生強(qiáng)烈的水泥水化熱反應(yīng)，在澆筑之后的4～5h，因?yàn)榈乃终舭l(fā)速度較快，會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生失水收縮。但是這時混凝土還沒有完全硬化，容易產(chǎn)生塑性收縮。在混凝土充分硬化之后，結(jié)構(gòu)表層的水分會持續(xù)蒸發(fā)，就會導(dǎo)致表面的濕度降低，對于施工要求難以滿足。從而產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土裂縫問題的產(chǎn)生。

3 道路橋梁施工中混凝土裂縫的應(yīng)對措施

3.1 嚴(yán)格把控材料質(zhì)量關(guān)

材料質(zhì)量是道路橋梁工程質(zhì)量的決定性影響因素，想要確保工程質(zhì)量符合要求，就要嚴(yán)格把控材料關(guān)卡。要根據(jù)工程的特點(diǎn)，以及對混凝土強(qiáng)度、韌性的要求來進(jìn)行選擇，避免水泥等級過低而導(dǎo)致的裂縫和質(zhì)量問題。在采購環(huán)節(jié)，一是要以低的成本購入，在保證材料整體質(zhì)量的前提下，確保材料采購具有極強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性與合理性。例如，使用較低成本采購質(zhì)量達(dá)標(biāo)的道路橋梁施工材料，不會因材料質(zhì)量給工程質(zhì)量帶來直接影響，將施工單位經(jīng)濟(jì)效益與社會效益同步擴(kuò)大。二是要選擇口碑好、信譽(yù)高、質(zhì)量有保障的原材料供應(yīng)商，并確保各材料具備出廠合格證明。在所有材料進(jìn)入施工現(xiàn)場之前，需要工任何員對各類材料進(jìn)行檢查，例如，查看出廠合格證，還要通過抽樣檢查方式掌握材料質(zhì)量。如果遇到質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的材料，必須及時退回，使得不合格材料無法進(jìn)入道路橋梁施工現(xiàn)場。除此之外，要盡可能減少混凝土材料運(yùn)輸?shù)臅r間和距離，以避免長時間運(yùn)輸對其強(qiáng)度造成影響；在運(yùn)送到達(dá)現(xiàn)場后，對其進(jìn)行抽樣檢查，核對其規(guī)格和數(shù)量是否符合要求。

3.2 混凝土施工溫度控制

溫度是造成混凝土裂縫的主要原因之一，想要避免裂縫的產(chǎn)生，保證施工時混凝土溫度在合適范圍內(nèi)，是重要手段，確保其內(nèi)部和外部溫差不要過大，科學(xué)進(jìn)行控制。在混凝土施工時，盡量避開午后以及炎熱的夏天，避免天氣溫度過高，或溫差過大為其質(zhì)量帶來的負(fù)面影響；當(dāng)氣候環(huán)境較為惡劣時，在必要的情況下可以暫停施工。另外，在室外進(jìn)行混凝土澆筑時，可以設(shè)置遮陽棚，避免陽光對混凝土材料直接照射，以防其溫度過高。混凝土拌和、混凝土攪拌階段，都要安排工作經(jīng)驗(yàn)豐富、專業(yè)水平較高的施工人員，保證各流程中混凝土溫度都能夠在合理范圍之內(nèi)。施工單位還要考慮到混凝土施工溫度控制工作開展需要，對氣候總體情況進(jìn)行全面分析，一定要注意澆筑過程中的溫度控制，優(yōu)先選擇放熱較少的混凝土，結(jié)合氣候情況、施工要求與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定針對性的溫度控制措施，還應(yīng)考慮到后期養(yǎng)護(hù)需要，從而將混凝土澆筑過程中可能出現(xiàn)的各種裂縫問題做到極大程度減少。

3.3 加強(qiáng)對于混凝土澆筑技術(shù)的控制

混凝土澆筑技術(shù)是最重要環(huán)節(jié)之一，在混凝土澆筑過程中進(jìn)行科學(xué)合理的管理混凝土澆筑技術(shù)，很多的問題都是由于混凝土澆筑工藝而產(chǎn)生的。所以在進(jìn)行混凝土建筑過程中，要考慮到每一層初凝混凝土覆蓋的時間和產(chǎn)生的問題，同時也要重點(diǎn)考慮混凝土的結(jié)構(gòu)受力、混凝土鋼筋疏密供應(yīng)問題。在具體建設(shè)過程中，混凝土攪拌、澆筑環(huán)節(jié)的控制尤為重要，還應(yīng)注意混凝土材料的堆放，為混凝土澆筑技術(shù)控制帶來便捷。為了保障澆筑質(zhì)量并且解決過程中具體問題，這幾種技術(shù)應(yīng)用能夠有效解決混凝土澆筑問題，可以有效應(yīng)用全面分層、斜面分層以及分段分層的相關(guān)技術(shù)，但是在選擇最合適的分層技術(shù)需要結(jié)合具體的項目進(jìn)行分析[4]。因此，要從溫度影響因素出發(fā)，有效減少裂縫現(xiàn)象，降低混凝土在建筑前后的溫度差，為了防止裂縫出現(xiàn)，混凝土澆筑完成之后，可以在混凝土的最外面灑上適量的水，同時，在混凝土的表面可以將薄膜蓋住，可以在薄膜之上再覆蓋一些保溫材料，進(jìn)一步減少溫度影響，并且通過這樣的方法能夠降低混凝土體內(nèi)外的溫度，可在混凝土內(nèi)部預(yù)留降溫管道，針對大體積混凝土的澆筑，并且通過管道通水使混凝土內(nèi)部溫度降低，以保證混凝土內(nèi)外溫差控制在合理范圍之內(nèi)。

3.4 加強(qiáng)施工質(zhì)量管理力度

施工質(zhì)量是衡量工程質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。為保證路橋施工質(zhì)量，必須加強(qiáng)對質(zhì)量工作的監(jiān)督。在具體施工環(huán)節(jié)，要注意過程中控制，做好自檢、互檢與質(zhì)檢，通過專業(yè)人員參與做好質(zhì)量監(jiān)察，為各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量帶來基本保障，確保質(zhì)量體系得以正常運(yùn)營。首先，應(yīng)以施工質(zhì)量目標(biāo)進(jìn)行科學(xué)明確。其次，完成質(zhì)量保證體系構(gòu)建，對工程質(zhì)量做到全面與有效控制。最后，重視質(zhì)量管理工作的落實(shí)，特別是落實(shí)到實(shí)體混凝土施工環(huán)節(jié)。因此，在管理過程中，嚴(yán)格要求施工人員按配合比標(biāo)準(zhǔn)拌制混凝土，合理分配用水比例。施工人員應(yīng)充分了解原材料按比例投入后混凝土含水量對收縮過程的重要影響，并按施工工藝操作，確保施工的可靠性。同時，在質(zhì)量管理工作中，要及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，采取有效的管理措施，減少質(zhì)量裂縫的發(fā)生。 對進(jìn)場的各類建筑材料、構(gòu)配件、設(shè)備等進(jìn)行質(zhì)量控制，并有合格標(biāo)志和試驗(yàn)報告，復(fù)驗(yàn)合格后方可使用；混凝土試塊必須在有效監(jiān)督下取樣制作，進(jìn)入現(xiàn)場的大型設(shè)備，除應(yīng)具有資質(zhì)證書、準(zhǔn)入證和使用許可證外，還應(yīng)在其工作條件穩(wěn)定后進(jìn)行認(rèn)真調(diào)試并投入使用。

3.5 做好施工養(yǎng)護(hù)工作

在路橋建成后的一段時間內(nèi)，混凝土裂縫的發(fā)生率很高。所以，路橋施工完成后，必須立即做好養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)工作需要保證混凝土芯部位置與表層之間形成的溫差不會超過20℃，同時表層與環(huán)境的溫差也應(yīng)做好科學(xué)控制。如果遇到大體積混凝土，施工單位一定要結(jié)合實(shí)際情況制定科學(xué)與有效的養(yǎng)護(hù)方案，使得混凝土內(nèi)外溫差與設(shè)計要求相符合。專業(yè)人員對路橋施工進(jìn)行分析，提出科學(xué)的養(yǎng)護(hù)流程，有效保證路橋施工中裂縫概率的降低。工程施工結(jié)束后，工作人員要做好相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，更加重視養(yǎng)護(hù)工作，嚴(yán)格監(jiān)控路橋工程施工期間的混凝土溫濕度，特別是溫差較大的季節(jié)，做好工程保溫工作，溫度過高時噴水，溫度過低時用保溫材料覆蓋表面溫度。如果在路橋工程中發(fā)現(xiàn)混凝土出現(xiàn)裂縫，工作人員需要立即采取適當(dāng)?shù)氖侄翁幚砹芽p，及時對產(chǎn)生裂縫的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析、調(diào)查與整合，從而盡快找到裂縫產(chǎn)生的真正原因，制定針對性的措施，有效地實(shí)現(xiàn)裂縫的修補(bǔ)，并做相應(yīng)的加固措施，避免事態(tài)應(yīng)因處理不當(dāng)而擴(kuò)大化，將各類安全隱患問題出現(xiàn)幾率降低到最低，為人們出行安全帶來有力保障[5]。

3.6 完善施工工藝

在路橋混凝土的施工中，經(jīng)常需要在每個施工過程中體現(xiàn)裂縫的預(yù)防和控制，注意每個施工技術(shù)操作的規(guī)范，避免施工操作問題的偏離影響施工質(zhì)量。為了規(guī)范施工技術(shù)操作，必須表現(xiàn)在施工全過程，特別是混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑及后續(xù)維護(hù)等容易出現(xiàn)裂紋的環(huán)節(jié)，需要嚴(yán)格的規(guī)范，才能形成較強(qiáng)的質(zhì)量，保證效果。對于技術(shù)操作人員的素質(zhì)也需要嚴(yán)格控制，要求每個崗位的人員都必須具備較強(qiáng)的能力，從而保證工程的質(zhì)量問題。在施工環(huán)節(jié)，技術(shù)人員必須帶著技術(shù)品牌理念，借助工程實(shí)踐機(jī)會對工藝技術(shù)進(jìn)行大力創(chuàng)新，根據(jù)建設(shè)需要改善傳統(tǒng)工藝流程，從而讓操作更加專業(yè)與規(guī)范，推動道路橋梁施工技術(shù)水平進(jìn)一步發(fā)展。

3.7 加強(qiáng)對人員的培訓(xùn)

道路工程的最終落實(shí)者是施工人員，其綜合素質(zhì)和專業(yè)能力，會對工程質(zhì)量造成直接影響，想要有效控制混凝土的裂縫問題，建設(shè)單位要強(qiáng)化技術(shù)培訓(xùn)。在每一階段的工程開展之前，都要將技術(shù)人員、施工人員組織起來，讓其在了解工程重難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，合理應(yīng)用施工工藝。第一，當(dāng)前我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，越來越多先進(jìn)技術(shù)在路橋工程中都得到了廣泛應(yīng)用，施工人員要掌握不同技術(shù)的操作方法，為混凝土工程施工提供保障。第二，施工人員要了解不同水泥材料的特性和應(yīng)用場景，并根據(jù)工程特點(diǎn)合理進(jìn)行選擇，以免出現(xiàn)材料質(zhì)量部滿足整體施工和技術(shù)設(shè)計要求的情況。第三，施工人員要端正工作態(tài)度，加強(qiáng)對每一環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，在混凝土施工中，做好事前準(zhǔn)備和規(guī)劃、事中質(zhì)量控制以及事后的養(yǎng)護(hù)工作，嚴(yán)格把控細(xì)節(jié)，這是提升道路橋梁混凝土工程施工質(zhì)量的重要手段。第四，為了提升施工人員工作積極性，還可以制定獎懲制度和績效考核措施，將裂縫問題作為考核重點(diǎn)內(nèi)容，當(dāng)出現(xiàn)裂縫或其他質(zhì)量問題時，對相關(guān)負(fù)責(zé)小組和個人進(jìn)行嚴(yán)厲處罰，起到警示作用。

4 結(jié)語

在公路橋梁工程施工中，混凝土裂縫的發(fā)生對工程的整體質(zhì)量有很大的影響。因此，施工企業(yè)應(yīng)分析施工過程中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因。通過控制溫度和荷載，嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量，保證正確的施工工藝，減少混凝土裂縫的發(fā)生，提高路橋質(zhì)量，保證路橋質(zhì)量和安全，促進(jìn)城市建設(shè)的發(fā)展。隨著社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的不斷加速，我國橋梁施工的數(shù)量不斷增加，采取有效的措施解決混凝土裂縫問題，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。只有深入研究混凝土裂縫的發(fā)生原因，針對性的解決問題，合理應(yīng)對混凝土裂縫問題才能夠提高我國橋梁的建設(shè)施工質(zhì)量，才能為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展添加助動力。