魏緒新

（山東高速舜通路橋工程有限公司，山東濰坊262100）

0 引言

混凝土結構是我國道路橋梁工程的主要結構，混凝土施工的質量直接決定了道路橋梁工程的質量，影響著千家萬戶的生活和出行安全，因此諸多建設者都對道路橋梁的混凝土施工保持高度關注，認真鉆研混凝土施工流程，對影響混凝土施工質量的因素進行分析總結，不懈探尋解決混凝土裂縫問題的根本方法。

1 混凝土裂縫對道路橋梁的危害

我國的道路橋梁施工中，混凝土結構應用較為廣泛，混凝土開裂是施工中最常見的問題，導致混凝土工程出現(xiàn)裂縫的因素有很多，如混凝土配比不合理、養(yǎng)護不當、地基塌陷以及施工溫度缺乏控制等，道路橋梁的混凝土開裂輕則影響美觀造成顛簸，重則影響道路的承重能力和汽車行駛安全，甚至會導致橋梁結構損壞，出現(xiàn)塌陷、斷裂等重大事故，道路橋梁上的小型混凝土裂縫經過修補后仍能繼續(xù)使用，但嚴重的裂縫則需要進行復雜的加固操作，甚至需要拆掉重新施工，因此需要施工人員總結混凝土裂縫形成的原因，從根本上解決混凝土裂縫問題，保證道路橋梁工程的質量。

2 道路橋梁施工中混凝土裂縫的類型

道路橋梁施工中的混凝土裂縫主要分為以下幾種類型：一是結構性裂縫。結構性裂縫是指道路橋梁因承受的壓力超過自身承壓能力所產生的裂縫，道路橋梁的壓力由自身的材質、設計結構、施工技術等因素決定，道路橋梁在通行的過程中會承受來自行人、車輛、大風、流水等各方面的壓力，一旦道路橋梁所承受的壓力超過自身的承壓極限，道路橋梁的內部材料和結構就會被破壞，從而產生崩裂、形變，這會導致道路橋梁的內部受力不均，進而出現(xiàn)結構性裂縫，這些裂縫從內向外延伸，很難進行修補。二是收縮性裂縫，收縮性裂縫是指道路橋梁建設完成后，混凝土內部的熱量沒有散發(fā)出去，導致的混凝土硬化，然后內部逐漸收縮形成裂縫，收縮性裂縫的形成主要受溫度的影響，但在混凝土澆筑時也會出現(xiàn)體積收縮現(xiàn)象。三是溫度裂縫，這是道路橋梁施工中混凝土裂縫產生的主要原因之一，施工時的天氣會影響到氣溫的變化，氣溫變化會導致混凝土內部的水化反應，混凝土會硬化并散發(fā)大量熱量，這些熱量在混凝土內難以散發(fā)出去，之后會與外部環(huán)境形成溫度差，從而產生拉力，當溫度差過大時壓力也會越大，最終混凝土無法抵抗壓力，形成裂縫；四是地基降沉導致的裂縫，這一情況主要存在于施工過程中，由于施工人員地基施工不到位，沒有充分地壓實，地基土壤不均勻從而發(fā)生局部凹陷現(xiàn)象，由此導致路面或橋梁出現(xiàn)裂縫[1]。

3 道路橋梁工程中混凝土出現(xiàn)裂縫的原因

3.1 設計因素

道路橋梁的規(guī)劃與設計是工程的靈魂工作，其中的結構設計部分與混凝土結構性裂縫的形成息息相關。道路橋梁的設計工作需要進行細致的地質考察，根據(jù)道路橋梁的修建目的和當?shù)氐牡刭|環(huán)境特點來設計橋梁，期間要考慮到橋梁的結構問題，許多道路橋梁的混凝土裂縫問題都是因為結構設計不合理，并且沒有充分考慮到道路橋梁的實際使用需求，使得道路橋梁在通行過程中實際承壓超過了最大設計標準，或者道路橋梁的結構應力不平衡，導致道路橋梁運行時因結構被破壞從而出現(xiàn)縫隙，因此在橋梁設計時應充分考慮使用需求和現(xiàn)場條件，從設計上提高道路橋梁的質量。

3.2 施工因素

施工不夠規(guī)范是形成混凝土裂縫的主要原因之一，許多道路橋梁的施工方不夠專業(yè)，在施工的地基搭建、混凝土配比、混凝土澆筑、后期養(yǎng)護等多個環(huán)節(jié)存在著技術問題。先從地基搭建來說，地基是道路橋梁工程的根本，如果不能進行良好的地基施工，那么其他工作都是空中樓閣，經不起一點考驗，都會隨著地基的塌陷而被破壞；混凝土配比是影響混凝土工程質量的重要因素，在配比時如果含水量過高會出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，從而造成裂縫；如果混凝土骨料土壤含量過高會出現(xiàn)干縮裂縫，混凝土雜質太多會導致抗壓能力減弱，使得工程達不到抗壓標準；混凝土澆筑是道路橋梁施工的關鍵環(huán)節(jié)，如果沒有按照標準規(guī)定作業(yè)，那么將會導致支架和模板的變形，影響地基的穩(wěn)定性[2]。

3.3 材料因素

混凝土是由水泥、水、骨料、摻和料、外加劑等多種材料組成的，每種材料都有自己的作用，一旦其中的某一種材料有質量問題，那么攪拌之后形成的混凝土都會有質量風險。以骨料來舉例，骨料在混凝土中起到支撐作用，主要材料是各種砂石，水泥加水攪拌時需要添加骨料才能保證混凝土的結構性，骨料不合格會影響到混凝土攪拌時添加的水量，影響到混凝土的收縮性能，從而導致出現(xiàn)裂縫。混凝土攪拌對水質也有一定要求，水中不能含有雜質，水中氯化物、硫酸鹽、硫化物的含量都應滿足檢測標準，否則會影響混凝土的凝結性和強度，對鋼筋造成腐蝕。摻和料和外加劑在攪拌時會與水、砂石等多種材料進行接觸，一旦出現(xiàn)質量問題可能會導致一系列的化學反應，會使得混凝土出現(xiàn)裂縫。

3.4 環(huán)境因素

環(huán)境是造成混凝土裂縫出現(xiàn)的主要原因之一，但這些因素可以通過人為干預來避免，常見的環(huán)境影響有凍脹問題、高溫問題、惡劣天氣影響。首先是混凝土的凍脹問題，混凝土經過攪拌之后內部存在著許多細小的縫隙，這些縫隙中有空氣和水，在環(huán)境溫度降低至零度以下時，縫隙中的水會因為低溫而結冰，水結冰時體積會發(fā)生膨脹，最終導致混凝土出現(xiàn)裂縫；混凝土本身的散熱能力差，在高溫環(huán)境下，混凝土結構中心的溫度較高，往往能達到60oC，長時間的高溫會對混凝土結構產生危害，如果在這時外界由于環(huán)境變化氣溫降低，混凝土由于散熱能力差內部氣溫會遠高于外界，這導致混凝土內外會形成較大的溫差并產生較大的溫度應力，最終使混凝土產生裂縫；惡劣天氣則包括冰雹、暴雨、暴雪等天氣，尤其是橋梁施工過程中，這一類天氣會造成氣溫的迅速降低，對混凝土造成不利影響，暴雨所夾雜的暴風天氣對具有一定長度和高度的橋梁有所影響，暴雨帶來的河水上漲也會沖刷橋梁的橋柱和地基，對道路橋梁帶來一定程度的結構壓力。

3.5 養(yǎng)護因素

養(yǎng)護是道路橋梁混凝土施工的重要步驟，該步驟直接決定著混凝土工程的質量，需要專業(yè)的養(yǎng)護人員進行該工作。對于混凝土工程的養(yǎng)護主要集中在模板拆除之后，主要是進行保溫、灑水、陰干、通風等工作，通過這些步驟來保證混凝土工程的強度和質量，防治混凝土出現(xiàn)裂縫。

4 道路橋梁施工中混凝土裂縫的有效治理策略

4.1 優(yōu)化結構設計，防止結構性裂縫出現(xiàn)

優(yōu)化結構設計是減少結構性裂縫出現(xiàn)的根本方法，在道路橋梁規(guī)劃設計階段應先對當?shù)氐默F(xiàn)場環(huán)境進行精細的勘察，勘察內容包括當?shù)氐臍夂?、地質、降水條件等等，不同地質環(huán)境下的道路橋梁設計具有不同的特點；設計者要根據(jù)該道路橋梁的主要用途來考慮道路橋梁的載荷結構設計，例如國道、省道和高速公路的地基、路面寬度、坡度、載荷能力、通過能力都有所不同；在道路橋梁設計時，道路橋梁的結構應力要平衡，這樣的橋梁壽命更高，能極大減少混凝土出現(xiàn)裂縫的情況。

4.2 加強道路橋梁施工中的材料質量質控

材料質量控制主要分為三個方面：

一是采購環(huán)節(jié)，在混凝土裂縫問題中涉及的材料有水泥、水、骨料、摻和料、外加劑和鋼筋，每種材料都應從正規(guī)廠商處購買，采購時應對材料質量進行檢查，尤其是鋼筋、水泥和骨料，這三種材料的應用最為廣泛，更是道路橋梁混凝土結構中的支撐性材料，骨料含土壤量太高、水泥變質以及鋼筋強度不合格都會導致混凝土出現(xiàn)裂縫。

二是材料保存環(huán)節(jié)，在道路橋梁施工中，各種材料并非現(xiàn)用現(xiàn)買，而是根據(jù)計劃分批次進行購買，以免出現(xiàn)材料不足或材料浪費現(xiàn)象，各種材料在運輸至工地后需要進行臨時的保存，而不同材料的保存方法也有所不同；以水泥來舉例，水泥保存時要注意防雨、防潮，不能隨意堆在工地上，需要一個專屬倉庫進行保存，否則很容易發(fā)生變質而無法使用；鋼筋的保存與水泥相似，都需要注意防雨防潮，最好放在干燥的倉庫內，同時要避免酸、堿、鹽性質的材料與鋼筋同時存放，這類材料會對鋼筋造成腐蝕，水泥就是其中一種，除此之外，鋼筋要按照型號存放，方便取用。

三是材料配比環(huán)節(jié)，混凝土的材料配比要根據(jù)施工需求進行，不同的配比方式影響著混凝土的特性和質量，例如注水量就影響著混凝土的變形問題，控制好注水量能提升混凝土的抗裂性，骨料的量決定著混凝土的黏合性和結構性，混凝土的結構強度可以通過加入UEA 和CSA 添加劑來增強，這些添加劑能減少混凝土出現(xiàn)裂縫的可能性。

4.3 提升道路橋梁施工中的技術水平

提升道路橋梁工程質量也可以通過規(guī)范施工流程來完成，其中需要注意的施工流程包括增加輻射筋、模板支撐、水泥澆筑以及振搗流程等。首先是鋼筋的安裝環(huán)節(jié)，工人要注意鋼筋的安裝位置，避免出現(xiàn)鋼筋外露問題，工人可以通過增加輻射筋和負筋的配置來增加混凝土結構強度，混凝土裂縫的應力作用方向與輻射筋相同，負筋則能夠抑制裂縫的產生；加強模板支撐則能夠使工程結構更加合理，在模板架設時要充分考慮到地基土的性質以載荷力和承載力為主；在澆筑環(huán)節(jié)要把握好混凝土入模時的溫度，以免出現(xiàn)過度收縮現(xiàn)象，在工人進行層狀混凝土的澆筑施工時，可以考慮采用分層澆筑法，該方式能降低混凝土溫度增加的速度，避免因溫度差出現(xiàn)的裂縫問題，如果混凝土的結構超過其厚度的3 倍，則需要運用斜坡分層澆筑的方法，按一定的順序、方向、厚度分層澆筑混凝土，該方法要求在下層混凝土初凝前完成上層的澆筑，這樣能夠減少混凝土層間的縫隙，確保混凝土結構的完整性[3]。

4.4 做好道路橋梁施工中的溫度控制

內外部的溫度差是混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因之一，因此做好溫度控制是保證道路橋梁混凝土施工質量的有效方法。溫度控制主要集中在混凝土施工的施工計劃、混凝土配比、澆筑三個環(huán)節(jié)中。在計劃施工時，管理者要充分考慮到混凝土施工的時間和季節(jié)，盡量避免在極端天氣下進行施工，過冷和過熱都會影響工程的進度和質量；混凝土配比時，混凝土的溫度可以通過攪拌用水的溫度進行控制，該方法主要應用在冬季施工中，天氣過冷會導致混凝土初凝時間和終凝時間延長，除了水溫控制之外，工人可以通過使用早強型水泥和適當提高水泥用量來解決此問題；混凝土澆筑環(huán)節(jié)中，混凝土入模時的溫度需要嚴格控制，入模溫度影響著水泥的收縮，我國對混凝土入模的溫度要求是低于28oC，在施工時工人要注意溫度測量工作，在混凝土澆筑之后，工人要做好已澆筑部分的防曬保溫工作，保障混凝土不會出現(xiàn)裂縫。

4.5 道路橋梁施工中的后期養(yǎng)護工作

混凝土的后期工作是保障混凝土工程強度的關鍵點，主要的養(yǎng)護工作內容就是降溫、保溫和通風。降溫工作主要針對夏季高溫天氣，主要方法有兩點，一是對混凝土工程進行遮擋，在混凝土上覆蓋一層木板、遮陽布等材料，防止混凝土因太陽直曬而快速升溫；二是由養(yǎng)護工人進行灑水降溫，灑水目的不止降溫，還起到保濕的作用，經常灑水有助于混凝土結構平穩(wěn)，通常在混凝土靜置結束后，就會立即灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護要持續(xù)兩到三天，根據(jù)實際情況而定；保溫工作主要存在于冬天和北方溫度較低的地區(qū)，混凝土溫度過低會增加自身的凝結時間，保溫工作主要是應用保溫材料覆蓋混凝土表面，抑制混凝土的散熱，常用的保溫材料有保溫網格布、玻璃棉制品、隔熱毯等等。

4.6 道路橋梁工程中混凝土裂縫的修補加固工作

對于混凝土表面的裂縫，工人一般采取修補加固的方法，常用的修補加固方法有兩種，一是貼縫技術，該方法主要針對裂縫深度小于5cm 左右的道路橋梁中，工人會將裂縫中的雜物進行清理，然后向裂縫內灌入修補材料加以填充，灌注材料切記要將裂縫完全灌滿，作業(yè)人員需要用工具將裂縫口清理平整；二是罩面技術，該技術主要用于由地基沉降導致的路面裂縫問題，該技術十分簡單，只需要作業(yè)人員在裂縫表面鋪設一層細石薄水泥即可，用該技術修補后的路面十分平整，還具有一定的防滑效果。這兩種方法具有普適性，適用于絕大多數(shù)的道路橋梁維修工作。

5 結語

設計不合理、溫度差、施工不當、養(yǎng)護不當?shù)仍蚨紩斐傻缆窐蛄夯炷亮芽p問題，施工方應對這些環(huán)節(jié)進行控制，做好橋梁設計工作，保障施工順利進行，對應用的材料進行嚴格篩選、仔細保存、科學使用，不斷提高自身的施工技術，做好施工后的道路養(yǎng)護工作，對于道路橋梁的混凝土裂縫采用合適的方法進行修補，為人民群眾的出行安全提供保障。