◎汪浩

隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，經濟與社會進步對我國路橋工程的建設與交通運輸也提出了更高要求，道路橋梁的設計與施工直接影響著工程質量，影響經濟的快速發(fā)展。因此，建筑單位在施工過程中要減少問題的發(fā)生，保證工程質量。由于設計與施工的不完善導致裂縫的出現，不僅不會交通安全帶來危害，還會給施工單位的信譽口碑帶來影響，因此施工單位要探究裂縫出現的成因，找到相對應的措施及時進行解決。

一、道路橋梁設計與施工中出現裂縫的成因

（一）溫度變化

首先，道路橋梁施工中的混凝土自身具有熱脹冷縮的性質，會因外界環(huán)境溫度變化而使形狀與結構發(fā)生改變，當出現溫度差異較大時，混凝土會因熱脹冷縮發(fā)生形變，進而導致出現裂痕。在對道路橋梁進行施工設計之前，要提前在施工區(qū)域做好勘查調研工作，不僅要對地形進行考察，還要考慮到周圍的環(huán)境溫度，了解明確溫度變化。

其次，如果在施工過程中出現溫差較大的情況時會造成混凝土發(fā)生形變，并且這種形變會受到一定的控制與約束。當約束力達到一定峰值時應力將會產生在混凝土的結構之中，會引起混凝土內部結構發(fā)生一定變化。很多施工人員認為提前做好一定的防護措施會防止裂縫的產生，但是在實際操作過程中，施工人員往往忽略溫度因素，對溫度變化沒有加以很好地控制和把握，使原來的裂縫因溫度變化而使裂縫更加嚴重，最終影響施工效果。

最后，溫度裂縫與其他裂縫最主要的區(qū)別就是裂縫隨溫度變化而合攏與擴張。當混凝土收縮降溫時，混凝土的拉應力超過自身抗拉強度，混凝土也會開裂，一般來說引起溫度變化的主要原因有以下兩方面：一是年溫差。一年四季溫度變化差異較大，對于道路橋梁的主要影響是造成縱向位移，當結構位移受限時會出現裂縫，比如鋼架橋或者拱形橋等。我國年溫差主要以1月和7月作為計算幅度，再加上混凝土的蠕變，混凝土的彈性模量應當適當減少；二是日照。當道路橋梁受到太陽暴曬以后，該區(qū)域的溫度明顯高于其他時段。加上自身的約束作用，導致拉力較大，最終出現裂縫。主要原因是混凝土內外的溫度差異導致產生應力。日照也是導致溫度裂縫的常見原因。

（二）荷載問題

首先，荷載問題是產生混凝土裂縫的又一主要原因，荷載問題的產生主要與道路橋梁的路基結構有關。在混凝土的路基建造過程中要使用多種不同的設備，由于一些路基的強度較低，當大型設備在其上方進行施工碾壓作業(yè)時，會導致嚴重的裂縫問題，導致路基的質量大大降低。此外當道路橋梁施工完成以后，來往的大型車輛的過重荷載也會對道路橋梁產生一定影響，當壓力過大超過路面的承載力時，會導致路面結構出現裂縫。

其次，在對道路橋梁道路進行施工設計時，要全面分析混凝土的受力情況，充分考慮到混凝土的應力作用，規(guī)避混凝土裂縫的出現。荷載裂縫常出現在受剪區(qū)、受拉區(qū)以及一些振動嚴重的部位。但是要特別注意，如果受壓區(qū)起皮或者沿著受壓方向出現斷裂縫，一般是道路橋梁結構的承載力達到極限的標志，是結構出現破壞的前兆，出現的原因是截面的尺寸偏小。

最后，在設計階段，當結構計算時出現部分漏算或者不計算；模型計算不合理；荷載少算或者漏算；結構安全系數不夠等情況會引起直接應力產生裂縫。在施工階段，不合理地堆放施工材料與工具；不按照設計圖紙施工，擅自更改結構施工順序；不了解結構受力特點，隨意起吊、翻身、安裝、運輸等也會造成荷載裂縫的出現。在實際施工過程中，次應力裂縫也是因荷載而起，是產生荷載裂縫的主要原因，造成次應力裂縫出現的原因主要是計算水平不足，隨著現代計算手段的不斷完善，次應力裂縫也可以進行合理驗算。

（三）收縮問題

由于混凝土具有收縮性，因此收縮裂縫也是混凝土常見的一種裂縫類型，常見于道路橋梁的施工中。由于收縮裂縫不僅會影響施工質量，還會影響工程中的其他結構，因此要對混凝土的收縮性加以重視，防止出現裂縫。在道路橋梁施工過程中，施工人員在澆筑混凝土后，要等待一段時間后繼續(xù)施工，在建筑完成以后的一段時間內，結構中的水泥會產生一定的水熱反應，這種反應會快速讓混凝土中的水分蒸發(fā)，導致混凝土的結構收縮。當出現這種情況時，由于混凝土未完全硬化，會發(fā)生塑性收縮問題。在混凝土硬化以后，由于混凝土的水分蒸發(fā)，導致其表面水分減少，濕度降低，無法達到施工規(guī)定的標準和要求，而后混凝土會逐步收縮，體積變小，會產生嚴重的裂縫與龜裂。

（四）材料質量

首先，材料質量是進行施工的基礎，如果建筑材料不符合相關質量標準，質量存在問題，則會導致混凝的安全標準無法得到保證，對道路橋梁的整體穩(wěn)定與安全也會帶來影響。混凝土的制作原材料主要是水泥以及其他骨料，此外還需要使用摻和劑以及其他的添加劑來提高混凝土的性能。

其次，在施工之前要嚴格檢查制造混凝土過程中需要的各種原料。拒絕因短時的效益而對材料使用降低要求，使用價格低廉質量較差的材料。在制造混凝土時還要注意水分問題，水分過大會產生結構性裂縫。技術人員還要充分考慮材料相互之間的作用問題，合理使用添加劑，防止一些材料之間出現化學反應，造成裂縫病害。

最后，對于道路橋梁的一般施工材料來說，混凝土自身具有一定的特殊性，在對其澆筑時經常會出現一些變形或者收縮現象，這些現象會導致混凝土體積收縮，當出現無規(guī)律的持續(xù)體積縮小狀態(tài)時，會導致應力以及拉力失去動態(tài)平衡，再加上人為因素以及外界環(huán)境的影響，會導致混凝土材料出現位移與變形，最終形成裂縫。

二、道路橋梁設計與施工中裂縫的應對措施

（一）優(yōu)化設計方案

第一，要熟悉并了解工程地質情況，結合地基的承載力要求加強對道路橋梁的基礎設計，防止因基礎承載力不足而造成地基下沉，出現裂縫情況。在選擇道路橋梁通行數量以及荷載參數時，要具有預見性，提前做好道路橋梁的荷載預測，保證在其使用壽命內可以滿足使用需求。

第二，在路橋的結構設計中，要根據跨度、荷載等相應參數合理設計構件的尺寸，同時對結構進行驗算。還要結合裂縫出現的主要原因，優(yōu)化路橋設計，對于瀝青路面要按規(guī)范要求設置伸縮縫，防止路面與橋面因外力作用下出現開裂情況，還要提升施工建材質量，防止因路面長期磨損而出現開裂。

第三，雖然道路橋梁工程長久老化問題無法避免，可以通過合理的設計來增強其耐久度，能夠有效延長道路橋梁的使用時間，在最大程度上降低裂縫給交通帶來的影響。在對耐久度的設計過程中，設計人員要對工程結構進行科學選擇，設置好各結構之間的相互比例，還要對施工材料進行科學篩選，借鑒之前的先進設計經驗，合理對設計方案進行創(chuàng)新和調整，以保障道路橋梁的設計質量。例如設計人員可以重點加大對排水孔的關注度，以確保有效提高橋梁排水孔的排水能力，來降低積水量，能夠對橋梁形成科學有效的保護；還可以加強橋梁基層的細節(jié)設計，利用碎石層設計過渡層，以保證水封符合半剛性的基層要求，保障積水的順利排出。

（二）裂縫修復工作

如果在施工過程中出現裂縫情況，施工人員要對其及時進行修復處理，以減少裂縫給工程造成的不利影響。常見的裂縫修復方法主要有灌漿法與表面修補法，在使用灌漿法對裂縫進行修補時，要先對裂縫進行清理，再注入特殊的修復材料。常見的修復材料主要有水泥漿以及環(huán)氧聚合物等，當裂縫情況較為嚴重時還要用到甲基丙烯酸酯。當采取表面修復法時，主要是將水泥漿涂抹在裂縫的表面，來對裂縫完成修補，這也是最常見的裂縫修復方式，能夠在很大程度上降低裂縫給工程帶來的不利影響。此外，還可以選擇嵌縫法，這種方法主要是對裂縫進行開槽以及填充材料。這種修復方法的好處是修復結果較為整潔，不會對工程的外觀產生過多影響。還能夠通過加固工程結構來實現增加混凝土的橫截面積，以達到修補裂縫的目的。

（三）注重材料質量

在正式施工之前，管理人員要對施工中使用的材料質量進行仔細比對并檢查，不僅要保證材料種類充足，還要做到質量達標與規(guī)格規(guī)范。在制造混凝土過程中，要嚴格控制各種材料的配置比例，注意材料配比對混凝土強度與質量的影響。如果不重視材料配置比例會造成水泥的等級不夠，造成混凝土不穩(wěn)定，難以符合工程要求。水泥決定混凝土的性能，如果水泥出現質量問題會造成混凝土出現裂縫。在混合材料的過程中還要謹慎使用添加劑，達到其應有的效果，能夠更好地提升混凝土的穩(wěn)定性，以減少裂縫出現的可能。

橋梁施工常見的施工材料主要有沙子、石料、瀝青等。在對瀝青材料的選擇使用時要進行嚴格檢驗，道路橋梁表面鋪設的瀝青的粘稠度要達到一定標準。道路橋梁路面通常是瀝青與碎石攪拌混合后進行鋪設的，在選擇好合適的瀝青材料后，對所用石料的形狀、大小也有著嚴格的限制。石灰與沙子也同樣需要進行嚴格篩選，在確保質量符合標準后才能開始對混凝土進行攪拌，以完成對道路橋梁進行鋪設與澆筑。相關單位還要加強對材料質量的監(jiān)督與管理，盡最大努力排除材料問題，來保障道路橋梁建設工作的有序進行。

（四）控制施工溫度

溫度變化是引起道路橋梁表面開裂的主要原因，在對道路橋梁施工過程中要對溫度進行嚴格的控制，防止混凝土結構因溫度變化而發(fā)生形變，最終產生裂縫。在施工過程中，工作人員要先對施工之前的現場溫度進行測量，同時預測并明確溫度變化，以此為基礎對施工技藝加以優(yōu)化。在天氣炎熱時要控制好建筑混凝土時混凝土的厚度，防止因其內部產生的水熱反應長時間難以消散，還要控制好澆筑混凝土的速度?？梢栽谑┕がF場需要的地方布置一些溫度檢測裝置，對施工溫度實時加以顯示，以方便施工人員對溫度進行控制。在測量溫度以后還要及時做好記錄工作，如果溫度過高要對其及時進行控制，溫度要盡量控制在25℃以內。對于混凝土的養(yǎng)護工作也是重點工作內容，通過合理有效的養(yǎng)護能夠防止混凝土出現開裂情況。

（五）混凝土澆筑工作

第一，分層澆筑。當混凝土的尺寸構件較大，澆筑的面積與厚度也較大時，如果一次澆筑成型會使混凝土的內部熱量無法散出，混凝土表面的熱量散發(fā)較快而內部仍然存有較多熱量，造成混凝土的內外溫差較大，形成溫度應力。當溫度應力大于混凝土的極限抗拉強度時，會造成混凝土開裂，出現裂縫。為防止這種情況的發(fā)生可以采取分層澆筑的方法，通過橫向增設“后澆帶”來進行澆筑。分層澆筑可以分為斜面分層、全面分層以及分段分層三種方式，在混凝土的大面積澆筑中，要結合施工現場實際情形選擇適當的分層澆筑方式。

第二，進行二次振搗，來提高混凝土的抗裂能力。二次振搗要準確把握好振搗時間，二次振搗的時間選擇要結合混凝土的外加劑、坍落度以及水泥種類等參數，因此在進行二次振搗之前要下班進行模擬實驗，來確定最佳的振搗時間。在確定好振搗時間以后還要結合前期的施工計劃合理安排方案，為預防質量安全事故留出預留時間。通過二次振搗可以提高振搗的密實性，防止混凝土開裂情況。

第三，掌控出機溫度。在混凝土的原料當中，礫石的比熱容最小、質量占比卻最大，水與其正好相反。這兩種材料會直接影響混凝土的出機溫度，為加強對混凝土出機溫度的有效控制，最好方法是降低礫石的溫度。因此當施工期溫度較高時，要做好對原材料的防護，防止陽光直接照射，例如通過搭建帳篷以及覆蓋等方法對礫石進行遮光處理，在有需要的情況下還可以在施工之前用涼水對礫石進行沖洗，來控制其溫度。通過降低出機溫度，減少混凝土的水化熱情況，控制混凝土的內外溫差，能夠有效預防混凝土的開裂情況。

第四，掌握澆筑溫度。通過控制混凝土澆筑溫度，能夠有效降低混凝土的內外溫差，來減少溫度應力。在澆筑混凝土階段，要依據季節(jié)變化選擇不同的建筑方案。在夏季混凝土澆筑過程中可以利使用草包將泵管包裹，同時噴灑涼水來對混凝土進行降溫。在傳送混凝土時要選擇坡度較大，能夠將混凝土一次性送到澆筑位置的方式，減少混凝土表面的暴露時間與面積。冬季要重點控制澆筑混凝土的厚度，通常來講在1m 左右。為減少混凝土表面的散熱速度，可以在附近增設烤爐，來減少混凝土的內外溫差。通過以上措施可以控制混凝土的內外溫差，減少內部的溫度應力，從而減少混凝土出現裂縫。

（六）加強工藝控制

在道路橋梁材料都符合使用標準以后，還要嚴格控制具體的施工工藝，才能有效避免裂縫情況的發(fā)生。

第一，要重點加強對施工材料攪拌工藝的控制。無論是鋪設材料或者是混凝土材料，都要經過專業(yè)的攪拌工藝，才能充分混合各種材料。例如石料與瀝青攪拌而成的混合料中，在攪拌之前要注意以上兩種材料的投放比例，在攪拌過程中要一邊攪拌一邊加熱，還要實時控制好攪拌的溫度，如果溫度過高或過低都會影響瀝青材料與石料的混合度。混凝土的攪拌同樣要控制好各種材料的配備比，這會直接決定混凝土材料的性能。

第二，在施工材料攪拌之前要保障材料的純凈度，防止材料中摻入其他雜物。為避免滲水與荷載引發(fā)的裂縫，在配比混凝土原材料時要進行必要的碾壓。在碾壓過程中既要保證碾壓質量，還要保證原材料的合理強度。

第三，道路橋梁的碾壓工藝也是防止出現裂縫的重要工藝，碾壓路基要一次性完成，否則會因碾壓過多而降低路基碾壓的質量。因此在橋梁施工時施工人員要注意橋梁之間的結合處，使該部位的夯實度與緊密度保持在同樣的范圍內。

第四，在道路橋梁施工建設過程中，要重點提升施工人員的技能水平。在施工之前要結合道路橋梁的施工工藝對施工人員進行培訓，保障施工人員熟練地掌握施工技巧，提升其操作水平，重點強化施工質量。針對施工裂縫，技術人員要加強施工的管理力度與質量控制力度，在施工過程中專業(yè)負責人員要嚴格監(jiān)管施工人員的操作過程，保障施工人員按照規(guī)定進行施工，以保障施工質量。

三、結束語

裂縫是路橋建設工程中常見的病害，不僅會對工程的外觀造成一定影響，還會使工程質量出現問題，造成安全隱患。裂縫出現的常見原因主要有溫度變化、收縮問題以及原材料質量等。因此需要探究裂縫出現的各種原因，同時根據具體情況采取合理的補救措施，注意對施工設計及時進行調整，并對裂縫做好修復養(yǎng)護工作，以保證工程的施工質量與安全穩(wěn)定。