道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防對策研究

趙衛(wèi)央

摘要：在我國的民生工程中，道路橋梁是重要的內(nèi)容，道路橋梁施工安全與質(zhì)量將對人們的出行產(chǎn)生直接影響。道路橋梁建設(shè)以鋼筋混凝土為主，盡管這種結(jié)構(gòu)比較堅(jiān)固，但是在施工中由于各種因素的影響，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常會發(fā)生變化，出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重影響道路橋梁的質(zhì)量。為此施工技術(shù)人員必須要做好裂縫預(yù)防工作，發(fā)現(xiàn)裂縫后及時(shí)處理，避免造成無法挽回的損失與影響。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;施工;裂縫成因;預(yù)防對策

Abstract： Roads and bridges are important content in China's livelihood projects. The safety and quality of road and bridge construction will have a direct impact on people's travel. The construction of roads and bridges is mainly reinforced concrete. Although this kind of structure is relatively strong， the reinforced concrete structure often changes and cracks appear due to various factors during construction， which seriously affects the quality of road and bridge. For this reason， construction technicians must do a good job in preventing cracks， and deal with the cracks in time after they are discovered， so as to avoid irreparable losses and impacts.

Keywords： Roads and bridges; construction; causes of cracks; preventive measures

一、前言

經(jīng)濟(jì)發(fā)展，地區(qū)間聯(lián)系加強(qiáng)，道路交通建設(shè)也逐漸增多。道路橋梁工程建設(shè)能夠明顯密切地區(qū)間的聯(lián)系，縮短地區(qū)間的距離。在道路橋梁建設(shè)施工中，不僅要注重其美觀性，更要注重耐用性、安全性。但是在實(shí)際的施工建設(shè)中，由于主客觀因素的影響，道路橋梁施工中常會出現(xiàn)裂縫問題，影響道路橋梁的安全性。所以為預(yù)防道路橋梁施工裂縫，就必須要科學(xué)研究裂縫的成因，采取有效的對策進(jìn)行預(yù)防和處理。

二、道路橋梁施工中裂縫的危害

在工程建設(shè)中，裂縫問題將直接對工程質(zhì)量和安全性產(chǎn)生影響。特別是道路橋梁工程，一旦出現(xiàn)裂縫，道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就會受到影響會增加橋梁坍塌的可能性，嚴(yán)重威脅著人民群眾的財(cái)產(chǎn)以及生命安全。

（一）道路橋梁裂縫會造成滲漏問題，施工用水、雨水等通過裂縫進(jìn)入到橋梁內(nèi)部，導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)水解情況，其承重力降低。如果是在冬季施工，由于溫度較低，內(nèi)部水流會結(jié)冰，體積膨脹[1]，裂縫會更大。若不能及時(shí)處理裂縫，道路橋梁主體結(jié)構(gòu)必然會受到影響。

（二）若道路橋梁出現(xiàn)裂縫，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料會裸露出來，橋梁美觀性受到限制。而且鋼筋長期暴露在空氣下，由于空氣中的水、雜質(zhì)等影響，其腐蝕速度會增加，若橋梁材料遭到腐蝕，其使用性、安全性以及穩(wěn)定性必然受到影響。道路橋梁的使用壽命縮短。

（三）道路橋梁路面出現(xiàn)裂縫問題后，水分、空氣等通過裂縫進(jìn)入到混凝土結(jié)構(gòu)中，橋梁內(nèi)部出現(xiàn)碳化反應(yīng)[2]，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性遭到破壞，嚴(yán)重影響橋梁的使用壽命，還會造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

三、道路橋梁施工中的裂縫成因

道路橋梁工程建設(shè)的工程量大、涉及范圍廣，在施工過程中，由于施工設(shè)計(jì)、材料、荷載、溫度、人員等因素的影響，道路橋梁會出現(xiàn)鋼筋外漏的問題（如圖1），嚴(yán)重威脅道路橋梁的施工質(zhì)量水平。下面就道路橋梁施工中的裂縫成因進(jìn)行簡要分析。

（一）工程設(shè)計(jì)

在道路橋梁裂縫問題的成因中，工程設(shè)計(jì)問題是不可忽視的，施工設(shè)計(jì)的技術(shù)、工藝等不科學(xué)、不完善，就會增加裂縫出現(xiàn)的概率。比如設(shè)計(jì)過程中忽視工程承重能力，就會使橋梁主體的承重力變大，出現(xiàn)不可逆的變形。如在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程中，相關(guān)數(shù)據(jù)尺寸等不夠準(zhǔn)確，也會導(dǎo)致施工中出現(xiàn)失誤，造成裂縫問題。再如施工過程中監(jiān)管不到位導(dǎo)致細(xì)節(jié)上出現(xiàn)問題，雖然看起來失誤不大，但是也可能會造成裂縫的出現(xiàn)。

（二）施工材料質(zhì)量

在道路橋梁施工建設(shè)過程中，建筑材料的使用量比較大，并且需要多種材料共同作用，如水鋼筋、石灰石等[3]。其中在混凝土結(jié)構(gòu)中，水泥是最為關(guān)鍵的原材料，水泥的質(zhì)量會混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)而對道路橋梁的整體安全性產(chǎn)生影響。若使用過程中水泥的強(qiáng)度低、砂石含量過高、砂粒粒徑不合格，都可能

對混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生影響。而且在制作混凝土?xí)r，不僅要注重材料質(zhì)量，還需要對材料、水、添加劑的混合比例進(jìn)行控制，保證其均勻攪拌，避免材料質(zhì)量不合格導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)裂縫。

（三）荷載問題

由于荷載不同，道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)受到的拉應(yīng)力也是不同的，外部荷載是造成裂縫的重要原因。在道路橋梁施使用中，一些超計(jì)劃出荷載的車輛行駛時(shí)會讓混凝土結(jié)構(gòu)承受很大的拉應(yīng)力，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫問題，裂縫主要出現(xiàn)在受拉區(qū)、受壓區(qū)、振動區(qū)等。受壓區(qū)的裂縫一般是與受力方向一致的，分布密集，裂縫短，若超荷載的車輛反復(fù)作用，橋梁的箱梁就會與橋面分離[4]。受拉區(qū)裂縫與受力方向是垂直的，裂縫寬度基本相同，存在于整個(gè)結(jié)構(gòu)橫截面。此外，由于外力作用，橋梁支座的鋼筋也會彎曲變形，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。如圖2。

（四）溫度裂縫

道路橋梁工程都是混凝土結(jié)構(gòu)的，其中水泥是常見的材料，水泥性質(zhì)是比較特殊的，因此裂縫出現(xiàn)的概率會增加，進(jìn)而出現(xiàn)溫度裂縫問題。如水泥水化熱反應(yīng)，水泥性質(zhì)特殊，施工過程中水泥的水化熱反應(yīng)會比較大，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部、外部溫差比較大，導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫問題。如蒸汽養(yǎng)護(hù)[5]，這種常見于冬季養(yǎng)護(hù)，在蒸汽養(yǎng)護(hù)中，混凝土溫度高，養(yǎng)護(hù)完畢后，冬季外部溫度低，使得混凝土溫度快速下降，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫問題。

（五）人為原因

道路橋梁施工過程中，人為因素也是造成裂縫出現(xiàn)的重要原因。設(shè)計(jì)初期，施工技術(shù)人員對外部環(huán)境條件調(diào)查不到位，使得工程施工建設(shè)的情報(bào)信息不足，就會影響道路橋梁施工的設(shè)計(jì)以及準(zhǔn)備工作。如果設(shè)計(jì)不規(guī)范，工程主體結(jié)構(gòu)、經(jīng)營維護(hù)管理也必然會受到影響。因此，在道路橋梁工程施工建設(shè)中，施工技術(shù)人員要科學(xué)的調(diào)查相關(guān)資料，獲取完整、科學(xué)的工程情報(bào)信息，為施工建設(shè)做準(zhǔn)備。此外，施工技術(shù)人員的專業(yè)能力、施工工藝技術(shù)等不佳也會影響工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及質(zhì)量。

四、預(yù)防道路橋梁施工中裂縫的對策

（一）科學(xué)設(shè)計(jì)橋梁布局與荷載

在設(shè)計(jì)道路橋梁時(shí)，要做好預(yù)算管理工作，設(shè)計(jì)人員要到施工現(xiàn)場對工程情況進(jìn)行勘測、考察，明確橋梁的承載能力，設(shè)計(jì)路基時(shí)，要依據(jù)路基自身的承載能力、橋梁承載能力進(jìn)行，要保證路基承載力大于橋梁承載力[6]。此外設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要科學(xué)的設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)，優(yōu)化鋼筋混凝土的材料布局，防止設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)失誤造成道路橋梁完工后作用力不均衡，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。

（二）提高施工材料質(zhì)量

在道路橋梁施工建設(shè)中，為有效預(yù)防裂縫出現(xiàn)，必須要提高施工材料的質(zhì)量，加強(qiáng)原材料的監(jiān)督管理力度。提高采購環(huán)節(jié)監(jiān)管力度，采購前與設(shè)計(jì)人員交流，依據(jù)道路橋梁的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量等明確材料的數(shù)量以及型號，依據(jù)設(shè)計(jì)方案以及相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行采購，同時(shí)對材料供應(yīng)商的相關(guān)資質(zhì)、材料性價(jià)比等情況進(jìn)行全面考查，選擇最佳的材料。同時(shí)要對采購材料的質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的驗(yàn)收與監(jiān)管，由專門人員負(fù)責(zé)，保證工程材料質(zhì)量滿足建筑需要。對于水泥、鋼筋等關(guān)鍵性材料，還需要進(jìn)一步檢測。此外，材料儲存管理要科學(xué)合理，避免材料變質(zhì)、受潮，影響橋梁建設(shè)質(zhì)量。

（三）優(yōu)化混凝土配合比

為保證道路橋梁建設(shè)質(zhì)量，要科學(xué)的對混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)，依據(jù)混凝土的絕熱溫升、溫控施工方案科學(xué)制備混凝土，將混凝土60d、90d強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)[7]，提高混凝土配合比的科學(xué)性。澆筑混凝土施工之前，要對配合比進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)開展水化熱、泌水率、可泵性等大體積混凝土裂縫控制技術(shù)參數(shù)試驗(yàn)。優(yōu)化摻和料的選擇，使混凝土水化熱得以降低。同時(shí)礦渣粉、粉煤灰質(zhì)量滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，二者數(shù)量不能多于混凝土中膠凝材料的50%。表1為常用混凝土配合比參考數(shù)據(jù)。

（四）科學(xué)應(yīng)對溫度變化

道路橋梁施工都是在室外進(jìn)行的，因此容易受到環(huán)境、溫度等因素的影響。為此施工技術(shù)人員要科學(xué)的應(yīng)對外部溫度因素的變化，做好應(yīng)對措施，避免道路橋梁工程建設(shè)效果受到影響。如果是夏季施工，要避免中午溫度最高的時(shí)候施工，在夜間澆筑大體積混凝土[8]。注意大體積混凝土澆筑時(shí)不能使用水化熱高的水泥。冬季施工中水化熱高的水泥是比較有利的，能夠使混凝土的早期強(qiáng)度得到提升。在施工建設(shè)中要結(jié)合不同季節(jié)使用合適的材料。若要使水化熱不對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大影響，在對水泥拌和時(shí)需要加入一定量的粉煤灰，其中的硅鋁氧化物與水化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，降低混凝土熱脹作用。施工中將石子放置在陰涼地方，冷石子能夠在拌和混凝土?xí)r吸收一些熱量。在拌和時(shí)加入適量的添加劑，避免混凝土質(zhì)量受到影響。

（五）嚴(yán)格監(jiān)督控制施工質(zhì)量

由于道路橋梁施工項(xiàng)目建設(shè)時(shí)間長，由于受到多種因素影響，所以在施工過程中要科學(xué)的管理控制相關(guān)因素，避免工程質(zhì)量受到影響，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和安全威脅。在施工現(xiàn)場需要有完善的管理?xiàng)l例，使工程建設(shè)有序推進(jìn)。施工現(xiàn)場需要對操作失誤、高空墜物、人員落水等常見的危險(xiǎn)問題制定應(yīng)對策略[9]，同時(shí)在施工邊界設(shè)置警示牌，提醒相關(guān)人員在施工過程中嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。同時(shí)施工人員要配備完整的安全防護(hù)用具，從根本上減少施工隱患的出現(xiàn)。

（六）科學(xué)開展后期養(yǎng)護(hù)工作

為提高道路橋梁施工建設(shè)的整體水平，滿足城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)需要，不僅要在施工環(huán)節(jié)強(qiáng)化重視程度，還需要做好工程建設(shè)后期的養(yǎng)護(hù)管理。為減少道路橋梁中出現(xiàn)裂縫問題，就必須要做好后期養(yǎng)護(hù)工作。在后期養(yǎng)護(hù)過程中，要選擇合適、科學(xué)的材料，保證材料來源是安全的，同時(shí)，養(yǎng)護(hù)時(shí)使用的材料需要體現(xiàn)出有效性。與此同時(shí)，為提高道路橋梁施工建設(shè)、養(yǎng)護(hù)管理的實(shí)用性，需要施工人員在工作中實(shí)事求是。只有在道路橋梁施工建設(shè)中將工程建設(shè)的質(zhì)量、環(huán)境效益放在首要位置[10]，才能夠明確施工建設(shè)的方向，對材料來源進(jìn)行嚴(yán)格管理，順利實(shí)現(xiàn)施工建設(shè)需要。同時(shí)積極與政府相關(guān)部門交流，在政府指導(dǎo)下合作，使道路橋梁裂縫問題得到妥善處理。

五、結(jié)語

總而言之，道路橋梁工程建設(shè)是關(guān)系我國國計(jì)民生大事，道路橋梁工程建設(shè)的質(zhì)量效果將直接影響城市交通的安全性。然而在實(shí)際的工程建設(shè)中，道路橋梁常會出現(xiàn)裂縫問題，不僅影響道路橋梁工程的美觀性，還會給人民群眾的交通出行帶來不利影響，因此必須要采取有效的措施維護(hù)公共基礎(chǔ)設(shè)施的安全，更好地滿足城市建設(shè)需要。在道路橋梁施工中，要對工程裂縫的成因進(jìn)行分析，提出科學(xué)化、合理化的預(yù)防對策，降低工程裂縫造成的影響，全面提高和保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量，更好的推動城市化的建設(shè)與發(fā)展。

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