道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施

文/谷志

1 前言

目前，我国社会经济飞速发展，交通事业的进步是主要推动力量。道路桥梁施工具有施工周期长、环境复杂、投入人力物力多等特点，如果不科学利用施工技术将导致路面出现裂缝问题，为人们的出行带来安全隐患。为此，需要施工单位认真分析混凝土裂缝成因，加强施工期间的人员和材料管理，严格按照相关工艺施工，最终有效提升道路桥梁施工质量。

2 道路桥梁混凝土裂缝类型分析

在当前我国道路桥梁工程施工中，钢筋混凝土材料得到广泛利用，结合道路桥梁结构承载能力可以将道路桥梁裂缝分为结构性裂缝和非结构性裂缝两种，对道路桥梁也会产生不同影响，具体说来：

首先，结构性裂缝。导致这种裂缝出现的因素在于外力对桥梁的施加或者桥梁结构自身承载力下降，比如说完成道路桥梁施工后，由于车辆的长期通行或者外部承载力造成桥梁变形，在这一过程中桥梁自身会产生应力抵抗外部承载力，当桥梁自身应力无法支撑承载力或者桥梁内部各部分力失去平衡时，就会出现变形，进而导致裂缝出现[1]。

其次，非结构性裂缝。造成这种裂缝出现的主要原因是外界因素，比如说温度的变化、雨水的侵蚀作用以及混凝土相关成分发生变化，都会导致非结构性施工裂缝出现，一旦道路桥梁出现这种裂缝就会不同程度上影响美观性和路面耐久性，也会对安全车辆的通行造成威胁。

3 导致道路桥梁工程裂缝出现的主要因素

首先，设计方案因素。在道路桥梁工程施工中，裂缝出现的一大因素与施工设计方案不合理有关，比如没有对施工现场做好勘察工作，而是根据以往施工经验开展施工，未能充分考虑各种环境因素影响，或者设计图纸标识内容不明确以及在设计环节没有提出严格要求，都会导致施工期间数据精确性无法得到保障，增加道路桥梁发生裂缝的概率。这就要求施工单位必须保证设计方案的科学性和规范性，认真分析自然环境、地质地貌等相关因素，在道路桥梁工程的设计环节做好全程监管工作，避免设计期间存在一定漏洞[2]。

其次，现场监管不到位。为打造高质量道路桥梁工程，需要严格按照设计方案开展施工作业，然而部分施工单位为获得更大施工效益存在擅自修改施工计划的情况，使得设计方案与实际施工效果存在偏差，其中裂缝就是主要的问题体现。主要在于施工人员存在不规范操作的情况，或者监管人员未能尽到自身职责，导致原料配比不科学、搅拌和振捣不充分，并且整个道路桥梁工程施工期间也存在施工材料随意堆放和施工秩序混乱的问题。

再次，材料管理力度不足。在施工环节多种因素都会诱发裂缝，其中材料的质量是出现的重要因素。混凝土主要由水泥砂浆、矿渣材料、骨料构成，部分施工单位未能做好材料的采购质量控制和现场材料检查，导致混凝土的相关性能无法达到设计要求，比如说使用的骨料颗粒过大或者主要材料配比不合理，都容易出现裂缝问题，进而造成一定的经济损失[3]。

从次，荷载力因素。在道路桥梁正式投入使用后，其荷载力范围都有明确规定，一旦超出相关范围就会诱发施工裂缝。究其原因，主要在于建设阶段施工重量大的设备施工材料随意堆放，导致荷载力增大，同时也与施工人员未能深入了解工程结构有关，比如吊装环节未能分析受力因素。

最后，温度因素。混凝土材料受温度因素影响较大，容易出现热胀冷缩情况。对于建筑结构来说，其内部和外部都会受到温度的影响而出现裂缝情况，比如说不同的日照时间以及季节变换会造成内外温度差异。与此同时，在施工期间水泥水热化以及浇筑温度等因素会对混凝土质量造成影响，在外界气温较高时，提升浇筑温度会使混凝土大量热量聚集在内部，随之出现热胀冷缩现象和裂缝问题，而外界湿度偏低也会导致混凝土出现干缩裂缝[4]。

4 道路桥梁施工期间混凝土出现裂缝的危害

当前我国道路工程中主要为钢筋混凝土结构，这种材料的施工工艺较为成熟，具有施工效率、施工成本低的优势，不过在施工期间也会受到外界因素影响，导致裂缝问题出现。一方面，影响道路桥梁的整体性，比如对人们的驾驶舒适性产生影响，还一定程度上导致交通堵塞，甚至严重威胁人身和财产安全；另一方面，道路桥梁中出现裂缝后，初期会对结构表面美观性产生不利影响，随着时间推移，裂缝逐渐延伸，不仅面积扩大，同时深度也在增加，甚至导致钢筋暴露，空气、降水对钢筋腐蚀后会对整个道路桥梁整体性构成破坏。从施工单位的角度讲，一旦出现混凝土裂缝问题，后期的维护成本大量增加，将严重损害施工单位的行业形象。因此，需要道路桥梁施工单位严格按照相关工艺操作，加强施工现场管理[5]。

5 如何应对桥梁施工中的混凝土裂缝问题

第一，全面提升道路桥梁工程设计质量。设计人员需要在道路桥梁设计环节，切实做好现场考察工作，比如在实地勘察过程中，认真分析水文、地质条件、地势地形、交通运输线路和工程项目实际情况，确保设计方案合理性。在该环节要求设计人员严格按照相关技术规范，从整体出发，保证设计方案具有科学性和合理性，最大程度减少施工环节的质量问题。完成方案设计后，根据有关标准落实施工作业，与施工单位做好技术交底，从而减少裂缝出现。当前的道路桥梁工程设计中，BIM 技术得到了有效利用，设计人员可以结合工程实际情况设计出几套合理方案，然后对不同方案进行专家评估，确定出最佳施工方案。

第二，加强施工过程质量管理。在道路桥梁工程施工期间，需要施工单位做好工程质量监管工作，有效分析施工的内部和外部环境，建立健全工程管理机制。与此同时，对建设单位和施工单位的关系有效协调明确监管内容，随着质量监管体系的不断完善，确保设计方案的落实。在施工质量管理环节对荷载进行科学控制，也是有效减少裂缝出现的重要途径。施工单位需要结合工程用途以及等级进行荷载控制，具体说来：一方面，技术人员需要深入到施工现场考察具体情况，设计和优化方案，结合气候、温度，水温、土壤等相关因素确定荷载量，并且对荷载裂缝出现原因进行深入分析，采取针对性的预防措施。此外，做好混凝土结构的加固处理，全面提升结构的稳定性和安全性[6]。

第三，加强施工材料管理。在道路桥梁工程中施工材料质量管理十分关键。施工单位需要根据现场实际情况科学确定施工材料数量规模，在不影响工程成本的前提下选择质优价廉的材料。一方面，确保合作的供应商具有良好信誉；另一方面，采购人员要坚持质优价廉和货比三家的原则。材料入场后需要加强管理工作，科学存放与保管材料，避免材料存在材料潮湿、腐蚀等问题，遵守仓库取料管理制度。在材料质量控制过程中，以水热化较低的水泥为主，适量加入粉煤灰等掺合料，有效减缓水化热的释放速度。对于初级料的选择来说，要以粒径40mm 内的原料为主，有利于增加骨料的体积，减少水泥使用量。

第四，制定出科学的养护机制。道路桥梁施工后期也需要根据养护机制加强有效管理，以此延长道路桥梁工程的寿命，有效减少路面裂缝以及混凝土变形问题的出现。在材料使用期间，需要对不同材料的比例进行确定，明确温度范围，在搅拌骨料过程中适量加水，保证化学反应充分。冬季运输期间要适当提升混凝土整体温度，使用温水浇筑，在表面铺设塑料薄膜，从而起到保温作用。夏季则要加强保湿降温工作。

第五，做好钢筋锈蚀预防工作。在道路桥梁工程施工中，做好钢筋锈蚀预防工作是保证工程质量的重要内容。为此需要施工单位技术管理人员对钢筋锈蚀问题加强分析，对钢筋锈蚀部位做好全面检查工作，及时抢修锈蚀位置。具体说来：根据工程设计图纸让表面形成保护层，以免桥梁裂缝宽度增加，近年来我国在钢筋原材料保护方面不断加大力度，有效减少了由于钢筋材料质量问题而导致工程变形和坍塌问题。

第六，做好后期的养护工作。在道路桥梁工程施工中，后期的养护工作同样关键，该项工作直接关系到工程结构的承载力和稳定性，对裂缝的防控同样有着重要作用，需要技术人员认真分析出导致裂缝产生的因素以及桥梁结构的受力特征之后，采取相应的补救措施。一方面，对于裂缝宽度大于0．5mm 的情况要使用开槽法修补，该环节需要技术人员利用灌缝机和开槽机对裂缝部位注入密封胶，施工工序为密封胶准备、开槽、灌缝和养护；另一方面对于裂缝宽度在0．2～0．3mm 的情况使用低压注浆法，具体施工工艺流程为搭设脚手架、表面处理、找平材料、喷涂树脂、粘贴碳纤维片材、表面防护、拆除脚手架。

第七，预防温度变化导致的裂缝。技术人员在施工过程中需要严格控制水泥用量，降低水热化程度，施工期间不断优化搅拌配置方式，通过有效的温度控制减少裂缝出现。此外，在施工期间需要对含碱材料进行科学配比，合理选择低碳水泥，减少化学反应出现。在实际施工期间，要求施工人员采取科学措施降低水化热延迟热高峰，比如做好科学遮阳和防风工作都能有效减少混凝土温度变化。

6 结语

综上所述，在道路桥梁工程施工中，施工单位需要对混凝土裂缝问题高度重视，认真分析混凝土裂缝类型以及发生原因，全面做好方案设计，加强施工过程材料的质量管理，制定出科学的养护机制，重视钢筋锈蚀预防工作，预防由于温度变化而导致的裂缝问题。同时，对收缩裂缝、沉降裂缝的发生原因和预防措施认真分析，最终达到全面提升裂缝预防的效果，延长道路桥梁工程使用寿命。