道路桥梁施工中的混凝土裂缝治理措施分析

魏绪新

（山东高速舜通路桥工程有限公司，山东潍坊262100）

0 引言

混凝土结构是我国道路桥梁工程的主要结构，混凝土施工的质量直接决定了道路桥梁工程的质量，影响着千家万户的生活和出行安全，因此诸多建设者都对道路桥梁的混凝土施工保持高度关注，认真钻研混凝土施工流程，对影响混凝土施工质量的因素进行分析总结，不懈探寻解决混凝土裂缝问题的根本方法。

1 混凝土裂缝对道路桥梁的危害

我国的道路桥梁施工中，混凝土结构应用较为广泛，混凝土开裂是施工中最常见的问题，导致混凝土工程出现裂缝的因素有很多，如混凝土配比不合理、养护不当、地基塌陷以及施工温度缺乏控制等，道路桥梁的混凝土开裂轻则影响美观造成颠簸，重则影响道路的承重能力和汽车行驶安全，甚至会导致桥梁结构损坏，出现塌陷、断裂等重大事故，道路桥梁上的小型混凝土裂缝经过修补后仍能继续使用，但严重的裂缝则需要进行复杂的加固操作，甚至需要拆掉重新施工，因此需要施工人员总结混凝土裂缝形成的原因，从根本上解决混凝土裂缝问题，保证道路桥梁工程的质量。

2 道路桥梁施工中混凝土裂缝的类型

道路桥梁施工中的混凝土裂缝主要分为以下几种类型：一是结构性裂缝。结构性裂缝是指道路桥梁因承受的压力超过自身承压能力所产生的裂缝，道路桥梁的压力由自身的材质、设计结构、施工技术等因素决定，道路桥梁在通行的过程中会承受来自行人、车辆、大风、流水等各方面的压力，一旦道路桥梁所承受的压力超过自身的承压极限，道路桥梁的内部材料和结构就会被破坏，从而产生崩裂、形变，这会导致道路桥梁的内部受力不均，进而出现结构性裂缝，这些裂缝从内向外延伸，很难进行修补。二是收缩性裂缝，收缩性裂缝是指道路桥梁建设完成后，混凝土内部的热量没有散发出去，导致的混凝土硬化，然后内部逐渐收缩形成裂缝，收缩性裂缝的形成主要受温度的影响，但在混凝土浇筑时也会出现体积收缩现象。三是温度裂缝，这是道路桥梁施工中混凝土裂缝产生的主要原因之一，施工时的天气会影响到气温的变化，气温变化会导致混凝土内部的水化反应，混凝土会硬化并散发大量热量，这些热量在混凝土内难以散发出去，之后会与外部环境形成温度差，从而产生拉力，当温度差过大时压力也会越大，最终混凝土无法抵抗压力，形成裂缝；四是地基降沉导致的裂缝，这一情况主要存在于施工过程中，由于施工人员地基施工不到位，没有充分地压实，地基土壤不均匀从而发生局部凹陷现象，由此导致路面或桥梁出现裂缝[1]。

3 道路桥梁工程中混凝土出现裂缝的原因

3.1 设计因素

道路桥梁的规划与设计是工程的灵魂工作，其中的结构设计部分与混凝土结构性裂缝的形成息息相关。道路桥梁的设计工作需要进行细致的地质考察，根据道路桥梁的修建目的和当地的地质环境特点来设计桥梁，期间要考虑到桥梁的结构问题，许多道路桥梁的混凝土裂缝问题都是因为结构设计不合理，并且没有充分考虑到道路桥梁的实际使用需求，使得道路桥梁在通行过程中实际承压超过了最大设计标准，或者道路桥梁的结构应力不平衡，导致道路桥梁运行时因结构被破坏从而出现缝隙，因此在桥梁设计时应充分考虑使用需求和现场条件，从设计上提高道路桥梁的质量。

3.2 施工因素

施工不够规范是形成混凝土裂缝的主要原因之一，许多道路桥梁的施工方不够专业，在施工的地基搭建、混凝土配比、混凝土浇筑、后期养护等多个环节存在着技术问题。先从地基搭建来说，地基是道路桥梁工程的根本，如果不能进行良好的地基施工，那么其他工作都是空中楼阁，经不起一点考验，都会随着地基的塌陷而被破坏；混凝土配比是影响混凝土工程质量的重要因素，在配比时如果含水量过高会出现收缩现象，从而造成裂缝；如果混凝土骨料土壤含量过高会出现干缩裂缝，混凝土杂质太多会导致抗压能力减弱，使得工程达不到抗压标准；混凝土浇筑是道路桥梁施工的关键环节，如果没有按照标准规定作业，那么将会导致支架和模板的变形，影响地基的稳定性[2]。

3.3 材料因素

混凝土是由水泥、水、骨料、掺和料、外加剂等多种材料组成的，每种材料都有自己的作用，一旦其中的某一种材料有质量问题，那么搅拌之后形成的混凝土都会有质量风险。以骨料来举例，骨料在混凝土中起到支撑作用，主要材料是各种砂石，水泥加水搅拌时需要添加骨料才能保证混凝土的结构性，骨料不合格会影响到混凝土搅拌时添加的水量，影响到混凝土的收缩性能，从而导致出现裂缝。混凝土搅拌对水质也有一定要求，水中不能含有杂质，水中氯化物、硫酸盐、硫化物的含量都应满足检测标准，否则会影响混凝土的凝结性和强度，对钢筋造成腐蚀。掺和料和外加剂在搅拌时会与水、砂石等多种材料进行接触，一旦出现质量问题可能会导致一系列的化学反应，会使得混凝土出现裂缝。

3.4 环境因素

环境是造成混凝土裂缝出现的主要原因之一，但这些因素可以通过人为干预来避免，常见的环境影响有冻胀问题、高温问题、恶劣天气影响。首先是混凝土的冻胀问题，混凝土经过搅拌之后内部存在着许多细小的缝隙，这些缝隙中有空气和水，在环境温度降低至零度以下时，缝隙中的水会因为低温而结冰，水结冰时体积会发生膨胀，最终导致混凝土出现裂缝；混凝土本身的散热能力差，在高温环境下，混凝土结构中心的温度较高，往往能达到60oC，长时间的高温会对混凝土结构产生危害，如果在这时外界由于环境变化气温降低，混凝土由于散热能力差内部气温会远高于外界，这导致混凝土内外会形成较大的温差并产生较大的温度应力，最终使混凝土产生裂缝；恶劣天气则包括冰雹、暴雨、暴雪等天气，尤其是桥梁施工过程中，这一类天气会造成气温的迅速降低，对混凝土造成不利影响，暴雨所夹杂的暴风天气对具有一定长度和高度的桥梁有所影响，暴雨带来的河水上涨也会冲刷桥梁的桥柱和地基，对道路桥梁带来一定程度的结构压力。

3.5 养护因素

养护是道路桥梁混凝土施工的重要步骤，该步骤直接决定着混凝土工程的质量，需要专业的养护人员进行该工作。对于混凝土工程的养护主要集中在模板拆除之后，主要是进行保温、洒水、阴干、通风等工作，通过这些步骤来保证混凝土工程的强度和质量，防治混凝土出现裂缝。

4 道路桥梁施工中混凝土裂缝的有效治理策略

4.1 优化结构设计，防止结构性裂缝出现

优化结构设计是减少结构性裂缝出现的根本方法，在道路桥梁规划设计阶段应先对当地的现场环境进行精细的勘察，勘察内容包括当地的气候、地质、降水条件等等，不同地质环境下的道路桥梁设计具有不同的特点；设计者要根据该道路桥梁的主要用途来考虑道路桥梁的载荷结构设计，例如国道、省道和高速公路的地基、路面宽度、坡度、载荷能力、通过能力都有所不同；在道路桥梁设计时，道路桥梁的结构应力要平衡，这样的桥梁寿命更高，能极大减少混凝土出现裂缝的情况。

4.2 加强道路桥梁施工中的材料质量质控

材料质量控制主要分为三个方面：

一是采购环节，在混凝土裂缝问题中涉及的材料有水泥、水、骨料、掺和料、外加剂和钢筋，每种材料都应从正规厂商处购买，采购时应对材料质量进行检查，尤其是钢筋、水泥和骨料，这三种材料的应用最为广泛，更是道路桥梁混凝土结构中的支撑性材料，骨料含土壤量太高、水泥变质以及钢筋强度不合格都会导致混凝土出现裂缝。

二是材料保存环节，在道路桥梁施工中，各种材料并非现用现买，而是根据计划分批次进行购买，以免出现材料不足或材料浪费现象，各种材料在运输至工地后需要进行临时的保存，而不同材料的保存方法也有所不同；以水泥来举例，水泥保存时要注意防雨、防潮，不能随意堆在工地上，需要一个专属仓库进行保存，否则很容易发生变质而无法使用；钢筋的保存与水泥相似，都需要注意防雨防潮，最好放在干燥的仓库内，同时要避免酸、碱、盐性质的材料与钢筋同时存放，这类材料会对钢筋造成腐蚀，水泥就是其中一种，除此之外，钢筋要按照型号存放，方便取用。

三是材料配比环节，混凝土的材料配比要根据施工需求进行，不同的配比方式影响着混凝土的特性和质量，例如注水量就影响着混凝土的变形问题，控制好注水量能提升混凝土的抗裂性，骨料的量决定着混凝土的黏合性和结构性，混凝土的结构强度可以通过加入UEA 和CSA 添加剂来增强，这些添加剂能减少混凝土出现裂缝的可能性。

4.3 提升道路桥梁施工中的技术水平

提升道路桥梁工程质量也可以通过规范施工流程来完成，其中需要注意的施工流程包括增加辐射筋、模板支撑、水泥浇筑以及振捣流程等。首先是钢筋的安装环节，工人要注意钢筋的安装位置，避免出现钢筋外露问题，工人可以通过增加辐射筋和负筋的配置来增加混凝土结构强度，混凝土裂缝的应力作用方向与辐射筋相同，负筋则能够抑制裂缝的产生；加强模板支撑则能够使工程结构更加合理，在模板架设时要充分考虑到地基土的性质以载荷力和承载力为主；在浇筑环节要把握好混凝土入模时的温度，以免出现过度收缩现象，在工人进行层状混凝土的浇筑施工时，可以考虑采用分层浇筑法，该方式能降低混凝土温度增加的速度，避免因温度差出现的裂缝问题，如果混凝土的结构超过其厚度的3 倍，则需要运用斜坡分层浇筑的方法，按一定的顺序、方向、厚度分层浇筑混凝土，该方法要求在下层混凝土初凝前完成上层的浇筑，这样能够减少混凝土层间的缝隙，确保混凝土结构的完整性[3]。

4.4 做好道路桥梁施工中的温度控制

内外部的温度差是混凝土出现裂缝的主要原因之一，因此做好温度控制是保证道路桥梁混凝土施工质量的有效方法。温度控制主要集中在混凝土施工的施工计划、混凝土配比、浇筑三个环节中。在计划施工时，管理者要充分考虑到混凝土施工的时间和季节，尽量避免在极端天气下进行施工，过冷和过热都会影响工程的进度和质量；混凝土配比时，混凝土的温度可以通过搅拌用水的温度进行控制，该方法主要应用在冬季施工中，天气过冷会导致混凝土初凝时间和终凝时间延长，除了水温控制之外，工人可以通过使用早强型水泥和适当提高水泥用量来解决此问题；混凝土浇筑环节中，混凝土入模时的温度需要严格控制，入模温度影响着水泥的收缩，我国对混凝土入模的温度要求是低于28oC，在施工时工人要注意温度测量工作，在混凝土浇筑之后，工人要做好已浇筑部分的防晒保温工作，保障混凝土不会出现裂缝。

4.5 道路桥梁施工中的后期养护工作

混凝土的后期工作是保障混凝土工程强度的关键点，主要的养护工作内容就是降温、保温和通风。降温工作主要针对夏季高温天气，主要方法有两点，一是对混凝土工程进行遮挡，在混凝土上覆盖一层木板、遮阳布等材料，防止混凝土因太阳直晒而快速升温；二是由养护工人进行洒水降温，洒水目的不止降温，还起到保湿的作用，经常洒水有助于混凝土结构平稳，通常在混凝土静置结束后，就会立即洒水养护，养护要持续两到三天，根据实际情况而定；保温工作主要存在于冬天和北方温度较低的地区，混凝土温度过低会增加自身的凝结时间，保温工作主要是应用保温材料覆盖混凝土表面，抑制混凝土的散热，常用的保温材料有保温网格布、玻璃棉制品、隔热毯等等。

4.6 道路桥梁工程中混凝土裂缝的修补加固工作

对于混凝土表面的裂缝，工人一般采取修补加固的方法，常用的修补加固方法有两种，一是贴缝技术，该方法主要针对裂缝深度小于5cm 左右的道路桥梁中，工人会将裂缝中的杂物进行清理，然后向裂缝内灌入修补材料加以填充，灌注材料切记要将裂缝完全灌满，作业人员需要用工具将裂缝口清理平整；二是罩面技术，该技术主要用于由地基沉降导致的路面裂缝问题，该技术十分简单，只需要作业人员在裂缝表面铺设一层细石薄水泥即可，用该技术修补后的路面十分平整，还具有一定的防滑效果。这两种方法具有普适性，适用于绝大多数的道路桥梁维修工作。

5 结语

设计不合理、温度差、施工不当、养护不当等原因都会造成道路桥梁混凝土裂缝问题，施工方应对这些环节进行控制，做好桥梁设计工作，保障施工顺利进行，对应用的材料进行严格筛选、仔细保存、科学使用，不断提高自身的施工技术，做好施工后的道路养护工作，对于道路桥梁的混凝土裂缝采用合适的方法进行修补，为人民群众的出行安全提供保障。