道路桥梁施工中混凝土裂缝的成因和应对措施

王超

（廊坊市交通公路工程有限公司二公司，河北廊坊 065000）

0 引言

由于混凝土自身的特性，非常适合作为建筑材料，故被广泛应用在道路桥梁的施工中。从目前的情况来看，混凝土使用后因施工中的各种因素容易产生裂缝，使道路桥梁的工程质量无法达到预期效果。除此之外，混凝土出现裂缝后，建筑内部的钢筋会因为缺乏外部材料的保护出现裸露而被氧化生锈，承重力和强度均会下降，易发生安全事故。所以，要分析道路桥梁裂缝的类型，研究混凝土裂缝产生的原因，找到相应的解决措施，真正做到提高道路桥梁施工质量。

1 道路桥梁裂缝的类型

道路桥梁的施工材料主要是钢筋混凝土，裂缝主要有以下几种类型。

1.1 承载力裂缝

因科学技术的发展，现如今的桥梁跨度越来越大，造型越来越美观，不仅方便交通，而且美化了环境，天堑变通途。但是结构设计得再合理，材料再坚固，桥梁的承载力也是有极限的。由于目前道路上通行车辆非常多，并且有很多车辆的载量也在不断的加大，这就意味着道路桥梁比以前需要承受更大的荷载，所以在建造道路桥梁时，关注桥梁实际荷载力究竟能达到多少。从荷载受力的角度，承受荷载的主体分为：水平直接受力的构件——板和梁（水平构件通常是承受力最大的构件）；竖向受力构件，即常见的墙体，竖向构件一般存在桥梁中，还有其他一些辅助的受力构件[1]。当超过承载力的车辆通过道路桥梁时，道路桥梁承受着较大的水平压力，道路桥梁的主体是由钢筋与混凝土组成，钢筋的金属特性具有柔韧性，而相对比较刚性的混凝土会早于钢筋达到极限状态，受压后易造成破裂，形成受弯性裂缝。在实际生活中，各种不同的受力方式综合作用下，混凝土因自身的结构相对来说比较弱，或受压区本身存在缺陷，产生的裂缝是各种各样、形态不一的。

1.2 道路桥梁混凝土的收缩

混凝土材料是一个多种材料混合而成的混合体，在混凝土固化过程中既有化学反应也有物理反应。其结果表现形式为从内到外混凝土体积逐渐缩小，游离水不断的从混凝土中溢出，混凝土的表层不断收缩，进而产生裂缝。这种收缩是混凝土材料的自身特性，是一个自然固化的过程，与外界条件无关，是几种固化过程综合表现的结果[2]。

1.3 道路桥梁混凝土温差裂缝

因温度引起的温差裂缝，通常分成表面温度差裂缝和贯穿性温度差裂缝。这两种裂缝的产生原理均是因混凝土的化学特性随着温度的变化而随之变化，但是对道路桥梁的结构体来说，它的整体的温度、内外的温度是有差别的，于是产生温差裂缝。

1.3.1 表面温度差裂缝

在浇筑施工中，为了节省时间，一般是一次性大量浇筑的，浇筑好后，水泥开始缓慢的硬化过程，结构体表面温度随着外界温度不停的发生变化，内部由于密封的影响，水泥在硬化过程中放热是无法释放的，它的温度变化规律是缓慢升高，升到最高后再缓慢的下降。表面与内部的温度差，不断的发生变化，混凝土内部会产生不同大小、不同方向的拉应力。这种裂缝较多产生在混凝土结构体浅表的范围内，裂缝通常不大，但是影响美观和内部结构，可以修补，被称为表面温度差裂缝[3]。

1.3.2 贯穿性的裂缝

这种裂缝是比较深的，有时是贯穿整个结构体。裂缝产生的原因是大量的混凝土浇筑在坚固的地基或是原有混凝土垫层上，在结构体放热发生膨胀时，没有采取放松约束的措施，这种裂缝造成的后果比较严重，修补起来不容易，耗时费力，应在施工前选好地基。

1.4 道路桥梁沉降裂缝

在实际生活中路面有部分区域出现沉降式塌陷，造成该现象的主要原因是道路桥梁承载的压力过大，超出了道路桥梁的承载力极限，路面便出现了较大的裂缝，看起来触目惊心。道路桥梁出现沉降裂缝还因为道路桥梁横跨的地区非常广阔，每个地区的自然条件，地基的土质均不相同，即使承受的是同一压力，随着时间的推移，路面表现出来的问题也是不一样的，路面的脆弱部分形成了弯曲裂缝形式或剪切裂缝形式[4]。无论是哪一种裂缝，对道路桥梁的正常通行都是十分不利的。

2 道路桥梁裂缝的成因

从施工材料、温度、荷载以及施工工艺四个方面，对上述几种裂缝问题进行讨论、分析。

2.1 材料角度

作为施工环节重要的施工材料，混凝土材料的质量与道路桥梁的质量有着密切的关系。除了在原材料采购环节把好质量关外，还要重视混凝土材料的配比工作以及混凝土的拌和工作。

2.1.1 混凝土施工材料的质量

混凝土主要组成成分为水泥、骨料以及掺和料等，在采购环节要注意把控物料的质量，尽量选择有资质的供应商，一旦原材料的质量不过关，后面的工作即使做得再好，也难以避免出现裂缝问题。在实际施工过程中，应加强材料质量的把控，每一批材料都要留存相关采购单据，以便发生问题时能够有效追溯，及时替换不合格的材料，最终保障道路桥梁的施工质量。

2.1.2 混凝土施工材料的配比

有了好的原材料，接下来就是进入较为重要的一个环节，即各种混凝土施工材料进行科学的配比。在实际的配比工作中，要严格按照配料表的比例进行配料，可先取小部分材料进行试验，达到预期结果再大范围应用。

在添加骨料时，要注意保证骨料的质量，骨料的质量好坏对道路桥梁的承载力有着非常重要的影响。如果骨料质量达不到要求，可能会造成安全事故。在混凝土搅拌过程中，水的使用也是比较重要的一环，比如混凝土内部出现的比较常见的塑性裂缝，往往就与水的使用不当有关系。

2.1.3 搅拌的工作

所谓“工欲善其事必先利其器”，有了好的原材料、配比好了混凝土的施工材料，接下来的工作就是混凝土组成材料进行搅拌，性能较高的搅拌机能起到事半功倍的效果。高质量的搅拌机能够使混凝土组成材料得到充分的搅拌，搅拌均匀的混凝土能提升混凝土混合料质量，降低道路桥梁混凝土结构出现裂缝问题的风险[5]。

2.2 荷载造成的裂缝

在道路桥梁使用过程中，往往会因长期承受较大荷载而出现裂缝病害。道路桥梁从建成到使用，往往延续很长时间，涉及多个方面、多个环节，每个环节出现问题均可能影响道路桥梁的质量，使混凝土结构体出现裂缝。

细心的公路维护人员如果发现道路部分区域出现起皮或者有竖向的断裂缝，这往往是内部结构被破坏的前期表现，需要及时进行检查、维修。荷载裂缝通常出现在受压区、受拉区等振动严重的部位，因受力方式不同，裂缝也呈现出不同的表现，有经验的施工人员可以根据裂缝出现的部位、形状找出裂缝产生的原因，针对性的采取相应的措施。

2.3 温度造成的裂缝

通常使混凝土发生变化的温度原因主要有以下几个方面。

2.3.1 水热化

在进行道路桥梁浇筑时，混凝土厚度比较厚，超过一定的数值时，混凝土内部因为水汽蒸发温度升高，产生的热量在内部较深处无法及时散发出去，与外界温度形成比较大的差异，这种温差就会使道路桥梁发生裂缝。

2.3.2 蒸汽养护

由于冬季环境和温度的影响不利于施工的展开，冬季施工工程比较容易产生质量问题，可能存在部分问题未在当季暴露直至冬季过后才会显现的情况，一旦问题较为严重可能需要返工处理，给工程进度造成很大影响，所以在冬季开展施工时，道路维护人员会对修建完成的道路桥梁进行蒸汽养护。蒸汽养护有比较成熟的操作方法和步骤，养护期间要有专人监测温度，在温度较高时，避免突然停止养护，这样寒冷的空气会使混凝土温度快速下降，巨大的温度差会使道路桥梁产生裂缝[6]。

2.4 施工工艺质量引起的裂缝

由施工工艺质量引起的裂缝是不容忽视的，施工管理人员要在第一时间发现问题，分析问题产生的原因，进而制定出详细的解决方案，解决方案中要注意细节的处理。比较典型的产生裂缝原因有以下三点：

一是混凝土振捣不充分，导致混凝土层不均匀，不紧密；

二是混凝土搅拌、运输过程中时间过长，导致水分蒸发过多，使混凝土水分不足，形成裂缝；

三是混凝土分层、分段浇筑时，接头的部位新旧混凝土之间黏结的质量不好，后期没有得到有效的修护，从而引起裂缝。

3 解决道路桥梁施工中混凝土裂缝的主要措施

3.1 严格监测道路桥梁混凝土的施工并做好裂缝修复

在实际道路桥梁的施工过程中，需要有专业的监理人员对道路桥梁的施工进行监测。如工程量比较浩大，无法对每一段道路桥梁做到全部监测，可以进行抽样检测。确保相关指标达到国家要求的标准。对出现偏差的数据，必须查找原因，及时采取相应的解决措施，不可视而不见或存在侥幸心理。如果已产生裂缝问题，有关的维护人员一定要详细分析数据，查找产生裂缝的真正原因后，要准确的采用有效的措施进行修补，避免裂缝问题再次出现，进而避免人民群众的生命财产受到威胁[7]。

3.2 施工前做好道路桥梁布局及载荷设计

在工程施工前期，要保证施工工人全面熟知道路桥梁布局；如果存在新入职人员，需经过相关培训或是有技术的师傅帮带，施工过程中根据施工人员的工作表现再进行相应的调整。与此同时，施工工人还需要对工程中钢筋的使用情况做到了解，确保道路桥梁的实际荷载力符合工程的标准。

3.3 混凝土材料高标准控制

在实际的道路桥梁施工过程中，要严格把控混凝土材料的制作过程。要将理论与施工地区的具体情况相结合。与此同时，在进行混凝土搅拌时，水的比例也要给予控制，要进行充分的搅拌与必要的沉实，这一系列的措施，可以使裂缝出现的可能性减小，进而防止出现裂缝。

3.4 时刻关注温度变化，及时采取相应措施

在混凝土的制作中需要进行充分的搅拌，作业前对搅拌筒进行润滑处理，减少搅拌过程中材料之间的摩擦以防止产生较多热量。

为降低温度，可以采用一边搅拌一边加水的做法，水的温度可以随着环境温度进行适当的调整，如外界温度过低，搅拌起来比较费劲的时候，可以考虑加入温度高一些的水。实践证明，充分的搅拌能够有效减少裂缝出现[8]。

3.5 严格控制施工工艺

为保证混凝土施工质量，施工中需要严格把控施工过程中各个重要环节，减少因各种原因产生的裂缝，既要重视混凝土材料的采购，原料比例的配置以及混凝土材料的搅拌和沉实，还要重视混凝土结构施工技术应用。

随着科技的发展，更多先进的施工工艺逐渐应用在道路桥梁的建设中。先进的技术、高标准的工程质量是企业的核心竞争力。企业要及时组织技术人员学习先进的施工工艺，引进先进的施工设备，注重安全生产，打造企业的自身品牌，增强企业竞争力。

4 结语

综上所述，在我国国民经济发展和人们的日常生活中，道路桥梁发挥着重要的作用，“要致富，先修路”，说明道路桥梁担负着振兴一方经济发展的重大责任。近年来，道路桥梁的施工问题受到更多的关注，在这些质量问题中，最突出、最直观的莫过于道路桥梁的裂缝问题。混凝土的裂缝不仅影响道路桥梁的美观，还会影响其使用寿命，严重时还会造成安全事故。做好混凝土裂缝的控制和预防工作，要从混凝土施工的各个环节入手，加强管理和监督，共同做好混凝土裂缝的防治工作。