試論道路橋梁設計施工中裂縫成因及控制

謝建軍

摘? ? 要：隨著我國交通基礎建設的速度不斷地加快，提升構筑物的質量水平十分關鍵，這對于基礎建設的適用性以及耐久性有著十分重要的意義。道路橋梁作為公路交通設施中重要的構件，對于設施功能的實現十分關鍵，而裂縫在道路橋梁設計施工過程中經常出現，嚴重制約了工程建設質量的提升。因此分析道路橋梁設計施工中裂縫成因，能夠使得我們了解裂縫產生的機理，進而探究相關的控制因素，為工程實踐做出相應的指導。本文從內因于外因的角度分析了道路橋梁設計施工中出現裂縫的的原因，基于分析了相應的控制措施。

關鍵詞：道路橋梁; 施工; 裂縫; 措施

1? 引言

現代基礎設計建設大量的采用鋼筋混凝土結構，鋼筋混凝土結構具有很高的強度與耐久性，大大促進了現代文明的發展，但是同樣鋼筋混凝土結構也具有一定的缺點，即混凝土結構抗拉能力較弱[1]，需要加如鋼筋進行不強，再者鋼筋混凝土結構剛度過大，不具有很好地變形能力。道路橋梁中的混凝土結構，在施工期間容易出現裂縫，不僅僅影響結構的質量，甚至會出現一系列的安全事故，因此重視道路橋梁設計施工過程中的裂縫具有很強的現實意義與必要性。總的來說造成道路橋梁施工過程中出現裂縫，主要有內因于外因之分，據此首先分析裂縫成因。

2? 道路橋梁設計施工中裂縫成因

2.1? 內因

道路橋梁在施工過程中出現裂縫，首先從內因的層面進行分析。其一，鋼筋混凝土結構澆筑的過程中，主要的工作性能收到混凝土控制，混凝土的主要成分是水泥，水泥在水化的要放熱，這部分熱稱為水化熱。水泥水化釋放的水化熱將隨著水泥的水化過程慢慢釋放，這就是的混凝土在澆筑之后，內外溫差過大，水化熱不能及時釋放，隨著混凝土逐漸具有強度，喪失了流動以及變形能力，混凝土結構在內外溫差的影響下，出現了溫度應力，超過了混凝土的極限抗拉強度，發生開裂從而使得道路橋梁施工期間出現裂縫。其二，在大體積混凝土澆筑的過程中，除了水化熱引起的裂縫之外，由于混凝土凝結之后的收縮，混凝土發生開裂，從而導致道路橋梁出現裂縫，例如在道路橋梁混凝土結構建筑時，由于一個維度方向混凝土澆筑過大，混凝土在凝結過程中收縮，收縮量超過了混凝土的極限線應變，就到了混凝土開裂。上述便體現了內因層面的裂縫產生機理，總的來說主要就是首要材料的影響，即鋼筋混凝土自身特性的影響[2]。

2.2? 外因

道路橋梁出現裂縫，外因簡單而言就是由于外部因素的影響使得道路橋梁出現裂縫，總的來說就是因為環境和外荷載。環境對于道路橋梁的施工影響較大，極易使得結構出現裂縫，如何施工環境中溫度過高，就會使得結構在不具有完全強度的情況下膨脹，使得道路橋梁出現裂縫。如果環境溫度過低，除了使得結構收縮出現裂縫之外，還會影響混凝土強度的產生了，使得結構養護時間變長，如果在強度未達到設計要求時拆模，就會使得道路橋梁出現裂縫。再者如果環境具有一定的腐蝕性，也會使得道路橋梁出現裂縫，即通過施工期間的腐蝕，是的結構部分位置受損，出現應力集中等因素，從而導致結構開裂。道路橋梁裂縫在外因的層面還具有一個重要的原因，就是外荷載[3]，荷載作用到結構上，如果超過了結構的強度極限，就會使得結構出現裂縫。道路橋梁在施工過程中，如果施工荷載太大，而結構的強度是一個發展的過程，例如，道路橋梁施工中，墩臺結構強度未達到標準，就在墩臺上進行其他施工作業，就會使得墩臺開裂。再例如，施工過程中，模板約束不足，同樣也會使得施工期間出現裂縫。

管道的內部混凝土裂縫主要是由于施工的工藝問題所造成的。在施工的過程中，由于操作技術水平低，鋼筋對混凝土的支撐不足，鋼筋下沉，電線管也會受到影響和下沉，周圍混凝土會出現裂縫。在管道周圍混凝土中加入粗集料時，水泥漿的收縮量很大。在拉應力作用下，混凝土會開裂。

當混凝土收縮的時候，會出現不規則裂縫。不規則裂縫與混凝土材料類型有一定的相關性。此外，材料的數量和比例與裂縫有關，如混凝土中的集料類型、含泥量和后期養護，如果不到位，將導致混凝土裂縫。此外，自然環境中還有許多不可抗拒的因素。在施工中受這些因素的影響，會產生不規則的裂縫。這些裂縫發展得很快。當混凝土可能發生初凝時，也會發生終凝，混凝土強度不斷提高，裂縫也隨之發展。

總的來說，道路橋梁施工期間出現的裂縫的外因，與道路橋梁結構本身關系不大，比較于內因，外因控制的難度相對較低。

3? 道路橋梁設計施工中裂縫的控制措施

3.1? 建筑工程施工中要按照規定設計和施工

當出現裂縫時，應分析裂縫的形成機理，確定裂縫產生的原因，以便在施工過程中采取必要的預防措施。例如，在道路橋梁工程設計階段，為保證設計的準確性，減少誤差，混凝土的配制嚴格按規定執行，鋼骨架有足夠的支撐力，有效的潤濕墻，初凝，終凝，養護按規定進行。為了保證道路橋梁建設工程的施工質量，設計的準確性是基本前提。在道路橋梁施工的檢驗過程中中，如果發現混凝土材料配置不準確，設計有誤，將影響建筑結構的承載力，容易產生裂縫。此時，必須保證設計的完善。當混凝土處于初凝階段時，二次壓實可有效防止裂縫的產生。為使混凝土合理攪拌，混凝土強度提高，水泥用量減少，裂縫發生率相應降低。為避免施工中踩負筋的問題，負筋直徑應大于8 毫米。如果板厚較大，可通過加強處理來避免裂紋的產生。它能有效地支撐建筑物連接管敷設過程中的墻體中部，對防止連接管位置出現裂縫起到很好的作用。

3.2? 采用低熱水泥

道路橋梁施工期間開裂，很重要的一個原因就是由于混凝土結構產生的溫度應力導致的，尤其是在大體積混凝土澆筑的過程中，降低水化熱的量是十分必要的，一個十分重要的措施就是采用低熱水泥。低熱水泥在水花的過程中放熱較少，因此能夠有效地降低溫度應力，對于道路橋梁裂縫控制效果明顯。值得注意的是，采用低熱水泥知識針對普遍的情況而言的，對于一些在冬季施工，以及一些特殊環境下施工的情況，應當進行具體情況具體分析。值得注意的是，降低水化熱還有一些其他的措施，例如，混凝土拌合之前對于骨料以及水泥進行提前降溫[4]，中和水泥水化過程中產生的水化熱，再例如在強度允許的情況，加密降溫導流管，這對于大體積混凝土減少裂縫十分關鍵。總的來說，降低混凝土的水化熱，是降低道路橋梁施工過程中出現裂縫的重要措施，這是從弱化內因的層面入手的，應當引起我們的重視。

3.3? 合理設計后澆帶

為了降低混凝土收縮使得結構的開裂的情況，合理的設計施工縫是十分必要的。所謂施工縫，在工程中也稱作后澆帶，就是在大體積澆筑的是，留下一條縫，在整個結構混凝土凝結穩定之后進行澆筑，主要的目的就是為了使得結構充分表形，釋放掉多余的內應力能量，可見合理設置后澆帶的必要性。首先后澆帶的設計一定要滿足規范層面的要求，滿足規范的基礎上，要盡可能放在結構的受力較小的位置，并且能夠有效地吸收結構其他部分變形的部分。道路橋梁是一種縱向結構，間隔一定的距離設置后澆帶十分必要的，可以將縱向結構積累的變形進行釋放。使得注意的是，后澆帶在施工時，要注意施工質量，由于后于其他結構澆筑，保證其與其他結構的連接性十分關鍵，可以通過鑿毛既有面，以及植筋的方式。合理設置后澆帶在道路橋梁施工中，控制裂縫的效果十分顯著，對于施工而言，難度較低，能夠在施工中很好地實現，應當引起我們的重視。

3.4? 加強結構的養護

道路橋梁結構的主要組成就是鋼筋混凝土，而鋼筋混凝土強度的產生需要一個較長的過程，由于環境的不同，對于養護的要求也是不同的，主要就是由于混凝土中水泥的水化是強度產生的來源，但是水泥水化需要水，因此混凝土養護顯得十分重要，良好的養護使得混凝土具有較高的強度，能夠抵抗外因或內因層面的荷載，減少裂縫的出現。首先，要保證必要的養護時間，即在施工過程中，一定要按照要求進行養護，通常的養護時間是七天，對于一些惡劣環境，如低溫嚴寒條件下，不但要增加養護實踐，還有采取其他措施。其次，對于混凝土最大的養護是蒸汽養護，但是施工現場的條件一般難易達到，因此盡可能采用灑水覆蓋養護。加強結構的養護，能夠有效地降低道路橋梁的開裂，且施工難度低，能夠有效地應用。再次，道路橋梁混凝土澆筑施工完成后，需要繼續采取保溫措施，用這種方式可以減小混凝土內部和外部之間產生的溫差，既能減少熱應力引起的裂縫，又能提高混凝土的強度，使應力松弛得到更好的發揮，以保證不出現大面積的混凝土澆筑后的塑性收縮裂縫。同時，應注意混凝土材料的養護工作，特別是在惡劣的氣候環境下，應注意混凝土的配置。同時，應加強排水施工，避免雨水流入基坑內，對混凝土澆筑的連續性產生不利影響，保證施工質量。

3.5? 加強施工管理

任何施工措施都是通過施工來進行實踐的，為了有效地降低道路橋梁施工期間出現裂縫，加強施工管理是十分必要。首先施工管理是使得整個施工流程要按照規范進行，對于水泥用量的控制，以及降低水化熱措施的應用都要進行有效地管理。其次，對于結構澆筑時，一定要加強模板的檢查，避免因為模版位移而引發裂縫。再者對于后澆帶的規范施工也有進行有效的關鍵，結構養護也有加強管理。總的來說，使得真個工程建設的過程符合規范以及施工要求，能夠在很大程度上降低道路橋梁施工期間出現裂縫。隨著社會的發展，交通基礎設施的重要性越來越重要，保證工程建設質量意義重大，加強施工管理，規范施工過程是社會發展的需要。

4? 結語

本文探究道路橋梁設計施工中裂縫成因及控制，首先從內因與外因的層面，分析了路橋梁設計施工中裂縫的成因，基于上述基礎以及施工實際，給出了道路橋梁設計施工中裂縫成因的控制措施。總的來說，裂縫對于結構的影響嚴重，大大降低了結構的耐久性，不斷地加強措施應用，提升施工管理水平，具有十分深遠的意義。

參考文獻：

[1] 文懷龍.試論道路橋梁設計施工中裂縫成因及控制[J].裝飾裝修天地，2017（5）.

[2] 張信艷.論道路橋梁施工中混凝土裂縫的形成及控制措施[J].工程技術：全文版：208.

[3] 馮安翠.試論道路橋梁施工裂縫的原因及預防對策[J].建筑工程技術與設計， 2017（1）.

[4] 竇景彪.試析道路橋梁施工中的裂縫成因及預防措施[J].低碳地產，2016，2（16）.