道路橋梁施工中的裂縫成因及預防對策

黃 虎

(四川路橋建設集團交通工程有限公司，四川 成都 610045)

1 道路橋梁施工裂縫成因分析

1.1 案例基本情況概述

某道路橋梁部分路段水泥混凝土路面改造工程，原有路面兩側都是通過10%白灰土進行加寬(路面厚度30 cm，寬1.8 m)，而改造之后的路面結構主要為：底基層采用10%白灰土進行鋪設，基層采用5%水泥穩定砂礫層進行鋪設，面層水泥混凝土路面厚度22 cm，寬9.0 m。該工程從當年的5月持續到11月中旬完成，施工完成后檢測發現某些路段區域發生了不同類型的裂縫。為了分析發生裂縫的原因，對水泥混凝土路面進行了取芯調查，具體結果如表1所示。

表1 混凝土路面裂縫取芯調查結果

1.2 道路橋梁施工裂縫成因分析

1)原材料質量的影響。影響道路橋梁施工裂縫最主要的原因就是原材料質量不滿足設計標準，從而引發相應質量問題。案例道路橋梁工程施工中最主要的原材料為混凝土，混凝土中包括水泥、砂、石子、化學添加劑、摻合料等多種材料，若是這些材料存在質量問題就會直接影響道路橋梁施工質量，形成裂縫。另外，在混凝土中若是水分控制不夠合理以及骨料質量問題，會直接造成混凝土的收縮，從而造成混凝土發生裂縫。

2)載荷產生的影響。一般情況下道路橋梁裂縫主要為結構性裂縫，此種裂縫產生的主要原因在于其承載能力不足，受到較大載荷作用而形成的。所以一旦在道路橋梁施工過程中因為工作人員的違規操作，將較重載荷(例如大型機械設備、較沉重原料等)設置在施工現場，道路橋梁由于無法承受較大壓力而發生裂縫。另外，某些操作人員操作不當也會造成道路橋梁的結構性損傷，破壞其承載力，從而產生裂縫。

3)溫度產生的影響。溫度因素是影響混凝土性質最為主要的因素之一，對于案例道路橋梁工程來說，由于其施工時間從5月持續到11月中旬，整個施工期間溫度變化較大，會對混凝土造成非常大的影響，使得其體積產生較大變化。施工過程中若是混凝土內外溫差較大，就會產生較大的應力，會對混凝土強度產生較大影響，從而產生裂縫。

4)施工工藝的影響。道路橋梁工程涉及到非常多的內容，具有較強的專業性和綜合性，需要施工人員具有較高的工藝水平，一旦施工人員技術水平以及相應的工藝標準無法達到設計標準，就會嚴重影響道路橋梁的施工質量。特別是對于案例中的道路橋梁工程來說，施工中存在著很多交叉工藝，并且很多工序需要通過大型機械設備來實現，若是施工中沒有嚴格遵照技術標準進行操作就會改變道路橋梁的結構，降低其承載力，從而產生裂縫。

5)養護不當造成的影響。道路橋梁工程都是在室外進行的，剛剛完成的混凝土始終處在外部環境影響下。若是受到天氣影響在混凝土沒有達到相應強度情況下水分已經流失，就會造成混凝土的硬化，從而造成較嚴重的收縮，影響到混凝土質量。此種情況下需要對混凝土實施必要的養護，可以利用澆水的方式來減少混凝土水分的流失，確保混凝土達到相應強度時保持相應濕度。另外，在養護不當的情況下混凝土的很多位置存在受力不均的情況，從而產生不規則的裂縫。

2 道路橋梁施工裂縫的預防措施

2.1 加強施工過程中的溫度監測，做好溫度控制

對于道路橋梁工程來說，施工過程中影響最大的因素就是溫度，對于溫度的有效控制是預防出現裂縫最主要的措施。混凝土完成澆筑之后會出現較嚴重的水化熱效應，所以在正式施工之前需要對混凝土材料實施預降溫。另外，在保存混凝土原材料時，可以對其中的粗骨料實施遮擋，能夠有效降低粗骨料溫度上升。案例工程中的混凝土體積較大，在正式施工前可以對粗骨料實施冷處理，并且在攪拌過程中可以加入一定量冰水用于降溫。若是混凝土攪拌站和施工所在區域的距離較遠，在混凝土運輸過程中要做好混凝土罐車保溫措施。

特別是進入工程后期(10月以后)隨著溫度的下降，需要通過相應措施提升混凝土的整體溫度。施工過程中一定嚴格遵照標準規范進行，進行及時的振搗，防止混凝土內部出現氣孔問題。施工中要確保混凝土具有良好的濕潤度，防止混凝土溫度的驟降。通過夏季保濕控制以及冬季的覆蓋保溫，能夠非常有效地預防溫度效應造成的裂縫問題。同時，施工過程中也要加強溫度的監測，要定期對混凝土的內外溫差進行測量，以此為基礎控制好混凝土內外溫差，確保其溫度處在漸變的過程。

2.2 控制材料的質量

道路橋梁施工過程中，混凝土是最為基礎、最為關鍵的材料，只有確保混凝土良好的質量才可以有效控制道路橋梁施工中的裂縫問題。

1)混凝土原材料選擇時一定要加強質量控制，相關部門要加強材料進場檢驗，避免因為過于追求利益而采用劣質砂石等影響混凝土質量，造成安全隱患。另外，采用高水化熱水泥會在施工中產生比較大的水化熱，會在混凝土內外產生較大的溫差。所以可以采用低水化熱水泥來代替高水化熱水泥，這樣能夠最大程度上減小水化熱造成的溫差，能夠更加有效地控制施工溫度，從而減少裂縫產生。

2)在確保混凝土原材料質量的同時，也要嚴格遵照科學合理比例實施混凝土攪拌，保證混凝土的良好質量。混凝土強度配合比可參照表2所示進行。

表2 碎石混凝土強度配合比(以C20為例)

2.3 進行設計優化，加強施工監督力度

對于道路橋梁工程來說，設計質量在很大程度上影響著整個工程的質量，也是產生裂縫的重要原因之一，所以一定要對設計方案進行優化，確保工程施工質量以及效率。一方面要制定出較為明確的施工質量標準，并且進行嚴格的技術交底，降低設計以及施工錯誤的發生。另一方面要加強細節方面的有效控制，需要設計單位、施工單位、建設單位以及監理單位共同進行方案分析研究，各方認可簽字后才可以投入使用。

不斷完善工程質量監督管理機制，確保工程各環節質量的有效監督。要確保道橋工程參與方對于整個工程施工具有知情權，可以通過定期檢查的方式對施工材料、施工工藝加強監督，對于各方質量行為進行有效約束，從根本上控制施工裂縫的產生。

2.4 加強后期的養護

工程后期的養護情況在很大程度上影響著道路橋梁工程的結構穩定性以及承載力，對于裂縫控制具有重要作用。首先要找到引起裂縫的原因和橋梁的結構受力特點，針對不同的原因和結構受力采取相對應的修補方法。

1)開槽法進行裂縫的修補。此種方法更多適合應用在較寬裂縫(>0.5 mm)的修補。此種方法所用設備主要有開槽機以及灌縫機，采用針對裂縫修補的密封膠(以瀝青為主要成分，添加橡膠、添加劑等成分)進行裂縫修補。其施工工序包括：密封膠準備→開槽→清槽→灌縫→養護。

2)低壓注漿法修補裂縫。此種方法更多應用在寬度為0.2～0.3 mm裂縫的修復方面，施工工藝流程為：施工準備 →腳手架搭設→表面處理→配制并涂刷底層樹脂→配制找平材料并對不平整處修復處理→配制并涂刷浸漬樹脂或粘貼樹脂→粘貼碳纖維片材→表面防護→腳手架拆除。

3 結束語

道路橋梁工程裂縫是最為嚴重的問題之一，影響道橋的使用壽命。所以要對裂縫的原因進行分析，在此基礎上提出了相應的預防對策。通過本文的介紹能夠對道路橋梁施工提供一定參考和幫助，對于道路橋梁施工質量控制具有現實意義。

[ID:009652]