探究道路橋梁施工中的裂縫成因及預防對策

丁換強

(甘肅圓隴路橋機械化公路工程有限責任公司，甘肅 蘭州 730030)

隨著我國國民經濟的飛速發展，城市化進程的不斷推進，道路橋梁工程逐漸成為推動經濟發展的重要基礎設施，社會各界對于道橋工程的施工質量給予了高度關注。裂縫是道橋工程最常見的問題，其具有多元化的產生原因以及明顯的破壞性，因此，分析其成因，探索有效的預防對策，對于提升道橋建設水平與質量，推動行業發展具有重要的意義。

1 道路橋梁施工中裂縫的成因分析

1.1 從現場施工的層面分析

(1)施工管理不嚴格。在實際施工過程中，普遍存在施工人員未按相關工藝規范進行施工、施工管理人員管理不到位、監理人員質量監督不細致、不全面、不嚴格的情況，導致道路橋梁工程施工質量不達標，從而產生裂縫；(2)材料質量不達標。部分施工單位為降低施工成本，使用性能不達標的施工材料，從而嚴重影響工程質量，導致裂縫；(3)施工技術不合理。受設計及施工人員專業能力、職業素養和工程資金投入等多種因素的影響，很多道路橋梁工程在材料選擇、施工標準與工藝技術等方面缺乏合理性，從而引發裂縫[1]。

1.2 從工程設計的層面分析

(1)結構設計不科學。在設計階段，經常會出現因設計人員專業能力不足、工作不細致認真，而導致的結構設計問題，使得道路或橋梁的主體結構存在受力不均的嚴重問題，從而引發結構性裂縫；(2)設計準備工作不充足。現階段很多設計單位或人員，忽視設計前的實地勘察工作，僅憑收集的數據信息和工作經驗進行道路橋梁設計，導致在后續施工過程中，經常出現設計方案與現場施工條件不符的情況，嚴重影響設計的可行性和工程的可靠性，顯著增大裂縫的產生概率；(3)圖紙繪制不認真。施工過程中，施工人員會嚴格按照圖紙進行施工，但是經常會遇到，設計圖紙標注不全面、繪制錯誤等情況，從而嚴重影響施工質量，造成裂縫[2]。

1.3 從結構荷載的層面分析

結構主體超荷載是現階段造成結構裂縫的一個重要原因。其主要體現在兩個方面。一個是在設計階段，設計人員沒有對當地交通環境進行有效考察，導致設計承載力難以滿足實際荷載需求，導致結構長期處于超荷載工作狀態，從而引發裂縫；另一個是超載問題，隨著經濟的發展，路上的運輸車輛越來越多，為獲取更高的經濟利益，很多司機忽視路面荷載限制，冒險進行超載運輸，因此經常出現道路橋梁超負荷工作的問題，導致裂縫的產生。

1.4 從外部環境的層面分析

(1)外界溫度變化。由于混凝土是道路橋梁工程的主要施工材料，其性能容易受外部環境溫度的影響而變化，因此，如果不能采取有效的預防手段，很容易因為外界溫度變化而引發混凝土開裂，進而產生裂縫；(2)自然環境侵蝕。隨著季節的不斷交替，道路橋梁主體結構會反復受到凍融、雨水等因素的侵蝕，而引發耐久度下降，逐漸產生裂縫[3]。

2 道路橋梁施工中裂縫的有效預防

2.1 科學進行結構設計

提升道路橋梁結構的設計科學性，是預防裂縫產生的重要措施。在設計階段，設計單位或人員應秉承實事求是、具體問題具體分析的設計原則，對道路橋梁的結構布局進行科學化、規范化的設計。同時，進行設計前，必須要組織設計人員，到工程所在地進行細致、全面的實地勘察，準確收集相關數據信息，如當地氣候特征、水文條件、施工現場周圍環境和交通運輸特點，在此基礎上結合建設單位的設計要求進行結構設計。此外，在設計過程中，應重點考慮容易引發裂縫的環節，如材料選用、施工工藝和養護標準等，并及時與專業技術人員溝融，商討及制定有效的預防措施，從結構設計的角度有效避免裂縫的產生。

計算荷載量是道路橋梁工程結構設計階段需要重點考慮的設計項目。在設計階段，設計單位應結合建設單位提供的工程用途、施工等級和當地交通特點，科學計算主體結構的設計承載力，并提出明確的荷載等級。施工單位在明確工程設計承載力和荷載等級后，應與設計人員一同到項目所在地進行加強考察，結合真實環境及實際情況，對設計及施工方案進行合理化調整及優化，并根據溫度氣候、地質地形和土壤特征等外部條件，對荷載量進行合理布局。通常情況下，影響道路橋梁結構荷載的因素有很多，因此，需要設計和施工人員能夠多角度、多層面的進行荷載極限值確定以及裂縫成因分析，從而制定出最有效、最科學的裂縫預防方案。

2.2 采取有效預防技術

收縮裂縫是道路橋梁工程中最常見的裂縫類型，在實際施工過程中，相關工作人員可以采用以下技術，有效預防收縮裂縫的產生。(1)嚴格控制混凝土材料的水灰比，根據設計需求和項目所在地自然環境條件，科學選擇水泥類型及添加劑種類，避免混凝土水化熱反應引發的收縮裂縫；(2)嚴格控制和檢測骨料的含泥量，從而有效降低道路橋梁主體結構的孔隙率，減小凍融、滲透現象對主體結構的破壞，進而避免收縮裂縫的產生；(3)在實施道路橋梁主體結構混凝土澆筑施工前，應做好混凝土模板、砼底面潤濕與收面工作；(4)認真做好混凝土結構初凝后與終凝前的壓實工作，通過二次抹壓，有效提升結構的密實度，降低收縮量，從而避免收縮裂縫的產生；(5)當道路橋梁混凝土結構澆筑完畢后，應及時進行科學的養護施工，確保混凝土表面的濕潤度，最大化提升結構的各項性能指標，預防收縮裂縫產生；(6)在工程完工前，及時進行裂縫排查，并利用科學手段處理已產生的微小裂縫，確保工程在交付使用前能夠到達相應的質量標準。

2.3 嚴把施工溫度條件

溫度變化是引發道路橋梁裂縫問題的一個重要因素，因此，強化施工階段的溫度控制工作，是預防裂縫的一個重要措施。在實際施工階段，混凝土澆筑過程中的水化熱反應是導致溫度變化的最主要原因，因此，強化施工溫度控制的核心，就是降低混凝土水化熱反應，避免熱脹冷縮產生的內應力對結構主體進行破壞，導致裂縫問題。從以下工作入手，能夠有效提升施工過程中的溫度控制能力。(1)在制備混凝土材料時，可以向骨料中加入適量的水，到達降溫的效果，尤其是在炎熱的夏季，更要注重混凝土配制過程中的降溫工作；(2)在確保混凝土強度等級的基礎上，盡可能多地摻入粉煤灰，通過減少水泥用量，有效降低水化熱反應；(3)通過合理選擇水泥種類，適當添加減水劑、摻合料，嚴格控制骨料級配等級、含堿量、含泥量等手段，有效降低混凝材料的水灰比，改善其和易性，將坍落度控制于(180±20)mm，從而在不降低強度等級的基礎上，達到減少水泥用量、降低水化熱的目的；(4)嚴格按照國家規范對混凝土材料溫度進行檢測和控制，商用混凝土出罐溫度必須低于25℃，澆筑溫度盡量低于28℃，施工過程中，每隔4h對混凝土材料進行澆筑溫度檢測，確保溫度在16～23℃之間；(5)當無特殊設計要求時，混凝土內外部溫差應小于25℃，因此在施工階段，應嚴密檢測溫度，及時調整養護措施，有效控制混凝土溫度梯度。對于厚度超過2m的混凝土結構，施工過程中，混凝土內容溫度最高不得超過70℃，最大溫差不應超過25℃；(6)混凝土降溫作用過程中，初期降溫不宜過快，這種降溫方式有利于混凝土強度的提升，能夠有效發揮出應力松弛效應，避免裂縫的產生。

3 結 語

綜上所述，結構設計、施工工藝、施工管理、材料性能、外部環境和荷載變化都能引發道路橋梁裂縫問題，這就需要相關設計和施工單位提升裂縫預防意識，在設計階段科學進行結構設計、在施工階段，采用科學預防技術、嚴格把控溫度條件，從多個角度提升道路橋梁工程的施工質量，提升裂縫預防能力，為人們的出行安全提供有力保障。