市政橋梁施工混凝土裂縫及其防治措施

喬文國

（山西建筑工程集團有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

混凝土橋梁是市政橋梁中比較常見的一種工程形式，這種類型的橋梁不僅建設成本較低，還能夠滿足城市化的各種需求，因此，混凝土橋梁工程的建設數量也逐漸增加。不過，市政橋梁混凝土施工會受到多種因素的影響出現混凝土裂縫問題，對整個市政橋梁工程的質量產生了不良影響。面對這種情況，相關施工單位要重視混凝土裂縫問題，而且要針對裂縫問題產生的具體原因，制定出相應的防治方案，避免混凝土施工中出現裂縫，以此保障市政橋梁工程的質量。

1 混凝土的主要特點

混凝土最主要的原材料包括水泥漿、砂、石等，是一種比較明顯的復合型材料，也正是由于其具備十分優異的性能，被廣泛運用到建筑工程當中，與此同時，混凝土也是一種比較脆性的材料，與抗壓強度相比抗拉強度較低，因此十分容易發生結構以及構件等類型的裂縫問題，這些問題被稱作是混凝土并發癥。混凝土開裂后，隨著荷載的不斷作用，裂縫迅速增長和擴展，增加了混凝土的滲透性，加速了水、氧、二氧化碳、氯離子等有害物質的滲透，降低了混凝土的抗力，加速氯離子侵蝕和碳化的時間，降低鋼筋的理化性能，縮短結構中鋼筋的使用壽命。由于水泥混凝土以及鋼筋都存在十分明顯的被腐蝕性，產生的裂縫可能性也較大，是目前建筑施工工程當中最常發生的危害之一。建筑結構的安全性與建筑工程使用壽命、使用年限有著直接關系。因此，建筑工程領域中關于混凝土結構的形式、裂縫類型也有很多研究。相關學者也提出了很多預測、防治以及最終處理方法。大量的工程實踐以及試驗環節表示混凝土結構裂縫現象是必然情況，其在建筑施工環境以及建筑施工條件下是不可能完全消失的，只能通過盡可能地減少其結構裂縫現象的方式，減少建筑工程結構面臨的危險性。

2 市政橋梁施工混凝土裂縫成因

2.1 施工原因

道路橋梁工程的施工因素直接制約著裂縫問題的發生，施工方法非常復雜，如果不能規范化管理施工程序，易導致嚴重的施工質量和安全問題，增加不合格市政混凝土構件的形成，為整個工程造成安全隱患，混凝土裂縫問題隨之發生。在道路橋梁施工時，整個工程的施工過程具有較強的系統性和復雜性，每一個環節都是緊密相連的，任何一個施工環節出現不規范的現象，都會引發道路橋梁裂縫。

2.2 材料質量造成的混凝土裂縫

市政橋梁工程混凝土結構的質量，與材料的質量有著非常密切的關系，若是材料存在質量問題，會對混凝土結構的質量產生直接的影響，甚至會引發混凝土裂縫。混凝土材料主要是由水泥、細沙以及砂石等多種材料混合而成，其中砂石是構成混凝土的主要材料，因此砂石的質量占據著非常重要的地位，會對混凝土的質量產生在直接的影響。高質量的砂石有利于增強混凝土的強度，若是砂石自身的質量比較低就會增大空隙，空隙越大，對于水泥與水的需求量也就越多，水泥含量越多混凝土自身的強度就越低。另外，如果材料質量不達標，還會對混凝土內部的鋼筋造成不良影響，使鋼筋受到一定的腐蝕，一旦鋼筋出現腐蝕，體積會增大，對混凝土內部產生支撐作用，在這種情況下，如果混凝土本身的膨脹程度超出其承受能力范圍，就會出現裂縫。

2.3 其他原因

道橋工程的施工質量不僅受施工因素和設計因素的影響，還受很多外界因素的制約，導致道路橋梁裂縫的出現。通常情況下，影響施工質量的因素有很多，最常見的有荷載力、施工材料和施工溫度等。從荷載力的角度分析，混凝土構件的承載力不足是造成裂縫的主要原因，對道路橋梁的安全通行造成威脅；從施工材料的角度分析，假如混凝土的質量不合格，導致鋼筋出現銹蝕的情況，在受到膨脹應力的作用下，混凝土結構將會出現裂縫；從施工溫度的角度分析，受熱脹冷縮原理的影響，如果不采取積極的預防措施，也會發生道路橋梁裂縫問題。

2.4 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結構設計問題，使道路或橋梁的主體結構存在受力不均的情況，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設計道路橋梁，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。

3 市政橋梁施工混凝土裂縫防治的有效措施

3.1 嚴格管控混凝土澆筑質量

混凝土澆筑質量與混凝土澆筑技術有直接影響，在澆筑混凝土時，應采取合理措施管理每一個施工環節，將施工裂縫問題控制在萌芽階段。要全面考慮覆蓋問題和第一層的初凝時間，確保混凝土的澆筑質量與設計標準完全一致。在考慮混凝土澆筑質量的同時，高度關注混凝土供應問題、鋼筋疏密程度和混凝土結構受力問題等。使用分層分段、斜面分層和全面分層的混凝土澆筑施工技術后，能夠切實提高混凝土的澆筑質量，使混凝土的澆筑質量符合設計標準。在選擇分層技術施工時，應遵循具體問題具體分析的原則，選擇與實際施工情況最接近的分層技術，保證最終的混凝土澆筑質量滿足設計標準。通過采取控制混凝土澆筑前后溫差的方法，降低溫度對混凝土澆筑質量造成的影響。混凝土澆筑施工完成后，待混凝土初凝后立即噴灑少量清水到混凝土表面，使用塑料薄膜覆蓋好，并將保溫材料覆蓋到薄膜上，使混凝土內外的溫度不會產生較大落差，將混凝土受溫度的影響控制在最小范圍內。

3.2 控制施工溫度

澆筑大體積混凝土時，可以通過埋設水管的方式達到冷水降溫的目的，控制施工溫度，避免由于溫差過大而產生的裂縫。在澆筑大體積混凝土的過程中，把降溫管道預埋在混凝土內部結構中，混凝土澆筑施工結束后向管道中注入冷卻水，可快速降低混凝土內部結構的溫度，高效控制混凝土內外的溫差，達到防控裂縫的效果。在拆除模具時，也應該根據嚴格的施工規定對溫度驟降產生的負面影響進行及時修補。比如在冬季施工時，要按照冬季施工方案，要采用積極覆蓋措施而且不可提前拆模，拆模前要保證混凝土達到拆模條件。又如在夏季施工運輸混凝土時，可以借助一定的防曬措施避免水分流失。施工過程中的溫度過高及后續的冷卻會因熱脹冷縮從而導致裂縫的出現。應從混凝土拌合時就控制拌合材料溫度，防止因材料溫度高導致混凝土溫度過高。如果在夏天進行工程施工，在拌合時首先冷卻碎石，降低混凝土澆筑時的溫度，并且建議在晚上溫度較低時澆筑混凝土。同時每次澆筑盡量減小澆筑的厚度。此外，控制水泥混凝土入模溫度也是緩解裂縫產生的重要舉措。一般來說，恒溫期間混凝土的內部溫度不宜超過60℃，最高不得超過75℃；而混凝土的入模溫度一般不宜高于28℃，低溫施工時不應低于5℃，這樣能夠有效緩解溫度對混凝土裂縫產生的催化作用。

3.3 嚴格控制混凝土材料質量

混凝土的構成成分包括水泥、砂石以及其他摻和材料等，若想有效控制混凝土材料的質量，則可以從以下3 方面著手。

（1）加強對水泥質量的管控。水泥一旦遇水就會產生水化熱的反應，因此，施工單位要合理選擇水泥，水泥本身含有很多礦物成分，而且礦物含量越高，水化熱反應就會越嚴重，所以，施工單位為了防止混凝土因水泥水化熱產生裂縫，就要選擇水化熱反應比較低的水泥材料。

（2）科學控制砂石。砂石也是構成混凝土的重要材料，砂石的質量也會對混凝土的質量產生較大的影響，對砂石質量進行有效控制也是非常重要的。施工人員在選擇砂石時，最好選擇中砂，以此對整個混凝土的空隙率進行合理控制，還要確保砂石中不會含有過多的泥土，這樣也能夠避免混凝土因出現變形現象而降低其自身的抗拉力。

（3）要加強對其他摻和料的控制。為了提升混凝土自身的密度，施工人員會在混合料中摻入粉煤灰，提高混凝土的抗滲能力及其在后期的強度，同時也能夠減少水泥的使用量，在較大程度上降低水泥的水化熱反應，避免混凝土內部出現溫度升高的情況，防止其出現內外溫差過大的情況。

4 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。