道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对措施分析

摘要：由于混凝土具有可操作性强、抗压能力强、使用方便等优点，所以在道路工程中得到广泛应用。但是，混凝土还具有易开裂、抗拉能力较低的缺点，对道路的安全性和美观性有直接影响。文章对道路施工混凝土裂缝成因及防治对策进行了分析，以供同行业人员借鉴及参考。

关键词：道路桥梁施工；混凝土裂缝；裂缝成因；应对措施；道路安全 文献标识码：A

中图分类号：U445 文章编号：1009-2374（2015）28-0107-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.052

1 混凝土工程裂缝的成因

从物理成分的角度上看，混凝土是一种非均质脆性材料，由水泥、水、砂石骨料和其他材料混合而成。由于混凝土施工不当、混凝土变形或约束，导致在建筑工程中经常出现混凝土裂缝等安全隐患，造成混凝土裂缝的原因多种多样，比如混凝土不均匀、温度变化大、施工材料不合格、混凝土结构不合理、模块变形、养护不当、水灰比不合理以及基础不均匀沉降等。站在混凝土裂缝成因的角度上看，可以将混凝土工程结构裂缝分为以下三种类型：

1.1 混凝土收缩或温度变化造成的裂缝

混凝土在凝结硬化的过程中，水泥会释放出大量的水化热，此时混凝土内部和表面的温度会出现很大的变化，从而产生了拉应力；由于外部温度突然降低，使混凝土的表面产生拉应力，当拉应力高于抗裂能力时，混凝土就会产生裂缝。

1.2 冻胀造成的裂缝

冻胀产生裂缝需要满足以下条件：混凝土吸水饱和、温度低于0℃。吸水饱和的混凝土在大气温度低于0℃的情况下会出现冰冻，当水变成冰后，体积增加，导致混凝土产生膨胀应力，从而促使混凝土的表面出现裂缝。

1.3 荷载造成的裂缝

荷载裂缝是指在次应力、常规定荷载以及常规动荷载的作用下产生的裂缝。荷载裂缝主要有次应力裂缝和直接应力裂缝两种类型。

1.3.1 次应力裂缝。次应力裂缝是指在荷载作用下产生次生应力而造成的裂缝。在荷载作用下，由于混凝土结构的实际工作状态与常规计算不符，此时某些部位会产生次应力，从而导致混凝土结构开裂；当混凝土结构中出现开洞、设置牛腿或者凿槽，使用常规计算法，很难用准确图式进行模拟计算，所以经常是根据以往经验来设置受力钢筋。对受力构件进行挖孔，力流产生绕射现象，并集中在孔洞附近，从而产生很大的集中应力，在受力构件变形或者混凝土结构转角处可能会出现裂缝。在建筑工程中，次应力裂缝是一种常见的荷载裂缝。

1.3.2 直接应力裂缝。直接应力裂缝是指在荷载作用下产生的直接应力而造成的裂缝。产生这种裂缝的原因是：设计不合理，计算模型不准确；结构刚度不够或者设计断面；预制构件运输或安装不规范；内力和配筋计算不准确；施工者不理解设计者的意图，随意改变结构受力模式。

1.3.3 施工过程中产生的裂缝。在混凝土制作、运输、浇筑和吊装的过程中，施工方法不当、施工工艺不合理都会导致混凝土产生裂缝。施工过程中常见的问题有：混凝土初期养护工作不到位，从而导致混凝土表面出现收缩裂缝；由于混凝土振捣不严实，产生空洞，从而产生荷载裂缝或者导致钢筋生锈；模块刚度不足、支架预压不足或者拆模时间过早等，都会导致混凝土表面出现裂缝；混凝土运输和搅拌时间过长，导致水分大量蒸发，造成塌落度过低；增加水灰比，引起收缩裂缝。

1.3.4 材料质量引起的裂缝。混凝土是由拌合水、外加剂以及水泥混合而成，如果这些混合材料质量不合格，则会造成混凝土开裂。如果水泥长期受潮或者安定性不强，则会造成含碱量过高；级配不合理、骨料粒径不合格、杂质含量过大等都会降低混凝土的强度，造成混凝土收缩增加；如果采用氯化物等杂质含量较高的拌和水以及含碱的外加剂等都可能导致混凝土产生裂缝。

2 混凝土裂缝的危害

2.1 加剧混凝土的破损

一旦混凝土产生裂缝，其整体结构强度和耐久性就会受到影响，从而使强度降低、耐久性减弱，混凝土的破损程度加剧。就道路桥梁工程而言，其安全性将受到混凝土裂缝的严重影响，不但给建筑物本身带来安全隐患，阻碍建筑物的正常运行，降低其使用寿命，还会危及到人类的生命财产安全。如果不采取及时有效的应对策略，多方面的综合影响将导致裂缝不断扩大，从而使危害程度加重，由此引发的经济损失将难以估计。

2.2 阻碍道路桥梁的正常运行

由于混凝土裂缝的出现，道路桥梁的抗弯能力和刚柔性能都将受到影响。这不仅会使其强度结构受到破坏，还会影响到桥梁的正常使用。一方面造成经济损失；另一方面还会影响到人们的正常出行。此外，混凝土的内部钢筋会在混凝土裂缝出现后更加容易受到腐蚀，由此引起的内部结构强度减弱等都将使道路桥梁的正常运转受到阻碍，其使用寿命也将大幅度缩短。

3 混凝土结构工程施工建议

目前，混凝土结构工程施工中存在施工工艺落后、技术规程不配套以及设施分离等问题，从而无法对工程质量进行有效的控制，因此需要建立一套综合的质量控制体系：首先，构建国家级钢筋保护层厚度检测技术规程，明确技术、测量、操作、设备以及检定等方面的标准和要求。完善地方技术规程，发挥地方技术规程的优势，积极做好技术转换工作。通过条文形式明确施工步骤；其次，相关工程监管部门应该积极发挥其行业主导作用，营造良好的技术环境。在处理无成例问题时，需要营造能够发挥主观能动性的环境，建立稳定、合理、科学的监管工作体系。

3.1 对桥梁布局和载荷进行合理设计

施工设计阶段，针对工程的具体情况对道路桥梁的整体进行合理的布局和科学的规划十分重要，此外还要注意对钢筋进行合理的布置，只有设计荷载比施工中的实际荷载高得多，才能确保实际荷载被控制在混凝土的强

度范围内，从而避免道路桥梁工程中出现混凝土裂缝。

3.2 对混凝土的组成材料进行严格的控制

严格控制混凝土材料对于预防混凝土裂缝问题是十分有效的。想要保证预算荷载的有效性，就要对混凝土的组成材料加以了解，从而制定出更加切实有效的施工方案。此外，混凝土组成材料配比度的合理性也将起到十分重要的作用，符合规定的组成材料配比度加上及时的搅拌，能够很好地增强混凝土的抗裂性，当然，这中间需要对搅拌时的加水量进行专业的控制，以保证混凝土体积的变形在工程设计人员的掌控之内。

3.3 注意温度变化对混凝土形变的影响

混凝土的搅拌过程中，为了控制其温度，加水量是需要被重点关注的问题。尤其在炎热的夏季，想要保证施工的正常进行，就要对混凝土的温度进行有效的控制。例如，如果夏季施工，为方便混凝土的散热，就要减少混凝土的浇筑厚度，特殊情况下，要在混凝土的内部加设降温手段，以保证其良好的抗裂性能。为此，在道路桥梁的施工阶段，混凝土的堆放、搅拌以及浇筑工作都是需要重点关注的。

4 结语

综上所述，在道路工程质量管理的过程当中，数据管理在工程设计、施工、竣工等过程中占据重要地位，而加强混凝土裂缝的防治是提高道路质量的重要途径。因此，相关人员要对混凝土裂缝的成因进行深入分析，及时采取有效措施进行裂缝治理，从根本上避免出现混凝土裂缝的现象，从而充分保证道路工程能够顺利开展。

参考文献

[1] 孙珊珊.道路施工混凝土裂缝防治对策[J].交通世界（工程技术），2014，9（11）.

[2] 孟飞波，郦邵萍.城市道路施工混凝土裂缝成因及防治探讨[J].建筑工程技术与设计，2014，8（14）.

作者简介：王群海（1980-），男，陕西西安人，贵州省公路工程集团有限公司工程师，研究方向：公路施工。

（责任编辑：秦逊玉）