道路桥梁施工中的裂缝问题解决对策

朱元庆

（北京城建北方集团有限公司，北京 101300）

0 引言

在路面的施工过程中，做好对每一个环节的管理工作是防止道路桥梁施工中产生开裂的十分关键的工作。但目前中国在道路桥梁施工中仍面临着一些需要克服的问题，其中产生开裂的问题是较为普遍的一种，而这种问题产生的原因主要由于过去人们对这方面的关注程度不够，也没有技术的积累，从而导致了道路桥梁开裂情况的发生。因此，要求工程从业者必须针对实际状况进行仔细分析反思，然后在反思的基础上提出具体的处理对策，来进一步改提升路桥梁施工过程的效率以及最终的工程质量水平。

1 道路桥梁施工中出现裂缝问题的原因

首先，载荷的超限。载荷超限在中国现有的道路桥梁，甚至是设计强度标准值较低的道路桥梁中比较普遍，尤其是部分时间较早的道路桥梁，在建设时未能预想到外部负荷的增大，而如今路面桥梁的通行压力已经很大，内部负荷也相比以往发生了较大幅度的上升，因此这种道路桥梁早已无法适应现代的城市发展需要，必须加以更新或淘汰。另外，由于中国城镇化建设步伐较快，各个城市均开展了大量道路工程建设，导致了部分设计低于国家标准的道路桥梁受到超限行驶，使道路桥梁也受到了损害。

其次，由于施工材料使用原因而形成的建筑裂纹。由于施工材料使用不科学，也是造成道路桥梁在施工时形成裂纹的主要原因之一。在桥梁浇筑过程中，如果采用了42.5 标号的普通硅酸盐混凝土，则能达到较好的浇筑效果，从而增强了路面耐冻性、耐腐蚀性，并符合结构强度要求。但由于在施工中，不能严格按照国家工程建设规定进行材料选用，从而造成了混凝土标号和施工单位的设计不一致，很容易形成开裂问题。与此同时，当在混合材料配比过程中，所使用的原料品质出现问题时，如出现较多杂质、砾石粒径较大或过小等，也会导致开裂问题的出现。

再次，混凝土构件也会受环境温度的影响，随着环境温度的提高而扩张、下降而缩小，这些体积的改变也会在构件内部形成一定的热应力，尤其是高度变化很大的道路桥梁构件，在高温应力的影响下导致构件内部产生变形。高温应力一般都是在气温变动很大的环境中形成，如剧烈日照、气温的骤然下降或上升、季节气温差异较大等环境。而因为道路桥梁的不良导体特性，当气温出现急剧变动时，道路桥梁构件的内部温度和外界气温差异很大，这就导致了在同一断面上热量的分配方式不同，构件的温度变化也不相同，在这种情形下就会产生裂纹。

最后，对道路桥梁的裂纹形成因素进行深入研究，水泥在实际使用时会产生收缩的状况，从而影响道路桥梁的使用安全。在浇筑混凝土的过程中，应该调节混凝土温度、分层紧密性等，以提高混凝土的热力学稳定性。另外，现场环境的气温变化也会对混凝土中的水分、钢筋混凝土结构等因素形成直接影响。当气温较低时，混凝土容易产生裂纹；气温过高时，混凝土水分的挥发速率提高，容易产生裂纹，从而影响了混凝土的稳定性。如果道路桥梁浇筑中的混凝土含水量不足时，其内部的结构就会由于内在气压和外部环境压力差异大而产生压缩应力减小的状况，混凝土的应力分配也不平衡，从而降低了道路桥梁的总体施工水平。从水泥塑性变形的角度分析，在水泥施工过程中，施工的前5h，水泥的可塑性较高，在凝固状况下的水泥，塑性相对稳定，混凝土结构容易水化，会产生泌水等问题，在重力的影响下，水泥的骨料结构也会受到影响，从而降低了水泥的综合品质。

2 在道路桥梁浇筑过程中裂纹带来的影响

受到多方面环境影响，造成了道路桥梁在工程施工中出现的较多问题。其中，以道路桥梁施工时开裂问题最为严重，不但影响了道路桥梁的整体美观性能，更主要的是危害了道路桥梁在使用期内的稳定性，给车辆带来了相应的安全隐患。首先，如果道路桥梁开裂造成施工现场的水分迅速渗入裂缝，道路桥梁将遭受外来水压，并逐渐扩大裂纹的面积，进一步危害桥面的工程质量。其次，如果桥面开裂得更加剧烈，将对建筑材料中的钢筋材料、金属框架的钝化作用膜等产生损伤，进一步危害道路桥梁的使用稳定性。最后，道路桥梁路面产生裂纹，空气和水分透过裂纹流入混凝土构件，导致桥面内部产生碳化反应，对桥面总体构造的稳定性产生损害，从而对道路桥梁总体构件的质量形成损害，减少道路桥梁的使用年限，导致资源浪费。

3 道路桥梁裂缝预防管理措施

第一，为了减少高温对裂缝产生的负面影响，在采用水泥拌和时，必须合理调节加水量，防止混凝土随着水加量过大而产生巨大的热量，这是夏季施工必须注意的关键性问题。若要在夏季完成桥梁施工，应注意将混凝土厚薄适当降低，以尽可能提高其散热量能力，同时针对特殊情形而言，应在混凝土浇筑后设有内部独立减温设备，以提高混凝土的抗裂力。而由于抗裂性和混凝土品质直接相关，所以在采用混凝土、堆放、施工的过程中应特别小心，在高热时严格把控灌水方法，在降温时严格把控保温方法，以有效地减少气温差异对裂缝产生的影响。

第二，由于工程质量是限制桥梁裂缝数量的关键因素，因此在实施桥梁建设流程中必须严密地依照有关的建筑施工技术规范和流程做好工艺把控工作，这就要求施工单位在实行产品质量控制中，必须建立完善的规章制度和员工管理机制，必须落实责任清单，坚持有责必究的管理理念，在这些方面才可以有效提高对建筑施工的责任意识。另外，注意建筑用材品质和施工工艺也同样至关重要，在建筑施工流程中保证质量的基础上提高建筑技术，以减少裂纹形成。

第三，为了防止道路桥梁超负荷而产生裂纹，因此在开展工程建设以前，必须综合对实际建筑场所的总体状况进行整体考察，对工地的工作环境、车流量、现场天气条件和地区经济发展水平等各种因素综合考量后，分析对建筑环境产生的负面影响，科学合理地设定了道路桥梁负荷量，从而全面掌握可能产生桥面裂纹的主要原因和关键环节，并提出合理的防治方法，在经过工程管理者和施工的人员深入探讨后，再对工程建设规划加以改进和完善，并针对荷载能力较低下的部分进行补强，以避免裂纹形成。

第四，当道路桥梁投入使用后，由于其本身易受风雨冲刷、车辆荷载等外部影响和某些不可抗力因素影响，从而造成道路桥梁发生老化、断裂等问题，从而减少了桥梁的实际使用寿命。基于此，工程设计技术人员要针对施工耐久性进行重新设计，并选用最适宜的材料，合理设计，涉及基础、桥面等多方位的工程设计，以改善施工结构的总体质量，并延长使用寿命。不仅如此，各工程设计技术人员还必须结合具体情况，设计更加合理的道路桥梁构造，并准确测算道路桥梁工程的各个构造比例，以减少设计偏差，增加工程结构稳定性。工程设计的技术人员还可以参考其他先进工程设计理论和经验，对既有工程设计方法加以合理完善和革新。例如，更加注重对桥面排水孔的设计，并结合其他道路桥梁工程的先进设计方法和经验，通过科学合理地设计桥面排水孔，提高对排水孔的冲刷能力，使桥面上的积水可以及时排净，从而降低对桥梁的冲刷力，增强工程设计的耐久性，确保工程质量。此外，工程设计技术人员还可从桥梁基础设计方面着手，将其中的过渡层设计为碎石层，满足了0.5 刚性基础的需要，并在这一基础上，使得积水通过碎石层全部流出去，减少积水对建筑结构的破坏，从而增加整体建筑的使用寿命。

第五，根据道路桥梁工程的实际状况，对裂缝实施管理的过程中，应优化对混凝土构件的维护管理和维修技术，在注重工程质量管理和养护方案设计的前提下，积极提高道路桥梁工程的综合施工管理水平。在道路桥梁工程中，开展养护管理应当以道路桥梁本身的实际需要为中心，在优化维护与管理条件的基础上，通过封堵灌浆施工、裂隙、孔洞，以提高施工质量管理，从而减少了裂纹的扩大概率。在制订质量养护实施方案的过程中，从道路桥梁浇筑质量、施工管理等方面加以分析，在对灌浆浇筑工程质量加以管理的前提下，防止了裂纹扩大，可提高道路桥梁的综合品质。加强道路桥梁的后期维护与优化，检查混凝土材料结构的被破坏程度，一旦出现裂纹，则针对道路桥梁工程的实际状况，适时加以修复和控制。从混凝土品质管理的视角，完善后期维护管理工作，调整道路桥梁修补维护方法，提高道路桥梁的综合施工技术水平。对于后期维护工作进行管理和监控时，也可采用修复裂缝的技术加以管理，修复混凝土表层，在表层涂刷防水胶水，并修补填料，以改善道路桥梁的综合施工品质。

第六，地基施工作为施工工程中最关键的基础施工，如果施工人员不能严格根据法律规定规范地进行基础施工，那么质量就将无法保障，甚至还会产生更严重的后续问题。道路桥梁中存在的严重开裂问题，正是由于不合理的基层浇筑方法而导致的，所以，施工单位和施工人员都应该严格实施地基与基础工程的浇筑，具体可参考下面的流程：首先，实地考察，施工前的摸底工作，是有关人员在了解施工现场地基状况、分析地基的相对强度等工作的必要前提，并由此来区分出各个施工场所的对应强度；其次，要通过具体的施工方法，科学精确地测算出道路桥梁的负载力，以保证负载力在地基所能接受的安全范围内；最后，要按照建筑公司最终的施工目的，并根据施工现场的实际状况，不断地改善并有效合理优化施工方法，以防止由于地基沉降太大所导致的路桥表层产生裂纹。而且，施工单位还应该在道路桥梁施工之前，全面认识和进行一定的准备工作，以保证施工中的所有施工作业都在地面安全可承受范围内进行，以便保证质量，并防止在路桥施工中形成缝隙，从而影响整个施工进度。

第七，采取分级方式浇筑混凝土，并利用混凝土面的分散力量，以降低混凝土中发生开裂的可能性。在选定砌筑方法时，除必须满足每一个混凝土在初期时即被上一层的新混凝土完全包覆并捣实完成外，还必须充分考虑构件尺寸、钢筋直径疏密程度、预埋工作管与地脚螺栓的留设、水泥供应状况和水化热情况等各种因素的影响。具体方法为：首先，全面分级在上一层砌筑完成后，再继续砌筑至二层，并重复以上方法砌筑，直到完成为止，分级的厚度为1.5～2.0m；其次，分段层次，在浇筑混凝土时，先是从下层进行，在砌筑至规定间距后进行下二层，按如此顺序再继续进行其他各层，当截面面积在200m之内时，每分段长度不得超过二段，在300m之内时不得超过三段，且每段体积也不能少于50m；最后，斜边分层，要求斜边的坡度不得超过1/3，特别适合于连结边长度大大高于厚度3 倍以上的特殊情形。

第八，若想真正管控裂纹，在建筑施工阶段必须严格控制建筑施工时的各种质量要求，使各种技术参数满足建筑实际，具体措施包括：其一，该工程项目应保证建筑满足规范的压紧度，使骨骼构造密实、稳固，防止骨料过度嵌挤，同样，严格控制建筑滞后时限，应限制在2h 以内，依据该工程项目试验段技术参数，保证碾压距离定为60～80m；其二，碾磨流程将混合料含水率维持在最好状况，依据建筑允许变动量＞2%为最佳含水率，紧接着用钢轮轧机完成初压，静压1～2遍，复压时使用振动压路机碾压3～4 遍，以实现期望施工效果；其三，在碾压过程中，要求振动压路机不能任意调头、转弯、突然刹车等，并限制压路机的碾压遍数，初压车速限制在1.5～2km/h，终压速度控制在5km/h 之内。

4 结语

道路桥梁工程建设中的开裂问题必须有效解决，为促进国家经济社会的发展奠定基础。为此，针对其破裂所产生的影响因素加以分析，并根据现代化手段，积极采用对应的技术手段处理各种问题，使工程建设中的各个环节都更加规范化，以便于进一步提高道路桥梁工程施工的质量和效益。同时针对路桥开裂造成的较大危害，必须采取相应预防措施，对路桥工程建设中的开裂现象加以合理遏制，相应管理机关及其建设单元也应予以重视。综上所述，关于道路桥梁的施工设计单元、建筑施工管理部门、工程监理部门等，都必须具有较高的桥梁裂缝管理意识，把握合理的路桥开裂管理方法，并根据我国对道路桥梁建筑施工的有关规范，根据城市道路桥梁施工现场的实际状况，实现对城市道路桥梁施工中发生开裂的管理，以全面提高城市道路桥梁建筑施工的综合质量。