解读道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施

2023-01-12黄文静

建筑与装饰 2022年15期

黄文静

广饶县综合行政执法局山东东营 257300

引言

道路桥梁工程在实际施工过程中，混凝土是工程施工的主要原材料，因此混凝土裂缝成了道路桥梁工程在建设时常常出现的问题，而且造成混凝土形成裂缝情况有诸多原因，成为约束道路桥梁工程施工的一个关键因素。因此充分明确与了解混凝土出现裂缝的原因，并运用科学、合理的应对与预防对策，是目前道路桥梁建设企业单位的一个首要任务。

1 混凝土结构的含义

顾名思义，混凝土结构就是要用特定的原料为主，按照一定的比例进行配合，搅拌均匀，直至原料紧密成型为止，常用到的特定原料包括胶凝材料，粗细骨料等等。这些材料最终形成人们所需的混凝土结构都属于非均质脆性材料的范围。可是从实际使用的状况来看，一般在建筑物的修筑现场，公路桥梁的修筑现场以及土建修筑的现场会被使用。混凝土结构具有特殊的属性，所以说在使用的过程中要不断提升混凝土结构的安全及品质。一般来说，混凝土材料的运输是非常方便的，并且在存放的过程中不需要对其进行过多的操作，就可以保持良好的耐久性。与此同时，稳定性是混凝土结构的一大优势，和其他建筑材料相比，不会因为外界的变化而出现质量问题。混凝土结构的另一大优势就是具有很强的塑造性，操作人员可以按照工程的需要将其制成需要的形状。并且混凝土结构还可以和钢筋材料进行混合运用，大大提升了主体结构的承载力[1]。

2 市政道路桥梁工程中的裂缝病害

市政道路桥梁后期的运营过程中，一种最为常见的工程病害就是裂缝。裂缝的发生主要是因为混凝土材料的抗拉性比较弱，在道路和桥梁中间产生了裂缝。另外，受到张力的影响，道路和桥梁中会出现各种不同类型的裂缝病害，如安全性裂缝，异常裂缝、后天裂缝、先天裂缝、弯曲裂缝、结构性裂缝、二次裂缝、非结构性裂缝等。在对道路桥梁上的裂缝进行处理之前，先要分析清楚裂缝的种类，之后，采取针对性的处理技术来进行裂缝的修补。一般情况下，市政道路桥梁工程中的路面主要是沥青路面，受到天气和周围环境的影响比较大，从而造成裂缝问题。例如，在温差变化比较大的影响下，沥青的温度稳定性无法保障，在发生温缩反映后，公路路面的结构就会发生变形的情况，延伸到路面层，路面就会出现裂缝的问题[2]。

3 道路桥梁施工时出现裂缝原因的主要分析

3.1 温度造成的裂缝

温度变化会对混凝土带来极为严重的影响，因温度使混凝土造成裂缝的占比较大。各省区也会因地域不同，温度所有差异，并且温度的高低会形成热胀冷缩的情况，会在一定程度上造成混凝土形成变形情况，让混凝土结构与形状都出现改变。混凝土内部有着极大的应力，若是此应力超过了混凝土可以承受的范围，则会造成混凝土出现裂缝的情况。而且在温度较高的情况下，还会使裂缝持续加大。与此同时，道路桥梁工程在施工过程中，混凝土会产生收缩与碰撞，而混凝土其本身因含水量较高，在高温下表面的水分会蒸发较快，内部的水分却未蒸发，这种情况下，也使混凝土内外形成较大温差。并且外层混凝土在施工中受到较大拉力，当拉力强度超过混凝土承载能力时，也会导致道路桥梁工程表面产生裂缝。这对混凝土建筑而言，无疑是一个十分复杂且烦琐的施工工艺。

3.2 荷载问题

经过研究发现混凝土出现裂缝荷载问题是一方面原因，道路桥梁工程路基结构可能会受到荷载问题的干预，破坏路基结构，导致混凝土表面出现大量的裂缝。在混凝土路基建造工作进行期间，应该灵活的应用多类设备辅助桥梁工程施工。由于工程部分路基结构强度不达标，让很多大型设备无法良好地进行碾压工作，在施工碾压阶段造成严重的裂缝问题，降低路基整体质量。在道路桥梁施工期间，因为外在因素的监控方式不当，致使混凝土出现大量裂缝。在施工结束后，桥梁正式投入使用，在通行一段时间后，因为车辆荷载破坏桥梁路面结构。当桥梁承受能力小于外界压力时，就会在路面处出现大量裂缝。

3.3 塑性收缩与干缩

因为混凝土自身材料的特殊性，具有塑性收缩的特点，在对其进行浇筑之后的一段时间内，混凝土中的水泥会与水产生化学反应，并在此过程中散发出大量的热能，热能会引起混凝土内的水分蒸发，混凝土材料可能出现下沉的现象，下沉时混凝土中的钢筋会对其产生一定的阻碍，沿着钢筋的方向混凝土会产生裂缝[3]。

4 桥梁混凝土裂缝控制与防治的措施

4.1 结构设计优化控制

清楚施工过程要点并结合建设工作内容优化结构方案，在工程优化的方式下，可以使各工序工作良好地进行，对工程过程可能出现的各类问题进行防护。施工人员在工程进行阶段，在混凝土表面覆盖保护材料，从而可以规避混凝土腐蚀问题。工作人员还应该研究混凝土结构，清楚混凝土特性，发现钢筋在混凝土结构中的重要性，使用小直径钢筋或是控制间距等方式，提高混凝土结构的可靠性、安全性。在道路桥梁施工设计环节，需要清楚施工模板工作内容，检测模板的稳固性，保证其达到施工要求。在施工各环节进行混凝土养护工作，在针对性管控方式下，对外界干预因素进行合理的控制，提高桥梁的耐久性。

4.2 在混凝土浇筑过程中控制其温度

对于桥梁混凝土裂缝来说，由于水泥散热比较方便控制，所以为了让水泥更加快速的降温，可以间接控制水泥温度，还可以利用将骨料、混凝土冷却的方式，当然还能选择将运输的距离控制在较小的距离之中。在浇筑混凝土时，控制好温度差，便能大大降低混凝土内外部的应力作用对混凝土的影响。当然还可以利用环境的方式，如在低温天气，选择在温度较低的时间段进行浇筑，在最大限度上避开高温时段。为了让输送管道处于较低温度，整个过程中应当把泵放于冷水之中，以使太阳产生的能量大大降低，最终降低混凝土所吸收的热量[4]。

4.3 对于荷载裂缝的防治对策

在工程建造的过程中，要控制荷载的力度，增加其作用力。并且避免因为荷载过大而产生裂缝。若是混凝土在使用的过程中负荷的重量高于自身的承载力时，就会引发裂缝的产生，其中主要有以下几点原因引起裂缝的产生。第一，受力过大产生裂缝。若是桥面或者公路受到较大的作用力，那么混凝土会产生裂缝。在发生自然灾害时，若是桥梁或者公路受到较大的作用力时，也会因为力的作用而产生裂缝。第二，桥梁或者公路负荷较大时，内部作用力不均匀也会导致裂缝的产生。因为桥梁内部钢筋的承受力是一定的，所以过往车辆不符合相关承载标准时，桥梁内部的钢筋受力不均匀，会降低作用力的效果，导致裂缝的产生。在建造作业的过程中，要对荷载参数进行分析，并且优化建造方案，提升工程的荷载强度。另外在建造的过程中，减少公路桥梁所承载的载荷，在使用大型设施工具时，要将其摆放在正确的位置，避免对公路桥梁产生较大的压力，避免荷载裂缝的产生。面对已经出现的荷载裂缝，相关工作人员要采取相应的补救措施，减少裂缝对工程产生的不利影响。

4.4 加强对施工原材料的控制和设备的维护

市政道路桥梁中原材料作为重要的物质资源，也是保障整体市政道路桥梁质量和安全的基础条件，因此相关的部门就必须加强对原材料的检测，制定科学合理的材料审批流程，对原材料的外观以及使用性能和质量进行科学合理的监测，不符合施工标准的材料一律拒收，做好对原材料的抽样检测。同时，加强对采购人员的监督，避免其出现为谋取个人利益而选择劣质的原材料，严重影响到整体的项目施工质量。同时针对施工现场的一些设备也要做好定期的维护和检查，保证设备可以安全稳定的运行。其次，对一些先进设备的引进，也要做好相应的市场调查，结合项目的实际需求和项目成本，力求用最少的资金购入高质量且功能先进的施工设备，减少不必要的资源浪费。最后也要加强对原材料的保管和储存，仓管人员也要做好对原材料出入库的登记，做好原材料的防水防潮的保护措施，避免原材料出现变形或者受损变质，从而产生资源浪费，影响到道路桥梁施工项目的质量和效率。在维护活动开展的过程中，还可以根据实际需要制定完善的维护计划，保障相应的维护检修活动能够顺利进行[5]。

4.5 合理的施工组织

对于混凝土这种动态材料的施工，一定要将其掌握在一定的时间范围内保证施工完成，才能有效地避免施工质量问题，同时有效介绍混凝土裂缝的出现，而在施工混凝土的过程中，可以说是施工组织最为艰难的一个工艺，因为要同时组织人员、材料、机械在同一个时间点进行操作。首先应当在正式浇筑之前要沟通好厂家，预定混凝土用量以及时间，确认好之后要对其浇筑场地进行勘察，确定混凝土浇筑设备可以有效停靠工作，同时也要确认隐蔽工作是否通过验收，具备混凝土作业条件。其次，解决现场问题之后，要对其混凝土浇筑机械进行安排进场，时间上要提前混凝土材料到场的时间，组织好机械和材料之后，要进行人员安排，对于放料人员、浇筑人员、收面人员、振捣人员都要系数安排，确保混凝土能够顺畅的施工完成，一旦影响混凝土的浇筑节奏，就容易让混凝土长时间等待，时间过长会让混凝土逐渐凝固，对于混凝土的振捣难度加大，而振捣不密实的混凝土，极易出现裂缝，同时收面也较为困难，因为其水分过度流失，收面摩擦力加大，工人施工效率也会明显下降，加大混凝土裂缝出现的概率。因此时间的控制，对于混凝土浇筑组织是非常关键的，只有控制好浇筑时间，才能够有效避免混凝土由于施工不合理、不科学而导致的裂缝问题出现[6]。

4.6 修补裂缝

在工程进行中可能因为外界因素的干预，使混凝土表面出现一定数量的裂缝。此时应该及时修补，裂缝可以降低对工程造成的不利影响，在当下表面修补法、灌浆法均是常用的手段。表面修复法是确定裂缝部位，加水泥浆涂抹在裂缝表面，完成修补裂缝的工作任务；灌浆法是将水泥浆或者环氧聚合物等材料作用在裂缝部位，修补混凝土表面处的裂缝。

4.7 加大养护工作的重视程度

工程全部竣工并投入使用之后，要按照国家相关部门的标准，采取合理的方式进行养护管理工作，避免混凝土结构出现裂缝，对于已经出现的裂缝，要采取一定的解决措施进行修复工作，避免裂缝问题进一步扩大，影响工程的使用效果。在进行日常养护工作时，相关工作人员要认识到自身的责任，对混凝土出现裂缝的原因进行研究分析，采取有效的措施解决问题，为公路桥梁建设提供强有力保障[7]。