道路桥梁建设中混凝土裂缝控制措施

唐华

（贵州省余庆县交通运输局， 贵州 遵义 564499）

桥梁在人们交通活动中起到不可替代的作用，关系到民生发展以及国家的繁荣发展。 桥梁在我国有着悠久的发展史， 近年来， 随着我国经济水平不断提升， 汽车已经成为人们日常生活中的重要代步工具， 车辆的激增， 加重了桥梁的承载负荷， 更是给城市交通带来了前所未有的压力。 桥梁建设与城市道路建设有所不同， 其远离地面处于架空状态，混凝土裂缝问题是现代化道路桥梁建设中难以避免的问题， 加快了桥梁的老化速度， 缩短了桥梁的使用周期。 在我国综合国力日益状态下， 加强道路桥梁建设刻不容缓， 而控制混凝土裂缝， 成为道路桥梁建设中的重点内容。

1 道路桥梁混凝土裂缝的类型及形成因素

1.1 超载因素形成的裂缝

汽车是重要的运输工具， 但车辆超载是许多营运车辆普遍存在的问题。 对于道路桥梁而言， 每天都有不计其数的车辆来来往往， 车辆的超载无形中增大了桥梁的荷载压力。 长此以往， 桥梁的稳定性便会减弱， 其安全系数也随之降低， 为车辆的通行埋下了安全隐患。 还有一个问题不容忽视， 即道路桥梁长期性的荷载过大， 容易使混凝土结构表面出现裂缝， 给道路桥梁的后期使用造成了很大影响[1]。

1.2 温度因素形成的裂缝

温度把控不到位， 是引起混凝土结构发生裂缝的重要因素。 在道路桥梁施工阶段， 施工单位未能按照规范标准对施工环境进行合理把控， 更没有采用相应的控制措施对混凝土内部的温度进行有效管控。 举个简单例子， 夏天天气比较炎热， 地表温度比较高， 且昼夜温差比较大。 在这种环境下进行混凝土施工， 会使混凝土内部结构承受比较大的温差，导致混凝土结构内部发生很大变化， 从而产生混凝土裂缝； 冬天天气比较寒冷， 环境温度比较低， 如果地表存在积水现象， 且没有进行正确处理。 那么这些水就会渗透到混凝土中并结成冰， 要知道， 冰的密度比较小， 会对混凝土内部造成一定程度的破坏， 导致混凝土发生裂缝。 另外， 混凝土结构的强度低于规范标准， 再加上外部温度低， 也会产生裂缝。

1.3 施工工艺缺乏规范形成的裂缝

通过对道路桥梁建设中出现混凝土裂缝问题的成因进行深度分析与研究， 可以发现， 施工工艺缺乏规范性， 是导致混凝土发生裂缝的直接诱因， 收缩裂缝便是典型代表。 这种类型的裂缝受外界环境因素的影响比较小， 与材料质量不过关、 材料配比不科学有很大关系。 低热水泥具有较强的收缩性能，收缩时间比较长， 在施工工艺不规范的诱因下， 很容易生成许多收缩裂缝。 当收缩裂缝一旦形成， 在阴雨时节里， 雨水会沿着裂缝渗透到混凝土结构内部， 导致收缩裂缝问题加重， 致使道路桥梁的安全性能大大降低。 另外， 施工质量不合格或施工流程不规范， 对混凝土裂缝的产生有着间接性影响。 在道路桥梁施工阶段， 由于监管力度的缺失， 容易在运输、 浇筑等环节中出现施工工艺不规范的问题，从而引发混凝土裂缝。

1.4 材料质量不过关引发裂缝

混凝土施工应用到的原材料比较多， 包括碎石、砂、 水泥、 外加剂等， 这些原材料的本身质量对混凝土的性能和质量有着直接影响。 也就是说， 如果这些原材料本身的质量不符合相关的规定标准， 混凝土施工结束后很容易出现裂缝现象。 不过， 这类混凝土裂缝是可以从根源上避免的。 不仅如此， 混凝土作为一种混合型材料， 其原材料的配合比是否科学规范， 直接关系到裂缝的发生率。 在混凝土搅拌过程中， 如果原材料配合比不正确， 或者搅拌时间过长（过短）， 都有可能引起裂缝。 当水泥与水掺和时， 会产生水化热现象， 从而释放出大量热量，如果这些热量得不到有效释放的话， 会导致混凝土结构内部的温度不均匀， 为裂缝的发生创造了先决条件。 另外， 道路桥梁投入使用之后， 混凝土结构会长期完全性地暴露在自然环境中， 经过长时间的暴晒雨淋， 会对混凝土结构的密封性造成破坏， 导致其抗侵蚀性能大大减弱， 使混凝土结构内部的钢筋出现锈蚀。 钢筋发生锈蚀之后， 其体积较正常状态明显增大， 从而加快了混凝土裂缝的发生。 锈蚀情况严重的话， 还会导致钢筋断裂及混凝土保护层脱落。 一般来说， 构成混凝土的各类物质（如水泥、活性硅等） 与水交织在一起， 会产生化学反应， 形成硫酸类化学物质。 在水的作用下， 这种物质可生成铝酸钙， 当它与水泥接触后会产生化学反应， 导致混凝土结构的体积变大， 其内部拉力也会随之增加， 从而引发混凝土裂缝[2]。

2 道路桥梁建设中混凝土裂缝的控制策略

2.1 规范施工工艺， 明确施工范围

在道路桥梁施工阶段， 施工工艺是否科学合理，直接决定了混凝土最终的施工效果， 因此， 十分有必要对现场施工工艺进行严格控制， 确保各项施工工艺的规范性和标准性。 混凝土分层浇筑是混凝土施工工艺中的重要环节之一， 在这一施工环节中，施工人员应严格按照设计要求和规范流程进行施工操作， 确保混凝土浇筑的均匀性， 进一步提高混凝土结构的密实度， 最大程度规避混凝土裂缝问题。首先， 明确施工范围， 可以确保混凝土施工质量符合国家规定和设计要求， 避免混凝土结构后期出现裂缝问题。 明确人员岗位职责， 确保责任落实到具体个人， 以提高施工人员的安全意识和防范意识。根据具体施工质量要求， 对现有施工流程加以优化和完善， 尤其是混凝土的制作、 浇筑、 运输等环节，为施工人员的施工操作提供规范指导， 进一步优化混凝土施工质量与品质； 其次， 对所使用的施工原材料的质量进行严格把控， 在对混凝土材料进行搅拌时， 除了要保证均匀搅拌之外， 还要对搅拌时间和搅拌深度进行科学管控。 一般来说， 搅拌时间通常为3min 左右， 具体时间应结合实际情况而定， 确保没有气泡为止。 值得注意的是， 搅拌过程中， 需要对各种原材料的比例进行精准控制； 最后， 对混凝土的硬化过程和沉实过程进行准确管控， 避免沉实过早或过晚。

2.2 对原材料质量进行严格把关

首先， 对水泥质量的把控。 水泥在混凝土结构中占据着非常大的比重， 使用的水泥必须符合施工文件的要求。 在材料采购环节， 施工单位要从正规厂家购买， 切不可为了缩减施工成本而购买质量不过关的水泥。 优质的水泥不仅可以提高施工速率，保证施工进度， 而且还能降低能源消耗。 如低热水泥可以有效减少混凝土升温现象； 其次， 对骨料质量的把控。 对于细骨料的选择， 应从中砂中选取，不论是骨料的细度， 还是骨料的模数， 都非常符合混凝土施工质量标准， 能够保证混凝土的使用性能和应用效果[3]。 值得注意的是， 为了保证细骨料的自身质量， 需要对骨料中的砂、 石含量进行严格管控， 且不允许骨料中存在过多杂质； 再次， 对外加剂的控制。 添加外加剂的目的在于可以进一步提高混凝土结构的稳定性。 如， 在夏季施工时， 可以根据实际情况， 合理使用缓凝剂， 可以延长混凝土凝固时间； 在冬季施工时， 合理运用防裂剂， 可以提高混凝土的抗裂性， 与速凝剂联合使用， 可以加快混凝土的凝结硬化。 在选择外加剂时， 一定要结合混凝土的强度和耐久性， 选择与之相匹配的掺合料；最后， 对配合比的控制。 混凝土的配合比对混凝土施工质量有着决定性影响， 是防止混凝土裂缝发生的关键要素。 为了保证原材料配合比的科学性及合理性， 应根据建筑材料含水量的实际情况， 对配合比进行准确计算， 并开展多次试验加以明确。 当然，影响材料配合比的因素不止这些， 还要对施工现场的地质特征及气候特点进行综合考虑， 进一步优化混凝土配合比， 使其充分满足实际施工需求。

2.3 加强施工质量管理

科学可行的设计方案， 是保证混凝土施工高质量开展的前提基础。 在设计阶段， 设计人员应当对多种影响因素进行综合考虑， 明确最佳的结构形式。同时， 还要结合混凝土耐久性要求以及相关规定，合理增加保护层厚度， 以提高混凝土抗侵蚀能力。在配筋方面， 尽量选用小直径、 小间距的形式， 必要情况下， 可适当增配构造钢筋， 以提高混凝土结构的抗裂性能， 延缓钢筋结构的腐蚀， 提高混凝土结构的使用寿命[4]。 禁止将超静定结构使用在软土地基上， 在进行现场混凝土浇筑时， 先不要着急操作， 而是要对模板进行仔细检查， 确定模板的安全性及稳定性均符合施工要求后方可进行浇筑。 在浇筑过程中， 严禁随意更改混凝土配比， 并保证坍落度流动性均满足使用要求。 混凝土施工结束， 并不意味着施工的结束， 后期的混凝土养护工作尤为重要， 养护效果对道路桥梁的稳定性有着直接影响。然而， 许多施工单位经常忽略这一环节， 认为只要把控好前期混凝土施工质量即可， 后期养护工作可有可无， 不会对道路桥梁的使用造成任何影响。 殊不知， 这种观念是错误的， 是不可取的。 据相关研究发现， 道路桥梁在使用过程中之所以出现损坏，或发生裂缝， 与后期养护工作不到位有着很大关系，影响了道路桥梁的安全性， 缩短了道路桥梁的使用寿命。 因此， 后期的混凝土养护工作是一项不可忽略的内容， 施工单位要深刻认识到养护工作的重要性和必要性， 加强养护工作的落实。 在养护过程中，要定期对道路桥梁进行浇水， 同时还要定期对其进行检修， 及时修补道路桥梁出现的裂缝问题及其他质量问题， 确保道路桥梁的强度和承载力符合实际使用标准。

2.4 对施工温度进行合理控制

对施工温度控制的目的在于通过缩短温度差降低裂缝的发生率。 控制施工温度可以从以下几点入手[5]： 1） 利用水对碎石温度进行冷却处理， 再进行混凝土拌和施工， 以达到降低浇筑混凝土温度的目的。 在高温季节里进行混凝土施工， 需要根据实际情况， 合理控制浇筑厚度， 促使混凝土加快散热。同时还要做好降温措施， 避免混凝土遭受阳光暴晒。值得注意的是， 混凝土浇筑作业最好避开极端天气，以春秋季节进行混凝土浇筑施工最为合宜； 2） 在混凝土中埋设冷水管， 并保证管内冷水的有效循环，可以达到降低混凝土结构内部温度的目的。 这种降温方式通常应用于大规模混凝土施工中； 3） 在进行骨料配置时， 应结合实际情况及具体施工要求， 合理加入添加剂， 通过降低混合料中水泥使用量， 可以减少混合料出现发热的现象； 4） 在进行拆模时，针对低温时段， 为了避免因内外温差过大而发生混凝土裂缝问题， 应采取相应的保温措施。 当气温较低时， 也需要采用相应的保温措施， 避免建筑物长期处于低温环境中， 以提高建筑物的抗裂性能， 延长道路桥梁的使用寿命。

2.5 对荷载进行合理控制

在设计阶段， 设计人员应亲临施工现场， 对施工现场的实际情况进行实地考察， 以便更加全面地了解桥梁施工整体布局， 在此基础上， 对桥梁结构进行合理的规划与设计。 具体来说， 在进行道路桥梁荷载设计时， 设计人员需要对实际施工位置的变化因素进行综合考量， 并对其荷载力进行细致分析和反复核对， 以保证设计方案的科学性及可行性，一方面可以保证建筑施工顺利开展， 另一方面能够进一步优化道路桥梁的整体荷载能力， 确保各个环节都可以达到荷载的标准。 在对混凝土结构进行设计与规划时， 需要对具体问题进行深入分析与研究，对所有真实存在或潜在的影响因素进行充分考虑，从而对混凝土的荷载系数进行精确计算。 为了保证计算结果的可靠性， 可以利用建模方式， 对混凝土结构的最大荷载系数加以明确， 从而对其荷载系数进行精准控制， 在此基础上， 科学制定施工计划，确保混凝土施工高效、 有序地推进。 针对施工阶段所使用的机械设备， 同样纳入设计范围中， 因为重型机械设备有可能对混凝土造成过量荷载， 导致混凝土结构发生裂缝， 故而应合理选择机械设备[6]。另外， 道路桥梁投入使用之后， 需要结合实际交通情况， 采取相应的控制措施， 如限重等， 以达到降低桥梁结构荷载的目的， 最大限度地减少混凝土裂缝问题的发生， 保证道路桥梁使用的安全性及稳定性。

3 结语

综上所述， 自改革开放以来， 我国道路桥梁建设事业得以迅速发展， 桥梁作为重要的运输介质，不仅关系到车辆出行的安全， 还关系到地方经济的发展， 故而十分有必要保证道路桥梁的施工质量，确保其投入使用的安全性及可靠性。 混凝土裂缝问题是道路桥梁建设中的重难点， 不仅对道路桥梁结构的承载力及安全性有着很大影响， 而且还影响了桥梁的使用周期。 因此， 在道路桥梁施工阶段， 施工单位要加强落实全过程施工管理， 对每一施工细节进行严格管控。 同时， 针对混凝土裂缝的成因进行全面分析， 并制定与之相符的控制措施， 全面保证混凝土整体施工质量， 最大限度地减少裂缝的发生， 以提高混凝土结构的耐久性和使用周期。