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探析道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：郑琳琳徐祥峰

[导读] 摘要：随着社会经济的快速发展，国内道路桥梁工程项目建设水平不断提高，对道桥工程施工质量也提出了更高的要求。

        浙江省衢州市交通建设集团有限公司浙江衢州 324000
        摘要：随着社会经济的快速发展，国内道路桥梁工程项目建设水平不断提高，对道桥工程施工质量也提出了更高的要求。然而，混凝土裂缝问题一直是道桥工程项目建设以及发展的桎梏，本文先就道桥工程施工裂缝类型及其成因进行分析,并在此基础上就如何进行积极应对，谈一下个人的观点与认识，以供参考。
        关键词：道路桥梁；混凝土裂缝；类型；成因；对策
        从实践来看，道桥工程项目施工建设过程中，其裂缝病害主要表现在主体结构上，对结构性能会产生一定的损坏，以致于对整个工程项目的整体性能产生不利影响。混凝土裂缝出现在道桥结构的表面, 裂缝渗透会直接影响到道桥内部结构，以致于其施工质量难以保障。此外，道路桥梁工程施工中出现了混凝土裂缝，则原来其内部的钢筋材料就会暴露在外，很容易出现腐蚀等问题，若不及时采取有效的措施予以防范，则将会对道路桥梁整体质量产生不利影响。
        一、道路桥梁常见的裂缝
        从目前国内道路桥梁工程项目施工建设现状来看，最为常用的材料是混凝土、钢筋等材料。实践中，根据道桥结构承载力不同，将道路桥梁结构裂缝进行了细分，比如结构性裂缝以及非结构性裂缝。因不同裂缝的成因存在较大差异，所以导致道路桥梁工程施工的影响度也不尽相同。
        第一，结构性裂缝。由于道路桥梁外部负荷过大，道路桥梁结构自身的承载力相对较小等，因此容易导致其结构性裂缝产生。道路桥梁结构本身具有一定的延展性和刚度，这是道桥结构承载能力的基础。若其延展性以及强度和刚度不足，则道路桥架自身的承载力就会大大降低，久而久之，也就形成了结构性裂缝。
        第二，非结构性裂缝。对于非结构性裂缝而言，其形成原因与前者有所不同，结构性裂缝并非道路桥梁自身承载力所致，而是在各种外部力量或者因素的影响下产生的。
        二、道路桥梁工程施工过程中的混凝土裂缝成因分析
        一般而言，道桥工程施工建设过程中受到很多因素的影响，较为常见的且能够导致混凝土裂缝的成因，主要表现在以下几个方面。
        （一）负载影响
        在道路桥梁工程施工过程中，很多因素会造成混凝土结构裂缝问题。比如，长期的超负荷，会导致道桥出现裂缝，即应力裂缝等，如下图所示。

        （图1道路桥梁混凝土裂缝示意图）
        该种情况下，裂缝的成因主要是因为道路桥梁本身的设计施工原因所致，或者因道路桥梁工程施工中的顺序变化所致，亦或是桥梁结构施工过程中工序改变产生了裂缝。在拟建道桥工程施工建设实践中，其上的设备以及重型材料随意堆放，也会引发裂缝病害。
        （二）温度性裂缝
        对于道路桥梁而言，其混凝土结构受到各种外界因素的影响，尤其是温度性变化对其产生的影响较大，形成了热胀冷缩型的裂缝病症。实践中为了能够有效防止道桥工程施工中的混凝土出现热膨胀以及裂缝冷收缩等，必须对其间隙进行合理设计，使道桥结构的表面能够留足距离。在受热条件下，混凝土中存在着大量的自由水，因其蒸发会导致收缩加剧，处理不及时、不到位就会引发道桥裂缝。基于此，在道桥工程施工建设过程中，应当合理选择高质量的建筑材料。需注意的是，在道路桥梁工程施工建设过程中，若采用的钢材质量不达标，则会造成混凝土结构内因雨水或者空气的侵蚀而生锈，进而出现腐蚀问题。值得一提的是，因质量原因也会导致保护膜受损，比如一旦钢筋被腐蚀，则会形成裂纹，此时混凝土承载能力就会下降。此时，若裂缝增大，则会导致道桥混凝土结构被坏掉。此外，导致道桥裂缝的另一个原因是冻胀施工以及建材质量和施工技术问题，如果施工技术工艺不达标，也会出现质量问题。
        三、道路桥梁工程施工建设过程中的混凝土裂缝应对策略
        基于以上对现阶段道桥工程施工中存在的混凝土裂缝类型及其成因分析，笔者认为应当从以下几个方面着手应对。
        （一）道桥施工中的混凝土温度控制
        实践中应当注意施工温度的严格管控，选择合适的天气或者气候条件下进行施工作业，防止太阳暴晒，否则会影响道桥混凝土整体施工效果。在搅拌混凝土时，还应当对温度情况进行全面了解和把握，对温度变化情况进行整体把控。如果施工过程中的温度太高，则应当采取措施科学降温。此时还要做好浇筑、养护过程中的温度管控，严格按照规范和标准对混凝土的浇筑厚度进行有效控制，坚决避免温度对于混凝土结构的预应力造成影响，这有利于裂缝预防与控制。
        （二）优化设计荷载
        道桥施工过程中技术人员应当结合拟建工程项目特点，气候条件以及具体工况等，在设计时对道桥工程的整体布局、道桥自身的荷载能力等科学预算与规划，充分考虑施工过程中的材料以及机械荷载等，设计荷载建议适当超过施工作业荷载，保证实际荷载在承受范围之内，以免因各种人为因素的影响而引发混凝土裂缝病害。与此同时，还应当对施工过程中的钢筋材料进行严格的质量把关，在设计荷载时应当考虑到钢筋的规格，并且对钢筋科学布局，对混凝土裂缝应当及时修补，以免因钢筋锈蚀而导致混凝土载荷力受到严重的影响，甚至出现裂缝病害。
        （三）严格把握原材料质量
        在道路桥梁混凝土施工过程中，应当对混凝土混合材料本身的质量进行严格管控，这是确保预算荷载达标的关键。具体而言，就是在满足道桥工程混凝土强度的基础上，尽可能配置低升温以及低发热混凝土，同时有效减少水泥的实际用量，避免会减少发生水化热问题；在此过程中应当优先选择硅酸盐水泥、普通硅酸水泥等，骨料应当选择级配以及质量均达标的砂石，其中砂石中的泥量不能超过1%，而且对其配以相对较低的水灰比、外加剂以及粉煤灰等，以此来有效减少水泥出现水化热现象，从而实现混凝土结构内部拉应力减小之目的，同时这也是防治混凝土裂缝的有效措施与方法。
        （四）后期修复
        道路桥梁施工过程中产生的裂缝问题，应当及时采取有效的措施进行修复处理，以免裂缝扩大，对道路桥梁结构产生不利影响。实践中，对于现有的裂缝防治时，可采用的方法主要有表面处理法、裂缝充填法等。首先根据裂缝的主要成因，合理选择解决方案。比如，表面处理措施，主要应用于那些裂缝不深，对混凝土结构内部不会产生较大影响的情况。同时，混凝土结构表面出现裂缝之处，可以用腻子、树脂等进行填充，再对其进行涂布即可。裂缝填充法应用过程中，先彻底清理干净槽内碎片等，然后以填充料填满，待其充分硬化以后，再用砂轮以及抛光机等对其表面进行磨光处理。对于8cm宽的裂缝，混凝土结构表面上杂物先予清除，再将钢丝或建材用于裂缝填补以及道桥表面防水处理。
        结束语：
        综上所述，在当前国内道路桥梁施工建设过程中，常见的是问题时混凝土裂缝，需及时采取有效的措施予以防治，否则将会造成更为严重的影响。道路桥梁混凝土裂缝成因很多，实践中应当针对性采取有效的措施予以防控与处理，这样才能有效避免裂缝危害，才能确保道路桥梁施工质量。
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