市政橋梁施工混凝土裂縫成因及處理措施

譚維安

（蘭州市政建設集團有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

混凝土橋梁具有施工成本低、可滿足不同需求的優勢，已成為當前市政橋梁工程中最常見的形式之一。隨著市政橋梁建設規模的不斷擴大，人們對市政橋梁施工質量的重視度直線增長?；炷潦┕ず苋菀资艿酵饨缫蛩赜绊?，如環境因素、人為因素、技術因素等，使其性能發生變化，進而出現裂縫問題，不僅影響市政橋梁工程質量，埋下安全隱患，還會影響市政橋梁的美觀度。但因混凝土自身價格低廉，且穩定性和硬度高，仍是市政橋梁工程常用的材料。為了避免混凝土出現裂縫問題，需要深入分析誘發混凝土裂縫的成因，進而提出預防措施，在市政橋梁建設中充分發揮混凝土的優勢。

1 混凝土裂縫的危害及防治意義

1.1 混凝土裂縫的危害

混凝土裂縫是市政橋梁工程施工與使用中最常見的質量問題，導致這種情況的因素較多，如材料質量、施工技術、管理不到位等，嚴重影響市政橋梁的穩定性與安全性?；炷亮芽p的危害主要體現在3 個方面：一是降低結構的安全性與承載力。盡管受彎構件允許存在一定寬度的裂縫，但裂縫是影響混凝土結構承載力的重要因素，尤其是在使用過程中會增加荷載。二是降低防水性。裂縫不僅會影響混凝土結構的安全性，在裂縫作用下還會出現嚴重的滲漏水問題，尤其是未做防水部分最為明顯。三是加速混凝土碳化。當混凝土產生裂縫后，遇到潮濕環境，裂縫中的二氧化碳會與混凝土中的鈣化物反應，降低混凝土堿性，同時，破壞鋼筋的純化膜，導致鋼筋銹蝕，進而破壞混凝土結構。

1.2 混凝土裂縫防治的意義

混凝土裂縫防治的意義主要體現在3 個方面：保證工程安全性、降低后續養護成本和確保工程順利開展。首先，保證工程的安全性。保證橋梁安全性是市政橋梁施工的基礎，一旦產生裂縫，市政橋梁的施工質量就可能不達標，其結構承載力不足，那么橋梁整體的安全性與穩定性就大打折扣，進而埋下安全隱患。因此，施工單位在施工過程中應采取有效手段與預防措施，減少混凝土裂縫，提升混凝土結構的承載力，保證市政橋梁工程的安全性與穩定性。其次，降低后續養護成本。在市政橋梁施工過程中預防各種裂縫，不僅可以保證市政橋梁的施工質量，延長市政橋梁的使用壽命，還可以減少后期養護成本。最后，確保施工順利開展。市政橋梁施工中若混凝土出現裂縫，不僅影響橋梁的美觀性，還會影響后續施工的開展。因此，要重視混凝土裂縫問題，并采用積極的預防手段與措施，以保證后續施工順利開展。

2 混凝土裂縫成因

混凝土是市政橋梁施工的主要材料，雖然其成本低廉，但很容易受到外界因素影響，如溫度、施工技術、材料質量等，導致混凝土出現裂縫，進而影響市政橋梁施工質量與安全性。以下對市政橋梁裂縫的成因進行分析總結。

2.1 荷載原因

因市政橋梁使用需求不同，其荷載要求也不同。如果市政橋梁施工不能達到設計要求的荷載，那么市政橋梁很容易出現結構性裂縫。出現這種情況很大一部分原因是施工單位并未全面分析施工現場環境及橋梁的結構受力情況，加上大量機械設備的應用，不斷增加市政橋梁的外部荷載，最終導致市政橋梁出現結構性裂縫。

2.2 溫度原因

從物理角度而言，任何物質都存在熱脹冷縮的現象，混凝土也不例外，這也是導致混凝土產生裂縫的重要原因?；炷猎跍囟茸兓挠绊懴?，很容易出現結構變形，一旦溫度應力大于混凝土自身的抗壓力，就會出現裂縫，如圖1 所示。溫度對混凝土的影響主要體現在兩個方面：一是混凝土澆筑過程中水泥發生水熱化現象，混凝土內部的溫度急劇上升，在內、外溫差的作用下，勢必會出現裂縫。二是市政道路蒸汽養護時容易出現裂縫。市政橋梁冬季施工時，一般需要蒸汽養護，會導致混凝土內部溫度與外部溫度不一致，在溫差的作用下，出現裂縫。溫度裂縫可根據程度分為表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫3 種。

2.3 材料質量原因

施工材料的質量與市政橋梁混凝土結構的質量息息相關，若材料質量達不到施工要求，勢必會影響市政橋梁混凝土施工質量，最常見的質量問題是混凝土裂縫問題?；炷劣伤?、砂石、水等多種材料混合攪拌而成，這些材料的質量是影響混凝土質量的關鍵因素，尤其是砂石。高質量的砂石可有效提升混凝土的強度；質量較差的砂石會增加混凝的空隙?？障对酱?，對水泥和水的需求量就越大，而增加水泥含量會降低混凝土的強度。另外，砂石、水泥等存在問題對混凝土內部的鋼筋會產生影響，如腐蝕鋼筋，混凝土結構承載力也隨之降低，進而影響市政橋梁整體結構的穩定性與安全性。

3 混凝土裂縫的處理措施

混凝土裂縫作為嚴重影響市政橋梁施工質量的重要因素，逐漸引起人們的關注。若想在施工中充分發揮混凝土結構的優勢，需要做好混凝土裂縫的預防工作，以保證市政橋梁施工順利、安全。

3.1 科學控制荷載

預防混凝土裂縫是保證市政橋梁工程施工質量的前提。為了減少混凝土裂縫，要從設計階段著手。市政橋梁建設前，設計人員要立足整體，全面考察施工現場，結合實際情況科學規劃市政橋梁的施工方案，尤其要重視橋梁內部鋼筋的布局，以保證橋梁荷載的安全系數，進而提高設計方案的科學性與合理性。為保證市政橋梁始終處于良好的運營狀態，要減少車輛超載問題。相關人員應根據位置變化情況，采取相應的防控措施，從而達到最佳的橋梁荷載控制效果。另外，在設計市政橋梁工程荷載時，相關人員必須科學計算混凝土結構所能承受的荷載數值，然后結合信息化技術構建混凝土結構模型，并在模型中標明混凝土可承受的最大荷載值。在施工過程中，要采取相應措施，避免混凝土產生裂縫。具體而言，施工人員要做好施工機械設備管理工作，如不允許載重超標的機械設備通過，避免因荷載過大導致混凝土結構出現裂縫?？偠灾?，應通過多方共同努力，科學控制橋梁工程荷載，進而避免市政橋梁因荷載過大導致混凝土結構出現裂縫問題。

3.2 控制溫度

溫度是導致混凝土出現裂縫的主要成因，因此，在施工過程中，施工人員必須重視溫度控制工作，以達到預防混凝土裂縫的目的。若想有效控制溫度，可以從控制混凝土澆筑溫度與混凝土表面溫度入手。首先，控制混凝土澆筑溫度?；炷翝仓囟戎饕侵富炷脸鰯嚢铏C后，經過平倉振搗，再次覆蓋混凝土前，測量混凝土面以下10cm 處的溫度。根據相關規范要求，混凝土入模時溫度要控制在5℃～35℃之間。若夏季氣溫35℃以上，施工人員必須采取有效措施將混凝土入模溫度降到35℃以內；若冬季連續5d 氣溫在5℃以下，就要采取保溫措施，保證混凝土入模前溫度在5℃以上。另外，混凝土進入施工現場前，溫度必須控制在50℃以內，否則，要采取相應措施，如生產廠家在混凝土出廠前將其放置一段時間或多次倒運等方式。其次，選擇合適的施工工藝。眾所周知，混凝土表面相當脆弱?；炷翝仓瓿珊?，若不能采取合適的施工工藝進行處理，那么混凝土的表面非常容易產生裂縫。例如，混凝土振搗施工工藝是影響混凝土強度的重要因素?；炷琳駬v時間與坍落度關系密切，因此，施工人員振搗混凝土時要結合實際情況，避免振搗時間過長、過短或漏振等情況，以減少裂縫出現。此外，大面積混凝土澆筑時，可能出現表面不平整的情況。若表面高度相差較大，會引發裂縫，同時要避免長期暴曬混凝土側面，以提高混凝土的抗裂能力。

3.3 嚴格控制混凝土材料質量

混凝土主要由水泥、砂石、水、摻合料等構成，這些材料的質量是影響混凝土質量的直接因素。因此，施工單位必須嚴格控制混凝土材料質量，具體可以從以下4 個方面入手：首先，水泥質量管控。水泥遇水后會發生水化熱現象，而水化熱產生的大量熱量是導致混凝土裂縫的主要成因。因此，施工單位選擇水泥時，應在保證其滿足施工需求的基礎上，盡量選擇水熱反應小的水泥。其次，砂石質量控制。砂石在混凝土中主要起到骨架的作用，也是影響混凝土質量的重要因素。砂石主要由碎石和砂礫組成，其中，碎石就是我們常說的粗骨料，砂礫則是細骨料。在選擇粗、細骨料時應注意以下3 點：一是細骨料必須質地堅硬，人工砂的細度模數應在2.4～2.8 之間，天然砂的細度模數則控制在2.2～3.0 之間。二是粗骨料的細度模數控制在2.5～3.5 之間，且級配符合國家規定標準。三是砂石保持干凈，不得含有影響混凝土性能的成分。再次，保證摻合料質量。為了保證混凝土密度，在攪拌混凝土時會添加適量的粉煤灰，其不僅可以提升混凝土的強度與抗滲能力，還會減少水泥的使用量，避免因水化熱反應導致混凝土內、外溫差過大，引發裂縫問題。最后，水質量控制。通常情況下，水都是就近取材，可以選用地下水。但在使用前需進行檢測，避免水中含有影響混凝土性能的物質。

3.4 做好冬季施工管理工作

冬季施工時，混凝土一般會出現凍脹現象，導致混凝土出現裂縫問題。為了避免這一問題，施工人員必須做好冬季施工管理工作，科學預防。與夏季施工管理相比，冬季氣溫較低，尤其是北方氣溫長時間處于0℃以下。在這種寒冷的氣候下，混凝土很容易出現凍脹現象，這種現象并不會在當下引發混凝土裂縫，而是隨著氣溫的升高，逐漸顯現出來。因此，施工人員要采取多種措施預防出現凍脹現象，如包裹養護、蒸汽養護等。

4 結語

市政橋梁是城市重要的基礎設施之一，其施工質量與安全性是保證城市經濟發展的基礎?；炷磷鳛槭姓蛄菏┕さ闹匾牧?，在施工過程中容易受多方面因素影響，導致混凝土裂縫問題?；炷亮芽p會降低橋梁的強度和穩定性，進而產生安全隱患。針對混凝土裂縫問題，需要采取有效措施進行預防，以保證橋梁的安全和質量，使市政道路正常運營。