摘要：随着道路桥梁工程建设的不断发展，形式各异的道路桥梁建筑越来越多。众所周知，混凝土在道路桥梁工程基础施工占中有举足轻重的作用，但是在道路桥梁实际施工中常常出现混凝土裂缝的现象，这会严重影响道路桥梁工程的整体质量，进一步分析混凝土裂缝产生的原因，从而减少道路桥梁工程中的裂缝程度，既可以保证整个工程建设的安全性，又可以确保整体美观性。本文针对道路桥梁工程施工中混凝土裂缝控制进行探究，并根据实际施工情况提出一些具体的防范对策。
关键字：道路桥梁工程；混凝土；防范措施；结构裂缝
1 引言
近几年，由于我国有关道路桥梁工程建设的管理体制在不断改革与完善，使得道路桥梁工程施工工艺在飞速发展，取得了诸多傲人的成果。目前道路桥梁工程的施工质量已经有了很大的进步，通常用外观的质量来衡量整个施工工艺的技术水平，可是在道路桥梁施工过程中，混凝土裂缝是经常出现的，这不仅会严重影响建筑外观美感还会有引发事故的可能性。怎样才能对桥梁施工中混凝土裂缝进行科学有效的控制，这是很多施工部门与监理单位迫切要解决的难题。通过将实际施工中出现裂缝形成的种类与混凝土理论相结合，对混凝土裂缝的特性进行探究，可以发现只要采取一系列合理的施工防范对策，就可以避免混凝土裂缝的产生。
2、道路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因
混凝土工程材料的特性决定了结构容易形成裂缝，对以往的道路桥梁工程案例分析，混凝土出现裂缝的几率是极高的。前期出现的小裂缝对整个工程安全性并无大碍，但是随着时间的推移，裂缝程度会逐渐变大，就会影响到各个构件间结合度，从而降低了它们的耐久性与实用性。对裂缝产生的原因主要从以下几个方面进行探究。
2.1温度变化引起混凝土裂缝
当混凝土浇筑完成以后，会有一个逐渐硬化的阶段，在此期间，由于水泥水化伴随着大量热的产生，致使砼温度会迅速增高，相对来说混凝土表面散热是比较快的，这样就会形成内外温度的差别，温差的存在就会导致内外热胀冷缩的程度有差别，在混凝土中就会形成一定的拉应力。在此种条件下，混凝土必然会发生变形，如果受到外力约束，就会在结构内部产生应力，一旦这种应力超出混凝土的允许抗拉强度后就会形成裂缝。引起温度发生改变的原因主要有三个，分别是气温的改变、水化放热、混凝土早期养护不合理。
2.2混凝土自身收缩引起混凝土裂缝
混凝土由于结构特性，在其内部含有较多的空隙、粗孔以及细孔。在这些空隙中会含有一定量的水分，水分在其内部的活动将会影响原来的特性，就会出现混凝土收缩变化。可将混凝土自身的收缩进行细致的划分成以下几类：
2.2.1塑性收缩裂缝
施工工程中的塑性收缩主要发生在混凝土浇筑之后的4到5个小时左右出现，因此事的数你水花的反应最为激烈，且逐渐形成分子链，混凝土表面在泌水的同时导致水分大量快速的蒸发，使得混凝土因失水而收缩的同时骨料会因自重而下沉，之所以陈伟塑性收缩就是因为此时的混凝土还没有完全硬化，正处于胶结状态，产生的收缩量大约是混凝土体积的1%，而在骨料下沉时因受到钢筋的阻挡，就会顺着钢筋的方向产生裂缝。
2.2.2缩水收缩裂缝
当混凝土结硬之后，由于混凝土表面上水分蒸发，湿度会逐渐降低，混凝土的体积就会变小，这种现象就称为缩水收缩。在此过程中，混凝土因为外部表面积大水分会蒸发的较快，内部相对说比较慢，这样就会导致表面收缩量很大，而内部的收缩量不平均，表面的收缩就会受到内部的束缚，造成表面混凝土要附加应力，一旦表面混凝土所承受的拉力超出其允许抗拉范围后，在混凝土表面便会形成裂缝。
2.2.3自生收缩裂缝
自生收缩经常发生在混凝土硬化过程中，水泥与水之间发生水化反应，这种收缩不会受到外界因素的影响。其主要特点是大部分裂缝都属于表面裂缝、宽度比较小、裂缝交错复杂、裂缝形状无规律可循。
2.3荷载引起混凝土裂缝
荷载裂缝主要可以分为以下几种，一是弯曲裂缝；二是斜裂缝；三是扭曲裂缝；四是断开裂缝。
2.3.1弯曲裂缝形成原因探讨
所谓弯曲裂缝，就是在对混凝土梁进行弯矩施加过程中产生的裂缝。就受弯和压弯构建而言，该裂缝主要是先从弯矩截面最大的混凝土受拉区出现。
2.3.2斜裂缝形成原因探讨
斜裂缝也叫剪切裂缝，最先在剪应力最大部位出现。而受弯、压弯构件则主要发生在支座周围，从下部开始，并顺着与轴线成25到50度而开裂，与荷载增大成正比并往受压区延伸，导致裂缝不断增多和扩大。
2.3.3扭曲裂缝形成原因探讨
扭曲裂缝主要是由于混凝土构件在扭转和弯曲同时的作用下而出现的裂缝。通常向45度方向倾斜。钢筋砼构件在扭曲的作用下，导致出现多条纵横交错的裂缝，导致混凝土保护层脱落。
2.3.4断开裂缝形成原因探讨
所谓断开裂缝主要是指钢筋砼构件在受拉过程中整个截面出现的裂缝。在荷载的作用下，受拉构件出现的裂缝会顺着正截面而开裂，且裂缝与裂缝之间的距离具有一定的规律。当受拉构件处于内力小的情况时。钢筋和砼均匀地承受拉力，但随着内力的最大，砼内拉应力超过其抗拉极限，就会导致裂缝的出现，此时钢筋将承担全部拉力，若裂缝宽度在允许的范围之内，构件就属于正常的工作状态，但如果继续增大荷载，使得钢筋的应力达到抗拉极限，就会导致钢筋的伸长率变大，且是平常的2倍左右，此时构件的工作状态就属于不正常，近似于破坏的边缘。
2.4地基下沉引起混凝土裂缝
由于地基受力不均匀或水平方向的变形，致使结构中出现附加应力，当其超过混凝土允许的抗拉能力时，就会造成结构裂缝。影响基础沉降不均衡的因素有：第一，在设计前期，对实际场地的地质勘探精度不达标、试验的资料误差较大。在没有对基础资料充分掌握的条件下，就冒然设计图纸和施工，这必然会导致地基的不均衡下沉。第二，地基的地质差别过大。在不同的施工区域，地基就会受到不同的压缩力，这也会导致地基的下沉不均匀。第三，结构载荷之间存在很大差异。在地质情况不是很好的环境下，各个部分基础载荷之间的会差异很大，就会有可能导致地基的不均匀下沉。第四，道路桥梁的基础受地形条件制约，使得基础处于滑坡、溶洞以及其他断层等不佳地质条件下，很可能引起地基下沉不均匀。
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2.5施工材料质量引起混凝土裂缝
在道路桥梁施工过程中，由于混泥土使用的材料质量不合格会造成裂缝的出现。混泥土说使用的材料一般都是有水泥、砂、骨料组成，砂的颗粒规格过大过小及配率不合适，则材料就会产生较大的空隙，这样就会使水泥及水的用量大大增加，随之对混泥土结构的强度产生负面影响，会导致混凝土的收缩增大。与此同时，在砂石的使用过程中，若矿物质的含量较高，会导致水泥和骨料的粘结力降低。若砂石的含泥量较高，就会增加水、水泥的用量，导致混泥土的强度降低。若砂石的含泥量较高，则水泥及水的使用量就会增加，从而混泥土的强度、抗渗性等也会随之降低。若砂石的轻物质及有机质含量较多，会使水泥硬化时间延长，使混泥土的强度降低，这样就会有裂缝问题的产生。
2.6不规范操作起混凝土裂缝
在道路桥梁施工过程中缺少规范性的操作也会导致混凝土出现裂缝，在道路桥梁施工中要给予更多的关注。常出现的不规范错误有：踩踏结构上层负弯矩钢筋造成负弯矩钢筋保护层过厚；混凝土捣振不均匀产生漏振现象；对混凝土塌落度控制不够；混凝土早期养护方法不合理等。
3、减少道路桥梁混凝土裂缝的对策
3.1温度裂缝的防范对策
在道路桥梁工程施工过程中，混凝土的搅拌必须要在适当的时间在碎石上进行洒水，以达到冷却碎石的目的，使混凝土浇注时的温度得到有效的降低。对于施工过程中，由于夏天天气的原因，必须减少混凝土的浇注厚度，然后再通过浇注层的面积，进行充分散热。随之，在适当条件下，混凝土内部铺设降温水管，则取得全面降温混凝土的目的。另外，再进行施工工序安排工作的时候，其时间必须要选择科学合理。针对混凝土内部面积之外的暴露，则必须采用面积法对表面受力进行测定，并且采取相对的防治措施，减少裂缝的产生。在塑性收缩裂缝问题上，可以采取加强混凝土的早期养护的防治措施，进而使混凝土内部的水分蒸发速度加快。这种方法的具体使用步骤则是用麻袋以及海绵等物质覆盖混凝土结构的表面，对混凝土进行浇水湿治。温差引起的混凝土裂缝问题，在采取防治措施过程中要加强施工中混凝土浇注时间以及速度的控制，在浇筑中做好温度的控制。一定要注意，在夏天的时候，混凝土骨料必须进行洒水；在冬季的时候，混凝土表面必须要采取保温措施。
3.2防止混凝土自身收缩的对策
3.2.1塑性收缩裂缝的防范对策
减少塑性收缩裂缝主要从以下几点来考虑：第一，尽量选取干缩值不大早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。第二，掌握好水灰的配制比例，可以加入减水剂来增加混凝土的塔罗度。第三，浇筑以前将基层和模板浇水保证湿透均匀。第四，在养化过程中要及时把混凝土表面进行覆盖，保证混凝土表面的湿润度。
3.2.2干缩裂缝的防范对策
第一，应该选用收缩量小的水泥，可以选用中低热类的水泥，可以有效降低水泥的使用量。第二，在对混凝土搅拌时，应该根据水泥型号掌控好水灰比例，适当加入一些减水剂。第三，加强混凝土早期的养护管理工作，合理的对混凝土的养护时间进行延缓。注意季节性变化，采取不同的措施对混凝土进行养护。第四，在混凝土结构中要设置适当的变形缝来适应热涨冷缩的影响。
3.3沉陷裂缝的防范对策
在施工方案设计以前，要进行细致的地勘工作，确保对施工场地全面了解；当软土或填土作为地基时，要进行夯实和加固的工作；确保模板要有一定的强度和刚度，能够使地基受力均衡；在混凝土浇筑的过程中，特别注意地基不可被水浸泡；模板拆除的时间要根据实际情况合理确定，在拆除时要严格遵守先后顺序。在滑坡、溶洞等不佳地点施工时，要提前采取防范措施。
3.4对施工材料质量的控制
在道路桥梁工程施工中，裂缝的产生也是因为施工材料的质量不合格导致的。所以，工作人员必须要做好对施工材料质量进行严格的监督，这样就可以使工程材料的质量得到有效的保障，并且能够防治混凝土因材料质量的缺陷而产生的裂缝。另外，还需要施工人员对原材料的质量进行把关，在进行原材料的采购之前需对材料的质量作调查，并且要做相应的试验，要等到试验合格之后才能进行采购，然后需要求在采购的材料使用之前，要严格地按规范要求进行取样试验，等到试验的结果合格之后才可以应用到道路桥梁的工程过程中去，这样可以避免混凝土裂缝的产生。
3.5规范施工的过程
经上述原因得知不规范的施工会导致道路桥梁施工中混凝土形成裂缝，因此要严格控制施工的规范性。避免对面层负弯矩钢筋踩踏；保护钢筋保护层不受破坏；模板拆除过程要严格按照规范操作；箱梁支架的预压工作一定要准确到位；大型混凝土构件吊装工作前要听取专家的建议后方可施工。
4 施工工艺的优化和养护
为了避免胀模变形，混凝土浇筑前要先对模板进行检查，保证足够的刚度和牢固度。混凝土浇筑时须保证有足够的坍落度和流动性，不得随意改变水灰比。
对混凝土的搅拌、运输、浇注、振捣、养生等各个工序进行严格控制，控制浇筑厚度、宽度；控制混凝土入模温度并加强振捣，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度，振捣要均匀，保证振捣密实，严防漏振及过振，确保混凝土均匀密实。施工时，混凝土应尽可能一次浇注，不设施工缝，如因故必须间断，间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑时间。混凝土浇筑完成后，应立即用塑料布或草帘子覆盖，并在终凝后立即进行洒水养护，以防止混凝土失水引起早期裂缝；养护期间应控制混凝土内部最高温度不超过75%；为缩小混凝土的内部温差，应防止混凝土表面温度受环境因素影响而发生剧烈变化；混凝土表面不宜浇水养护时，应涂刷薄膜养生液等保护层。为了保证混凝土质量，要严格按配合比要求计量称重和控制搅拌时间，确保混凝土搅拌均匀。严格控制混凝土坍落度，对商品混凝土应逐车检查泵车泄料口混凝土坍落度；同时为了避免因运输、停留时间过长，减少水分损失，控制混凝土车的运输和停留时间。为了防止混凝土出现不均的离析现象，施工较大跨度的桥梁箱梁和高层建筑板面混凝土时，混凝土泵出料口宜采用布料机施工作业，使作业面布料均匀。施工时应做到振捣密实，防止出现混凝土漏振和过振现象，从而保证混凝土密实，提高混凝土的抗裂性能。
5 结束语
总之，在道路桥梁施工中只要科学的控制每个施工环节，采取合理的防范对策就可以高效地控制裂缝的产生，能够提高工程的高质量，从而达到确保道路桥梁等建筑物和构件安全、稳定地工作的目的。这样才能为我国的建筑行业的发展建设做出更多贡献。
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论文作者:段凯
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/10/31
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 就会论文; 道路论文; 桥梁论文; 地基论文; 钢筋论文; 《基层建设》2017年第21期论文;