道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施

马凤驰 云鹏

摘要：在道路桥梁施工中，混凝土施工质量直接关系到道路桥梁工程的整体质量。但是，受混凝土自身特性、施工工艺、荷载作用以及外界环境等多方面因素的影响，会导致混凝土裂缝的产生，对道路桥梁的安全性构成威胁。所以，道路桥梁施工必须采取有效措施预防和减少混凝土裂缝。

关键词：道路桥梁;混凝土裂缝

1 道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析

1.1 收缩裂缝成因

在混凝土干燥过程中，混凝土表层与内部的含水量分布不均匀，表层收缩量大、内部收缩量小，当表层混凝土所承受的收缩拉力超过混凝土本身的抗拉强度后便会形成收缩裂缝[1]。道路桥梁施工中，常见的收缩裂缝种类及其成因如下：

1.1.1 收缩裂缝种类

（1）塑性裂缝。混凝土浇筑后会发生激烈的水泥水化反应，导致混凝土中的水分大量蒸发，出现失水收缩现象;在混凝土尚未完全硬化之前，骨料会受自重作用下沉，若在下沉时遇到钢筋，则会沿着钢筋方向形成塑性裂缝[2]。

（2）干缩裂缝。在混凝土干燥硬化过程中，若表层水分损失与内部水分损失速度差异较大，则会导致混凝土内外部不均匀收缩，产生收缩裂缝;在干燥硬化后，混凝土的体积变小，如果道路桥梁工程的配筋率较大，则混凝土收缩会受到钢筋的阻碍，进而产生干缩龟裂。

1.1.2 裂缝成因

（1）水泥强度和用量是混凝土收缩裂缝产生的主要因素。如，低热水泥收缩性高、火山灰质硅酸盐水泥收缩性低;低等级强度水泥的用量越大，其收缩应力越大、收缩时间越长，收缩裂缝越多。

（2）骨料粒径越小，含水量越大，则混凝土收缩越大;水灰比越高，含水量越高，则混凝土收缩越大。

（3）在混凝土振捣时，振捣时间不足、振捣不均匀，易产生收缩裂缝;混凝土养护时间越短，湿度降速越快，易产生混凝土收缩裂缝。

1.2 温度裂缝成因

在混凝土养护阶段，受水化热影响，混凝土内外部产生较大温差，易引起温度裂缝。温度裂缝最显著的特征是裂缝会随着温差变化而出现变化。在道路桥梁混凝土施工中，产生温度裂缝的成因如下：

（1）道路桥梁混凝土局部位置受到阳光直射暴晒，导致这部分混凝土的温度高于其他部位，使混凝土内部温度呈现出非线性分布，增大局部拉应力，易产生温度裂缝[3]。

（2）在施工中，突然遇到降温天气，造成混凝土表面温度快速下降，而同时内部温度下降缓慢，导致内外部温差加大，进而产生温差裂缝。

（3）在低气温条件下施工，如果没有采取有效的养护保温措施，则会加大内外温差产生温度裂缝;在大体积混凝土浇筑后，即混凝土厚度超过2m，则会受到水泥水化放热的影响，产生温度裂缝。

1.3 沉降裂缝成因

在道路桥梁工程中，因基础竖向不均匀沉降或水平位移而导致混凝土结构中的附加应力增大，这种应力一旦大于混凝土结构的抗拉能力，则会使混凝土结构发生不均匀沉降裂缝。产生沉降裂缝的成因如下：

（1）在施工之前未能做好地质勘查工作，没有全面掌握地质状况，易在施工中出现地基不均匀沉降现象;地基处于地质变化较大的路段，而道路桥梁建设可能会横跨多个地质区域，受不同地质条件压缩性的差异影响，易引起不均匀沉降[4]。

（2）在道桥施工中，当同一联桥梁采用差别类型较大的结构基础时，如混用桩基础与扩大基础，混用不同桩径和桩长的桩基础，或在标高差异较大的基底上采用扩大基础，都会引发不均匀沉降裂缝。

（3）在软土地基施工中，采用地基处理方法固结地基土层，减少地下水位的上浮力，加大基础荷载[5]。但道路桥梁在长期受地面荷载作用后，如雨水冲刷、山体滑坡等，导致原有土层发生变形压缩问题，易引发混凝土结构的不均匀沉降。

1.4 施工质量裂缝成因

在道路桥梁施工中，因混凝土施工工艺质量不合格，易产生横向裂缝、纵向裂缝、水平裂缝、贯穿裂缝、表面裂缝等不同走向、部位、严重程度的裂缝。具体的混凝土裂缝成因如下：

（1）混凝土振捣施工中振捣不密实，出现大量麻面、蜂窝、空洞问题，埋下混凝土裂缝隐患;混凝土本身的流动性较低，同时浇筑速度过快，使得混凝土硬化前后的沉降差异较大，易产生裂缝[6]。

（2）混凝土运输距离和时间较长，水分流失严重，降低混凝土坍落度，易在大体积混凝土施工中引发裂缝;在泵送混凝土时，为促使混凝土流动性达到設计要求，随意增加水泥或水的用量，导致混凝土增加收缩量，出现不规则裂缝。

（3）混凝土在分层浇筑时未能控制好间隔浇筑时间，在上层浇筑混凝土发生初凝之后进行下层混凝土浇筑，造成层面混凝土无法充分结合，出现水平裂缝;混凝土在分段浇筑过程中，未能处理好新旧混凝土之间的接触面，降低了接触面的黏结力，易引发裂缝。

（4）在模板安装时选用刚度不足的模板，或模板结构不稳定，当浇筑混凝土时会使模板发生变形，产生变形裂缝;在浇筑混凝土后，提前拆除模板，使混凝土强度未能达到设计要求，受施工荷载、混凝土自重的作用易产生裂缝。

2 道路桥梁施工中混凝土裂缝的应对措施

2.1 控制原材料质量

当施工材料运输到施工现场后，对材料各项指标进行检验，确保材料质量满足施工要求，预防混凝土裂缝产生。具体包括：

（1）在道路桥梁施工中采用高强度等级水泥进行混合料拌和，要求水泥初凝时间不得小于45min[7];在施工中选用水化热低的水泥品种，合理控制水泥单位用量，缩小混凝土在硬化过程中的内外温差。

（2）采用级配良好的细集料，要求细集料的含泥量不得超过2%，细度模数在2.6范围内。

（3）粗骨料选用碎石，要求碎石质地坚硬，含泥量不超过1%，针片状颗粒含量控制在5%之内。

2.2 控制混凝土拌和质量

在混凝土拌和中合理确定混凝土的水灰比，控制混合料的搅拌时间，最长拌和时间不得超过2min[8];在拌和中适量增加减水剂和塑化剂，保证混凝土塌落度达到设计要求;在拌和中要保证拌和均匀，对加水量进行控制，出厂前检測混凝土的各项指标，保证混凝土和易性达到设计要求。

2.3 控制混凝土浇筑质量

（1）在混凝土浇筑时要采用分层浇筑，浇筑后振捣密实，减少塑性裂缝产生;在大体积混凝土施工中结合工程实际情况，采用薄层连续浇筑的施工工艺，提高混凝土内部散热速度，减少温度裂缝的发生。

（2）混凝土浇筑后进行振捣，采用插入式振捣器，根据振捣器的作业半径控制移动间距，一般不超过作用半径的1.5倍;振捣时必须做到均匀，直到混凝土表面无气泡产生时再停止振捣，不得出现漏振、过振等问题，避免混凝土产生离析现象。

（3）为提高混凝土的抗裂性，应在配筋中采用小直径钢筋，适当缩小钢筋之间的距离，全截面构造的钢筋混凝土配筋率应控制在0.3%～0.5%。

（4）在混凝土浇筑之后，利用探测设备进行混凝土结构检测。

2.4 加强混凝土养护

在混凝土浇筑后尽快进入养护阶段，对混凝土表面进行洒水润湿，将草席覆盖到混凝土表面，避免混凝土受到高温暴晒，延缓水分流失;在养护过程中，要经常在侧模上喷水，降低因水泥水化热产生的内外温差，养护周期必须在14d以上。

3 结语

道路桥梁工程要严格把控混凝土施工质量，在深入分析混凝土裂缝成因的基础上，结合工程实际情况，制定混凝土裂缝应对方案，强化对混凝土拌和、浇筑、振捣以及养护等各个关键施工环节的质量管控，有效预防混凝土裂缝的产生，保证混凝土施工质量达到设计要求。

参考文献

[1]段宏艳.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].产业科技创新，2019（14）：79-80.

[2]张晶.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].四川水泥，2020（11）：271-272.

[3]沈惠惠.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].价值工程，2020（26）：157-158.

[4]徐怀渊.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].建筑与装饰，2020（33）：89-89.