王 昱

临沂市公路事业发展中心莒南县中心，山东 临沂 276000

1 混凝土裂缝概述

混凝土是土木工程的主要材料，不仅具有良好的稳固性、弹性、高强度和耐火性，还具有抗辐射性和抗震性，适合用于地震和防爆结构。但是，在混凝土固化过程中，温度和负荷等外部环境变化可能对混凝土产生很大影响，并且混凝土的初始应力、拉伸应力或剪切应力会影响其黏结表面，导致裂缝开始缓慢出现，裂缝一旦扩展，将对项目的整体施工质量产生不利影响。因此，在施工过程中，相关工作人员应加强对裂缝的有效管理，尽可能减少裂缝的数量，并提高项目管理的质量，避免有害裂缝的产生。

2 道路桥梁施工中混凝土裂缝成因

根据公路桥梁混凝土裂缝的类型，其成因可大致分为以下几种类型：

（1）因设计初期的问题而产生的裂缝。通过对公路桥梁裂缝问题的分析，可以看出，产生裂缝的原因不仅是施工过程中的技术问题造成的，而且还与公路桥梁的设计有关。在设计过程中出现施工裂缝的原因如下：①在设计桥梁时，内部结构和外部压力设计不合理，导致道路和桥梁结构的应力不均匀，不平衡的力会损坏结构并导致裂缝。②在设计和构思过程中，未进行充分的现场调查，未充分了解道路和桥梁施工的周围环境和地理位置，缺少真实依据，导致设计图纸的适用性出现问题，最终产生裂缝。③部分设计者设计的施工图纸可操作性不强，在施工过程中施工人员为便于操作会做具体的调整，从而可能导致在施工过程中产生裂缝。

（2）因温度变化而产生的裂缝。混凝土具有热膨胀和收缩的特性，当结构的外部环境或内部温度变化时，混凝土变形，当变形受到限制时，结构中会产生应力，混凝土会发生温度开裂。与其他裂纹相比，温度裂纹的主要特征是会随温度的变化而膨胀或闭合。在施工阶段引起温度变化的主要因素是水化热和维护措施。在施工过程中，大体积混凝土浇筑后，水泥水化热而使内部温度很高，内外温差过大，导致表面开裂。如果通过电加热将预应力部件拉伸，则预应力钢的温度可能会升高到350℃，甚至导致混凝土部件也容易开裂。

（3）因原材料质量产生的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、骨料和混合水添加剂组成。若砾石粒径过小、梯度差、孔隙率大，将增加水泥和混合水的量，影响混凝土的强度，提高混凝土的收缩率，违规使用超细砂将会带来更加严重的后果。含量高的砂和砾石削弱了水泥与骨料之间的结合力，并降低了混凝土的强度。砂和砾石的硫化物可以与水泥中的铝酸三钙发生化学反应，其体积膨胀2.5倍。

（4）因载荷影响产生的裂纹。①直接应力开裂。直接应力开裂的原因主要是桥梁设计阶段对结构的计算不合理，且试验力与实际力不匹配，导致桥梁安全系数不足。此外，在施工过程中，并未严格按照施工设计图完成施工，在施工过程中对材料的装载、运输和安装没有任何限制。②二次应力开裂。二次应力裂纹是由外部载荷引起的二次应力所形成的裂纹，相关研究表明，在受力构件中挖出一个孔后，孔周围会产生很大的应力集中，从而导致混凝土开裂。

3 解决道路桥梁施工混凝土裂缝的主要措施

3.1 全面监测混凝土结构

在实际的道路桥梁建设中，必须严格检查混凝土的生产质量和生产标准，以确保这些指标合格。同时，有必要通过检测获得混凝土的变形和收缩数据，并采取措施消除混凝土裂缝。由于公路桥梁建设中使用最广泛的材料是钢筋混凝土，因此公路和桥梁的施工质量与钢筋混凝土的质量密切相关，必须保证钢筋混凝土的质量，并尽可能满足路桥施工的要求，避免开裂。另外，如果确实发生了混凝土裂缝，则相关的维护人员必须仔细检查与裂缝有关的数据，分析产生裂缝的原因，然后采取相应的维护措施以修复裂缝，最大程度降低潜在的风险，保护人们的生命财产安全。

3.2 结构设计措施

（1）增配构造筋以提高抗裂性能，配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3%～0.5%。

（2）避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

（3）在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。

（4）在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，在正常施工条件下，后浇缝间距为20～30m，保留时间一般不小于60d。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况做设计变更。

3.3 混凝土材料及配合比控制

配合比设计不当将直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂的不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大、水灰比大、含砂率不适当、骨料种类不佳、选用外加剂不当等。有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%；水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%，混凝土与钢筋的黏结力降低10%。因此，相关工作人员在选用材料和进行配合比设计时应注意以下几点：

（1）减少粗细集料的含泥量，通过试验对集料颗粒级配进行优化设计，使级配曲线符合规范要求。

（2）合理选择骨料粒径，降低针片状碎石含量，在满足强度的条件下，尽量减少混凝土单方用灰量、用水量。

（3）合理混凝土外加剂、掺合料，若选择不当或掺量不当，则会严重加剧混凝土收缩。

（4）合理选择水泥的品种及等级，水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂的影响越大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。因此，不要过分追求水泥和混凝土等级，在满足强度等设计要求的情况下，尽量选用低标号的水泥和混凝土。

3.4 加强温度变化控制

不合格的混凝土材料会使混凝土开裂。同时，在生产混凝土时，必须搅拌均匀，增强和易性和工作性。为防止混凝土变形和开裂，和易性好可减少开裂的可能性。生产混凝土时，必须将其充分混合并沉降，混合时必须加水，以避免引起温度过高的情况。这种边搅拌边加水的方法可以有效地防止开裂。

3.5 采用科学合理的施工方法

（1）混凝土搅拌。混凝土搅拌过程要求严格遵守设计要求，准确测量原材料，必须搅拌均匀，加强温度变化控制，增强其和易性，这样可降低混凝土变形和开裂的可能性。混凝土搅拌过程中必须加水进行混合，在搅拌的同时加水不会使温度过高，这种边搅拌边加水的方法可以有效防止混凝土开裂。当混凝土温度过高时，则应采取相应的措施来冷却混凝土以减少开裂，可以通过加冰来降低混凝土出口处的温度。

（2）混凝土浇筑。混凝土浇筑过程中应采用先进的科学振动技术，有效控制振动时间，确保均匀振动。混凝土浇筑后，必须将其平整并压实，以降低混凝土表面出现裂缝的概率。为了避免夏季温度过高而导致开裂，应在夜间低温下进行混凝土浇筑。

3.6 加强设计图纸审查

在实际施工之前，应仔细检查道路桥梁设计图，并根据现有的施工经验，检查可能会出现施工裂缝的环节，以确保图纸的有效性，避免因设计图而引起问题。道路桥梁图纸设计是一项复杂的工程，设计人员必须与施工单位进行充分的沟通交流，以了解构筑物的基本情况，这在设计图纸时非常有帮助，可确保后续施工的顺利进行。

3.7 做好后续维护

道路桥梁完工后的时间称为裂缝频率周期，在此阶段不能放松，必须严格管理和控制后续的维护工作，此步骤可确保道路桥梁维护工作的质量。在维护道路桥梁时，维护人员应特别注意外部环境的湿度和温度，以防止因外部温度变化而导致的施工裂缝发生，对道路桥梁的维护处理引起高度重视，例如当温度升高时，应该覆盖保湿棉并洒水降温。

4 结束语

综上所述，道路桥梁建设是一个庞大而复杂的工程，施工过程中的任何细微缺陷都会影响到整个施工过程并可能导致施工裂缝的产生。因此，施工人员应通过分析在施工过程中引起裂缝的因素，采取有效措施避免裂缝的产生，确保施工质量，如果存在施工裂缝，应尽快分析原因并给出相应的解决方案，并严格按照操作规程做好后续工作，修复施工裂缝，保证道路桥梁整体施工质量，延长道路桥梁的使用寿命。