譚維安

（蘭州市政建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)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(yōu)勢，已成為當(dāng)前市政橋梁工程中最常見的形式之一。隨著市政橋梁建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人們對市政橋梁施工質(zhì)量的重視度直線增長?；炷潦┕ず苋菀资艿酵饨缫蛩赜绊?，如環(huán)境因素、人為因素、技術(shù)因素等，使其性能發(fā)生變化，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫問題，不僅影響市政橋梁工程質(zhì)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(wěn)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(xiàn)裂縫問題，需要深入分析誘發(fā)混凝土裂縫的成因，進(jìn)而提出預(yù)防措施，在市政橋梁建設(shè)中充分發(fā)揮混凝土的優(yōu)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(zhì)量問題，導(dǎo)致這種情況的因素較多，如材料質(zhì)量、施工技術(shù)、管理不到位等，嚴(yán)重影響市政橋梁的穩(wěn)定性與安全性?；炷亮芽p的危害主要體現(xiàn)在3 個方面：一是降低結(jié)構(gòu)的安全性與承載力。盡管受彎構(gòu)件允許存在一定寬度的裂縫，但裂縫是影響混凝土結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的安全性，在裂縫作用下還會出現(xiàn)嚴(yán)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(dāng)混凝土產(chǎn)生裂縫后，遇到潮濕環(huán)境，裂縫中的二氧化碳會與混凝土中的鈣化物反應(yīng)，降低混凝土堿性，同時，破壞鋼筋的純化膜，導(dǎo)致鋼筋銹蝕，進(jìn)而破壞混凝土結(jié)構(gòu)。

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(xiàn)在3 個方面：保證工程安全性、降低后續(xù)養(yǎng)護(hù)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(chǔ)，一旦產(chǎn)生裂縫，市政橋梁的施工質(zhì)量就可能不達(dá)標(biāo)，其結(jié)構(gòu)承載力不足，那么橋梁整體的安全性與穩(wěn)定性就大打折扣，進(jìn)而埋下安全隱患。因此，施工單位在施工過程中應(yīng)采取有效手段與預(yù)防措施，減少混凝土裂縫，提升混凝土結(jié)構(gòu)的承載力，保證市政橋梁工程的安全性與穩(wěn)定性。其次，降低后續(xù)養(yǎng)護(hù)成本。在市政橋梁施工過程中預(yù)防各種裂縫，不僅可以保證市政橋梁的施工質(zhì)量，延長市政橋梁的使用壽命，還可以減少后期養(yǎng)護(hù)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(xiàn)裂縫，不僅影響橋梁的美觀性，還會影響后續(xù)施工的開展。因此，要重視混凝土裂縫問題，并采用積極的預(yù)防手段與措施，以保證后續(xù)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(shù)、材料質(zhì)量等，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而影響市政橋梁施工質(zhì)量與安全性。以下對市政橋梁裂縫的成因進(jìn)行分析總結(jié)。

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(dá)到設(shè)計要求的荷載，那么市政橋梁很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫。出現(xiàn)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(xiàn)場環(huán)境及橋梁的結(jié)構(gòu)受力情況，加上大量機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，不斷增加市政橋梁的外部荷載，最終導(dǎo)致市政橋梁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫。

2.2 溫度原因

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

2.3 材料質(zhì)量原因

施工材料的質(zhì)量與市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量息息相關(guān)，若材料質(zhì)量達(dá)不到施工要求，勢必會影響市政橋梁混凝土施工質(zhì)量，最常見的質(zhì)量問題是混凝土裂縫問題。混凝土由水泥、砂石、水等多種材料混合攪拌而成，這些材料的質(zhì)量是影響混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵因素，尤其是砂石。高質(zhì)量的砂石可有效提升混凝土的強(qiáng)度；質(zhì)量較差的砂石會增加混凝的空隙。空隙越大，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(qiáng)度。另外，砂石、水泥等存在問題對混凝土內(nèi)部的鋼筋會產(chǎn)生影響，如腐蝕鋼筋，混凝土結(jié)構(gòu)承載力也隨之降低，進(jìn)而影響市政橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)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(yán)重影響市政橋梁施工質(zhì)量的重要因素，逐漸引起人們的關(guān)注。若想在施工中充分發(fā)揮混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，需要做好混凝土裂縫的預(yù)防工作，以保證市政橋梁施工順利、安全。

3.1 科學(xué)控制荷載

預(yù)防混凝土裂縫是保證市政橋梁工程施工質(zhì)量的前提。為了減少混凝土裂縫，要從設(shè)計階段著手。市政橋梁建設(shè)前，設(shè)計人員要立足整體，全面考察施工現(xiàn)場，結(jié)合實際情況科學(xué)規(guī)劃市政橋梁的施工方案，尤其要重視橋梁內(nèi)部鋼筋的布局，以保證橋梁荷載的安全系數(shù)，進(jìn)而提高設(shè)計方案的科學(xué)性與合理性。為保證市政橋梁始終處于良好的運(yùn)營狀態(tài)，要減少車輛超載問題。相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)位置變化情況，采取相應(yīng)的防控措施，從而達(dá)到最佳的橋梁荷載控制效果。另外，在設(shè)計市政橋梁工程荷載時，相關(guān)人員必須科學(xué)計算混凝土結(jié)構(gòu)所能承受的荷載數(shù)值，然后結(jié)合信息化技術(shù)構(gòu)建混凝土結(jié)構(gòu)模型，并在模型中標(biāo)明混凝土可承受的最大荷載值。在施工過程中，要采取相應(yīng)措施，避免混凝土產(chǎn)生裂縫。具體而言，施工人員要做好施工機(jī)械設(shè)備管理工作，如不允許載重超標(biāo)的機(jī)械設(shè)備通過，避免因荷載過大導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。總而言之，應(yīng)通過多方共同努力，科學(xué)控制橋梁工程荷載，進(jìn)而避免市政橋梁因荷載過大導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題。

3.2 控制溫度

溫度是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)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(dá)到預(yù)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(jī)后，經(jīng)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(jù)相關(guān)規(guī)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(nèi)；若冬季連續(xù)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(jìn)入施工現(xiàn)場前，溫度必須控制在50℃以內(nèi)，否則，要采取相應(yīng)措施，如生產(chǎn)廠家在混凝土出廠前將其放置一段時間或多次倒運(yùn)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(dāng)脆弱?；炷翝仓瓿珊?，若不能采取合適的施工工藝進(jìn)行處理，那么混凝土的表面非常容易產(chǎn)生裂縫。例如，混凝土振搗施工工藝是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素?；炷琳駬v時間與坍落度關(guān)系密切，因此，施工人員振搗混凝土?xí)r要結(jié)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(xiàn)。此外，大面積混凝土澆筑時，可能出現(xiàn)表面不平整的情況。若表面高度相差較大，會引發(fā)裂縫，同時要避免長期暴曬混凝土側(cè)面，以提高混凝土的抗裂能力。

3.3 嚴(yán)格控制混凝土材料質(zhì)量

混凝土主要由水泥、砂石、水、摻合料等構(gòu)成，這些材料的質(zhì)量是影響混凝土質(zhì)量的直接因素。因此，施工單位必須嚴(yán)格控制混凝土材料質(zhì)量，具體可以從以下4 個方面入手：首先，水泥質(zhì)量管控。水泥遇水后會發(fā)生水化熱現(xiàn)象，而水化熱產(chǎn)生的大量熱量是導(dǎo)致混凝土裂縫的主要成因。因此，施工單位選擇水泥時，應(yīng)在保證其滿足施工需求的基礎(chǔ)上，盡量選擇水熱反應(yīng)小的水泥。其次，砂石質(zhì)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(zhì)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(xì)骨料。在選擇粗、細(xì)骨料時應(yīng)注意以下3 點：一是細(xì)骨料必須質(zhì)地堅硬，人工砂的細(xì)度模數(shù)應(yīng)在2.4～2.8 之間，天然砂的細(xì)度模數(shù)則控制在2.2～3.0 之間。二是粗骨料的細(xì)度模數(shù)控制在2.5～3.5 之間，且級配符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。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(zhì)量。為了保證混凝土密度，在攪拌混凝土?xí)r會添加適量的粉煤灰，其不僅可以提升混凝土的強(qiáng)度與抗?jié)B能力，還會減少水泥的使用量，避免因水化熱反應(yīng)導(dǎo)致混凝土內(nèi)、外溫差過大，引發(fā)裂縫問題。最后，水質(zhì)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(jìn)行檢測，避免水中含有影響混凝土性能的物質(zhì)。

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(xiàn)凍脹現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)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(xué)預(yù)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(xiàn)凍脹現(xiàn)象，這種現(xiàn)象并不會在當(dāng)下引發(fā)混凝土裂縫，而是隨著氣溫的升高，逐漸顯現(xiàn)出來。因此，施工人員要采取多種措施預(yù)防出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象，如包裹養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)等。

4 結(jié)語

市政橋梁是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，其施工質(zhì)量與安全性是保證城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。混凝土作為市政橋梁施工的重要材料，在施工過程中容易受多方面因素影響，導(dǎo)致混凝土裂縫問題?；炷亮芽p會降低橋梁的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，進(jìn)而產(chǎn)生安全隱患。針對混凝土裂縫問題，需要采取有效措施進(jìn)行預(yù)防，以保證橋梁的安全和質(zhì)量，使市政道路正常運(yùn)營。