浅谈市政桥梁施工混凝土裂缝成因及其防治措施

黄基敏

广东德封建设工程有限公司 广东 广州 510507

在我国社会的发展过程中，公路交通系统在其中发挥出的作用和优势非常明显，直接关系到整个经济的发展速度和一个国家的发展层次。在市政桥梁工程施工过程中，混凝土桥梁结构是比较常见的形式，混凝土桥梁结构不但前期的建设工作成本投入较低，同时还可以有效满足城市化建设发展过程中各方面需求，因此混凝土桥梁工程建设规模也在快速扩张。但是在市政桥梁工程施工当中，由于受到各种外部环境因素、施工条件以及人为性等多方面因素的影响，造成市政桥梁工程施工混凝土会产生比较严重的裂缝情况，对整个市政桥梁的结构安全性和稳定性造成了比较严重的负面影响。

1 现浇混凝土桥梁结构产生裂缝的表现形式

1.1 斜向裂缝问题

斜向裂缝问题的形成，主要原因是因为桥梁工程结构的荷载量较大，造成地基结构产生不均匀沉降问题，桥梁整体结构受力不均匀，在地基沉降幅度较大的位置，很容易产生明显的斜向裂缝现象。除此之外，斜向裂缝问题和桥梁工程结构之间也存在明显的关联性，比如部分连续性桥梁通过使用双支座支撑的方法来进行设计，但是在制作的高度、直径等相关参数存在不一致或者误差相对较大，很有可能会造成桥梁两侧区域产生斜向裂缝问题。与此同时，外部环境温度变化也有可能会造成斜向裂缝问题的产生，在一些阳光直射区域范围内，现浇混凝土材料表面的水分蒸发速率过快，而没有受到阳光照射的区域混凝土材料的干缩速率较慢，进而在二者的交汇位置也容易产生斜向裂缝问题[1]。

1.2 横向裂缝问题

在现浇混凝土桥梁结构当中，横向裂缝问题是其中比较常见的裂缝形式，横向裂缝具有裂口较小并且比较细长的特性，通常情况下是因为现浇混凝土桥梁的设计结构不合理，造成桥梁结构的受力不均匀或者外部荷载量较大，造成混凝土构件内部钢筋产生严重变形情况，进而会出现混凝土表层出现裂缝现象。

1.3 交叉裂缝问题

交叉裂缝问题主要集中在柱子的端头，或者其他多个结构相互之间衔接的部位，地质条件扰动问题是造成桥梁结构产生交叉裂缝问题的重要影响因素，同时在受到外力严重撞击的条件下，很有可能也会出现桥梁混凝土表面产生 “X”形状的裂缝问题。通常情况下桥梁结构表面也有可能会出现交叉裂缝现象，主要原因是因为表面的横向裂缝和纵向裂缝在发育到某种程度之后，二者之间会形成交叉连接形成一种贯通性裂缝问题。

2 市政桥梁工程施工中混凝土裂缝问题产生的主要原因

2.1 荷载量过大出现混凝土表面裂缝情况

随着我国城市化建设发展速度不断加快，市政桥梁工程施工受到了人们广泛关注和重视，由于城市内部的交通通行量不断加大，因此对于市政桥梁的承载能力提出了更高的要求和标准。如果市政桥梁的承载能力超过了自身所能承受的极限范围，很有可能会出现混凝土产生严重的裂缝情况。当前在我国各大市政桥梁工程建设施工当中，混凝土材料的使用非常普遍，属于一种比较常见的桥梁工程施工材料。通过混凝土材料的应用可以保证桥梁工程成型之后具有更高的承载能力和耐久度，但是因为混凝土材料自身所能承受的极限压力有限，同时还会受到一些外力作用所产生的影响造成，桥梁工程混凝土结构产生比较明显的裂缝情况。混凝土的受力结构可以将其分为直接应力和次应力两种形式，在两种桥梁受力作用条件下，混凝土材料很容易产生变形问题，如果混凝土可以承受的作用力小于其所能承受的最大荷载，会造成混凝土材料产生裂缝，如果没有及时进行处理裂缝问题会进一步扩张，进而会产生更大的安全隐患[2]。

2.2 施工温度控制不当产生混凝土裂缝

在市政桥梁混凝土施工过程中，对于混凝土材料的温度控制非常关键，因为热胀冷缩属于物质的最基处现象，因此从这一角度进行分析，在市政桥梁混凝土施工过程中存在热胀冷缩这一情况非常常见，同时也是造成市政桥梁混凝土结构产生裂缝问题的重要原因。在外部温度环境影响条件下，混凝土材料自身的结构会产生比较明显的变形情况，同时这一变形问题的产生会超过其所能承受的极限范围，很容易造成混凝土产生裂缝问题。这一问题的产生主要是因为混凝土成型之后自身的抗压能力不足，受到温度变化所产生的应力作用会出现比较明显的裂缝情况。混凝土受温度影响产生的裂缝问题，主要包含以下两种形式：第一，在进行混凝土浇筑施工过程中，如果混凝土材料当中的水泥原材料使用量过大，会造成水泥材料遇水之后产生大量的水化放热现象，会出现混凝土材料的内部温度快速提升，和外部环境之间会形成较大的温度差，进而会产生温度膨胀裂缝情况。第二，工程施工单位在针对市政桥梁工程施工过程中通过采取蒸汽养护工作方法，有可能会造成混凝土裂缝问题的产生，因为蒸汽养护工作过程中，主要是在冬季环境条件下进行，在针对市政桥梁工程进行蒸汽养护处理过程中，蒸汽的温度会随着混凝土材料内外温度的变化而产生变化，最终会产生温度差形成温度应力裂缝情况，这种温度应力裂缝问题的表现形式，主要包含混凝土表面裂缝、混凝土结构深层裂缝以及贯穿裂缝等几种形式[3]。

2.3 混凝土材料质量问题产生的混凝土裂缝

在市政桥梁工程施工过程中，混凝土材料的质量直接关系到整个市场桥梁工程的施工效果，施工原材料质量和整个建筑工程施工质量之间有着密切的关联，如果工程施工原材料产生质量问题会造成混凝土结构成型之后的稳定性下降，进而会引发比较严重的混凝土裂缝情况。对于混凝土材料而言，自身主要是通过水泥砂石、水外加剂等各种材料经过一定的配比混合之后形成，其中砂石材料是构成混凝土的主要原材料，因此砂石原材料的质量直接影响到混凝土成型之后的效果，同时也会对混凝土材料的质量产生直接性影响。由于高质量的砂石材料可以有效提高混凝土自身的强度和稳定性，如果砂石材料的自身制表不足，会造成混凝土材料成型之后空隙率加大，同时对于水泥和水的需求量也会增多，进而会出现混凝土材料在成型之后的强度和稳定性下降。不但如此，如果原材料的质量不符合要求，会对混凝土材料内部的钢筋质量造成比较严重的影响，会出现钢筋材料受到比较严重的腐蚀问题，如果钢筋材料产生比较严重的腐蚀情况，其自身的体积会进一步加大，也会对混凝土材料内部产生应力作用，如果混凝土材料的膨胀程度达到了极限范围会出现比较严重的裂缝问题[4]。

2.4 地基变形裂缝问题

在道路桥梁工程施工过程中，由于受到不同区域地质条件因素所产生的影响，造成路面产生横向裂缝问题。路桥工程项目在混凝土基础变形施工当中，如果地基基础沉降产生问题时，基础结构的承载能力超过混凝土材料的承载能力。通常情况下，基础结构产生裂缝问题主要原因包含以下几个方面：第一，在材料处于塑性状态下，混凝土基础结构部分和支护施工过程中，由于桥梁结构和局部变形问题产生干扰，很容易造成桥梁混凝土结构自身产生比较严重的裂缝与基础沉降问题。另一方面，由于在外部工程自身重力作用条件下，一些体积较大的混凝土构件受到强大重力作用的影响也会出现基础沉降问题。不但如此，在混凝土材料下沉到一定程度的情况下，裂缝问题会直接影响到钢材与模板材料的质量，同时在道路桥梁项目工程建设工作当中，经常会出现不同程度的裂缝问题，影响到整个桥梁工程结构的安全性和稳定性，因此需要对裂缝的预防工作策略进行深入分析。

3 市政桥梁施工混凝土裂缝问题的有效控制策略

3.1 严格控制混凝土材料的参数配比

要想从根本上控制现浇混凝土桥梁结构裂缝问题，必须要对混凝土原材料的参数配比进行科学合理设计，通过提高混凝土材料的质量是有效预防混凝土裂缝问题的重要策略，需要根据桥梁建设工作标准存在的差异性。相关设计工作人员必须要对混凝土原材料的标号规格以及参数等进行优化配比设计，必要的条件下需要通过现场实验，对各种混凝土材料的指标参数进行确认，必须要保证每一种施工原材料质量符合桥梁工程建设施工标准，如果没有达到施工标准，则需要对其进行重新配比直到符合混凝土材料的标准施工要求。除此之外，防水设计工作也是桥梁现浇混凝土设计工作中非常重要的设计环节，其中主要包含了防雨水设计和防积水设计两个组成部分，通过设计出更加有效的混凝土构件排水系统，可以保证桥梁结构内部的雨水可以顺利排出，有效避免在桥面表面形成大量积水问题。

3.2 严格控制混凝土材料浇筑施工过程

在进行混凝土材料施工作业过程中，需要有效依照相关工程施工规范指导加以进行，同时对混凝土材料施工过程进行严格把控。第一，需要制定出科学有效的工程施工管控工作计划，同时对混凝土工程施工当中的一些细节问题进行有效处理，保证混凝土工程施工质量更高同时更加稳定，要进一步提高混凝土材料在公路工程施工中的应用水平和效果，防止出现较大的工程施工风险性问题。第二，在针对混凝土材料施工当中，需要建立起更加科学严谨的工程施工管理机制，需要对一些更加精细的混凝土施工精细化管理理念加以落实，同时还需要有效处理好混凝土工程施工当中存在的各种干扰性因素，进一步提高高速公路桥梁工程施工质量和稳定性，有效解决混凝土材料的裂缝问题[5]。

3.3 提高混凝土裂缝修复处理工作效果

为了有效提高混凝土施工质量，需要进一步提高混凝土裂缝问题的处理工作效果，同时还需要充分保证高速公路工程施工质量和稳定性，需要采取必要的裂缝修复处理方案来加以解决。首先，可以通过加强表面封闭施工方法的应用，在道路封闭工作之前将混凝土裂缝表面的灰尘以及浮渣等材料进行彻底清理，同时还需要涂抹一定量的环氧树脂以及各种胶泥材料。在完成混凝土裂缝修复处理工作之后，需要对混凝土构件的裂缝修复处理效果进行全面检查，进一步提高混凝土施工质量和稳定性。其次，基于混凝土材料裂缝处理和修复工作，需要从可行性方面进行深入考虑，有效确认工程项目建设施工的具体施工方案，保证混凝土材料在高速公路桥梁施工项目当中发挥出应有的作用和效果，以此来全面实现混凝土裂缝问题的全面治理，提高工程项目施工质量。

3.4 有效控制人为性因素的影响

在桥梁工程所在区域范围内，地质条件构成相对比较复杂，工程施工单位需要做好工程施工之前的相关地质勘察工作，并且在此基础之上需要展开桥梁工程结构设计相关设计工作人员，必须要充分了解现浇混凝土桥梁结构的整体设计方案和设计工作要点，要严格遵循相关设计工作流程来加以开展。比如，初次完成之后的桥梁工程设计工作方案，需要通过专家组进行全面审核与评定，要保证每一个设计工作环节符合桥梁工程的实际要求，然后再上报到项目负责人员手中进行签字批，有效保证现浇混凝土桥梁结构设计的科学性与合理性，有效防止由于人为性设计误差问题，造成后续桥梁结构局部出现受力不均匀而产生混凝土裂缝现象。在后续工程施工过程中，如果工程施工单位对工程设计方案存在意义或者是发现问题，需要及时和设计工作人员之间进行沟通与交流，如果存在问题必须要及时进行调整，有效保证现浇混凝土桥梁结构设计的科学性与合理性，保证整个桥梁受力的均匀性和科学性，避免对整个桥梁结构的稳定性产生不良影响[5]。

3.5 充分重视现浇混凝土施工与养护工作

在混凝土浇筑施工过程中需要提前铺设好施工模板，每一个模板需要尽可能保证一次性浇筑施工完成，有效防止桥梁模块结构内部产生严重的裂缝现象，同时需要充分重视混凝土材料的后续养护工作，需要根据现浇混凝土桥梁工程建设所在区域的技术条件，设置出相应的养护工作方案。比如，在一些北方地区冬季条件下进行桥梁工程施工，需要充分考虑到低温条件环境下混凝土内部自由水结冰所形成的问题，同时在养护工作中需要采取有效的保温处理措施，防止混凝土材料出现冻裂等现象。在一些南方地区夏季条件下进行现浇混凝土，桥梁工程施工就需要有效做好周期性的洒水保湿养护处理工作，防止混凝土材料表面的水分蒸发速率过快，造成混凝土出现严重的干缩裂缝现象，或者由于水泥材料水化热问题，造成混凝土材料内外温度差异过大形成温度裂缝问题等[6]。

4 结语

综上，针市政桥梁混凝土产生的裂缝问题，工程施工单位必须要给予高度重视，需要结合以往的工程施工经验，对市政桥梁工程施工中混凝土裂缝问题产生的相关原因进行深入分析，找到裂缝问题产生的根源，同时制定出相应的防治工作方案，避免混凝土在施工过程中产生严重的裂缝情况，提高市政桥梁工程的整体施工稳定性。