◎唐少先

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，我國重要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得顯著成效。現(xiàn)階段，我國非常重視基礎(chǔ)設(shè)施投資，市政基礎(chǔ)設(shè)施是現(xiàn)代交通系統(tǒng)的重要組成部分。隨著路橋建設(shè)項目持續(xù)增多，混凝土施工在我國已達(dá)到較高水平，但施工中仍然容易產(chǎn)生開裂問題，嚴(yán)重影響工程整體質(zhì)量，甚至引發(fā)安全事故。本文就城市路橋工程中的裂縫防治措施進(jìn)行探討。

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對社會經(jīng)濟建設(shè)項目的需求越來越大，其中公路建設(shè)項目是社會經(jīng)濟建設(shè)項目的重點項目。公路建設(shè)項目中的存在許多施工病害，嚴(yán)重影響了道路工程的質(zhì)量、性能和使用壽命。混凝土是道路和橋梁建設(shè)的主要建筑材料，不僅使用方便，而且在路橋施工中不易損毀，滿足設(shè)計需求可澆注成各種路橋建筑造型。然而，混凝土容易產(chǎn)生裂縫，抗拉強度較低。在本文中，我們將進(jìn)一步分析路橋施工中的裂縫預(yù)防措施。

一、市政路橋施工裂縫的危害

城市路橋建設(shè)綜合性強，技術(shù)要求高，結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土材料為主。目前，我國鋼筋混凝土施工技術(shù)已經(jīng)成熟，有效保障了城市路橋建設(shè)的穩(wěn)定性和可靠性。但是，就目前我國市政路橋工程的現(xiàn)狀來看，仍有許多問題有待解決。就混凝土裂縫而言，對于市政路橋最終建成后的剛度和強度將造成不利影響，給后期市政路橋的正常使用、人民的交通安全埋下隱患。裂縫會導(dǎo)致鋼筋外漏，對城市路橋工程的整體強度和安全產(chǎn)生負(fù)面影響。裂縫也會降低城市道路橋梁的整體穩(wěn)定性。隨著時間的推移，裂縫會逐漸擴大，天氣等因素將導(dǎo)致雨水逐步下滲，降低了城市道路橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。當(dāng)市政路橋工程出現(xiàn)小裂縫時，必須及時處理。否則，裂縫會逐漸擴大，造成不可逆轉(zhuǎn)的后果并導(dǎo)致構(gòu)件損毀，嚴(yán)重威脅居民的正常通行甚至生命安全。

二、市政路橋工程中主要的裂縫形式分析

在城市路橋工程中，裂縫的形狀包含橫向裂縫、縱向裂縫、塊狀裂縫、放射裂縫、不規(guī)則裂縫等類型。這里只分析主要的原因類型，根據(jù)產(chǎn)生橫向裂紋的原因，橫向裂紋可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載裂縫是由于公路設(shè)計不當(dāng)和施工質(zhì)量差或車輛嚴(yán)重超載，荷載開裂導(dǎo)致公路表面或半剛性基層的拉應(yīng)力超過疲勞強度。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要類型，有路面層的溫縮裂縫和基層的反射裂縫兩種，這種病害較多見，主要是路面溫度病害?？v向裂縫通常是由路基和基層沉降或施工縫質(zhì)量或結(jié)構(gòu)支撐不足引起的。路基與地基下沉引起的縱向接縫一般為斷斷續(xù)續(xù)的長縫。由公路面層分幅攤鋪，施工搭接引起的縱縫，其形態(tài)特征是長且直。

三、路橋施工裂縫的原因

1.溫度的影響。

在道路橋梁工程施工中，混凝土結(jié)構(gòu)存在熱脹冷縮，導(dǎo)致路橋工程出現(xiàn)裂縫，路橋工程所面臨的外部環(huán)境變化可能影響混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度，造成混凝土結(jié)構(gòu)變形，導(dǎo)致路橋工程內(nèi)部應(yīng)力膨脹，導(dǎo)致裂縫。并且因此出現(xiàn)的裂縫由于溫度變化而發(fā)生活動。導(dǎo)致路橋工程外部溫度變化的因素包括陽光、季節(jié)變化和天氣變化。路橋工程預(yù)制梁橫隔板安裝過程中，工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化、焊接水平低等都會對接頭質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，極大地影響工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.重型貨車的影響。

通過各種試驗得到的道路和橋梁的設(shè)計將更加合理和高效。但是，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，高速公路上的車輛越來越多，大型車輛的數(shù)量也在逐漸增加。重型卡車對道路質(zhì)量有著巨大的影響。重型卡車在路上行駛時對地面施加了很大的壓力。如果卡車超載，對道路的影響將是巨大的，因為這些車輛的重量會超過道路的壓力限制，對道路的影響會更加嚴(yán)重。與道路負(fù)載相比，重型車輛通常會在路基上產(chǎn)生更大的拉應(yīng)力，這會嚴(yán)重?fù)p壞路面，即使是少量的重型車輛也會對道路造成很大的破壞。

3.建筑材料質(zhì)量的影響。

公路建設(shè)在社會發(fā)展中占有重要地位，建筑材料的質(zhì)量好壞在公路建設(shè)中有重要影響。這是因為建筑材料的質(zhì)量關(guān)系到道路的使用壽命，也關(guān)系到道路施工的質(zhì)量和安全。在選擇建筑材料時，應(yīng)首先考慮適合道路建設(shè)的優(yōu)質(zhì)建筑材料。嚴(yán)格控制混凝土的配比，以提高混凝土的強度、耐久性和抗壓性。同時檢查原材料如水泥的堿含量，如果堿含量不合理，會影響混凝土質(zhì)量，造成路面裂縫。

4.設(shè)計原因。

道路橋梁施工中會出現(xiàn)裂縫，而許多裂縫的產(chǎn)生與設(shè)計和施工技術(shù)問題密切相關(guān)。任何不合理的路橋工程設(shè)計都難免出現(xiàn)裂縫。首先，路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，缺乏科學(xué)有效性，造成不平衡力作用于路橋結(jié)構(gòu)，影響內(nèi)部結(jié)構(gòu)，破壞結(jié)構(gòu)。其次，如果在路橋設(shè)計前不徹底勘察路橋設(shè)計施工現(xiàn)場情況，很可能在設(shè)計過程中出現(xiàn)問題，設(shè)計內(nèi)容達(dá)不到預(yù)期效果。最后，路橋工程設(shè)計圖紙中沒有進(jìn)行清晰、詳細(xì)的標(biāo)注，施工方無法準(zhǔn)確把握設(shè)計圖紙的意圖，導(dǎo)致施工出現(xiàn)問題，最終出現(xiàn)裂縫。

5.施工技術(shù)原因。

在路橋施工中，施工技術(shù)的管理不僅是建設(shè)工程的重要組成部分，而且會極大的影響工程質(zhì)量。施工單位需要高度重視，否則很容易造成不利影響。其中，最容易出現(xiàn)的問題是混凝土運輸時間長，澆筑時沒有按照要求進(jìn)行，或模板拆除時沒有做好維護工作，施工人員沒有嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，導(dǎo)致安裝順序不正確等情況發(fā)生。在上面這種情況下，如果其中一個施工環(huán)節(jié)出了問題，或者施工工藝選擇不正確，就會出現(xiàn)開裂問題。

6.鋼材腐蝕的影響。

在長期室外條件的影響下，用于橋梁和道路建設(shè)的鋼筋存在一定的壽命問題。長期的環(huán)境影響導(dǎo)致鋼筋銹蝕，造成混凝土構(gòu)件無法按原設(shè)計形成共同受力，將降低路面的承載能力。鋼筋腐蝕導(dǎo)致混凝土構(gòu)件開裂，增加了鋼筋與外界環(huán)境的接觸面積，構(gòu)件鋼筋暴露在外，生產(chǎn)一系列反應(yīng)，最終對組成道路和橋梁的混凝土構(gòu)件造成破壞。

7.施工管理混亂。

受部分施工人員技術(shù)水平的限制，部分施工程序沒有嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，施工質(zhì)量較差。同時道路和橋面堆放了大量材料，造成集中堆載，對已施工混凝土構(gòu)件造成集中應(yīng)力破壞，加大了橋面的壓力和裂縫。施工完成后，橋面如果不及時噴灑養(yǎng)護，混凝土構(gòu)件中水化熱過大，造成各種溫度裂縫。

8.收縮引起的裂縫。

收縮裂縫主要是由混凝土收縮率變化引起的，包括干縮裂縫和塑性收縮裂縫。收縮裂縫通常出現(xiàn)在混凝土硬化前后?；炷帘砻娓菀自诨炷羶?nèi)部發(fā)生收縮和變形，使混凝土表面更能抵抗拉力。當(dāng)混凝土表面的拉力超過其自身的抗拉強度時，就容易發(fā)生收縮開裂。塑性收縮裂縫通常出現(xiàn)在施工初期，混凝土硬化前的固結(jié)反應(yīng)非常強烈，水分和滲出液蒸發(fā)很快，使混凝土失去水分。當(dāng)混凝土收縮時，表層通過深模板、深混凝土和鋼筋連接，使塑性混凝土由軟變硬，產(chǎn)生相互作用力和微裂紋。

四、路橋裂縫防治技術(shù)探討

1.結(jié)構(gòu)加固法。

當(dāng)路橋混凝土裂縫影響路橋混凝土整體結(jié)構(gòu)性能時，需要考慮采用結(jié)構(gòu)加固方法處理混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。在結(jié)構(gòu)加固方法中，承包商可根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的實際情況選擇處理方法。目前，道路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的加固方法有增加混凝土截面、建筑角鋼、預(yù)應(yīng)力鋼、鋼筋板加固、增加支點加固和噴射混凝土加固等。施工企業(yè)在實際處理過程中，一方面要保證結(jié)構(gòu)裂縫的有效處理，另一方面要兼顧經(jīng)濟成本因素，以最低的成本換取最大的好處。

2.灌漿封堵法。

注漿堵漏法是一種較大的裂縫修補方法，主要修復(fù)道路和橋梁混凝土結(jié)構(gòu)或混凝土裂縫的混凝土完整性，具有抗?jié)B透要求。灌漿堵漏方法依賴于壓力灌注設(shè)備，混凝土中的水泥材料注意混凝土中的裂縫。澆注材料硬化后，整體用混凝土成型，結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)，達(dá)到密封加固的目的。日常建筑中常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂和甲基丙烯酸酯。施工人員可根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫的實際大小和裂縫的具體嚴(yán)重程度，選擇合適的澆筑材料。

3.表面修補法。

表面修補是道路橋梁裂縫處理的常用技術(shù)。這種方法適用于不影響橋梁結(jié)構(gòu)承載力的表面裂紋處理。在實際處理過程中，施工人員必須在裂縫表面粉碎水泥漿、環(huán)氧水泥等耐腐蝕材料，以填補和修復(fù)裂縫。這種修補方法不僅可以有效修補現(xiàn)有的裂縫，而且可以控制裂縫的開裂，防止表面裂縫的擴大，但需要在裂縫表面貼上玻璃纖維布。在實際修復(fù)效果中，該方法對表面裂紋處理有很好的效果。

4.混凝土置換法。

混凝土置換法是城市路橋施工中最難處理的方法，也是針對裂縫極其嚴(yán)重的方法。在處理過程中，路橋的混凝土裂縫處理是通過先清除損壞的混凝土并更換現(xiàn)有的替代材料來完成的。目前，最廣泛使用的替代材料是水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土。相對而言，混凝土置換法工作量大，施工難度大，施工成本高，但裂縫處理效果很好。在道路和橋梁的裂縫構(gòu)建時，建筑商必須根據(jù)經(jīng)濟因素適當(dāng)?shù)剡x擇這種方法，以最大限度地提高質(zhì)量和效率。

五、預(yù)防道路橋梁施工裂縫的情況

1.增強對于施工材料的控制和管理。

第一，合理選用優(yōu)質(zhì)水泥?；炷灵_裂的原因主要是水泥在水化過程中放出大量熱量。因此，在選擇水泥時，應(yīng)選擇低熱硅酸鹽水泥或中熱硅酸鹽水泥。水泥的各種礦物成分決定了水泥的釋放速度和粒度，硅酸鹽水泥的礦物成分主要有硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣和鋁酸四鈣。其中，熱值最高、升溫速度最快的礦物是硅酸三鈣。因此，在使用混凝土建造城市路橋時，應(yīng)合理選擇火山灰水泥或礦渣硅酸鹽水泥，可以有效使用，并且可以最大限度地減少水泥的使用量。

第二，混合適量的粉煤灰。在城市路橋建設(shè)工程混凝土中加入適量粉煤灰，不僅能有效提高混凝土的密實度，還能增加防水混凝土的抗?jié)B和強度，改善和降低混凝土的澆筑性能。減少混凝土的收縮，減少硅酸鹽水泥的使用。合理使用粉煤灰作為混凝土材料，可以有效解決硅酸鹽水泥水化熱引起的內(nèi)部溫升問題，防止公路結(jié)構(gòu)熱裂。此外，若在混凝土中同時加入適量的粉煤灰和減水劑，可有效降低混凝土的耗水量和水灰比。

第三，合理控制骨料粒度。這是因為粗骨料可以有效抑制混凝土的收縮，減少混凝土開裂的可能性。因此，在配制混凝土?xí)r，建議選用粒徑較好、粒徑較大的粗骨料。粗骨料的等級越好，粒徑越大，混凝土的孔隙越少，道路的整體表面積越小。在混凝土中摻入低于20%的石料，不僅減少了每立方米硅酸鹽水泥和水泥砂漿的用量，而且促進(jìn)了水泥水化熱的降低，有效防止了混凝土開裂。另外，由于重砂的孔隙率和總表面積很小，細(xì)骨料應(yīng)選用重砂或優(yōu)級重毛砂，可有效減少水泥用量和用水量，減少混凝土用量。不僅如此，砂子的含泥量越高，砂子的收縮越大，混凝土的裂縫越嚴(yán)重，所以必須嚴(yán)格控制砂子的含泥量。應(yīng)選用中粗砂，提高中粗砂的骨料級配。

2.優(yōu)化后期養(yǎng)護模式。

路橋建設(shè)完成后，需要進(jìn)行有效地養(yǎng)護，優(yōu)化養(yǎng)護模式，盡可能防止市政路橋建設(shè)出現(xiàn)裂縫，提高混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護水平。結(jié)合城市路橋工程的實際情況，確保做好后維護措施，落實到位，防止城市路橋混凝土開裂等問題。相關(guān)人員必須結(jié)合項目的具體施工環(huán)境和條件，注意細(xì)節(jié)維護，加強混凝土濕度和溫度管理，減少開裂的可能性?？茖W(xué)規(guī)劃養(yǎng)護時間，促進(jìn)城市道路橋梁養(yǎng)護效果的提高。工程竣工后，管理人員首先要進(jìn)行檢查，使路橋質(zhì)量更加可靠。路橋工程竣工后，施工單位還必須進(jìn)行全面的現(xiàn)場檢查，確保無遺漏。維護期間考慮不同季節(jié)的溫差，在炎熱的夏季，應(yīng)使用濕養(yǎng)護來保護混凝土免受路面材料的影響。選擇防潮性能好的濕草袋覆蓋混凝土表面，并可以定期澆水，防止水分蒸發(fā)太多。路橋工程養(yǎng)護期一般為14d。冬季，為防止路面溫度下降過快，影響路橋質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)實際情況選擇具有隔熱作用的噴淋硬化方法。

3.鋼筋結(jié)構(gòu)的防腐措施。

路橋施工過程中的鋼筋銹蝕問題，不僅影響鋼結(jié)構(gòu)的整體耐久性，還會增加工程出現(xiàn)裂縫的可能性。為此，必須注意對鋼結(jié)構(gòu)實施有效的防腐措施。通?？梢允褂脟娚皹?、鋼絲刷等工具除銹。腐蝕處理完成后，在處理過的鋼筋表面涂上緩蝕劑。對于防腐材料的選擇，根據(jù)工程情況，選擇環(huán)氧防腐漆，然后按工藝標(biāo)準(zhǔn)要求澆注防腐修補材料，最后根據(jù)工程情況，表面用密封膠、防水卷材等材料進(jìn)行密封處理，提高了鋼筋結(jié)構(gòu)的防腐能力，同時減少了路橋工程開裂和病害的機會。

4.合理規(guī)劃，分?jǐn)傌?fù)荷。

面對路面超載導(dǎo)致的荷載型開裂，設(shè)計人員在設(shè)計圖紙時必須多角度考慮，科學(xué)地進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)布置，盡量減少開裂的可能性。施工現(xiàn)場實際情況的全面規(guī)劃。在路橋混凝土和鋼筋的整體設(shè)計和布置中，為了最大限度地發(fā)揮路橋的承載能力，應(yīng)將開孔造成的路面荷載損失合理計入路橋所能承受的荷載中。該設(shè)計可以有效地分散路面荷載。施工單位按施工圖施工時，應(yīng)合理設(shè)計施工設(shè)備的位置，盡量減少施工設(shè)備對路橋混凝土結(jié)構(gòu)的不利影響，防止出現(xiàn)裂縫。

5.完善施工管理。

城市道路橋梁建設(shè)單位在道路橋梁建設(shè)中不斷采用更好的施工技術(shù)，加強施工過程的標(biāo)準(zhǔn)化管理，嚴(yán)格控制施工現(xiàn)場安全，選擇專業(yè)的施工人員進(jìn)行施工作業(yè)。施工單位應(yīng)對可能出現(xiàn)的施工問題有完整的處理方案，如果混凝土澆筑過程中出現(xiàn)錯位或變形，應(yīng)及時采取合理措施，從根源上減少開裂的可能性。建設(shè)單位要不斷完善管理制度，引入科學(xué)規(guī)范的管理程序，使施工過程符合我國道路橋梁建設(shè)的相關(guān)規(guī)定。

6.重視地基施工。

（1）實地考察。前期工作是相關(guān)技術(shù)人員了解施工現(xiàn)場地基情況，分析地基承載力，對不同工程現(xiàn)場相應(yīng)承載力進(jìn)行分類的前提。（2）根據(jù)具體的施工方案，科學(xué)、準(zhǔn)確地計算道路和橋梁的承載能力，確保荷載在地基所能承受的安全范圍內(nèi)。（3）根據(jù)工程最終施工目的，結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，不斷完善和合理優(yōu)化施工方案，避免因地基過大而導(dǎo)致路橋面出現(xiàn)裂縫。此外，施工單位在路橋基礎(chǔ)施工前必須充分了解并做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，確保施工中的所有施工工作在基礎(chǔ)的安全允許范圍內(nèi)進(jìn)行，以確保質(zhì)量。防止在路橋建設(shè)中產(chǎn)生裂縫，影響整體的施工進(jìn)度。

7.設(shè)置科學(xué)合理的應(yīng)力吸收層。

一是設(shè)置好應(yīng)力吸收薄膜。該應(yīng)力吸收薄膜有效抑制裂紋萌生，對裂紋擴展有非常明顯的阻滯作用，可大大降低應(yīng)力強度因子，抗裂作用強。二是使用土工格柵加固瀝青路面。這個措施可以對較大的病害裂紋（車轍裂縫、疲勞裂縫及反射裂紋）起到積極有效的預(yù)防作用。不同格柵類型的性能也大不相同。三是做好新鋪設(shè)的半剛性基層的抗裂工作。對于新鋪設(shè)的半剛性基層，可以在它的上面進(jìn)行鋸縫處理。在卷制結(jié)構(gòu)層之前，必須在基層切割接縫?？p隙的寬度為0.5 厘米，可用瀝青砂或瀝青乳液填充。隨即，快速封閉切縫，然后再碾壓該層。其目的是提前產(chǎn)生更直、更規(guī)則間隔的裂縫，這樣它比自然裂縫更細(xì)、裂縫位移更小，從而避免裂縫邊緣的快速惡化或減緩裂縫貫穿瀝青層。

六、結(jié)語

混凝土裂縫是路橋施工中的常見問題，混凝土裂縫的產(chǎn)生原因很多，每一種都以不同的方式對混凝土產(chǎn)生一定的影響。路橋混凝土裂縫的防治反映了一定的相關(guān)性，需要認(rèn)真分析裂縫的成因，針對裂縫的成因?qū)ふ液线m的解決方案。在道路橋梁施工過程中，施工人員必須全面了解施工過程，努力做到科學(xué)施工。在選材上，選擇優(yōu)質(zhì)的建筑材料，在施工過程中注意施工過程的標(biāo)準(zhǔn)化。采取多種措施減少裂縫的發(fā)生，使道路和橋梁的使用價值得到充分利用。