橋梁施工裂縫成因分析及防控措施分析

楊志勇

合誠工程咨詢集團(tuán)股份有限公司（361000）

橋梁施工裂縫成因分析及防控措施分析

楊志勇

合誠工程咨詢集團(tuán)股份有限公司（361000）

文章通過對橋梁施工裂縫成因分析以及控制措施進(jìn)行分析，以期為提高當(dāng)今橋梁施工質(zhì)量提供行之有效的理論參考依據(jù)。

橋梁施工；裂縫成因；防控措施

0 引言

橋梁施工工程由于涉及建設(shè)項目較多、建筑工期普遍較長，因此在橋梁施工中容易出現(xiàn)影響橋梁施工質(zhì)量的狀況。其中工程裂縫就是嚴(yán)重影響橋梁建筑質(zhì)量的問題。只有了解并掌握橋梁施工裂縫的成因，才能有據(jù)可依的采取防范施工裂縫的措施，使橋梁建筑工程質(zhì)量符合建筑施工整體質(zhì)量要求。為了使當(dāng)今橋梁建筑工程質(zhì)量能夠得到有效控制，分析橋梁裂縫成因及防控措施顯得尤為重要。

1 橋梁施工裂縫成因

1.1 橋梁荷載引起的裂縫

在當(dāng)今道路體系中橋梁是較為重要的交通樞紐，由于通行車輛較多，要求橋梁具有一定的荷載能力，從而適應(yīng)過往車輛的重力及動力引起的不同形式的荷載能力。然而，在橋梁施工設(shè)計過程中經(jīng)常出現(xiàn)實際承載力與橋梁自身承載能力嚴(yán)重不符的現(xiàn)象，在日積月累的超負(fù)荷壓力下，橋梁就會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，嚴(yán)重時還會引起橋梁工程結(jié)構(gòu)塌陷或斷裂等嚴(yán)重質(zhì)量事故。與此同時，大型機(jī)械設(shè)備在橋梁施工過程中較為常見，體型、重量均龐大的機(jī)械設(shè)備若放置在橋梁中的位置不合理，就會給橋梁帶來多余荷載，若不加控制則會造成橋梁因荷載過大而引起裂縫問題。

1.2 內(nèi)外濕度不均勻引起的干縮裂縫

橋梁施工過程中混凝土是較為常用的施工材料，在較長周期內(nèi)以混凝土材料為主體的橋梁工程會出現(xiàn)竣工時間差，需要對先施工結(jié)束的混凝土工程進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，避免因混凝土內(nèi)外濕度不均勻引起干縮裂縫問題。橋梁施工中，受施工環(huán)境以及養(yǎng)護(hù)人員技術(shù)水平等客觀因素影響，橋梁工程中的混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量參差不齊。水分蒸發(fā)速度過快引起的干縮變形使橋梁混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外出現(xiàn)拉力差，若修復(fù)不及時則會出現(xiàn)混凝土裂縫問題。

1.3 土質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定引起的沉陷裂縫

橋梁施工通常會選在地勢陡峭、人煙稀少環(huán)境嚴(yán)峻的地域，以減少對城市化建設(shè)以及社會發(fā)展的消極影響。橋梁工程在土質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的地域內(nèi)進(jìn)行施工，天氣及環(huán)境的轉(zhuǎn)變會影響橋梁施工穩(wěn)定性。如果橋梁施工地為軟土地基恰逢雨季，則會因軟土地基含水量過高而造成橋梁工程沉降問題，當(dāng)沉降現(xiàn)象出現(xiàn)后橋梁會因受到的重力不均勻出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重影響橋梁施工質(zhì)量。

1.4 溫差過大引起的裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)會因為內(nèi)外溫差過大及熱脹冷縮原因出現(xiàn)裂縫，橋梁工程在施工過程中存在水化熱現(xiàn)象,會引起混凝土施工結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度不穩(wěn)定，過高的內(nèi)部溫度會將混凝土結(jié)構(gòu)溫差逐漸拉大，造成混凝土結(jié)構(gòu)因溫差問題出現(xiàn)裂縫。除了施工原因引起的結(jié)構(gòu)溫差過大外，施工環(huán)境溫度變化也會引起橋梁工程中混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫差現(xiàn)象并引起裂縫問題，例如在冬季施工過程中由于環(huán)境溫度過低，混凝土內(nèi)部會因溫度驟降而出現(xiàn)水凝及結(jié)冰現(xiàn)象，這會促使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)膨脹，一旦膨脹面積超出混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)承受范圍，則會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫問題。

1.5 混凝土收縮引起的裂縫

在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑5 h后會出現(xiàn)收縮性裂縫，這是源于在混凝土澆筑后的冷卻過程中會出現(xiàn)強(qiáng)烈的水化反應(yīng)，而水化反應(yīng)過程中會帶走混凝土表面大量的水分，使混凝土表面出現(xiàn)收縮性裂縫。與此同時，若混凝土材料在澆筑及運輸過程中操作不當(dāng)?shù)热藶橐蛩?，則會嚴(yán)重影響混凝土自身質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，為混凝土出現(xiàn)收縮裂縫埋下隱患[1]。

2 橋梁施工裂縫防控措施

2.1 合理規(guī)劃橋梁施工方案，科學(xué)設(shè)計橋梁荷載力

由于橋梁施工受地質(zhì)、土壤、環(huán)境以及地理位置等客觀因素影響較大，因此在進(jìn)行橋梁規(guī)劃方案設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)趕赴施工現(xiàn)場對實地進(jìn)行考察，結(jié)合當(dāng)?shù)厮?、地理條件以及周邊自然環(huán)境做出科學(xué)規(guī)劃，并設(shè)置合理的載荷力，促使橋梁在施工之初就確保合理性與可行性。在進(jìn)行橋梁荷載力的科學(xué)設(shè)計時可以通過對鋼筋的合理規(guī)劃與布局，從而滿足橋梁施工承建要求。與此同時，橋梁規(guī)劃方案設(shè)計者應(yīng)充分考慮橋梁排水性能，確保橋梁平整度符合橋面排水需求，從而降低橋梁結(jié)構(gòu)因雨水腐蝕而出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)裂縫機(jī)率。

2.2 選用優(yōu)質(zhì)的混凝土材料，優(yōu)化混凝土配合比

由于在橋梁施工過程中混凝土材料必不可少，因此應(yīng)通過選用優(yōu)質(zhì)混凝土材料及控制混凝土材料穩(wěn)定性，嚴(yán)格執(zhí)行國家相關(guān)結(jié)構(gòu)材料及技術(shù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，選購質(zhì)量過硬的混凝土材料，并對進(jìn)入施工現(xiàn)場的混凝土材料做必要的性能檢測和試驗，從而使橋梁工程裂縫問題從原材料上得到有效控制。在確定混凝土結(jié)構(gòu)配比時,要嚴(yán)格依照既定設(shè)計操作，確保橋梁施工質(zhì)量符合工程要求。

2.3 合理控制溫度，消除橋梁裂縫隱患

由于混凝土結(jié)構(gòu)會因內(nèi)外溫差過大而出現(xiàn)裂縫問題，因此應(yīng)在橋梁施工過程中做好混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作，選擇適當(dāng)?shù)姆绞娇刂茰囟?。例如，在施工過程中可以選擇發(fā)熱量較小的混凝土材料，降低水化熱對結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度的影響，在炎熱夏季則可采用灑水等方式為混凝土結(jié)構(gòu)做降溫處理，并降低因混凝土表面水分蒸發(fā)而出現(xiàn)裂縫的機(jī)率。

2.4 提高混凝土剛性，確?；炷恋淖陨碣|(zhì)量

混凝土作為橋梁施工過程中重要的材料，可以通過提高其剛性加強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性、承載力以及抗壓能力,這需要混凝土從采購開始做好質(zhì)量管控，并做好運輸與現(xiàn)場配比工作。依照事先制定的結(jié)構(gòu)配比，從而提高混凝土剛性，避免因混凝土自身質(zhì)量問題造成橋梁施工出現(xiàn)裂縫。

2.5 嚴(yán)格規(guī)范混凝土施工，確保施工質(zhì)量

混凝土施工工藝需要技術(shù)人員嚴(yán)格按照既定施工工藝按部就班的落實，并依照工程既定要求落實混凝土養(yǎng)護(hù)工作。例如，當(dāng)因施工問題而出現(xiàn)混凝土裂縫時,可緊急采取涂刷強(qiáng)防腐材料的方法，避免裂縫進(jìn)一步惡化，促使混凝土施工更科學(xué)高效。

2.6 加強(qiáng)橋梁后期養(yǎng)護(hù)工作

橋梁在施工結(jié)束后應(yīng)做好養(yǎng)護(hù)工作，安排專業(yè)人員定期對橋梁容易出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題檢查，并及時做好維修保養(yǎng)，例如對在使用過程中出現(xiàn)潛在裂縫的橋面及時做好補(bǔ)丁，從而增強(qiáng)橋梁穩(wěn)固性并延長使用壽命。

3 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)今橋梁施工項目越來越多，作為惠及民生的重要工程，其建筑質(zhì)量受到了社會各界的廣泛關(guān)注，因此施工單位應(yīng)充分了解橋梁裂縫的成因，并依據(jù)裂縫出現(xiàn)原因做好相應(yīng)對策，從而達(dá)到提高橋梁工程質(zhì)量的目的。

[1]周彥鋒.道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防措施分析[J].江西建材,2015(10):189,193.