橋梁施工中出現橋梁裂縫的原因及對策研究

黃 華 （安徽省交通建設股份有限公司，安徽 合肥 230000）

0 前言

在社會經濟快速發展的客觀需求下，公路橋梁工程越來越多。橋梁裂縫問題是目前困擾橋梁工程施工及實際應用的主要問題，如果不能及時采取有效的解決措施，會影響橋梁行車安全性及使用壽命。要想徹底解決橋梁裂縫問題，還需要從橋梁工程的設計優化及施工質量控制著手，盡可能消除各方面影響因素，確保工程施工質量。

1 橋梁施工出現裂縫問題的原因分析

1.1 溫度影響

橋梁工程中的裂縫問題實際是由多方面因素引起的。首先從外部影響因素來看，溫度變化是導致裂縫形成的主要原因。如果在橋梁工程施工中，混凝土結構暴露在空氣中，受到陽光直曬，或因雨雪天氣等導致溫差變化過大，都容易引起橋梁裂縫問題。這與橋梁工程混凝土結構的材料性質有關，混凝土是由水泥、粗細骨料、水、摻合料等原料拌和而成的，其中水泥材料容易受溫度變化影響，產生不正常的應力作用，導致混凝土結構出現裂縫。溫差變化會引起橋梁混凝土結構內外含水量的非同步變化，進而導致結構內外的張力出現明顯差異，引發裂縫問題。外界的溫差變化還會引起混凝土結構出現局部不均勻收縮的情況，影響混凝土結構的正常固化過程。在其澆筑施工中，混凝土結構內部會保存大量的水泥水化熱，這也是引起混凝土結構內外產生較大溫差的主要原因。因此在橋梁工程中要求使用低水化熱的水泥材料。實際橋梁工程中的裂縫現象如圖1所示。

圖1 實際橋梁工程中的裂縫現象

1.2 橋梁荷載過大

在橋梁工程中，也有許多裂縫問題是前期設計不合理導致的，其中一個較為突出的問題就是橋梁荷載過大，超出其結構承載力極限，進而容易引發橋梁開裂問題。嚴重時還會引發更加可怕的后果，是橋梁使用安全的巨大隱患。在橋梁工程的設計階段，設計人員需要結合橋梁自重、結構設計、車輛荷載要求等方面的因素，通過科學計算，確定橋梁的荷載范圍。只有確保實際使用過程中的車輛荷載處于橋梁可承受荷載范圍內，才能為橋梁的使用安全提供保障。但從工程實際情況來看，一方面由于設計人員對橋梁荷載設計不夠重視，直接套用其他工程的荷載指標，導致實際荷載能力與設計不符。另一方面，隨著社會經濟的發展，地面交通壓力越來越大，許多橋梁都存在超負荷運行的現象。這也增加了橋梁裂縫問題的發生幾率，并對其結構安全性造成威脅。因此，必須提高對橋梁荷載設計的重視，并采取有效的運行維護管理措施，確保橋梁的使用安全性[1]。

1.3 材料配比及應用不合理

在橋梁工程中，如果混凝土材料等的配置和使用不合理，也容易引發橋梁裂縫問題。需要對材料質量進行嚴格控制，通過采用分析計算和試驗等方法，結合工程施工的實際條件，確定混凝土配比，盡可能提高混凝土施工質量。從工程實踐情況來看，不同橋梁工程無法使用同一的材料配比方案。這是由于在實際施工中，混凝土質量會受到施工技術、運輸條件、施工環境等各方面因素的影響，導致其本身質量出現變化。在設計和施工中，要提前分析各方面因素可能對材料質量產生的影響，并采取相應的調節和控制措施?？傮w來看，材料配比設計和控制仍有較大難度，比如天氣溫度過高，容易加快混凝土中水分的蒸發。特別是在拌和站統一配置混凝土的情況下，容易因運輸和準備使用的時間過長，導致混凝土質量發生變化[2]。

2 橋梁施工裂縫問題的解決對策

2.1 合理配置材料，規范施工流程

針對上述容易引起橋梁工程施工裂縫的問題，首先要確保混凝土材料的自身質量，根據工程實際情況，確定混凝土配比，提前掌握各種可能引起混凝土質量變化的因素?；炷翆儆诘湫痛嘈圆牧?，但抗壓能力較強，根據《混凝土結構設計規范》中的規定，目前橋梁工程使用的普通混凝土材料分為十四個等級，從C15到C80，不同強度等級的混凝土材料有不同的抗壓值范圍，比如C30混凝土抗壓范圍在30MPa～35MPa之間。在混凝土材料的配置過程中，需要采取相應的試驗檢測方法，確定混凝土材料強度等級和抗壓能力符合對應等級的要求。其次應對混凝土材料容易受溫差變化影響等特點加以關注，確定材料的干濕度狀態，考慮材料加工、運輸及施工使用中可能受到的影響。應對整個施工流程加以規范，特別是容易忽略的運輸環節，必須采用專用運輸車，并保證運輸車的清潔性，防止在運輸過程中混凝土配比發生變化，如圖2所示。

圖2 混凝土專用運輸車

2.2 準確預估荷載，及時進行調整

在橋梁工程的設計過程中，需要確保其自身承載力符合相關標準要求，從而降低在使用過程中出現裂縫的幾率。在設計過程中，設計人員必須到現場進行勘察，具體了解施工現場的地質水文情況，分析可能對橋梁承載力產生影響的因素。然后結合車流量和氣候等方面的考慮，合理預測橋梁荷載需求，并保證荷載需求在橋梁承載力范圍以內。如果現有設計方案中的橋梁承載力無法滿足荷載需求，則需要對橋梁結構設計等進行調整，避免在橋梁建成后，面臨超負荷運行風險。能夠在設計階段提前發現可能引發裂縫問題的因素，并采取有效的應對措施，不僅有利于提高橋梁工程建設質量，而且能夠幫助工程節省施工成本和以后的運行維護成本。

2.3 控制溫差變化，做好保護措施

在實際工程施工中，溫差變化是影響橋梁裂縫問題的一個主要因素，如果工程施工區域的早晚溫差變化大，或處于高溫、嚴寒等惡劣天氣條件下，都容易對混凝土施工質量造成影響，出現早期裂縫問題。針對這種不可控因素的影響，只能通過在施工和養護階段，采取相應的防護措施，降低橋梁裂縫的發生幾率。應重視橋梁施工的養護工作，及時做好保溫和保濕措施，減小混凝土結構內外的溫差，從而避免出現應力分布不均勻的現象。同時應選擇低水化熱的水泥材料，并通過適當加入粉煤灰等摻合料，減少水泥用量，降低水泥水化熱的影響。通過采取多種應對方法，避免溫度裂縫問題的產生。

3 結束語

綜上所述，橋梁裂縫問題是橋梁工程施工中容易出現的一個質量問題，而且對橋梁的實際使用性能及外表美觀性有嚴重影響。通過對其產生原因和解決對策進行具體研究，可以為實際工程的施工技術質量控制提供參考，通過消除各類負面影響因素，提高技術質量水平，可以有效降低橋梁裂縫問題的發生幾率。