橋梁施工中出現(xiàn)裂縫的成因與預(yù)防措施探討

雷紅巍

（中交路橋建設(shè)有限公司總承包分公司，北京 101400）

0 引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn)是地區(qū)之間的差異，公路橋梁作為連接不同城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的橋梁，是促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。因此，橋梁的質(zhì)量不容忽視。但是，路橋施工的質(zhì)量難以控制，這是因?yàn)槁窐蚴┕な苁┕きh(huán)境困難，施工周期長(zhǎng)，施工工藝復(fù)雜等諸多因素的影響。例如，建筑物中的裂縫問(wèn)題使橋梁更加不安全。潛在的危險(xiǎn)不僅影響橋梁的生活，而且影響人們活動(dòng)的安全，不利于城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，在橋梁的建設(shè)中應(yīng)注意對(duì)研究和防裂措施的影響。

1 橋梁施工中的裂縫成因分析

1.1 工程設(shè)計(jì)存在缺陷

在這個(gè)階段，出現(xiàn)在橋梁裂縫中的裂縫與結(jié)構(gòu)缺陷直接相關(guān)。在設(shè)計(jì)橋梁時(shí)，某些過(guò)程并不理想。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果沒(méi)有嚴(yán)格的技術(shù)要求，橋梁更容易開裂。通常，橋梁設(shè)計(jì)需要保持足夠的科學(xué)屬性和標(biāo)準(zhǔn)化。否則，將損害主體的穩(wěn)定性，改善主體的負(fù)載能力，甚至使主體變形。在橋梁建設(shè)的后期，如果沒(méi)有嚴(yán)格的監(jiān)督，施工監(jiān)督職責(zé)和項(xiàng)目疏忽，將無(wú)法達(dá)到施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，橋梁也會(huì)裂開。另外，橋梁設(shè)計(jì)經(jīng)常不能在圖紙中準(zhǔn)確地標(biāo)注各種數(shù)據(jù)，并且各種數(shù)據(jù)通常不符合該標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致橋梁易碎，甚至可能出現(xiàn)施工錯(cuò)誤。

1.2 建筑材料存在質(zhì)量問(wèn)題

仔細(xì)考慮溫度和空氣質(zhì)量，以使橋梁材料符合相關(guān)要求，橋梁建設(shè)中的某些物質(zhì)控制并不完善。比如不適當(dāng)?shù)幕炷習(xí)?dǎo)致裂縫。

1.3 因溫度造成的裂縫

溫度也是正在施工的道路裂縫以及隨后形成的橋梁結(jié)構(gòu)的主要原因之一。通常，水泥在水化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量。在水化過(guò)程中，1000g 水泥釋放至少370J 的熱量。因此，當(dāng)釋放大量熱量時(shí)，整個(gè)道路的溫度進(jìn)一步升高，當(dāng)溫度達(dá)到85°C 時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常發(fā)生變化。當(dāng)溫度應(yīng)力達(dá)到一定水平時(shí)，會(huì)出現(xiàn)裂紋，并且裂紋的變化程度會(huì)隨著時(shí)間而增加。這會(huì)影響整個(gè)橫截面的使用。

1.4 施工過(guò)程中的多種因素

在橋梁的施工中，最重要的環(huán)節(jié)是施工過(guò)程，其中有許多因素可能導(dǎo)致施工裂縫。首先，如果所選材料的質(zhì)量差或所選材料不適合用于建筑，則所選用于建筑的材料會(huì)在建筑物中引起開裂問(wèn)題。其次，施工人員的影響。如果施工單位選拔的施工人員不具備技術(shù)資格，則整個(gè)施工工作可能不合格，施工過(guò)程可能不合理，過(guò)程可能被濫用等，這樣會(huì)大大降低道路質(zhì)量。

1.5 荷載預(yù)算不準(zhǔn)確

在橋梁的建造過(guò)程中，會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)性裂縫（也稱為應(yīng)力裂縫）。這主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)工程師沒(méi)有考慮道路和橋梁的承載力以及施工初期混凝土結(jié)構(gòu)的承載力，支撐和強(qiáng)度不足而導(dǎo)致的裂紋。在修建橋梁時(shí)，必須將機(jī)械設(shè)備和建筑材料結(jié)合起來(lái)。如果橋梁的承載力不足，則在極高的載荷下會(huì)發(fā)生建筑裂縫。另外，在施工過(guò)程中可能會(huì)形成影響混凝土結(jié)構(gòu)的開口。當(dāng)較大的外力作用于混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的初始載荷發(fā)生變化，無(wú)法維持外力，并且結(jié)構(gòu)破裂。不僅如此，而且一些建筑工人對(duì)質(zhì)量不是很了解，因此他們正在通過(guò)趕進(jìn)度、偷工減料和節(jié)省材料來(lái)尋求個(gè)人利益，因此項(xiàng)目的工作量可以間接地更改，并且在負(fù)載下變得容易開裂，這將大大降低橋梁的項(xiàng)目質(zhì)量。

2 橋梁施工中裂縫的種類

結(jié)構(gòu)強(qiáng)度通常是指橋梁暴露于外部因素并經(jīng)受超過(guò)可忍受的最大屈服強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)象。在橋梁的建造過(guò)程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)力源經(jīng)常引起裂縫。承載裂紋是應(yīng)力裂紋的主要形式。從而使裂縫問(wèn)題更加嚴(yán)重，整個(gè)裂縫成為阻礙道路使用的主要障礙。因此，從早期預(yù)防到后期維修，都需要適當(dāng)?shù)奶幚?，以防止其影響道路使用和交通安全?/p>

3 橋梁施工中裂縫產(chǎn)生的危害

在我國(guó)，用于橋梁建設(shè)的主要原材料是鋼和混凝土，隱藏的問(wèn)題不容忽視?；炷梁苋菀妆┞对谕饨缈諝鉁囟认?。結(jié)果，橋梁極易受到建筑裂縫的影響，這會(huì)嚴(yán)重影響橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。這對(duì)于車輛和行人構(gòu)成嚴(yán)重威脅，涉及橋梁破裂的風(fēng)險(xiǎn)。

3.1 加快鋼筋的腐蝕

橋梁建設(shè)的主要材料是鋼筋和混凝土，它們構(gòu)成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。橋梁的施工裂縫會(huì)使鋼棒暴露在空氣中，空氣中有水蒸氣，這會(huì)加速鋼棒的腐蝕?；蛘?，如果水進(jìn)入建筑物的裂縫并對(duì)其起作用，這也會(huì)加速鋼筋的腐蝕。因此，需要大大提高鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，否則整個(gè)橋梁設(shè)計(jì)隱藏許多潛在的安全威脅。

3.2 縮短使用壽命

城市的規(guī)模在逐步擴(kuò)大，游客人數(shù)也在增加。城市之間和城市內(nèi)部的道路和橋梁的建造數(shù)量和規(guī)模在不斷擴(kuò)大，需要投入更多的建筑資源。所以有必要保證施工質(zhì)量，延長(zhǎng)路橋的使用壽命。但是，路橋施工中的裂縫會(huì)對(duì)項(xiàng)目造成連續(xù)，無(wú)形的長(zhǎng)期損害，從而大大降低了路橋的質(zhì)量并縮短其使用壽命。

4 橋梁施工中的裂縫預(yù)案措施

4.1 優(yōu)化施工過(guò)程

施工過(guò)程管理不僅包括施工過(guò)程質(zhì)量審查，還包括施工過(guò)程質(zhì)量控制，裂縫只能通過(guò)優(yōu)化施工過(guò)程來(lái)避免?；趯?duì)各種原材料的嚴(yán)格質(zhì)量控制來(lái)創(chuàng)造制冷或保溫材料，原材料需要正確存儲(chǔ)，特別是在炎熱和干燥的季節(jié)。為了保證鋼筋混凝土表層的厚度和鋼筋的寬度，鋼筋的寬度值直接影響整個(gè)橋面路面的安全性能和整體質(zhì)量。另外，由于混凝土的注入過(guò)程對(duì)于道路的形成非常重要，有必要加強(qiáng)對(duì)振動(dòng)過(guò)程的控制，并控制振動(dòng)的頻率和時(shí)間，振動(dòng)不足會(huì)導(dǎo)致空隙并影響最終的水泥和混凝土路面結(jié)構(gòu)。另外，請(qǐng)勿過(guò)度振動(dòng)混凝土，否則，可能會(huì)發(fā)生凝結(jié)裂紋。對(duì)于混凝土澆筑工作，必須聘請(qǐng)專業(yè)操作員或在專業(yè)操作員的監(jiān)督下進(jìn)行建筑。澆筑完成后，需要正確清潔混凝土表面，采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施、涂層等，以減少混凝土表面暴露在空氣中的時(shí)間，并避免表面過(guò)度干燥。固化時(shí)間取決于水泥的類型，例如，火山灰之類的水泥不應(yīng)硬化超過(guò)14d。另一方面，需要相應(yīng)地延長(zhǎng)諸如橋梁之類的大量混凝土的硬化時(shí)間，保持混凝土表面濕潤(rùn)也是保持混凝土結(jié)構(gòu)的重要方法。簡(jiǎn)而言之，通過(guò)專門從事建筑技術(shù)，建筑材料的質(zhì)量控制以及加強(qiáng)施工后的路面養(yǎng)護(hù)，可以有效減少裂縫（圖1 為施工過(guò)程中的混凝土澆筑過(guò)程）。

4.2 加強(qiáng)在設(shè)計(jì)階段的監(jiān)管，提高橋梁工程的承載能力

圖1 混凝土澆筑過(guò)程

如果需要全面實(shí)施道路或橋梁項(xiàng)目，則設(shè)計(jì)階段至關(guān)重要。設(shè)計(jì)橋梁時(shí)，如果要提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量并減少開裂的可能性，則在查看橋梁結(jié)構(gòu)圖時(shí)需要在本地進(jìn)行。參數(shù)重新驗(yàn)證可確保所有橋梁設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)都是準(zhǔn)確和完整的。當(dāng)然，這不僅意味著相關(guān)人員需要更多地注意項(xiàng)目圖紙存在缺陷的地方，而且還需要嚴(yán)格控制整個(gè)項(xiàng)目。在橋梁的建設(shè)中，通常存在“細(xì)節(jié)”問(wèn)題來(lái)確定成功或失敗。因此，在設(shè)計(jì)橋梁時(shí)，有必要在工程圖設(shè)計(jì)階段進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，然后再查看項(xiàng)目。特別是，應(yīng)該對(duì)容易出現(xiàn)問(wèn)題的區(qū)域進(jìn)行多次檢查，以避免發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題在施工過(guò)程中，導(dǎo)致整個(gè)施工過(guò)程存在安全隱患。此外，即使設(shè)計(jì)順利完成，在實(shí)際的橋梁施工過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員也應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，盡快與設(shè)計(jì)部門的工作人員聯(lián)系。避免在施工過(guò)程中因模棱兩可而導(dǎo)致的整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中的錯(cuò)誤，通過(guò)與設(shè)計(jì)部門的員工及時(shí)溝通，在設(shè)計(jì)階段指導(dǎo)整個(gè)施工項(xiàng)目的施工方向，并通過(guò)設(shè)計(jì)在施工過(guò)程中避免產(chǎn)生。整個(gè)設(shè)計(jì)階段是橋梁建設(shè)的主要內(nèi)容。只有在設(shè)計(jì)階段沒(méi)有錯(cuò)誤，我們才能保證施工的順利進(jìn)行。然后，在施工期間，施工人員需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，計(jì)劃并商定項(xiàng)目的總體情況。通過(guò)在橋梁施工中仔細(xì)選擇和設(shè)計(jì)鋼、水泥和混凝土以及設(shè)計(jì)圖，計(jì)算出整個(gè)橋梁的整個(gè)結(jié)構(gòu)的荷載，選擇可以保證橋梁荷載的材料，確保建筑材料的選擇是正確和明智的，最大限度延長(zhǎng)橋梁項(xiàng)目的壽命，并方便地下人員的工作。施工質(zhì)量是生活中的重中之重，還可以避免橋梁出現(xiàn)工程裂縫。

5 結(jié)語(yǔ)

相關(guān)人員需要廣泛分析橋梁施工裂縫的成因和預(yù)防措施，因此，在修建橋梁的整個(gè)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格檢查每個(gè)環(huán)節(jié)。除了與結(jié)構(gòu)鏈接和施工中使用的材料有關(guān)的問(wèn)題外，施工人員的專業(yè)素養(yǎng)也影響到整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量。在施工過(guò)程中，施工人員會(huì)根據(jù)各種施工要求不斷改進(jìn)橋梁的整體結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步減少開裂的可能性，確保橋梁的安全，并延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。