關(guān)于橋梁施工中裂縫方面的問題探析

黃明瑜　謝麗

摘 要：上世紀(jì)90年代以來，我國交通運輸業(yè)取得了蓬勃的發(fā)展，橋梁建設(shè)規(guī)模和數(shù)量不斷增加。經(jīng)濟(jì)建設(shè)推動了橋梁領(lǐng)域的發(fā)展，同時也對橋梁建設(shè)質(zhì)量也有了更高的要求。當(dāng)前，我國橋梁施工中還存在很多問題，影響著橋梁施工質(zhì)量。其中，橋梁裂縫是最常見的一個問題。裂縫問題已經(jīng)成為影響我國橋梁建設(shè)質(zhì)量、阻礙橋梁建設(shè)行業(yè)健康發(fā)展的重要瓶頸，必須盡快加以解決。文章討論分析了橋梁施工中裂縫產(chǎn)生的原因和影響，然后就如何妥善解決進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：橋梁施工；裂縫；施工技術(shù)

引言

橋梁是綜合運輸體系基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部份。隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)腳步的進(jìn)一步加快，橋梁運輸在我國國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮的作用日漸突出，成為連接區(qū)域經(jīng)濟(jì)和物質(zhì)交流的重要交通節(jié)點。目前，我國的橋梁建設(shè)施工水平已經(jīng)有了很大的提高，但在部分經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，受施工條件所限，橋梁建設(shè)施工難度依然很大。隨著大量橋梁建設(shè)工程的上馬，一些問題也暴露出來。眾多問題中，橋梁施工中裂縫的情況尤為嚴(yán)重，已經(jīng)嚴(yán)重影響了橋梁施工速度、工程質(zhì)量、使用安全和社會經(jīng)濟(jì)效益。

由于影響橋梁施工過程中產(chǎn)生裂縫問題的因素種類繁多、來源廣泛，使得在裂縫產(chǎn)生前進(jìn)行預(yù)防和產(chǎn)生后進(jìn)行補救的困難程度非常高，導(dǎo)致橋梁裂縫問題長期以來一直難以獲得妥善解決，成為影響橋梁工程質(zhì)量的嚴(yán)重問題。橋梁裂縫不僅影響橋梁外部美觀，更直接威脅著橋梁使用安全，嚴(yán)重時甚至可以導(dǎo)致橋梁垮塌事故的發(fā)生，對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命安全造成重大損失。雖然橋梁施工中出現(xiàn)裂縫的原因非常復(fù)雜，以我國現(xiàn)階段的橋梁建設(shè)水平還不能完全妥善予以解決，但是通過積極有效的技術(shù)工程措施，可以在很大程度上對橋梁裂縫的產(chǎn)生進(jìn)行控制，降低裂縫對橋梁工程質(zhì)量的影響，減少安全事故發(fā)生的可能性，保障橋梁的正常使用。

1 橋梁施工過程中出現(xiàn)裂縫的原因分析

一般而言，橋梁施工過程中出現(xiàn)的裂縫現(xiàn)象主要分為兩種：一種稱之為結(jié)構(gòu)性裂縫，由于橋梁自身的承載力不足，載荷超過承載力上限引發(fā)開裂現(xiàn)象；另一種稱之為非結(jié)構(gòu)性裂縫，往往是因為橋梁混凝土構(gòu)件受外力作用發(fā)生收縮，導(dǎo)致變形超過構(gòu)件極限，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。

1.1 荷載裂縫（結(jié)構(gòu)性裂縫）產(chǎn)生的原因

結(jié)構(gòu)性裂縫是橋梁施工中最常見的質(zhì)量問題。由于施工人員安全意識淡漠，沒有嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定使用和放制機(jī)械設(shè)備，造成橋梁的實際受力情況與圖紙設(shè)計載荷之間存在較大差異，同時施工人員對施工設(shè)計圖紙理解上存在偏差，或者沒有按照工藝規(guī)范執(zhí)行正確的施工工序和施工操作，導(dǎo)致橋梁構(gòu)件剛性和強度不足，二者共同作用導(dǎo)致橋梁在施工過程中出現(xiàn)裂縫。結(jié)構(gòu)性裂縫是橋梁載荷超過結(jié)構(gòu)承載力的結(jié)果。即便在設(shè)計中設(shè)置了預(yù)拱度，只要載荷足夠，預(yù)拱消失后橋梁還是會出現(xiàn)裂縫。結(jié)構(gòu)性裂縫根據(jù)所受載荷分為直接應(yīng)力裂縫和間接應(yīng)力裂縫。直接應(yīng)力裂縫就是在外部荷載直接應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫。

1.2 非結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

由于非結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因多種多樣，和結(jié)構(gòu)裂縫相比，其裂縫出現(xiàn)的位置、走向、寬度、大小等外觀表現(xiàn)存在極大的不確定性，更加分散不容易控制。凍脹、溫差以及施工材料是非結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的主要原因。因產(chǎn)生原因不同，裂縫發(fā)生的機(jī)理也不相同。

由于溫度變化產(chǎn)生的裂縫：受內(nèi)部或外部環(huán)境溫度的影響，混凝土構(gòu)件發(fā)生伸縮，當(dāng)各部分伸縮不一致時就會發(fā)生變形，并在構(gòu)件內(nèi)部形成內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力超過構(gòu)件的拉伸強度時就會產(chǎn)生裂縫。

由于凍脹產(chǎn)生的裂縫：當(dāng)環(huán)境溫度低于零度，混凝土內(nèi)部水分凝結(jié)成冰，冰受冷膨脹擠壓混凝土從而在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生向外的應(yīng)力，應(yīng)力超過構(gòu)件承受極限也會產(chǎn)生裂縫。

由于施工材料質(zhì)量問題產(chǎn)生的裂縫：施工材料是否滿足標(biāo)準(zhǔn)是決定橋梁工程是否安全可靠的重要因素。長期以來，因為施工材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而引發(fā)的橋梁質(zhì)量事故屢見不鮮。由水泥、沙子和外加劑混合攪拌而成的混凝土是橋梁建筑最主要的材料。不合格的混凝土?xí)?dǎo)致橋梁建筑的質(zhì)量安全隱患，進(jìn)而影響到到橋梁竣工投入使用后的安全運行和使用壽命。嚴(yán)重的質(zhì)量問題甚至?xí)斐纱髽蚩逅瑥亩{到正常的交通運輸和過往人員的生命財產(chǎn)安全?；炷恋馁|(zhì)量由組成材料的種類、質(zhì)量和配比所決定。舉例來說，沙子粒徑大小不同，與其搭配混合的水泥及拌合水用量也不同，最終混凝土的強度和剛度也不同。如果沙粒過細(xì)，低于施工規(guī)范要求，就會導(dǎo)致橋梁在施工過程中出現(xiàn)大量的裂縫，進(jìn)而影響到整個橋梁的施工質(zhì)量。此外，礦石中云母的含量越高，混凝土拌合用水量也會越多，從而降低水泥和骨料的粘結(jié)力，導(dǎo)致混凝土的強度的下降。

2 緩解橋梁施工過程中產(chǎn)生的裂縫危害的措施

要有效緩解橋梁施工過程中裂縫產(chǎn)生問題，必須從源頭抓起，從建筑設(shè)計、施工建設(shè)以及后期使用等多個環(huán)節(jié)著手，多方發(fā)力，針對裂縫形成原因和產(chǎn)生結(jié)果予以充分處置。

2.1 在橋梁圖紙設(shè)計過程中加強對裂縫問題的預(yù)防

設(shè)計圖紙是工程施工的根本依據(jù)和出發(fā)點。要想解決橋梁施工過程中出現(xiàn)的裂縫問題首先要從橋梁的施工設(shè)計開始。從設(shè)計階段就要對橋梁施工過程產(chǎn)生裂縫的問題予以充分重視和考慮。盡量減少結(jié)構(gòu)突變，避免應(yīng)力集中現(xiàn)象的產(chǎn)生，精細(xì)設(shè)計施工細(xì)節(jié)，提升混凝土構(gòu)件的抗裂性。比如將轉(zhuǎn)角處的棱角轉(zhuǎn)換成圓角，加強構(gòu)造配筋、加強斜向鋼筋等等。通過提高構(gòu)件的承載力，降低應(yīng)力集中，從而可以有效防止或者避免因混凝土收縮與溫度變化而產(chǎn)生的裂縫。同時，由于裂縫無法完全避免，為保障施工質(zhì)量，需要根據(jù)科學(xué)的技術(shù)規(guī)范設(shè)定合理的裂縫存在范圍，從而將橋梁施工過程中產(chǎn)生的裂縫控制在能夠承受的范圍內(nèi)。

2.2 對已出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行修補處理

橋梁竣工投入使用后要定期進(jìn)行檢查養(yǎng)護(hù)和維修，以保障橋梁設(shè)施的運行安全和使用質(zhì)量。其中的一項重要任務(wù)就是對橋梁施工過程中出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行及時的修補處理，以保障其不對橋梁質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。表面修補法，灌漿、嵌縫封堵法，加固封閉法以及電化學(xué)防護(hù)法是應(yīng)用較為廣泛的橋梁裂縫修補處理方法。上述方法各有特點，機(jī)理不同，取得的效果也不同。在實際工作中要根據(jù)具體情況選擇合適的方法進(jìn)行處理。幾種方法中，表面修補法和灌漿、嵌縫封堵法最為常見。表面修補法具有操作簡單、見效快、成本低廉的特點，主要用于修補對橋梁質(zhì)量和使用安全沒有影響的表面縫隙。灌漿、嵌縫法通過將填充材料注入裂縫或裂縫鑿槽中，填充材料硬化后能夠與混凝土構(gòu)件充分粘結(jié)成為一個整體，從而達(dá)到加固橋梁結(jié)構(gòu)、封堵裂縫的目的。該法主要用于有防滲要求或者對整體結(jié)構(gòu)有影響的裂縫的修補。

3 結(jié)束語

綜上所述，導(dǎo)致橋梁施工過程中產(chǎn)生裂縫的原因多種多樣。要保障橋梁工程質(zhì)量和使用安全，必須從工程設(shè)計、施工建設(shè)、后期維護(hù)等所有環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)管和控制。要嚴(yán)格依照國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工要求進(jìn)行精確設(shè)計，從根本上減少裂縫產(chǎn)生的概率；在施工階段要堅決實施科學(xué)有效的質(zhì)量管理，保障各工序的施工質(zhì)量；在日常使用階段要做好維護(hù)保養(yǎng)工作，確保存在的裂縫受到控制，不會擴(kuò)大。

參考文獻(xiàn)

[1]諶強，郭榕.橋梁施工中混凝土裂縫成因分析及處理措施[J].江西建材，2011（03）.

[2]張良川.橋梁施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及應(yīng)對措施[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2010（05）.

[3]朱禮民.橋梁施工混凝土常見裂縫成因及處理[J].民營科技，2010（03）.