橋梁施工中裂縫問題的預(yù)防策略

張繼國 中鐵十七局集團(tuán)第二工程有限公司工程師

近年來，道路橋梁工程中裂縫問題頻發(fā)，不僅降低了道路的使用質(zhì)量，還對公眾的出行安全及地區(qū)間的和諧發(fā)展造成了不利影響。橋梁施工中的裂縫問題比較常見，產(chǎn)生的原因也多種多樣，主要有橋梁整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、橋梁施工方法不當(dāng)?shù)确矫娴脑?。施工主體在施工前和施工過程中，要針對橋梁施工中可能出現(xiàn)裂縫的情況進(jìn)行深入的研究和分析，并根據(jù)實(shí)際情況制定和實(shí)施相應(yīng)的裂縫問題預(yù)防策略，有效的防范裂縫問題。

1 裂縫對橋梁施工的危害性分析

橋梁施工，是橋梁工程從圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)物、從規(guī)劃轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)也是決定橋梁工程質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。在施工過程中，除了要對一些常見橋梁施工問題進(jìn)行論證、分析和防范外，還要對橋梁施工問題的危害性進(jìn)行深入性、前瞻性分析[1]。就裂縫問題來說，其危害性主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1.1 增加橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)

處于施工階段的橋梁出現(xiàn)裂縫，雖然表面看起來不大，并且比較分散，但已經(jīng)構(gòu)成了一種風(fēng)險(xiǎn)因素。裂縫會(huì)隨著施工進(jìn)度的推進(jìn)而不斷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致橋梁局部或者整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、損壞等情況，威脅施工過程中的工程安全性、穩(wěn)定性。例如，一些裂縫會(huì)隨著施工機(jī)械路面的碾壓不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致橋梁主體結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，使橋梁存在坍塌的風(fēng)險(xiǎn)[2]。

1.2 威脅橋梁使用安全

橋梁工程建設(shè)實(shí)踐表明，施工階段出現(xiàn)的安全性隱患，很有可能會(huì)在橋梁工程交付使用后出現(xiàn)安全性問題。因此，防范于未然，是橋梁工程施工中的安全性責(zé)任。雖然施工階段出現(xiàn)的細(xì)微裂縫并未影響橋梁工程的推進(jìn)和驗(yàn)收，但這些裂縫會(huì)因?yàn)楹笃陬l繁的使用和自然因素的影響，不斷擴(kuò)大，最終發(fā)生結(jié)構(gòu)損壞等問題，影響使用的安全性。例如，一些交付的橋梁會(huì)在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)外露，嚴(yán)重影響了橋梁使用的安全性和穩(wěn)定性，增加了橋梁使用的風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 延誤橋梁工程施工進(jìn)度

橋梁工程施工是一項(xiàng)綜合性施工項(xiàng)目，各工序依序開展，才能夠保證工程的順利推進(jìn)。一旦橋梁施工中發(fā)現(xiàn)裂縫，施工方就要進(jìn)行裂縫原因的調(diào)查、論證，并結(jié)合調(diào)查原因提出相應(yīng)的糾正或補(bǔ)救措施，待處理完畢后，才能恢復(fù)正常施工工序和進(jìn)度。顯然，裂縫問題的出現(xiàn)，會(huì)使橋梁工程整體的施工進(jìn)度放緩甚至停滯，導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目難以在計(jì)劃的時(shí)間段內(nèi)保質(zhì)保量完成[3]。

2 橋梁施工中出現(xiàn)裂縫的原因

施工階段，橋梁出現(xiàn)裂縫的原因往往是多方面的，并且是各類原因交叉影響的結(jié)果。對于施工方來說，需要結(jié)合橋梁施工現(xiàn)狀，明確裂縫問題產(chǎn)生的可能性原因，并根據(jù)原因采取相應(yīng)的預(yù)防措施，提高裂縫防范的針對性和有效性。綜合來看，引起橋梁裂縫的原因主要有以下幾方面：

2.1 橋梁設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)不嚴(yán)謹(jǐn)

橋梁設(shè)計(jì)是橋梁施工的前序活動(dòng)，也是決定如何施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。雖然施工方會(huì)在施工前安排相關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場查勘，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)制定相應(yīng)的橋梁施工可行性方案，經(jīng)相關(guān)主體審批通過后，才能開始正式施工。

但是，設(shè)計(jì)階段關(guān)注的重點(diǎn)主要在于施工圖紙繪制、施工材料配備、設(shè)備調(diào)度以及施工人員組織安排等，缺乏對施工過程中可能出現(xiàn)的裂縫等細(xì)節(jié)性問題針對性、具體性的論證，導(dǎo)致施工中對裂縫問題的考慮不夠嚴(yán)謹(jǐn)。例如，設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)方主要對參與施工的各部門、各工種進(jìn)行職能分配，忽視了施工質(zhì)量管控中裂縫問題檢查的人員調(diào)度，可能會(huì)導(dǎo)致裂縫問題的分析、考察、上報(bào)和整改等工作缺乏針對性，造成裂縫問題的防范與管控措施存在滯后性[4]。

同時(shí)，部分橋梁設(shè)計(jì)者出于壓縮設(shè)計(jì)時(shí)間的考慮，在實(shí)際設(shè)計(jì)中照搬以往橋梁工程設(shè)計(jì)的方案，對橋梁的荷載等因素缺乏針對性的論證和設(shè)計(jì)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案與橋梁工程的實(shí)際情況不符，從而造成實(shí)際設(shè)計(jì)的橋梁荷載與施工要求的荷載量存在較大差距，引起施工中因?yàn)楹奢d過大而出現(xiàn)的裂縫問題。

2.2 施工材料采購與加工不規(guī)范

橋梁施工是一種投資性的活動(dòng)。雖然施工方在施工中會(huì)嚴(yán)格按照施工圖紙的要求進(jìn)行施工，但在施工材料采購與加工等可能造成施工成本增加的環(huán)節(jié)，施工方會(huì)因?yàn)檫^多地考慮施工成本而有意降低材料采購與加工的標(biāo)準(zhǔn)，將一些不合格的施工材料應(yīng)用到橋梁中，增加了橋梁裂縫問題產(chǎn)生的概率。例如，施工方為降低施工水泥的成本，與一些小水泥廠合作，造成施工使用的水泥強(qiáng)度不足，導(dǎo)致施工后橋梁混凝土結(jié)構(gòu)開裂。

2.3 外部環(huán)境因素管控不力

外部環(huán)境因素，是影響橋梁施工質(zhì)量的重要性因素，同時(shí)也是容易被施工方忽略的因素。在施工中，容易造成橋梁出現(xiàn)裂縫的外部環(huán)境因素主要有橋梁荷載力過大和橋梁溫差缺乏干預(yù)。其中，橋梁荷載力過大是指施工方在施工、運(yùn)輸物料等過程中，缺乏對搭建橋梁現(xiàn)有承載力的基本評估，導(dǎo)致荷載量超標(biāo)，出現(xiàn)裂縫；橋梁溫差缺乏干預(yù)是指施工方對剛剛鋪設(shè)好的橋梁主體缺乏基礎(chǔ)性的內(nèi)外部溫差調(diào)節(jié)，導(dǎo)致溫差過大，使橋梁結(jié)構(gòu)體急劇變形，進(jìn)而發(fā)生裂縫[5]。

2.4 地基處理不良

地基是承載橋梁重量的基礎(chǔ)。雖然施工方在施工過程中會(huì)采取一定的措施對地基進(jìn)行加固性處理，確保地基的穩(wěn)定性和承重性。但是，由于橋梁地基周邊環(huán)境的復(fù)雜性，以及施工方對地基查勘、處理的粗糙性，會(huì)出現(xiàn)地基不牢固的情況，一旦施工過程中橋梁荷載力過大，就會(huì)出現(xiàn)地基下陷的情況，導(dǎo)致相鄰橋梁的路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

3 預(yù)防橋梁施工中裂縫的策略

3.1 強(qiáng)化橋梁設(shè)計(jì)階段的裂縫問題論證

在前期的橋梁設(shè)計(jì)過程中，施工方要加強(qiáng)與設(shè)計(jì)方之間的協(xié)作，安排專門的人員加入到設(shè)計(jì)小組中，跟隨設(shè)計(jì)人員進(jìn)行現(xiàn)場查勘，并從裂縫問題管控的角度明確施工現(xiàn)場、施工環(huán)節(jié)的相關(guān)要求和注意事項(xiàng)，為后續(xù)施工環(huán)節(jié)的裂縫問題預(yù)防提供前瞻性的資料信息參考。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，要先做好橋梁施工現(xiàn)場的勘測工作，通過相應(yīng)的勘測技術(shù)手段來獲取準(zhǔn)確、全面、客觀的數(shù)據(jù)信息，全面了解施工現(xiàn)場的地形、水文等各種地質(zhì)條件，為橋梁設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)信息。此外，設(shè)計(jì)人員還要從橋梁施工中裂縫問題產(chǎn)生的原因分析和問題管控角度進(jìn)行施工方案論證確保最終的橋梁設(shè)計(jì)方案真正科學(xué)、合理和嚴(yán)謹(jǐn)。

3.2 規(guī)范施工材料采購與使用

施工材料是影響橋梁施工質(zhì)量的重要因素，同時(shí)也直接決定著橋梁的荷載力。在當(dāng)前以市場為導(dǎo)向的材料流通與供給環(huán)境下，施工方要嚴(yán)格按照施工要求采購質(zhì)量合格的材料，杜絕使用不合格的材料進(jìn)行施工。同時(shí)，施工方要加強(qiáng)對現(xiàn)場材料管控方面的監(jiān)管指導(dǎo)，減少自然因素對施工材料性能的損壞。在對材料進(jìn)行加工過程中，施工方要加強(qiáng)對加工人員的培訓(xùn)和考核，確保材料加工的結(jié)果達(dá)到橋梁施工材料使用的要求。當(dāng)然，考慮到施工材料采購、加工、使用的流程性，施工方應(yīng)安排專門的質(zhì)檢人員，對施工材料采購、進(jìn)場、管理以及施工等全流程進(jìn)行跟蹤監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)材料問題，及時(shí)匯報(bào)解決，確保材料合格[6]。

3.3 合理管控外部環(huán)境因素

外部環(huán)境因素會(huì)間接地影響到橋梁的質(zhì)量，但其對橋梁裂縫等問題的促進(jìn)作用也是十分明顯的。在實(shí)際的橋梁施工中，施工方要明確已經(jīng)搭設(shè)好的橋梁路段的荷載力，禁止超過荷載標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械、設(shè)備通過橋梁路段。同時(shí)，施工方要根據(jù)施工區(qū)域的氣候條件，對橋梁結(jié)構(gòu)中的內(nèi)外部溫差進(jìn)行相應(yīng)的管控，通過灑水、鋪設(shè)遮陽網(wǎng)等方式減少內(nèi)外部溫差，保證橋梁結(jié)構(gòu)整體的溫度均衡。

3.4 嚴(yán)格處理橋梁地基

考慮到地基對整座橋梁穩(wěn)定性和安全性的影響，施工方在前期的地基處理過程中要確保地基的牢固性，避免施工過程中出現(xiàn)的地基松動(dòng)等問題。要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)澆筑相應(yīng)的混凝土，保證地基的承重性能。同時(shí)，施工方要評估地基在較大荷載條件下的穩(wěn)定性，并采取相應(yīng)的加固措施，確保地基的穩(wěn)定性，避免地基不牢，從而出現(xiàn)裂縫問題。例如，對于土質(zhì)松軟、易出現(xiàn)塌陷情況的橋梁地基位置，可以采用復(fù)合地基進(jìn)行地基的加固處理，確保橋梁地基的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

橋梁施工技術(shù)不斷提高，橋梁工程施工的能力和效果也得到持續(xù)提升。然而，由于施工環(huán)境、施工方法等因素的影響，在橋梁施工中經(jīng)常會(huì)發(fā)生裂縫問題，不僅影響橋梁整體的美觀，還容易引起橋梁結(jié)構(gòu)變化，威脅后期橋梁使用的安全性和穩(wěn)定性。預(yù)防裂縫問題是橋梁工程施工中的重要事宜。目前，雖然施工方能夠通過科學(xué)規(guī)劃、嚴(yán)格施工來管控裂縫問題，但由于缺乏系統(tǒng)、深入的裂縫問題預(yù)防機(jī)制，導(dǎo)致施工中的裂縫問題并沒有得到有效的控制和解決，增加了橋梁的風(fēng)險(xiǎn)度。面對這種情況，就需要施工方結(jié)合以往的典型施工案例，總結(jié)裂縫問題的預(yù)防經(jīng)驗(yàn)，提高橋梁施工的整體質(zhì)量和效果。