關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90年代以來，我國交通運輸業取得了蓬勃的發展，橋梁建設規模和數量不斷增加。經濟建設推動了橋梁領域的發展，同時也對橋梁建設質量也有了更高的要求。當前，我國橋梁施工中還存在很多問題，影響著橋梁施工質量。其中，橋梁裂縫是最常見的一個問題。裂縫問題已經成為影響我國橋梁建設質量、阻礙橋梁建設行業健康發展的重要瓶頸，必須盡快加以解決。文章討論分析了橋梁施工中裂縫產生的原因和影響，然后就如何妥善解決進行探討。

關鍵詞：橋梁施工；裂縫；施工技術

引言

橋梁是綜合運輸體系基礎設施的重要組成部份。隨著我國現代化建設腳步的進一步加快，橋梁運輸在我國國民經濟中發揮的作用日漸突出，成為連接區域經濟和物質交流的重要交通節點。目前，我國的橋梁建設施工水平已經有了很大的提高，但在部分經濟欠發達地區，受施工條件所限，橋梁建設施工難度依然很大。隨著大量橋梁建設工程的上馬，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重，已經嚴重影響了橋梁施工速度、工程質量、使用安全和社會經濟效益。

由于影響橋梁施工過程中產生裂縫問題的因素種類繁多、來源廣泛，使得在裂縫產生前進行預防和產生后進行補救的困難程度非常高，導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量的嚴重問題。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，嚴重時甚至可以導致橋梁垮塌事故的發生，對社會經濟發展和人民生命安全造成重大損失。雖然橋梁施工中出現裂縫的原因非常復雜，以我國現階段的橋梁建設水平還不能完全妥善予以解決，但是通過積極有效的技術工程措施，可以在很大程度上對橋梁裂縫的產生進行控制，降低裂縫對橋梁工程質量的影響，減少安全事故發生的可能性，保障橋梁的正常使用。

1 橋梁施工過程中出現裂縫的原因分析

一般而言，橋梁施工過程中出現的裂縫現象主要分為兩種：一種稱之為結構性裂縫，由于橋梁自身的承載力不足，載荷超過承載力上限引發開裂現象；另一種稱之為非結構性裂縫，往往是因為橋梁混凝土構件受外力作用發生收縮，導致變形超過構件極限，進而產生裂縫。

1.1 荷載裂縫（結構性裂縫）產生的原因

結構性裂縫是橋梁施工中最常見的質量問題。由于施工人員安全意識淡漠，沒有嚴格按照有關規定使用和放制機械設備，造成橋梁的實際受力情況與圖紙設計載荷之間存在較大差異，同時施工人員對施工設計圖紙理解上存在偏差，或者沒有按照工藝規范執行正確的施工工序和施工操作，導致橋梁構件剛性和強度不足，二者共同作用導致橋梁在施工過程中出現裂縫。結構性裂縫是橋梁載荷超過結構承載力的結果。即便在設計中設置了預拱度，只要載荷足夠，預拱消失后橋梁還是會出現裂縫。結構性裂縫根據所受載荷分為直接應力裂縫和間接應力裂縫。直接應力裂縫就是在外部荷載直接應力下產生的裂縫。

1.2 非結構裂縫產生的原因

由于非結構裂縫產生的原因多種多樣，和結構裂縫相比，其裂縫出現的位置、走向、寬度、大小等外觀表現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構性裂縫產生的主要原因。因產生原因不同，裂縫發生的機理也不相同。

由于溫度變化產生的裂縫：受內部或外部環境溫度的影響，混凝土構件發生伸縮，當各部分伸縮不一致時就會發生變形，并在構件內部形成內應力。內應力超過構件的拉伸強度時就會產生裂縫。

由于凍脹產生的裂縫：當環境溫度低于零度，混凝土內部水分凝結成冰，冰受冷膨脹擠壓混凝土從而在構件內部產生向外的應力，應力超過構件承受極限也會產生裂縫。

由于施工材料質量問題產生的裂縫：施工材料是否滿足標準是決定橋梁工程是否安全可靠的重要因素。長期以來，因為施工材料質量不達標而引發的橋梁質量事故屢見不鮮。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。不合格的混凝土會導致橋梁建筑的質量安全隱患，進而影響到到橋梁竣工投入使用后的安全運行和使用壽命。嚴重的質量問題甚至會造成大橋垮塌，從而威脅到正常的交通運輸和過往人員的生命財產安全。混凝土的質量由組成材料的種類、質量和配比所決定。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，低于施工規范要求，就會導致橋梁在施工過程中出現大量的裂縫，進而影響到整個橋梁的施工質量。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力，導致混凝土的強度的下降。

2 緩解橋梁施工過程中產生的裂縫危害的措施

要有效緩解橋梁施工過程中裂縫產生問題，必須從源頭抓起，從建筑設計、施工建設以及后期使用等多個環節著手，多方發力，針對裂縫形成原因和產生結果予以充分處置。

2.1 在橋梁圖紙設計過程中加強對裂縫問題的預防

設計圖紙是工程施工的根本依據和出發點。要想解決橋梁施工過程中出現的裂縫問題首先要從橋梁的施工設計開始。從設計階段就要對橋梁施工過程產生裂縫的問題予以充分重視和考慮。盡量減少結構突變，避免應力集中現象的產生，精細設計施工細節，提升混凝土構件的抗裂性。比如將轉角處的棱角轉換成圓角，加強構造配筋、加強斜向鋼筋等等。通過提高構件的承載力，降低應力集中，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生的裂縫。同時，由于裂縫無法完全避免，為保障施工質量，需要根據科學的技術規范設定合理的裂縫存在范圍，從而將橋梁施工過程中產生的裂縫控制在能夠承受的范圍內。

2.2 對已出現的裂縫進行修補處理

橋梁竣工投入使用后要定期進行檢查養護和維修，以保障橋梁設施的運行安全和使用質量。其中的一項重要任務就是對橋梁施工過程中出現的裂縫進行及時的修補處理，以保障其不對橋梁質量產生較大影響。表面修補法，灌漿、嵌縫封堵法，加固封閉法以及電化學防護法是應用較為廣泛的橋梁裂縫修補處理方法。上述方法各有特點，機理不同，取得的效果也不同。在實際工作中要根據具體情況選擇合適的方法進行處理。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件充分粘結成為一個整體，從而達到加固橋梁結構、封堵裂縫的目的。該法主要用于有防滲要求或者對整體結構有影響的裂縫的修補。

3 結束語

綜上所述，導致橋梁施工過程中產生裂縫的原因多種多樣。要保障橋梁工程質量和使用安全，必須從工程設計、施工建設、后期維護等所有環節進行監管和控制。要嚴格依照國家相關技術標準、施工要求進行精確設計，從根本上減少裂縫產生的概率；在施工階段要堅決實施科學有效的質量管理，保障各工序的施工質量；在日常使用階段要做好維護保養工作，確保存在的裂縫受到控制，不會擴大。

參考文獻

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