橋梁施工監控及裂縫成因分析

張 麗

(山西省懷仁公路管理段，山西 懷仁 038300)

橋梁施工監控及裂縫成因分析

張 麗

(山西省懷仁公路管理段，山西 懷仁 038300)

介紹了橋梁施工監控的目標和內容，從荷載、溫度、材料等方面，分析了橋梁裂縫的產生原因，并結合工程實例，分析了各裂縫類型對橋梁的危害性，為橋梁工程的防治工作提供依據。

橋梁裂縫，施工監控，混凝土，荷載

0 引言

道路橋梁的搭建工程是促進我國交通得以更加迅速發展的途徑之一，是滿足社會發展的手段，城市的進步離不開交通的發展，交通便利的程度就是對一個城市發展速度的評價，為了讓橋梁工程開展得更加順利，如何有效的解決橋梁裂縫這一問題，首先就需要對裂縫的成因進行分析。

1 橋梁裂縫成因分析

1.1 因為橋梁的荷載問題產生的橋梁裂縫分析

在橋梁的施工中對圖紙的依賴和要求是很高的，一旦橋梁的施工工人將圖紙的重要性忽略，自負的依靠自己的個人經驗來對橋梁進行搭建，會直接導致橋梁的整個結構都發生變化，承重能力也會大幅度下降，出現這種問題會直接引起橋梁本身產生裂縫情況。不僅如此，導致橋梁產生承重類型的裂縫還有部分是在施工過程中發生的，比如將較重的器械放置在橋梁的承重地方等等。我國建造的橋梁中，帶有孔洞的橋梁也是比較常見的，這種類型的橋梁更加容易產生橋梁的裂縫，一旦橋梁上出現大幅度、大面積的裂縫[1]，整個橋梁的安全性都會下降，帶來嚴重的威脅和后果。

1.2 因為溫度的問題產生的橋梁裂縫分析

因為溫度原因產生的裂縫基本成因就是因為搭建橋梁的主體材料——混凝土，在溫度發生變化的情況下，混凝土的結構和形態都發生了變化，這些變化伴隨著橋梁上被施加的壓力，很容易造成橋梁的混凝土發生嚴重的裂縫現象。因為溫度原因產生的裂縫是會隨著溫度的變化而變化的，它不是固定的，溫度的大幅度上升或者下降會加速橋梁上裂縫的面積擴大。還有一種因為溫度產生的裂縫是在混凝土的內部產生的，就是水泥通過水化熱的這種特性會在混凝土內部產生大量的熱，導致橋梁內外溫度相差大，造成橋梁裂縫。

1.3 因為橋梁搭建時采用材料的質量問題產生的橋梁裂縫

建造橋梁的材料是混凝土，混凝土的組成成分就是水泥以及水等等，混凝土的質量想要更高，其中材料的比例和質量都要達到要求，因為材料的質量會嚴重的影響最后橋梁搭建的質量。這些材料在混合成混凝土的過程中發生失誤會直接造成橋梁產生裂縫的后果，如在混凝土中的骨料材料中含泥量過高就會造成裂縫的產生。骨料和水泥之間的結合強度也是造成橋梁裂縫的主要原因。混凝土中的重要結構之一就是鋼筋，混凝土的配置材料中如果加入了一些氯化物，會對其中的鋼筋帶來很嚴重的腐蝕后果，直接將整個橋梁的質量大打折扣，并且，一旦鋼筋發生了腐蝕現象，其他的組成部分就要承擔起更多的壓力，達到材料的最大承受力后，橋梁的裂縫問題會更加嚴峻。

2 橋梁施工監控的分析研究

施工的監控措施對于橋梁的施工來說是很重要的，監控中可以將施工的整體情況進行記錄，方便領導者進行觀察，防止出現問題造成嚴重的后果，對施工的監控數據進行實時監控并進行線性回歸的處理，根據結果對施工的情況進行模擬的展現，將橋梁施工的情況很好的把握。

1)對橋梁施工監控中的監控目標和監控內容進行分析。

對橋梁施工監控的目的在于保證整個工程得以順利和安全的開展，確保工程施工質量，對于橋梁的建造來說，質量是非常重要的組成部分，在對橋梁施工過程中的監控目標主要有三個方面[2]：第一個方面是對整個建造橋梁在施工過程中的安全性進行保證，這個安全性主要就是施工人員的安全保障，其次就是要求整個工程的實施都要符合安全管理的所有要求；第二個方面是對施工的質量問題進行監督，要求所有的施工材料都是符合安全建造標準的；第三個方面是對橋梁的整個設計進行審查，這個方面是對橋梁的施工進行監控的最重要環節。

對橋梁的施工進行監控的內容會隨著不同的橋梁進行不同改動，因為每個橋梁都是不同的，主要的監控內容有以下三個方面：第一個方面是對安全性進行監控，橋梁的施工對于工人來說危險性是比較高的，因為橋梁的特殊結構，一旦發生危險，造成的后果會極其嚴重，經濟損失還是其次的，人員的生命損失才是最嚴重的，在整個施工的監控中，安全性是監控內容中最重要的；第二個方面是對穩定性進行監控，橋梁的搭建目的就是承重，但是會經常產生因為壓力過重導致的橋梁變形，因為這個問題，對橋梁的穩定性進行監控就顯得很有必要；第三個方面是對橋梁的線性以及應力進行監控，橋梁的結構會隨著工程的進行導致撓度發生變化，如果這個變化過大，就會造成很大的橋梁的質量問題，或者產生應力，施加在橋梁上會使橋梁的截面應力發生變化，也會導致嚴重的后果。基于以上原因，對橋梁施工進行監控的重要性顯而易見。

2)對橋梁施工的監控技術中的“灰色系統理論”進行分析。

“灰色系統理論”簡單來說就是一種可以在數據少的情況下進行事件發展的推導理論，主要作用是對某個事件進行分析，推導出它的發展規律，然后進行之后的數據推導工作和對事件進行規律上的研究工作[3]。橋梁在施工過程中，數據的模式是不同的，都具有自己的獨特性，灰色系統理論的優點就在于可以對連續橋梁施工進行針對性的監控，它的應用是特別有效果的。“灰色系統理論”在目前對橋梁的施工監控中應用的比較廣泛，大量代替了常規的數據算法，將這兩種算法進行比較可以得出三種結論：第一個結論是這兩種算法相比較，灰色系統理論中的算法準確性相對更高，并且適應性也更強，對于工程前期數據量小的階段也可以高效使用；第二個結論是對于工程監控中比較重要的應力監控來說，“灰色理論系統”的算法更加容易滿足實際的需求，是根據實際工程中的情況進行的準確分析。所以，用這種算法進行應力的監控分析是最準確的；第三種結論是針對施工中容易發生的數據丟失的現象進行的算法設計，這種算法的優點就是可以對整個工程中的數據進行分析，研究出數據的發展方向和規律，避免因為數據缺失造成的嚴重后果，將施工監控的意義最大化。

3 實際工程中橋梁施工監控及橋梁裂縫成因案例分析

某工程項目的要求是橋梁的全長為987 m，組成方式共計七聯，主橋的結構要求是上部分要采用應力的混凝土變截面連續箱梁，最重要的是整個橋梁在設計時，第二聯以及第四聯都要采用一種預應力相對比較集中的掛籃改支架的施工方式，這種方式很容易在橋梁上產生裂縫的問題，橋梁產生裂縫這個問題是工程中比較常見的(見圖1a))，而且很難有效的避免。公路的橋梁質量會在很大程度上受到裂縫問題的影響，在嚴重的情況下裂縫問題甚至還會導致橋梁發生坍塌的現象。根據多年的實踐和經驗表明，在橋梁的施工過程中，絕大多數的裂縫產生都是橋梁本身由于溫度等原因發生變化造成的；因荷載產生的裂縫現象很少，而當橋梁上的應力超過工程中采用的混凝土的強度時，就一定會導致橋梁裂痕的出現，盡管這種情況下產生裂縫是必然的，但是裂縫的程度很小，對橋梁的整體結構并不會產生太大的影響和危害(見圖1b))。裂縫大小不同，帶來的影響也是不同的，較小的裂縫不會對混凝土中的鋼筋造成嚴重的腐蝕，主要原因是因為空氣中會對鋼筋產生影響的因素很難進入到鋼筋中對鋼筋造成腐蝕，但是對體積較大的裂縫就要及時的進行修補，防止帶來嚴重的后果。

4 結語

橋梁的裂縫問題是橋梁在施工過程中經常會出現的一種問題，這種問題可大可小，嚴重的可以對整個橋梁的質量造成無法估量的后果，所以在橋梁的施工過程中，加強對橋梁的監控力度是可以有效避免裂縫問題的重要手段，通過有效的監管手段可讓裂縫問題從本質上減少。為了對橋梁的裂縫進行高效的、有針對性的防控，對裂縫的成因分析是必不可少的，通過探索更加合適的方式，從而減少裂縫的產生，為增加橋梁的牢固性、提高工程整體質量提供必要保障。

[1] 吳文凱.橋梁施工監控及裂縫成因分析[J].工程技術(文摘版),2015(35):231-232.

[2] 徐 波.關于橋梁施工監控及橋梁裂縫成因探究[J].建筑·建材·裝飾,2015(18):197-198.

[3] 生秀柱,范仁攀.橋梁施工監控及橋梁裂縫成因研究[J].科技視界,2015(30):300-301.

Analysis on bridge construction monitoring and bridge crack cause

Zhang Li

(ShanxiHuairenHighwayManagementSection,Huairen038300,China)

This paper introduced the goal and content of bridge construction monitoring, from the load, temperature, material and other aspects, analyzed the causes of bridge cracks, and combining with the engineering example, analyzed the harmfulness of each type of crack to bridge, provided basis for the prevention and control of bridge engineering.

bridge crack, construction monitoring, concrete, load

1009-6825(2017)01-0184-02

2016-10-27

張 麗(1985- )，女，助理工程師

U445.7

A