橋梁施工裂縫成因分析及防控措施探究

穆太文

摘 要：橋梁工程作為基建工程中的重要組成部分在提升區域經濟發展水平方面發揮著巨大的作用。橋梁的建設材料多采用混凝土，而混凝土材料在建筑和施工過程中容易受多種因素的影響而出現裂縫，給行人和車輛帶來極大的安全隱患，同時也是橋梁建筑行業急需解決的技術性問題之一。本文基于現實的角度對橋梁施工裂縫的形成機理進行了深入的分析，總結影響橋梁混凝土開裂的內、外部因素，并重點分析了橋梁施工裂縫的防控措施，旨在為我國橋梁工程技術的進一步發展提供一定的理論性指導。

關鍵詞：橋梁施工；裂縫；混凝土；防控措施

1 橋梁施工裂縫的危害性分析

橋梁施工裂縫特指的是在橋梁的施工和使用階段由于內、外部等多種因素的作用而導致橋梁主體結構或是輔助結構的混凝土塊體中出現的裂縫。橋梁施工裂縫的出現將給橋梁的施工、維護和使用等過程帶來多方面的安全性威脅，主要表現在以下幾個方面：一是橋梁裂縫將直接影響橋梁結構的穩定性，造成橋梁承載能力和抗震、抗風等能力的下降，甚至隨著時間的推移，裂縫不斷向橋梁深層延伸和滲透，直接造成橋梁安全性能的下降；二是橋梁一旦出現裂縫，則原來由混凝土包裹的鋼筋等金屬材料將直接暴露在空氣中，這樣經過長時間的日曬雨淋必然會產生銹蝕，造成橋梁主體結構的損害，而主體結構的損壞對于橋梁建筑物來說是非常致命的；三是施工裂縫的出現將直接影響橋梁的壽命，并在預期的使用期限內存在諸多的安全性隱患，容易誘導安全事故的發生，給車輛和行人帶來極大的安全威脅[1]。

2 橋梁施工裂縫的成因分析

2.1 溫差因素

溫差因素是造成橋梁混凝土開裂的主要因素[2]。混凝土材料對外部溫度變化較為敏感，當材料內部溫度與外部溫度的溫差較大時，容易導致硬化，在整個硬化過程中由于熱脹冷縮導致混凝土材料出現不成程度的收縮，從而導致裂縫的產生。另外，在混凝土澆筑過程中，砼的水化產生的熱量存留在混凝土中難以短時間散發出去，而橋梁施工中較厚的橋梁主體導致了熱量的散發更為困難，在澆筑完成后的24小時內澆筑部位的溫度會急劇上升，如果沒有做好散熱處理或是沒有等到溫差降低到一定的范圍內就進行下一步的施工，則在后續冷卻過程中由于鋼筋以及其他部件的牽引導致混凝土材料表層或是內部出現裂縫，這種情況在寒冷的冬天尤為明顯，因為混凝土表層過低的溫度加大了內外部溫差，從而加劇了施工裂縫的產生[1]。

2.2 負載因素

負載因素也是導致橋梁施工裂縫產生的重要因素。橋梁作為交通系統中的重要組成部分不可避免的面臨著來自橋梁自身以及配套設施在靜止狀態的壓力負載以及機動車輛的動力負載的作用。橋梁在建造過程中會對負載能力進行嚴格的規劃和界定，橋梁承載的負載一旦超過了自身的承受能力，則很容易造成橋梁主體結構的破壞，進而出現裂縫。在現實情況中由于缺乏必要的道路監督和管理導致很多貨運車輛超載行駛，這對于橋梁的破壞作用可以說是致命的，經過長時間的超范圍負載必然容易引發橋梁裂縫的產生。負載因素的多樣性導致了橋梁裂縫的多樣性，主要包括重力下的橋梁裂縫、橋梁局部裂縫以及扭曲式橋梁裂縫等幾個方面。

2.3 人為因素

人為因素是橋梁工程施工中最不可控的因素，主要分為以下三個方面：一是混凝土的振搗次數會直接影響混凝土的硬度和澆筑質量；二是混凝土的前期養護質量也會在一定程度上影響混凝土材料的開裂深度與裂縫條數；三是受施工速度的影響，混凝土材料也會出現不同程度的開裂[3]。振搗工作在混凝土的前期處理中顯得尤為重要，振搗次數過少，混凝土材料中會出現大量的空洞、蜂窩等現象，而次數過多又會導致混凝土的微觀結構受到損壞，同時混凝土材料的運輸時間過長也會導致混凝土出現離析現象，導致澆筑主體開裂。混凝土的前期保養中如果受凍或受潮，也會影響混凝土的材料質量。另外，如果施工速度較快，混凝土材料在澆筑過程中的流動性就會大大降低，同時橋梁主體的密實度也會受到極大的影響，進而在諸多外部因素的作用下出現裂縫[2]。

3 橋梁施工裂縫的防控措施研究

3.1 降低內外部溫差

混凝土結構的內外部溫差受材料配置的影響，同時橋梁施工中裂縫的產生又與混凝土內部的溫差存在直接的關系，因此控制混凝土的材料配比對于減少橋梁主體結構中的裂縫起著至關重要的作用。一般認為，混凝土的澆筑量決定了混凝土的厚度和內部溫度，為此可以從混凝土的澆筑過程和前期保養、后期維護等幾個方面來降低兩部分的溫差，從而有效地控制裂縫的產生。應該逐步完善混凝土施工過程中的溫度管控措施，保障施工技術的有效應用。為此可以采用冷卻水技術降低混凝中的碎石溫度，事先在橋體中預埋冷卻水管，在整個澆筑過程和后期的維護中不間斷的通入冷卻水，以此達到良好的冷卻效果。同時還要掌握混凝土進模溫度，這也是溫度控制過程中的關鍵環節[3]。

3.2 有效控制負載

橋梁的負載包括自身的重量負載以及外部車輛的機動負載兩部分，對于橋梁的自身負載部分，一方面要選用重量更輕、機械性能更優異的建筑材料來建造橋梁主體，同時要保證建筑結構的設計合理，對于直徑小的鋼筋，要保證間距密集，防止出現應力性裂縫[1]。同時為了防止由于鋼筋材料的銹蝕而產生的橋體裂縫，可以在混凝土材料中適當的增加一些防銹試劑，起到保護層的作用[2]。對于車輛負載方面，交通部門應該在橋頭設置明顯的限重標識符，并對相關管理規范進行進一步明確和細化，對于違反車輛限重條例的車輛和個人要嚴加懲處，堅決不能令其通過，以此達到保護橋梁不受損害的最終目的。

3.3 嚴格控制施工質量

高質量的橋梁施工對于降低內外溫差、防止橋體出現裂縫至關重要。為此首先要根據建筑材料和施工地區的氣候、溫度環境等合理規范振搗次數，并嚴格保證振搗質量，確保混凝土中的孔洞、蜂窩等的含量維持在一個較低的水平[3]。其次，施工單位要逐步細化施工過程中的管理準則，規范施工行為，嚴格控制混凝土的配比、澆筑時間和澆筑方式，精確地對施工步驟進行規劃和全面布局。最后，要對混凝土的原材料質量、產地等進行進行全面排查，對于質量不達標的原材料一律不準進入施工場地。另外，施工過程中要嚴格控制施工進度，在保證正常的施工進度的同時提升混凝土的澆筑質量，確保澆筑的均勻性和密實性。

4 結束語

綜上所述，橋梁建設對于區域經濟發展和群眾生活水平的提升具有關鍵性的作用，而橋梁施工裂縫是影響橋梁安全性和穩固性的關鍵因素，產生裂縫的因素多種多樣，誘發機理也不盡相同，為此必須針對具體情形制定相應的管控策略，防止裂縫的產生和蔓延，從而對人身和車輛安全提供必要的技術性保障。

參考文獻：

[1] 金劍.橋梁施工裂縫成因分析及解決對策[J].建材與裝飾，2017（27）：283.

[2] 陳志新.橋梁施工裂縫成因分析及防控措施論述[J].建材與裝飾，2017（6）：270～271.

[3] 李鴻.橋梁施工裂縫成因分析及防控措施探究[J].門窗，2016（1）：110～111.