关于桥梁施工中裂缝方面的问题探析

摘 要：上世纪90年代以来,我国交通运输业取得了蓬勃的发展,桥梁建设规模和数量不断增加.经济建设推动了桥梁领域的发展,同时也对桥梁建设质量也有了更高的要求.当前,我国桥梁施工中还存在很多问题,影响着桥梁施工质量.其中,桥梁裂缝是最常见的一个问题.裂缝问题已经成为影响我国桥梁建设质量、阻碍桥梁建设行业健康发展的重要瓶颈,必须尽快加以解决.文章讨论分析了桥梁施工中裂缝产生的原因和影响,然后就如何妥善解决进行探讨.

关 键 词：桥梁施工；裂缝；施工技术

引言

桥梁是综合运输体系基础设施的重要组成部份.随着我国现代化建设脚步的进一步加快,桥梁运输在我国国民经济中发挥的作用日渐突出,成为连接区域经济和物质交流的重要交通节点.目前,我国的桥梁建设施工水平已经有了很大的提高,但在部分经济欠发达地区,受施工条件所限,桥梁建设施工难度依然很大.随着大量桥梁建设工程的上马,一些问题也暴露出来.众多问题中,桥梁施工中裂缝的情况尤为严重,已经严重影响了桥梁施工速度、工程质量、使用安全和社会经济效益.

由于影响桥梁施工过程中产生裂缝问题的因素种类繁多、来源广泛,使得在裂缝产生前进行预防和产生后进行补救的困难程度非常高,导致桥梁裂缝问题长期以来一直难以获得妥善解决,成为影响桥梁工程质量的严重问题.桥梁裂缝不仅影响桥梁外部美观,更直接威胁着桥梁使用安全,严重时甚至可以导致桥梁垮塌事故的发生,对社会经济发展和人民生命安全造成重大损失.虽然桥梁施工中出现裂缝的原因非常复杂,以我国现阶段的桥梁建设水平还不能完全妥善予以解决,但是通过积极有效的技术工程措施,可以在很大程度上对桥梁裂缝的产生进行控制,降低裂缝对桥梁工程质量的影响,减少安全事故发生的可能性,保障桥梁的正常使用.

1桥梁施工过程中出现裂缝的原因分析

一般而言,桥梁施工过程中出现的裂缝现象主要分为两种：一种称之为结构性裂缝,由于桥梁自身的承载力不足,载荷超过承载力上限引发开裂现象；另一种称之为非结构性裂缝,往往是因为桥梁混凝土构件受外力作用发生收缩,导致变形超过构件极限,进而产生裂缝.

1.1荷载裂缝（结构性裂缝）产生的原因

结构性裂缝是桥梁施工中最常见的质量问题.由于施工人员安全意识淡漠,没有严格按照有关规定使用和放制机械设备,造成桥梁的实际受力情况与图纸设计载荷之间存在较大差异,同时施工人员对施工设计图纸理解上存在偏差,或者没有按照工艺规范执行正确的施工工序和施工操作,导致桥梁构件刚性和强度不足,二者共同作用导致桥梁在施工过程中出现裂缝.结构性裂缝是桥梁载荷超过结构承载力的结果.即便在设计中设置了预拱度,只要载荷足够,预拱消失后桥梁还是会出现裂缝.结构性裂缝根据所受载荷分为直接应力裂缝和间接应力裂缝.直接应力裂缝就是在外部荷载直接应力下产生的裂缝.

1.2非结构裂缝产生的原因

由于非结构裂缝产生的原因多种多样,和结构裂缝相比,其裂缝出现的位置、走向、宽度、大小等外观表现存在极大的不确定性,更加分散不容易控制.冻胀、温差以及施工材料是非结构性裂缝产生的主要原因.因产生原因不同,裂缝发生的机理也不相同.

由于温度变化产生的裂缝：受内部或外部环境温度的影响,混凝土构件发生伸缩,当各部分伸缩不一致时就会发生变形,并在构件内部形成内应力.内应力超过构件的拉伸强度时就会产生裂缝.

由于冻胀产生的裂缝：当环境温度低于零度,混凝土内部水分凝结成冰,冰受冷膨胀挤压混凝土从而在构件内部产生向外的应力,应力超过构件承受极限也会产生裂缝.

由于施工材料质量问题产生的裂缝：施工材料是否满足标准是决定桥梁工程是否安全可靠的重要因素.长期以来,因为施工材料质量不达标而引发的桥梁质量事故屡见不鲜.由水泥、沙子和外加剂混合搅拌而成的混凝土是桥梁建筑最主要的材料.不合格的混凝土会导致桥梁建筑的质量安全隐患,进而影响到到桥梁竣工投入使用后的安全运行和使用寿命.严重的质量问题甚至会造成大桥垮塌,从而威胁到正常的交通运输和过往人员的生命财产安全.混凝土的质量由组成材料的种类、质量和配比所决定.举例来说,沙子粒径大小不同,与其搭配混合的水泥及拌合水用量也不同,最终混凝土的强度和刚度也不同.如果沙粒过细,低于施工规范要求,就会导致桥梁在施工过程中出现大量的裂缝,进而影响到整个桥梁的施工质量.此外,矿石中云母的含量越高,混凝土拌合用水量也会越多,从而降低水泥和骨料的粘结力,导致混凝土的强度的下降.

2缓解桥梁施工过程中产生的裂缝危害的措施

要有效缓解桥梁施工过程中裂缝产生问题,必须从源头抓起,从建筑设计、施工建设以及后期使用等多个环节着手,多方发力,针对裂缝形成原因和产生结果予以充分处置.

2.1在桥梁图纸设计过程中加强对裂缝问题的预防

设计图纸是工程施工的根本依据和出发点.要想解决桥梁施工过程中出现的裂缝问题首先要从桥梁的施工设计开始.从设计阶段就要对桥梁施工过程产生裂缝的问题予以充分重视和考虑.尽量减少结构突变,避免应力集中现象的产生,精细设计施工细节,提升混凝土构件的抗裂性.比如将转角处的棱角转换成圆角,加强构造配筋、加强斜向钢筋等等.通过提高构件的承载力,降低应力集中,从而可以有效防止或者避免因混凝土收缩与温度变化而产生的裂缝.同时,由于裂缝无法完全避免,为保障施工质量,需要根据科学的技术规范设定合理的裂缝存在范围,从而将桥梁施工过程中产生的裂缝控制在能够承受的范围内.

2.2对已出现的裂缝进行修补处理

桥梁竣工投入使用后要定期进行检查养护和维修,以保障桥梁设施的运行安全和使用质量.其中的一项重要任务就是对桥梁施工过程中出现的裂缝进行及时的修补处理,以保障其不对桥梁质量产生较大影响.表面修补法,灌浆、嵌缝封堵法,加固封闭法以及电化学防护法是应用较为广泛的桥梁裂缝修补处理方法.上述方法各有特点,机理不同,取得的效果也不同.在实际工作中要根据具体情况选择合适的方法进行处理.几种方法中,表面修补法和灌浆、嵌缝封堵法最为常见.表面修补法具有操作简单、见效快、成本低廉的特点,主要用于修补对桥梁质量和使用安全没有影响的表面缝隙.灌浆、嵌缝法通过将填充材料注入裂缝或裂缝凿槽中,填充材料硬化后能够与混凝土构件充分粘结成为一个整体,从而达到加固桥梁结构、封堵裂缝的目的.该法主要用于有防渗要求或者对整体结构有影响的裂缝的修补.

3结束语

综上所述,导致桥梁施工过程中产生裂缝的原因多种多样.要保障桥梁工程质量和使用安全,必须从工程设计、施工建设、后期维护等所有环节进行监管和控制.要严格依照国家相关技术标准、施工要求进行精确设计,从根本上减少裂缝产生的概率；在施工阶段要坚决实施科学有效的质量管理,保障各工序的施工质量；在日常使用阶段要做好维护保养工作,确保存在的裂缝受到控制,不会扩大.