桥梁施工监控及裂缝成因分析

张 丽

(山西省怀仁公路管理段，山西 怀仁 038300)

桥梁施工监控及裂缝成因分析

张 丽

(山西省怀仁公路管理段，山西 怀仁 038300)

介绍了桥梁施工监控的目标和内容，从荷载、温度、材料等方面，分析了桥梁裂缝的产生原因，并结合工程实例，分析了各裂缝类型对桥梁的危害性，为桥梁工程的防治工作提供依据。

桥梁裂缝，施工监控，混凝土，荷载

0 引言

道路桥梁的搭建工程是促进我国交通得以更加迅速发展的途径之一，是满足社会发展的手段，城市的进步离不开交通的发展，交通便利的程度就是对一个城市发展速度的评价，为了让桥梁工程开展得更加顺利，如何有效的解决桥梁裂缝这一问题，首先就需要对裂缝的成因进行分析。

1 桥梁裂缝成因分析

1.1 因为桥梁的荷载问题产生的桥梁裂缝分析

在桥梁的施工中对图纸的依赖和要求是很高的，一旦桥梁的施工工人将图纸的重要性忽略，自负的依靠自己的个人经验来对桥梁进行搭建，会直接导致桥梁的整个结构都发生变化，承重能力也会大幅度下降，出现这种问题会直接引起桥梁本身产生裂缝情况。不仅如此，导致桥梁产生承重类型的裂缝还有部分是在施工过程中发生的，比如将较重的器械放置在桥梁的承重地方等等。我国建造的桥梁中，带有孔洞的桥梁也是比较常见的，这种类型的桥梁更加容易产生桥梁的裂缝，一旦桥梁上出现大幅度、大面积的裂缝[1]，整个桥梁的安全性都会下降，带来严重的威胁和后果。

1.2 因为温度的问题产生的桥梁裂缝分析

因为温度原因产生的裂缝基本成因就是因为搭建桥梁的主体材料——混凝土，在温度发生变化的情况下，混凝土的结构和形态都发生了变化，这些变化伴随着桥梁上被施加的压力，很容易造成桥梁的混凝土发生严重的裂缝现象。因为温度原因产生的裂缝是会随着温度的变化而变化的，它不是固定的，温度的大幅度上升或者下降会加速桥梁上裂缝的面积扩大。还有一种因为温度产生的裂缝是在混凝土的内部产生的，就是水泥通过水化热的这种特性会在混凝土内部产生大量的热，导致桥梁内外温度相差大，造成桥梁裂缝。

1.3 因为桥梁搭建时采用材料的质量问题产生的桥梁裂缝

建造桥梁的材料是混凝土，混凝土的组成成分就是水泥以及水等等，混凝土的质量想要更高，其中材料的比例和质量都要达到要求，因为材料的质量会严重的影响最后桥梁搭建的质量。这些材料在混合成混凝土的过程中发生失误会直接造成桥梁产生裂缝的后果，如在混凝土中的骨料材料中含泥量过高就会造成裂缝的产生。骨料和水泥之间的结合强度也是造成桥梁裂缝的主要原因。混凝土中的重要结构之一就是钢筋，混凝土的配置材料中如果加入了一些氯化物，会对其中的钢筋带来很严重的腐蚀后果，直接将整个桥梁的质量大打折扣，并且，一旦钢筋发生了腐蚀现象，其他的组成部分就要承担起更多的压力，达到材料的最大承受力后，桥梁的裂缝问题会更加严峻。

2 桥梁施工监控的分析研究

施工的监控措施对于桥梁的施工来说是很重要的，监控中可以将施工的整体情况进行记录，方便领导者进行观察，防止出现问题造成严重的后果，对施工的监控数据进行实时监控并进行线性回归的处理，根据结果对施工的情况进行模拟的展现，将桥梁施工的情况很好的把握。

1)对桥梁施工监控中的监控目标和监控内容进行分析。

对桥梁施工监控的目的在于保证整个工程得以顺利和安全的开展，确保工程施工质量，对于桥梁的建造来说，质量是非常重要的组成部分，在对桥梁施工过程中的监控目标主要有三个方面[2]：第一个方面是对整个建造桥梁在施工过程中的安全性进行保证，这个安全性主要就是施工人员的安全保障，其次就是要求整个工程的实施都要符合安全管理的所有要求；第二个方面是对施工的质量问题进行监督，要求所有的施工材料都是符合安全建造标准的；第三个方面是对桥梁的整个设计进行审查，这个方面是对桥梁的施工进行监控的最重要环节。

对桥梁的施工进行监控的内容会随着不同的桥梁进行不同改动，因为每个桥梁都是不同的，主要的监控内容有以下三个方面：第一个方面是对安全性进行监控，桥梁的施工对于工人来说危险性是比较高的，因为桥梁的特殊结构，一旦发生危险，造成的后果会极其严重，经济损失还是其次的，人员的生命损失才是最严重的，在整个施工的监控中，安全性是监控内容中最重要的；第二个方面是对稳定性进行监控，桥梁的搭建目的就是承重，但是会经常产生因为压力过重导致的桥梁变形，因为这个问题，对桥梁的稳定性进行监控就显得很有必要；第三个方面是对桥梁的线性以及应力进行监控，桥梁的结构会随着工程的进行导致挠度发生变化，如果这个变化过大，就会造成很大的桥梁的质量问题，或者产生应力，施加在桥梁上会使桥梁的截面应力发生变化，也会导致严重的后果。基于以上原因，对桥梁施工进行监控的重要性显而易见。

2)对桥梁施工的监控技术中的“灰色系统理论”进行分析。

“灰色系统理论”简单来说就是一种可以在数据少的情况下进行事件发展的推导理论，主要作用是对某个事件进行分析，推导出它的发展规律，然后进行之后的数据推导工作和对事件进行规律上的研究工作[3]。桥梁在施工过程中，数据的模式是不同的，都具有自己的独特性，灰色系统理论的优点就在于可以对连续桥梁施工进行针对性的监控，它的应用是特别有效果的。“灰色系统理论”在目前对桥梁的施工监控中应用的比较广泛，大量代替了常规的数据算法，将这两种算法进行比较可以得出三种结论：第一个结论是这两种算法相比较，灰色系统理论中的算法准确性相对更高，并且适应性也更强，对于工程前期数据量小的阶段也可以高效使用；第二个结论是对于工程监控中比较重要的应力监控来说，“灰色理论系统”的算法更加容易满足实际的需求，是根据实际工程中的情况进行的准确分析。所以，用这种算法进行应力的监控分析是最准确的；第三种结论是针对施工中容易发生的数据丢失的现象进行的算法设计，这种算法的优点就是可以对整个工程中的数据进行分析，研究出数据的发展方向和规律，避免因为数据缺失造成的严重后果，将施工监控的意义最大化。

3 实际工程中桥梁施工监控及桥梁裂缝成因案例分析

某工程项目的要求是桥梁的全长为987 m，组成方式共计七联，主桥的结构要求是上部分要采用应力的混凝土变截面连续箱梁，最重要的是整个桥梁在设计时，第二联以及第四联都要采用一种预应力相对比较集中的挂篮改支架的施工方式，这种方式很容易在桥梁上产生裂缝的问题，桥梁产生裂缝这个问题是工程中比较常见的(见图1a))，而且很难有效的避免。公路的桥梁质量会在很大程度上受到裂缝问题的影响，在严重的情况下裂缝问题甚至还会导致桥梁发生坍塌的现象。根据多年的实践和经验表明，在桥梁的施工过程中，绝大多数的裂缝产生都是桥梁本身由于温度等原因发生变化造成的；因荷载产生的裂缝现象很少，而当桥梁上的应力超过工程中采用的混凝土的强度时，就一定会导致桥梁裂痕的出现，尽管这种情况下产生裂缝是必然的，但是裂缝的程度很小，对桥梁的整体结构并不会产生太大的影响和危害(见图1b))。裂缝大小不同，带来的影响也是不同的，较小的裂缝不会对混凝土中的钢筋造成严重的腐蚀，主要原因是因为空气中会对钢筋产生影响的因素很难进入到钢筋中对钢筋造成腐蚀，但是对体积较大的裂缝就要及时的进行修补，防止带来严重的后果。

4 结语

桥梁的裂缝问题是桥梁在施工过程中经常会出现的一种问题，这种问题可大可小，严重的可以对整个桥梁的质量造成无法估量的后果，所以在桥梁的施工过程中，加强对桥梁的监控力度是可以有效避免裂缝问题的重要手段，通过有效的监管手段可让裂缝问题从本质上减少。为了对桥梁的裂缝进行高效的、有针对性的防控，对裂缝的成因分析是必不可少的，通过探索更加合适的方式，从而减少裂缝的产生，为增加桥梁的牢固性、提高工程整体质量提供必要保障。

[1] 吴文凯.桥梁施工监控及裂缝成因分析[J].工程技术(文摘版),2015(35):231-232.

[2] 徐 波.关于桥梁施工监控及桥梁裂缝成因探究[J].建筑·建材·装饰,2015(18):197-198.

[3] 生秀柱,范仁攀.桥梁施工监控及桥梁裂缝成因研究[J].科技视界,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

张 丽(1985- )，女，助理工程师

U445.7

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