桥梁施工中裂缝成因及预防策略

文/李针锋 广州市恒茂建设监理有限公司 广东广州 510000

由于外界因素的影响，经常会出现裂缝问题，这不仅影响到了桥梁使用，还严重威胁到了人们的生命财产安全。而桥梁裂缝是桥梁日常施工中比较常见的通病。桥梁裂缝间接影响桥梁的正常应用，有一些裂缝由于受到天气、应力作用逐渐变成严重的裂缝。这样会缩短桥梁的使用寿命，通过分析桥梁中产生裂缝的原因，提出合理解决桥梁裂缝的措施。

1、桥梁施工裂缝的危害性

1.1 桥梁裂缝造成的腐蚀

桥梁工程使用的材料绝大多数以钢筋混凝土材料为主，钢筋主要承受的是整个桥梁的拉应力，混凝土承受的是压应力，当桥梁中产生裂缝以后，其他一些水、空气、杂质就会从裂缝中趁机而入，进而会严重腐蚀混凝土构件中的钢筋，腐蚀之后的钢筋体积会增加，钢筋体积增加时会严重影响到整个混凝土构件的整体牢固性，造成混凝土构件整体受力出现不均衡，进而会严重影响桥梁整体的使用安全性。

1.2 桥梁裂缝出现后的碳化

混凝土碳化是桥梁中比较常见的一种现象。混凝土碳化一般是指混凝土受到化学腐蚀，当空气中出现的二氧化碳气体流入到混凝土内部之后，二氧化碳与混凝土内部其他碱性物质会发生化学反应，进而产生碳酸盐与水，在一定程度上会降低混凝土整体碱度。当桥梁产生裂缝以后，二氧化碳会跟随裂缝流入到混凝土结构内部，进而引起混凝土构件出现碳化的现象，从某种角度来看还降低了混凝土构件的整体承载力，对桥梁的使用也会产生不利影响。

2、桥梁施工中裂缝的成因

2.1 施工工艺不规范造成裂缝

在桥梁施工工艺应用时，通常都有严格的规定，要求工艺技术按照相关标准来严格执行，这样才可以保证不会因为工艺方面的原因导致质量问题。但是在实际应用过程中，由于施工人员没有严格按照工艺标准来进行施工操作，或者时选用的工艺技术不够先进等原因，导致桥梁施工质量受到影响，而裂缝则是其中一个重要的体现。通常而言，通过管理手段、制度手段等，能够有效地避免这方面的问题，从而防止裂缝的产生。

2.2 混凝土收缩引起的裂缝

经过调查分析，导致桥梁裂缝最常见的原因是由混凝土收缩引起的。混凝土凝结后，表面水分逐渐蒸发，表层水分蒸发速度较内部快，湿度逐渐降低，混凝土的体积也随之减小，此时会产生缩水收缩，又称干缩。由于混凝土内外水分散发的速度差异，表面收缩量要大于内部收缩量，出现这种不均匀的收缩，受到混凝土内部的约束，使得混凝土表层承受较大的拉力，当这种拉力超过混凝土的抗拉强度则会出现收缩裂缝。

2.3 荷载导致裂缝

之所以会出现这种结构性的裂缝现象和施工人员操作不规范有直接关系，在桥梁施工过程中。由于施工人员不能够依据桥梁实际状况，把那些大型施工机械、材料进行随意堆放，进而会造成桥梁承受更多的外界压力。还有一部分施工人员对桥梁整体预制结构中的受力特点缺乏足够的认识，进而对桥梁中的部分区位来展开随意扰动、安装。这种不合规范的施工方式会对桥梁整体结构施工顺序造成很大影响。

2.4 温度因素导致裂缝

桥梁施工是一项复杂的过程，桥梁施工过程中使用的很多材料主要都是以钢筋混凝土材料为主，混凝土在应用时会随着温度高低变化发生热胀冷缩，从而引起混凝土变形，同时还会对桥梁工程结构中形成一定压力。桥梁自身有一个能够产生的抗拉强度，桥梁中的拉力值大于这个抗拉强度时，桥梁工程质量就会受到威胁，进而会出现裂缝现象。温度是造成桥梁出现裂缝的因素之一，产生这种裂缝的主要原因和温度有直接关系，通常情况下，桥梁裂缝跟随温度高低变化而发生扩张与合并。影响温度变化的因素主要有以下两点：①蒸汽养护，这是新颖、高效的养护方式，这种桥梁养护方式适合在温度比较低的冬季。混凝土进行蒸汽养护时会产生很高的温度，蒸汽养护结束以后温度就会快速下降，在温度比较低的冬季会造成混凝土温度快速下降，进而导致桥梁出现裂缝的现象发生。②水热化，在对桥梁开展施工过程中，混凝土浇筑厚度超过原先规定的1.95m时，水泥在进行浇筑时就会发生水化放热，在这种条件下温度就会快速上升，当外部温度比内部温度低时，会导致内、外温度相差很大，最终造成桥梁中表面会出现一定程度的裂缝。

3、桥梁施工裂缝防治措施

3.1 合理控制混凝土施工配合比

混凝土施工配合比是一个技术性很高的工作，因此在施工过程中依据混凝土设计强度、耐久性与混凝土和易性各项要求来确定配合比。合理控制水灰比与水泥使用量，道路施工管理人员还应该把握好质量，选择优良的石子，严格控制砂的粒径与含量，运用科学、合理的方式减少混凝土收缩量[1]。只有这样才能够提升混凝土抗裂强度。混凝土养护是桥梁日常施工中不可或缺的重要施工环节，如果混凝土的养护工作没有做到位，就会降低混凝土的整体强度，使得混凝土硬化时缺少足够的水分从而产生裂缝现象。尤其在高温条件下作业时，必须要常常浇水来进行养护，这样能够减少因为温度产生裂缝现象，通过降低混凝土收缩产生的约束应力，能够起到控制裂缝的作用。

3.2 裂缝修补

桥梁中出现裂缝以后一定要及时进行修补，只有这样才能够保证桥梁工程质量。通常情况下，对桥梁裂缝进行处理的方法有很多种，比较常用的主要有表面修补法，表面修补是裂缝修补的常用技术，使用表面修补法进行裂缝处理时一般都会选择在桥梁中混凝土表面涂浆，还有一部分桥梁是应用环氧胶泥的方式在道路、桥梁表面涂抹，这样能够有效满足防腐的实际需要，在对裂缝进行涂浆之后一般都会采取刷漆的方式保持混凝土表面的平坦。混凝土表面修补完成之后，由于受到应力因素影响，使得混凝土裂缝开始出现开裂，在这种情况下，可以在混凝土裂缝表面粘贴玻璃纤维布，进而保证混凝土裂缝修补质量。当桥梁整体结构出现严重裂缝现象时就会对桥梁整体质量产生很大影响，在这样的情况下再使用表面修补方法显然不能够满足桥梁质量的要求，这就需要桥梁施工管理人员依据现场实际情况来选用灌浆法进行处理，只有这样才能够提升桥梁工程质量[2]。灌浆法一般是指使用真空压力设备的方式把浆质料压入到混凝土裂缝中，浆质料会跟随时间的推移来达到硬化的目的，硬化之后的浆质料和混凝土两者之间会形成固定的整体结构，这样能够有效避免混凝土裂缝的出现，进而提升混凝土密封性能。一般情况下，浆质材料种类比较多，在桥梁工程中使用水泥浆或者其他环氧聚合物，以此来为桥梁工程质量提供重要保障。

3.3 增强温度控制

在对桥梁中出现的裂缝进行改善时可以添加适量的添加剂，最好使用具有干硬性混凝土来对其进行施工操作，使用这种方式在一定程度上能够减少混凝土中水泥成分。在对混凝土进行搅拌时，可以在合适的时间把水洒在碎石上，这样能够实现冷却碎石的目的，同时还能够起到降低混凝土浇筑时温度的目的。不同季节桥梁施工要使用不同的施工方式。例如，在温度较高的夏季施工过程中，一定要减少混凝土整体浇筑厚度，使用混凝土浇筑层表面积来散热。必要时可以在混凝土中装置一些降温水管，这样能够起到降温混凝土的目的[3]。在对施工工序安排过程中一定要保证时间的合理性，合理控制混凝土暴露的面积，站在混凝土角度分析来说，选择使用高性能混凝土能够起到很好的抗裂效果，从而能够有效避免干缩程度大的混凝土材料应用到桥梁日常施工过程中，塑性沉降裂缝是比较常见的一种裂缝现象。因此在对桥梁施工过程中一定要增强基础的处理，合理布置支架。从支架角度分析来说，可以使用面积法来测定整个表面受力，通过采取预压的方式能够降低非弹性形变的发生。在应用混凝土的过程中通过加入适量减水剂能够有效避免沁水的现象发生，从而增加混凝土保护层的整体厚度，在桥梁日常施工过程中可以使用二次抹面。

3.4 建立健全的后期养护机制

只有建立健全完善的养护机制，才能有效延长桥梁工程的整体寿命，从而将桥梁的作用充分发挥出来[4]。而且通过有效的养护工作，可以有效的预防运营过程中裂缝的出现。实践证明，通过合理的养护方案，不仅可以有效的降低混凝土的变形情况，同时还可以有效提高桥梁工程的质量，防止裂缝问题的出现。

综上所述，要想提升桥梁的安全性，应该加强质量管理力度，特别是桥梁施工过程中出现的裂缝问题应该采取合理的预防措施来进行处理，通过对桥梁中出现的裂缝问题成因分析可以得出，温度问题、施工工艺问题、荷载问题都可能会造成桥梁中裂缝问题的发生，以这些成因为基础来提出针对性的预防措施，进而提升桥梁工程质量。