桥梁施工监控及桥梁裂缝成因分析

费玉宝

摘要：在道路桥梁施工中，混凝土裂缝受到多种因素的影响，且混凝土裂缝的出现不是单一存在的，而是呈现出网状结构。一旦道路桥梁混凝土施工中产生裂缝问题，在未来的使用中，道路桥梁工程会出现结构性的损害，缩短道路桥梁工程的使用寿命。应通过混凝土施工混合料的控制、施工工艺的改善、养护工作的落实，减少道路桥梁混凝土裂缝，推动我国交通事业发展。

关键词：桥梁施工;监控;裂缝成因

前言

BIM 技术已经成为建筑设计和施工中的重要工具，并且发挥了显著的作用。随着我国交通建设的不断推进，越来越多地理条件复杂的地区开始进行桥梁施工建设，由于施工区域地理环境限制，很多桥梁工程施工难度较大，而BIM 技术的应用极大减小了施工难度，促进了桥梁施工质量和安全性的提升。

1桥梁施工中混凝土裂缝成因

1.1 材料角度

以材料角度作为切入点，将其主要分为三个方面。第一方面为混凝土施工材料自身的质量，混凝土结构的主要材料有水泥、骨料以及掺合料等，混凝土施工材料自身的质量与桥梁工程质量有密切关系，一旦原材料质量达不到施工要求，则会降低桥梁工程质量，且在温度、环境等因素的影响下，桥梁混凝土易出现裂缝问题。在实际施工中，应加强材料质量控制策略，预防混凝土裂缝的出现，最终保障桥梁施工质量。第二方面为混凝土施工材料的配比工作。在进行配比时，一旦混凝土各组成材料的比例掌握不好，则会使得混凝土结构在施工中出现裂缝。施工人员应将混凝土材料配比工作作为混凝土施工质量提升的重要工作。在骨料添加时，应重视骨料质量控制，若是骨料质量达不到桥梁工程的标准要求，则会降低桥梁的承载力，使桥梁出现裂缝。 第三方面是搅和拌的工作。为了保障混凝土施工材料的质量，除了重视组成材料的配比工作，还要重视搅拌工作，选择性能较高的搅拌机对混凝土组成材料进行充分搅拌，若是混凝土组成材料搅拌不均匀，则会影响混凝土混合料质量，增加桥梁混凝土结构出现裂缝问题的风险。

1. 2 施工工艺及养护角度

造成混凝土结构裂缝的原因还有施工工艺以及养护技术的运用两方面。在桥梁施工前，需要对桥梁的整体结构进行有效设计。在桥梁施工中，混凝土结构浇筑施工技术不达标、施工操作不规范等，都是导致混凝土结构出现裂缝的主要原因。在混凝土振捣过程中，若是不严格按照振捣施工流程进行施工，则会使得混凝土结构呈现出不严实、空洞的状态，在桥梁长期使用中，降低承载力，进而出现大量的荷载裂缝，减少桥梁的使用寿命。其次是不重视桥梁混凝土结构施工后的养护工作，使刚刚施工后混凝土结构出现干缩、水分蒸发等现象，加快了桥梁混凝土结构出现裂缝的速度，对桥梁工程施工造成不利影响。

2 桥梁施工监控的主要内容

2.1 几何监测

几何监测包括主塔变位监测和主梁线形监测。在桥梁施工过程中，桥梁结构常常由于多种原因的影响发生形变，从而与设计图纸产生偏差，因此必须对桥梁进行几何监测，以便了解和掌握桥梁结构的几何形态和相关数据，并采取相应的措施。几何监测主要可以分为两部分内容，一是主梁标高监测，即监测桥梁的实际高程;二是偏位监测，即监测顺桥向变位值等。

2.2 应力监测

桥梁结构的应力情况直接影响施工的安全性，并且会在施工过程中不断发生变化，因此必须对桥梁结构的应力状态进行长期监测，保证其不超出安全范围。应力监测的对象主要是主梁和主塔。对主梁应力状况进行监测时，要关注主梁应力是否超限和每一施工阶段前后的应力差两个方面;对主塔应力状态进行监测时，必须科学选定监测点。此外，应力监测的精度和传感器的可靠性十分重要，因此一般会采用精度较高、故障率低的振弦式混凝土应力传感器。

2.3 索力监测

索力测试是桥梁施工监控的特殊内容。随着大跨径桥梁工程项目的不断增多，缆索承重结构的应用越来越多，索力监测也越发重要。索力监测对象通常是单根索力，采取千斤顶压力表法与振动频率法相结合的方式来开展。

2.4 温度场监测

当环境温度发生变化时，桥梁结构的温度也会随着发生变化。一般情况下，材料的温度变化将引起结构构件的变形，从而在构件内部产生应力。由于组成斜拉桥结构各个部分的材料、尺寸和结构形式不同，环境温度变化将使桥梁内各部分的温度呈复杂的分布形式。了解桥梁所处的环境温度变化和桥梁结构上温度梯度变化情况，掌握各部分的温度分布规律，对于估算由温度引起的结构变形和应力具有重要的意义。

3 构建施工监控的管理平台

企业应积极进行统一的管理平台的开发，根据施工现场实際情况的施工设计等内容，借助 BIM 技术构建统一的管理平台，使各部门、单位可以通过统一的管理平台上传和获取桥梁模型和数据信息，以此为基础进行智能终端 App的开发。在此过程中，一方面要在桥梁结构上设置传感器，为应力、标高测量提供便利，并将测量结果上传到管理平台。另一方面，要在管理平台上设置自动报警程序，当检测结果出现异常数据，超出设置的安全范围时，自动报警程序将会启动，及时对监控管理人员发出警示，以便设计人员及时改进施工方案，保证实际施工符合设计图纸和施工方案要求，确保桥梁工程的整体质量和安全性，延长桥梁运营寿命。其中要特别关注的一项工作内容就是对传感器开展编码。为了将模型和监测数据一一对应，使 BIM 技术的模型呈现出更好的可视化效果，应结合传感器的位置和功用开展编码工作。编码时应采取固定的方法和模式，以便编码和数据能够更好地被计算机处理。传感器编码必须具备规律性并且一一对应，不能出现重复的现象，否则计算机将无法准确识别编码对象，难以确定数据的正确含义。

结束语

综上所述，利用 BIM 技术能够将桥梁施工监控过程的数据、资源等信息完整呈现出来，将参建各方整合在一起，共享施工监控过程。BIM技术不仅可以提高施工监控的效率，同时还能保证施工监控现场的安全，为桥梁建设行业产业升级和高质量发展提供了可靠手段。

参考文献

[1] 戴博. 关于BIM 技术在桥梁施工监控中的应用研究[J]. 装饰装修天地，2019（7）：328+331.

[2] 徐萍飞， 熊峰， 夏伟杰， 等. 基于BIM 的桥梁信息集成管理系统研究[J]. 施工技术，2016，45（12）：119-123.

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