桥梁施工裂缝产生的原因及应对策略

黎渭平

（中铁一局集团桥梁工程有限公司，重庆 401121）

0 引言

从国家发展的角度来说，现阶段的桥梁建设为我国的建设和交通运输提供了便利条件，极大地促进了经济的发展；从人民生活的角度来说，桥梁为人民的日常出行与日常生活提供了便利。基于此，相关人员应当对桥梁施工质量多加关注，对施工过程中裂缝产生的原因进行分析，设计出合理的建设方案和修缮方案，不断完善桥梁施工，保障人民的生命财产安全，促进各行业的发展。

1 桥梁施工产生裂缝的危害以及裂缝类型

1.1 桥梁施工产生裂缝的危害

桥梁施工中产生的裂缝有诸多危害。一方面会影响到桥梁结构，遇到降雨天气时，雨水会通过裂缝进入桥梁深处，长此以往，雨水会逐渐渗透侵损桥梁结构，桥梁混凝土内部结构会出现一定的损坏，这对桥梁整体的结构稳定性安全性产生极大威胁。在多雨时节，裂缝会因水压和水量的影响逐渐扩大，桥梁裂缝便会由浅入深、由细小变明显，形成贯穿型裂缝。另一方面，大气中存在的二氧化碳和混凝土结构发生化学反应，生成碳酸钙物质，桥梁脆化，安全质量和负载力下降。需要注意的是，这会对桥梁中的钢筋钝化膜造成严重破坏，使钢筋锈蚀，桥梁裂缝扩宽，桥梁变成“危桥”，人民生产生活将受到极大的影响。

1.2 桥梁施工产生裂缝的类型

通常来说，每个桥梁施工项目都或多或少地存在桥梁施工裂缝的问题，不过桥梁施工裂缝的产生部位和裂缝程度存在差异，不同裂缝对桥梁整体稳定性的影响程度也有所不同，所以专业人员将桥梁施工产生的裂缝分成了两种类型，第一种是因桥梁各部分受力不均产生的裂缝，多与施工过程的受力计算偏差有关；第二种是因桥梁施工所用的原材料质量不符合国家桥梁建设标准、施工工艺不符合实际情况以及桥梁后期的修缮工作未能得到有效落实产生的，多与施工监管制度、施工项目管控等工作的工作质量有关。

2 桥梁施工裂缝产生的原因

2.1 不科学的桥梁施工工艺

在桥梁施工的建设工作中，施工工艺的使用对桥梁施工质量有直接的影响，如果混凝土浇筑等施工工艺科学合理，桥梁的使用寿命便会延长，如果桥梁施工工艺无法得到有效的应用，桥梁将会出现不同类型、不同严重程度的贯穿裂缝、横向裂缝等。通常来说，施工工艺不合理导致裂缝产生的原因可以分为三个方面：

第一，施工工艺不合理导致混凝土保护层厚度过厚，在桥梁施工过程中，施工人员的反复践踏会给桥梁带来一定的外界压力，在这种情况下，桥梁建筑构件将会偏离预定的高度，构件高度降低，构件上面的混凝土厚度增加，受力钢筋出现竖直的贯穿裂缝。

第二，混凝土振捣的施工工艺不合理将会影响桥梁内部结构的稳定性，促使桥梁裂缝的产生。合理使用混凝土的振捣施工工艺能够增强混凝土的密度、强度和可使用性，但此工艺对工作人员的专业水平要求极高，需要保证混凝土振捣的速度稳定、插点均匀排列，一旦施工工艺使用不合理，钢筋混凝土结构的内部就可能出现空洞、蜂窝等，使桥梁的硬度和密度降低。

第三，混凝土浇筑工艺不合理也会产生桥梁裂缝，如果浇筑速度过快、浇筑高度不符合实际需要，桥梁整体结构分层，也会在一定程度上加速裂缝的产生。

2.2 不稳定的环境因素

桥梁裂缝的产生与不稳定的环境因素有不可分割的关系，我国幅员辽阔，地质条件和气候条件复杂多样，不同地区的环境条件差异明显，桥梁建设工作需要根据实际情况做出相应的调整，降低桥梁裂缝出现的可能。部分地区由于受到气候的影响，环境潮湿，工作人员要设计针对性的方案。施工人员如果不能结合具体环境制定针对性的施工方案，将会极大地增加施工裂缝出现的概率。除此之外，混凝土松软导致的混凝土结构不均匀沉降会使桥梁的底部支撑松动，引起桥梁安全隐患，这也是桥梁施工过程中产生混凝土裂缝的关键原因之一。

2.3 不确定的温度变化

温度变化是导致桥梁施工过程裂缝产生的常见因素之一。在桥梁施工过程中，内外部的施工温度差异会直接导致施工裂缝的产生。桥梁竣工后，施工人员不能对桥梁进行有效养护，也会导致温度裂缝的出现。致使温度裂缝形成的原因可以分为两种：一种是施工现场存在的昼夜温差，另一种是混凝土材料的热量差异。昼夜温差过大这一情况只存在于我国部分施工区域，区域施工跨度较大便会产生热胀冷缩现象，混凝土的配制和桥梁养护工作将受到影响。而混凝土材料的热量差异则是每一个桥梁施工项目中均需要考虑的问题，同其他建筑材料相比，水泥释放的热量较多，如果不能在水泥温度降低后进行其余部分的施工，就会导致温度裂缝出现，温差过大还会加深裂缝深度，对于一些大型桥梁工程来说，为了保证施工进度，温度裂缝极容易出现。

2.4 不可逆的地基变形

对于建筑工程来说，地基是决定工程项目整体质量的关键所在，地基的质量会影响上层建筑的安全性和桥梁整体结构的稳定性。如果地基出现问题，就会发生严重的安全事故，对人民生命财产安全造成的损害是不可估量的。地基变形多是由于桥梁外部发生形态变化致使工程结构损坏而形成的，地基不稳，桥梁的抗压强度无法达到承载标准，其形状会随之改变。除此之外，桥梁在使用过程中会受到一定的压力，长时间的动态荷载会使地基发生位移，极有可能导致桥梁开裂。桥梁荷载一般可以分为混凝土的实际静、动态载荷和二次应力，这些都会导致桥梁裂缝的产生。通常情况下，桥梁设计阶段的负荷预算不足会导致实际施工效果无法达到预期要求，产生桥梁裂缝。施工使用的材料和施工设备堆积产生的压力也会增加桥梁的支撑负担，导致施工过程中的桥梁上部压力超出桥梁负荷，产生桥梁裂缝。

3 避免桥梁施工裂缝产生的应对策略

3.1 优化桥梁的施工工艺

想要减少桥梁施工中的裂缝，首先要优化桥梁的施工工艺，保证桥梁建设项目的整体质量。施工单位应当确定施工工序、规范施工工艺、培训施工人员的施工技艺。应制定合理科学的管理制度、建立清晰的奖罚机制、提升施工人员的责任意识、规范桥梁施工的施工步骤，这不仅可以提高桥梁建设工作的效率，还能确保桥梁的整体质量。桥梁的施工工艺主要是混凝土施工工艺，混凝土施工项目涉及的施工过程繁多，包括零件制造、混凝土注入、混凝土运输和去除混凝土等，这对施工人员的专业能力和责任意识都有着很高的要求。员工应明确自己的工作内容和施工标准，按照标准完成施工任务，严格按照标准操作，规避操作不当导致的风险，保证桥梁施工项目的安全。除此之外，桥梁建筑工程师要加强不同施工程序之间的配合，根据现场施工过程中桥梁不同结构的实际情况制定相应的施工方案，如果要开展组装支撑结构的工作，就要了解与现浇箱形梁支撑相关的数据，对数据进行分析，制定组装方案，确保支撑工作的顺利进行，保证桥梁支撑结构的稳定性。

3.2 加强施工材料的质量把控

桥梁工程施工前，施工单位应保证混凝土的质量，选择性能良好的水泥材料用于桥梁建设。从某种程度上说，混凝土施工质量的高低和施工材料的质量密切相关，因此采购人员一定要选择低热量、高性能的水泥材料，提高混凝土结构强度，避免桥梁工程返工，减少施工单位的总体资源投入。当然，施工人员也要做好混凝土配合比工作，对水、砂石等材料的质量进行严格把控，依据行业规范完成混凝土配比工作。施工人员可以根据施工实际需要合理调整混凝土材料的配置比例，适度添加合成纤维等添加剂，结合抗裂性能好的混凝土材料，保证混凝土的密度。在必要情况下，施工人员可以选用特定的水泥材料或投入粉煤灰降低水化热，在一定程度上减少温度裂缝的产生。值得注意的是，桥梁建设材料的选择还要结合当地的气候和地质情况，避免桥梁建设过程中出现混凝土沉降，致使沉降裂缝的形成。

3.3 加强桥梁施工的温度把控

温度对桥梁施工过程中裂缝的出现有极大的影响，施工人员一定要创建并维持一个合适的恒温施工环境，从根本上避免裂缝的发生。为了更好地控制温度，施工单位可以围绕四个方面进行思考，根据施工现场设计合理的温度调控方案。

第一，施工人员要选取低热水泥作为桥梁施工的材料，利用矿渣水泥、粉煤灰水泥等材料降低混凝土调配过程中产生的热量，减少水泥的使用量，降低水化热产生的热量。

第二，开展混凝土浇筑施工工作时，工作人员应采用合理的浇筑方式，避免因浇筑层面过厚导致的混凝土散热不完全。除此之外，也要适当使用冷却系统降低骨料入模的温度，帮助混凝土内部快速散热。

第三，施工人员要有效控制混凝土的入模温度，如果当地气温高，就要选择合理的方式降低混凝土入模时的温度，如果当地气温低，就要利用合理的措施提高混凝土入模的温度，以此保证混凝土的密度和桥梁的硬度。需要注意的是，混凝土入模时，混凝土不可以暴晒在阳光下，这会使混凝土脆化。

第四，安装混凝土支架时要采用预压等施工方式避免桥梁建设过程中混凝土发生变形，降低裂缝出现的可能。

3.4 做好桥梁裂缝的定期修补工作

虽然可以通过一些方式可以降低裂缝产生的可能，但是不能完全消除桥梁裂缝。施工人员应当对桥梁竣工后出现的裂缝采取相应的修缮措施以加固桥体。通常情况下，施工人员使用裂缝填充的方式填充宽度不超过0.3mm 的桥梁裂缝，使用注入环氧树脂的方式填充大裂缝，对不渗水且不深的小裂缝，施工人员多会选择在其表面涂抹树脂，既能防水又达到了修补裂缝的目的。

桥梁修补工作要分为小修和大中修，针对桥梁修补程度的不同，施工人员也要合理安排检修时间周期和具体工作内容，桥梁的小修工作间隔时间短、持续时间长，确切来说，这一工作需要从桥梁正式投入使用的日期开始，直至桥梁使用寿命终止。对此开展的修补工作内容包括日常检查道路桥梁、清洁保养桥梁局部区域、检查修补局部轻微病害等。除此之外，钢桥及索桥是用特殊材质建造的，建设材质容易发生锈蚀，这不仅会影响桥梁的正常使用、给人们的生活带来不便，也会影响桥梁的安全性。针对这一情况，工作人员在完成小修工作内容的同时，还需要定期进行除锈、防腐工作。桥梁的大中修工作间隔时间长，按照有关规定，大中修工作的间隔时间为3～6年。由于引起桥梁裂缝产生的因素多且复杂，所以专业人员在进行大中修工作时需要先对公路桥梁的承载能力、通行能力、抗灾能力等方面进行勘测评定，完成评定后检查桥梁结构、裂缝位置，分析裂缝产生的原因，确定桥梁是否需要进行大中修、限载、加固改建等。

3.5 做好桥梁检查工作

桥梁检查工作是进行桥梁维修工作的前期准备工作，专业人员需要根据检查的结果，设计可靠的维修方案。由于裂缝产生的原因与桥梁结构、气候环境等多种因素有关，所以做好桥梁检查工作也是从根本上预防裂缝产生的有效方法。基于此，施工单位应确定具体的检查方向和检查内容，列出详细的检查内容。

针对桥面位置，工作人员需要从通行路面、桥面栏杆、路缘石和排水设施这几个方面进行检查，工作内容包括四项：第一，检查桥面平整度、磨损度、开裂程度、承载能力，是否有坑洼、污迹；第二，检查栏杆是否出现松动、开裂现象，是否有下挠上拱以及部件丢失问题；第三，核实路缘石的剥落程度；第四，排水设施是否出现堵塞和破损现象，排水功能能否满足当地的实际需要。

针对桥跨结构，工作人员需要从主拱圈、主梁、拱上结构、桥梁相关部位的横向联系这几个方面进行检查，工作内容包括四项：第一，核对桥梁结构的实际尺寸（截面尺寸、路径、轴线、钢筋直径等）；第二，检查混凝土的剥落和风化隆起程度，确认桥梁是否有裂缝和碱碎现象，核实钢筋锈蚀程度等；第三，查看拱圈是否扭曲变形，是否存在错裂、开裂现象；第四，确定桥梁是否出现水平变位。

针对桥梁支座，工作人员需要从油毡支座、摆柱支座、钢板支座、橡胶支座、四氟板支座等方面进行检查，工作内容包括五项：第一，检查支座老化程度、开裂程度、干涩程度；第二，检查支座各部件的摆放位置是否正确，各部件是否受力均匀；第三，查看橡胶支座的变形程度；第四，可活动支座是否有较大距离的位移偏移；第五，支座垫石是否破碎。

针对桥梁下部结构，工作人员需要从桥墩、地基、碰撞防护工程这三个方面进行检查，工作内容有四项：第一，检查建设材料的风化和剥落程度；第二，查看碰撞防护工程的损坏程度；第三，确认墩台基础的冲刷磨耗程度，倾斜程度、下沉程度，核实墩台是否发生水平位移等；第四，进行触探检查。

4 结语

综上所述，现阶段限制桥梁建设的因素诸多，这些问题致使桥梁存在安全隐患，施工过程裂缝的产生会对桥梁施工工程的有序开展带来消极影响，针对这一问题，相关人员应当积极采取科学完善的应对策略，有效避免或减少桥梁施工过程中裂缝的产生，促进我国桥梁建设工作的顺利进行。