桥梁裂缝成因及控制措施

2018-03-29

四川水泥 2018年1期

(中铁一院集团南方工程咨询监理有限公司，广东珠海 519000)

在我国交通运输业中，中国高铁表明了我国的交通运输业的快速发展。而桥梁工程作为交通运输业中的一个重要组成部分，在交通运输业中发挥重要作用。在施工中裂缝问题的产生也一直是桥梁使用过程中的重要问题，不仅影响桥梁质量，一旦裂缝严重极有可能还导致不安全事故的发生，造成人员伤亡或财产损失。因此，探究桥梁裂缝成因以及解决措施，对于提高桥梁工程的质量与安全至关重要。

1 桥梁施工中裂缝的危害

混凝土是桥梁施工中最为常见的一种建筑材料，其混凝土裂缝也是很多桥梁工程中所存在的问题。如果水渗进混凝土的内部结构中，会造成混凝土结构的损坏，从而导致结构物出现渗漏现象[1]。根据其裂缝的深浅可以判定桥梁的破坏程度，如果混凝土在压力水的作用下逐渐扩大，会使得桥梁裂缝逐渐加深，从而出现贯穿裂缝，而贯穿裂缝和深层裂缝的出现会改变桥梁混凝土的设计受力限度，带来不可挽回的损失。同时，混凝土在碳化作用下，其开裂现象的出现会变得异常频繁。此外，桥梁工程出现裂缝，不仅会影响桥梁本身的使用寿命，还会对桥梁结构强度等产生严重危害，严重时会对车辆通行者产生巨大影响，诸如坍塌事件等的发生。

2 桥梁施工裂缝的成因

桥梁裂缝会影响桥梁的整体使用寿命以及安全，且裂缝在外力的作用下会加重，甚至出现局部断裂现象。引起桥梁裂缝的因素有很多，比如：温度变化、施工材料等因素，具体主要表现在以下几个方面：

2.1 施工工艺方面

混凝土作为桥梁工程的主要建筑材料，主要是由水泥与砂石料等材料混合而成，其受温度的影响较大。当温度出现变化时，往往会产生不同程度的热胀冷缩现象。受混凝土本身特性的影响，其在温度的影响下容易出现变形。当拉力超出混凝土的强度时，就会出现混凝土裂缝。因此，很多的工地或工程在天气异常寒冷或异常炎热时会选择停工，就是因温度过高或过低都不利于混凝土施工。正所谓“钢筋水泥不可或缺”，桥梁施工中钢筋是必然会使用的一种建筑材料，而使用混凝土主要是为了发挥其对钢筋的保护作用。然而实际工作中，混凝土无法真正地发挥作用。导致混凝土无法真正地发挥作用的主要原因是由于混凝土的厚度不够以及混凝土质量较差。桥梁工程建设完成后在使用的过程中会出现磨损，而混凝土厚度不够就会使得磨损程度加重进而出现裂缝。各个施工单位争相竞争，只为谋取经济利益，这就导致某些施工单位为了节约开支而使用一些质量较差的混凝土。而混凝土在二氧化碳的腐蚀作用下，其保护层会变薄甚至脱落，从而导致钢筋腐蚀，遭成桥梁断裂[2]。因此，桥梁工程在施工时应该使用质量较佳的混凝土，增加混凝土的厚度。

2.2 施工材料的质量较差

施工质量不仅影响桥梁工程的美观，还会影响使用者以及施工者的生命安全。对任何工程而言，施工材料都是保障工程最直接也是最基础的因素。对于桥梁工程来说，保证其施工材料的质量问题至关重要。使用质量较差的材料，会直接影响桥梁工程的质量。因此，应该根据施工的实际情况对混凝土原材料进行抽样检查。同时，不仅要保证施工材料的质量符合国家标准，还要保障混凝土生产过程中的配合比符合行业标准。此外，严格控制砂石、水泥、外加剂等的配比，以及水泥的碱含量等。

2.3 施工排水体系不健全

就桥梁工程而言，很多施工单位只注重道路表面的施工，而不重视排水体系的设计。由于现阶段我国的很多桥梁工程在桥面施工中都应用了抗滑表层，而抗滑表层的空隙率较大。尤其是每年雨季来临时，雨水积住，而排水体系不健全导致排水不畅，使得雨水留在空隙中，加速裂缝进一步恶化。

2.4 施工人员的作业水平有限

建筑施工企业作为是众多行业中较为辛苦、工作量大、危险性高的行业，且其薪资收入相比较来说并不高，这就使得其相对专业的施工人员数量较少。就目前来看，从事该行业的从业人员，其流动性较大，使得整体业务施工人员对工艺工法熟悉程度普遍不高。这也就带来施工人员专业水平不足，对于专业施工技术不熟悉，不能够严格的按照既定的施工图纸流程方法来施工。这样操作所带来的后果就是专业设备操作不当，容易使得施工过程中出现偏漏和差池，这也就容易使得整个桥梁结构建设达不到既定要求，在短期内出现裂缝。

3 桥梁施工裂缝的控制措施

由于桥梁施工过程中，施工工艺、材料等问题导致桥梁工程出现不同程度的混凝土裂缝问题。裂缝问题的出现不仅影响桥梁工程的质量以及使用寿命，还会影响行车安全。施工单位必须立足于施工实践，根据实际经验采取科学、合理的措施控制混凝土裂缝问题，从而保证桥梁工程的质量。

3.1 严格控制施工材料与施工工艺

混凝土是桥梁工程的主要建筑材料，因而对其所需的原材料质量要求很高。因此在进行材料选择时必须挑选质量达标的材料，不可“以次充好”。在混凝土施工过程中，应该严格根据施工的需要，对材料进行合理配置。与此同时，在对混凝土进行浇筑时，必须严格遵循浇筑流程。在其浇筑时间方面，应该根据振捣棒铺料间歇时间与振动的长度来确定，并采取相应的措施保护模板、预埋件。同时，浇筑完成及时抹平混凝土表面，尽量保证工程的施工质量。

3.2 环境控制

对桥梁工程而言，为了预防裂缝的出现。施工单位必须监控施工场地的温度和气温，从而降低温度过高或过低而度混凝土所造成的伤害。根据桥梁工程的实际情况，按照科学比例增加外加剂，尽量降低混凝土中的水泥成分。在夏季施工时，要降低混凝土浇筑的厚度，并借助浇筑层的面积达到散热的目的[3]。在冬季施工时，采取合理的保温措施。切忌气温过高或过低进行施工。

3.3 及时进行裂缝修补

混凝土裂缝是桥梁工程的常见问题，大部分的裂缝可通过裂缝修补得到恢复。常见的修补方法主要包括：表面抹水泥砂浆法、表面贴条法、灌浆法、嵌缝法等等。裂缝形成的原因大致分为：混凝土路面切缝不及时，由于温缩和干缩发生断裂；切缝深度过浅；混凝土路面基础发生不均匀沉陷；混凝土路面板厚度与强度不足，在行车荷载和温度作用下产生强度裂缝；水泥干缩性大；混凝土配合比不合理，水灰比大；材料计量不准确；养护不及时；混凝土施工时，振捣不均匀等原因造成。针对这些常见可修补性裂缝,其裂缝修补工序大致如下：当出现裂缝中被泥土等阻塞，可用小型工业吸尘器吸入或者用湿布擦除灰尘，切忌进水；随之采用医用白胶带粘贴注浆咀并进行封闭裂缝的缝粘；在粘咀的第二天气温达到30℃以上时进行用事先配好的注浆液进行注浆，注浆时用补缝器吸取注浆液，插入注浆咀，用手推动补缝器活塞使得浆液注入裂缝[4]。为了保证浆液充满，可以在注浆后进行补浆。