桥梁施工中关于裂缝方面的问题分析

吴跃军

（湖南省有色地质勘查局工程地质总队，湖南 长沙 410000）

现代社会经济发展迅猛的同时，带动了交通的发展。我国人口众多而耕地相对来说比较少，由于现代社会对交通建设的需要，科研人士加大了对交通建设的研究，现如今高铁和高速公路的快速发展便可以证明这一点。但是由于地形的原因，我国在一些山区尤其是地面凹凸不平的地面上或者是悬崖旁边，建设道路和桥梁就加大了困难，再加上山体的不断繁衍移动，导致道路和桥梁出现裂痕。

1 桥梁施工中的裂缝

混凝土通常被采用在桥梁施工过程中，但是在施工过程中，如果混凝土材料的质量不能达到本次建筑工程质量的需要，干湿比例不适合，质量无法满足市场的需要，这些都可能引起桥梁工程中产生裂缝。

一般来说，桥梁建设过程中的裂缝主要分为两个方面原因。一方面是自身结构性裂缝。这样的裂缝是由桥梁工程承受外在压力太大导致的结果，或者是由于桥梁在建筑过程中，质量标准根本没有严格按照原本规定的标准执行，导致桥梁不能承受原本可以接受的承重力，最终在使用过程中出现裂缝。桥梁的施工建设过程中，实际设计施工方案不符合要求，材料的质量不够好，导致桥梁建成后的刚度、延性以及强度不足，都会造成结构实际所能够承受的压力过低，不能完美展示桥梁的作用。再加上经济发展越来越迅猛的同时车辆也越来越多，桥梁根本应接不暇。另一方面则是非结构受力导致的裂缝。这是因为在桥梁建筑过程中是开放的场景，很多因素都会对桥梁的质量造成严重的影响，其中因素包括混凝土收缩徐变、塑性沉降、水化热、组分间的碱骨料反应，还有所采用施工水泥的细度等。这样的裂缝比较细而且很短，但是它分布比较广阔。混凝土塑性收缩产生的裂缝经常出现在地壳表面，由于温度比较高、又处在迎风口，在浇注混凝土几个小时后，混凝土表面干裂的速度超出了本来混凝土内部的速度。这种裂缝，经常是类似鸡爪的不规则形状，并且表面为细微的裂缝。混凝土塑性沉降所导致的裂缝，通常是在浇筑钢筋混凝土构件过程中，混凝土中的骨料塑性下沉，沉降过程中，要是骨料受到来自顶部钢筋的阻碍，将引起顶部钢筋处的沉降和侧面的沉降相差过大，导致在钢筋上方出现顺筋的表面裂缝。这类裂缝通常会呈现较少、较短、较粗的特点。非结构受力产生的裂缝，虽然不影响桥梁的整体受力和使用，但严重影响外观质量和钢筋混凝土的使用寿命，施工中应尽量避免。

根据笔者多年总结的经验，采用塑料薄膜覆盖养生可有效避免产生因高温、大风、低温干燥等原因产生的干缩裂纹。因采用麻袋等覆盖材料养生，必须等混凝土终凝后才能覆盖，否则会产生粘连和人为踩坏混凝土的后果，而且在极端天气下，混凝土终凝时，很多裂纹已经产生，无法自行修复。而塑料薄膜覆盖可边施工边覆盖，不会粘连，并使新浇筑的混凝土与空气有效隔离，不会失去水分，混凝土会慢慢自行凝固，产生的水化热和水蒸气会完好地保存在薄膜下，使混凝土内外温差接近并持续保持湿润，也减少了人工洒水养护的强度。

2 桥梁施工中关于裂缝的实例分析

2.1 案例一

湖南怀化某市政桥梁，上部结构为四箱五跨钢筋混凝土预应力连续箱梁。由于箱梁箱室内空多处高度较低（小于1m），不便于一次性浇筑成型，故在施工时采用先底腹板后顶板两次浇筑。原设计全桥分五段浇筑施工，后因业主要求加快施工进度，设计改为分三段浇筑施工。施工完后，分段长度较长的次中跨顶板出现较多横桥向贯穿式裂缝，施工方事后不得不采用专业裂缝修复工艺才达到了合格标准。本实例中，先行浇筑的底板没有出现裂缝，说明现浇支架承重系统没有出现大的沉降（跟踪测量也验证属实），分段长度较短的中跨顶底板均没出现裂缝，边跨也没出现裂缝，裂缝只出现在次中跨顶板。究其原因，因为次中跨与先行浇筑的中跨相连，底板也已浇筑成型，浇筑顶板时，顶板混凝土在终凝时，产生收缩变形，而已成型的中跨顶板和次中跨底板对其产生了严重约束，产生的内部应力无法消除，所以生成了裂缝，而边跨因为有自由端，所以很少产生裂缝。对于这种多跨现浇连续梁桥，设计上一般是一跨一浇筑，施工缝设置在1/4 跨距处，因施工长度较短，收缩徐变量小且有自由端可以消除大部分内应力，不会产生裂缝。当由于其他原因设计分跨较长时，施工顶板时可采用再分段多次浇筑，施工缝设置在1/4 跨径处，并可通过设置加强钢筋对施工缝进行加强处理，可有效地减少或避免裂缝的出现。

2.2 案例二

2017 年1 月12 日20：50，位于郑州农业路沙口路的一处在拆除施工中的高架桥桥面发生了坍塌事故，路过此处的79 路公交车车头部位遭到了撞击受损，事故造成1 人死亡，8 人受伤。事故系旧桥拆除时支架坍塌引起的，支架连通被拆引起旧桥发生连锁坍塌。据初步了解，如果根据原本设计的要求和指示，农业路沙口路交叉口原有部分匝道需要拆除，施工方在拆除段搭设了支架，当时正在进行旧桥匝道拆锯作业，一些拆除的旧桥箱梁放在支架上时导致意外。该类裂缝是由于混凝土桥梁在常规动、静荷载及次应力作用下所造成的。桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载，会在结构内产生循环变化的应力，不但会引起桥梁结构的振动，还会导致桥梁结构累积疲劳损伤。并且桥梁所采用的材料不是均匀和连缕的，实际上其中存在着许多微小的缺陷，在循环荷载的作用下，会逐渐发展、合并形成损伤，并在材料中造成宏观裂纹。如果在大体上不加以严格的把控，就会给整个建筑带来深重的灾难。

2.3 案例三

2014 年14：00 左右，广东茂名高州市深镇镇发生桥梁崩塌突发灾害事件，据初步统计超过20 人伤亡。据了解，该桥为一条石拱桥，在施工建设过程中出现桥梁坍塌的事故，另外根据路人透露，这座桥梁的建筑是村里人自行建筑，并没有请专业的建筑团队去现场衡量勘测。负责此项目工程的老板、施工负责人、桥梁设计者、村委会负责人4 人已经被警方加以控制。根据警方的初步调查，这座石拱桥是由当地村委会自行决定建筑的，且事前无立项报建手续、无招投标手续、无合法设计，也没有报告镇政府。承建商是信宜市的一家工程队，而桥梁设计人员是由工程队雇请的，并没有相关的桥梁设计资质，也没有施工监理，目前为止当地政府部门也没有见到过桥梁的图纸设计。在桥梁的建设过程中，监察部门曾到此地进行制止和督管，但是建筑团队不顾法律的约束，在五一假期之际进行加工抢修，导致桥梁崩塌的事故。在桥梁道路的施工过程中，可能由于施工人员工作态度的不端正，以及采购人员购进的混凝土不能满足现代社会汽车的负荷的需要，导致上面的混凝土出现了裂缝。在道路桥梁施工过程中的材料选择上，水泥内石灰与硅化物能够在水中释放出大量的热量，并且目前阶段道路桥梁工程都会用到大面积的混凝土，使得混凝土结构内部产生极高的热量，从而在混凝土的内外环境中形成了比较明显的温度梯度，造成了结构内部与表面之间产生一定的拉力效应，桥梁道路上的裂缝问题就此产生。其实造成桥梁坍塌有很多种原因，也可能有另外一种可能，由于施工过程中时间段选择不太合理，太冷或者太热的天气都不太适合施工，都有可能导致混凝土的性能下降。太冷的天气会导致混凝土快速凝固，妨碍施工人员的施工；太热的天气会影响混凝土的凝聚力，导致附着力下降。

3 结束语

随着经济社会的不断发展，交通建设的需求不断增加，如何把握好分寸，建筑出更符合现代社会要求的桥梁非常重要。由文章论述可以看出，导致桥梁建筑裂缝的原因有很多，裂缝的种类也有很多种。因此，在大规模建筑桥梁的同时，也要关注桥梁的质量问题，一次桥梁崩塌事故不仅是桥梁建筑团队的责任，也关系人民生命安全。这就要求建筑工人在建筑桥梁的时候，要对工作极度认真，从各个方面着手努力，去构建出最符合新时代要求的桥梁。