桥梁施工过程中裂缝产生原因及应对策略

窦 磊

中铁十六局集团第三工程有限公司（313000）

0 引言

近年来，我国桥梁工程数量不断增加，使桥梁的施工质量问题逐渐得到改善和提高。在桥梁建设中，混凝土是通常使用的建造方式。因其具有良好的耐火性，并且材料范围广、抗压强度高，已成为最常见的工程原料之一。在工程建设中，由于混凝土工艺技术在施工中的广泛使用，其出现裂缝现象，也已成为最普遍的问题。运营过程中过载引起的结构变形裂缝和混凝土在施工中应力不足引起的裂缝是其裂缝出现的主要原因。在桥梁使用中如果出现裂缝会影响钢筋的松紧度，引起桥梁工程中潜在的安全隐患，危害人们的出行安全。

1 桥梁裂缝的主要原因

1.1 基础变形裂缝

对于工程项目，施工人员在进行施工之前，要对现场的条件进行全面检查。并在确保了基础施工的质量后，才可以进行后续施工环节。在施工过程中，如果地基的施工质量存在问题，如地基不牢固，不仅会影响到工程的质量，甚至导致出现安全事故。多数情况下，基础具有抵抗外部影响的能力，但如果基础变形，其受到的应力作用超过了设计范围地基发生变形后，桥梁的混凝土结构因为变形，其内部应力也会产生变化。如果桥梁所承受的力量超过其载荷范围，将出现位错现象，导致混凝土结构的开裂。在现场浇筑桥梁的过程中，通常会检查土壤的承载能力。因此，减少工程裂缝的可能性，就要确保地基的质量，并达到有足够的承载力。

1.2 施工工艺不合理造成的裂缝

如果施工人员在进行施工时，没有选择合适的施工技术，不仅会影响项目施工的效率，而且在桥梁工程的施工中，容易造成质量不合格而产生裂缝。对于不同的施工工艺，引起的裂缝也不同。根据工程的施工情况，同时结合发生裂缝的位置和深度，在桥梁施工中产生裂缝的原因有以下方面:①由于混凝土的保护层相对较厚，使结构随着强度的降低而减小。导致在拉伸的钢筋垂直方向上形成裂纹；②混凝土的振动过程不符合相关标准。在混凝土振动不充分的情况下，混凝土的光滑度和密封性不够。在结构内部会出现空隙和蜂窝的现象，最终导致桥梁工程质量不合格，形成裂缝；③在工人浇筑混凝土期间，速度相对较快，混凝土的流速降低，最后因为混凝土没有沉淀而导致桥梁的开裂。

1.3 温度变化引起的裂缝

在建筑项目施工中，温度因素会在一定程度上影响混凝土浇筑质量，桥梁建筑项目也是一样。当混凝土施工时其内部和外部之间的温差太大时，会发生温度裂缝。特别是大体积混凝土的浇筑工程，由于浇筑的体积大，不易消散其内部的水化热，使混凝土的内部温度升高，与混凝土表面产生较大的温差。内部应力和外部应力的作用下，使结构发生一定程度的变形，最终导致出现裂缝。而且温度的变化也会影响混凝土的压缩性能，使整个桥梁的承受力降低，所以也减少了桥梁实际的使用寿命。

1.4 建筑材料因素引起的裂缝

在桥梁施工中，主要使用的建筑材料是混凝土，因此工程师在设计混凝土比例时，要严格按照施工规范的要求进行。在实际操作中，施工人员使用的材料质量和比例，将直接影响桥梁的工程质量。不仅如此，有的建筑单位过于重视其经济利益，在工程建设过程使用质量和成本比较低的混凝土材料，以增加建筑单位的经济收益。但是这给工程质量埋下严重的安全隐患，导致工程无法达到建造标准。桥梁在实际使用过程中容易出现开裂现象，缩短了桥梁正常的使用寿命。此外施工单位在施工中，使用不合格的工程材料会影响其在工程行业内的良好信誉和口碑。

1.5 施工人员技术能力不足和质量意识薄弱

如今，施工单位的许多人员的业务能力都不是很专业，很多建筑工人都是临时找来的农民工，在这样的施工环境背景下，难以保证工程项目施工质量和效率。还有一些施工人员缺乏责任感，质量意识较低，导致桥梁容易出现裂缝等质量事故[1]。

2 桥梁工程施工中裂缝产生的解决策略

2.1 强化混凝土浇筑工程的质量控制

2.1.1 采购过程中，必须注意材料的质量

在桥梁工程施工时，混凝土拌合料中最关键的原材料是水泥，因此水泥质量直接影响混凝土施工的质量。因此首先在水泥的采购过程中，采购员工不仅要注意水泥价格，更要注意选择符合项目施工标准的优质水泥，以保证施工中混凝土的质量合格。另外，由于混凝土容易受温度的影响，因此技术人员可以选择低水化热反应的水泥品种。因为低温水泥的性能，可以有效防范并降低水化热产生的温度对混凝土强度的影响。同时，相关技术人员还可以使用强度等级更高的水泥，用来改善和提升混凝土结构的质量，同时有效延长桥梁的正常使用寿命[2]。

2.1.2 科学合理的确定混凝土比例，确保满足桥梁施工强度要求

在混凝土凝结固化的过程中，操作人员要根据工程设计，首先了解桥梁的实际荷载能力，然后根据工程结构的抗拉强度等要求，科学合理的确定混凝土中各种材料比例，保证混凝土的正常施工。比如水、骨科的使用量，会影响混凝土的塌落度，给混凝土的浇筑过程造成困难，并直接影响结构的强度。因此，桥梁施工过程中，必须通过合理控制混合材料的比例，提高桥梁的整体工程质量。

2.1.3 外加剂的选择和控制应符合相关混凝土施工要求

在混凝土工程中，施工人员要根据工程情况，注意选择合适的外加剂以改善混凝土的性能。因为添加剂不仅增加混凝土的可塑性，还可以地提高其的抗拉性能，减少桥梁项目使用过程中出现质量裂缝的可能性，改善工程的整体质量[3]。

2.1.4 合理增加桥梁施工中的埋件

在施工中合理地添加预埋件，不仅可以提高混凝土结构的抗裂性和强度，同时还可以减少其出现开裂的可能性。如对于项目基础的受力比较大的位置，添加钢筋和其他结构组件，以增加这些特殊受力位置的混凝土的抗裂性能。此外，对于一些容易产生裂缝的施工位置，施工单位也可以在其中安装传感器。其不仅可以准确的测量该位置承受负载和应力情况，而且当结构出现质量问题时，传感器同时也会发出警报，提醒施工人员对发生质量问题的部分进行处理，以达到防止工程出现破裂的目的。施工单位须注意定期组织施工人员进行相应的技术培训活动，以提高现场施工人员的实际操作技术水平[4]。

2.2 施工过程中的温度控制

1）混凝土搅拌时使用冷水可以有效降低混凝土浇筑过程中，内部温度升高对混凝土质量的影响程度，从而达到防止工程裂缝的目的，严格控制施工温差可以有效防止因温度原因产生工程裂缝。

2）如果在混凝土浇筑过程中，施工环境的温度相对较高，施工人员应减少混凝土浇筑的厚度，增加其浇筑次数，以实现对结构的有效散热。

3）施工人员可以预先配置冷水管，并确保混凝土在冷水环境中连续运输，实现降低混凝土内部的温度的效果。因此混凝土内部和外部温度之间的差异将减小。

4）在开始进行混凝土施工作业之前，施工人员要尽量选择合适温度或季节来完成混凝土的浇筑工作。如混凝土施工最好的季节是春季和秋季。如果桥梁工程要在夏季进行施工，施工人员必须根据现场情况，采取相应的冷却保护措施，确保整个项目的施工顺利进行。

5）当混凝土工程浇筑完成后，现场施工作业人员，应及时对混凝土结构进行科学的涂覆和养护，加快混凝土强度的进展，避免由于恶劣天气的影响，引起的混凝土结构的异常收缩或产生裂缝[5]。

2.3 选择合格的原材料

2.3.1 加强施工单位相关人员的施工质量意识和综合素质

在原材料采购中，采购人员的业务能力将直接影响工程材料的质量。因此，要确保在工程中使用优质的原材料，首先要做的工作就是提高相关人员的质量意识和综合素质。①公司可以定期举办，以提高施工质量意识为主题的讲座，使全体施工人员了解工程材料，在建筑项目中的重要性；②对于质量管理人员来说，也要提高其业务知识水平，以确保管理人员的任务都能得到科学严谨的实施，确保其管理工作的有效性；③定期要选拔部分优秀的工人，并给予适当的物质奖励，对于有些工作表现不佳甚至违规作业的施工人员，可以给以适当的处罚。这样，不仅能提高员工的工作技能，而且还能提升施工人员的工作积极性[6]。

2.3.2 对建筑材料进行质量测试

购买建筑材料之后，技术管理人员应对相关材料进行检查。其内容包括材料的质量和实际性能指标。当建筑材料满足建筑标准后才能进行工程中的使用。此外，在施工过程中，还应注意对一些工程重点部件的施工质量进行专项检查，以确保其施工质量和强度符合施工要求，确保桥梁的工程质量。由于桥梁工程的施工量很大，其建筑材料使用的范围也比较广，因此各种材料的管理难度也会更大。基于此，管理人员要根据实际现场条件和材料特性，建立科学的材料管理体系。以减少工程材料在采购、使用、储存等环节的管理难度，为工程项目管理提供明确的标准[7]。

2.4 裂缝预防控制措施

在平坦地段，进行连续箱梁施工，立柱之间应设置剪刀撑。顶部应设置调节器，用以预防压后的沉降值，并需满足设计标高的要求。为了避免支架的不均匀，如支架处为承载力较差的软基，需先清除淤泥，并分层回填至承台顶标高；采用跨越式支架时，利用桥梁墩台的承台作为支架的基础。采用临时扩大基础或混凝土护筒基础。为了消除施工荷载后基础产生的弹性和塑性变形，支架需用与箱梁相应的重量来进行预压。对于地基条件变化大的地段，必须进行全程预压。对于施工支架的拆架要予以高度重视，工期如果不太紧张，可适时安排拆除时间。应该在规定的混凝土容许温差范围内拆除模板，及时进行保温养护。为了避免造成混凝土温差过大，外模拆除后需要留出一定的保温时间，不得立即喷水养护。

3 结语

在桥梁工程施工过程中，管理人员应特别注意工程裂缝的问题，以提高工程项目整体施工质量。要加强对桥梁施工过程的管理，严格控制现场环境的温度变化，不断提高施工人员的专业技能水平，以最大限度地预防和减少桥梁工程开裂的可能性，提高混凝土工程施工过程中的稳定性和安全性，促进我国桥梁建筑工程的健康长期发展。