桥梁施工中裂缝预防策略探析

赵桉

（中交公路规划设计院有限公司，北京 100088）

1 引言

随着建设交通强国理念的逐步深入，发展道路交通系统，夯实经济社会发展的基础设施根基，逐渐成为国家和地区发展中的重要工作内容。桥梁作为交通系统的组成部分，其建设除了可以压缩区域间互通距离和交通通道时间外，还可以创造良好的交通体验，增强人们的幸福感。虽然近年来我国桥梁的数量不断增加，但桥梁质量管控始终是桥梁施工和维护中重点关注的现实性问题。在桥梁质量管控中，如何有效预防桥梁裂缝产生是重点性内容。现实中，造成桥梁产生裂缝原因的多样性，以及桥梁裂缝可能产生的危险性，使裂缝预防成为桥梁施工质量管控的重要关注点。施工主体需要根据桥梁施工的现实情况采取行之有效的预防策略，防范桥梁裂缝的产生[1]。

2 桥梁裂缝产生的原因分析

桥梁从图纸转变为使用的实物需要经历设计、施工、监理、运营管理等诸多环节，而在这些过程中，诸如设计疏漏、施工低劣、监理不力等因素都可能造成桥梁出现裂缝的风险。结合桥梁施工的实际情况来看，施工中容易引起桥梁发生裂缝的原因主要有以下几方面。

2.1 荷载超限

荷载是桥梁结构所需要承担的各种重力，如果施工中的桥梁结构实际承载的荷载超过了其本身可以承担的重力，就会造成桥梁结构中的局部或者整体出现裂缝，进而发生明显的结构性裂缝。从桥梁施工的角度来看，因为荷载超限而引发桥梁裂缝的原因主要在于施工人员对施工现场未进行认真、细致的考察，导致施工现场放置大量施工设备，增加了桥梁的外部荷载。同时，对施工中桥梁结构整体承载重力缺乏准确的评估，进行盲目施工，也是容易出现荷载超限的原因之一。例如，施工主体未对已经浇筑的桥梁结构进行受力测试，导致桥梁出现震动疲劳等现象，一定程度上削弱了桥梁实际的负荷力[2]。

2.2 施工材料质量不合格

桥梁工程的施工难度和施工规模均比较大，施工中所使用的材料也比较多，如果施工材料出现质量不合格的情况，势必会导致桥梁质量出现问题，引起桥梁出现裂缝。实际上，在部分桥梁工程项目施工中，施工主体为了降低施工成本，会选择使用一些质量不合格的材料，导致桥梁结构的稳定性和荷载量存在严重的缺陷，极易引起桥梁产生裂缝。

2.3 自然条件变化

目前，多数桥梁工程项目采取的是混凝土结构，而混凝土自身具有的热胀冷缩性质使得桥梁结构会因为自然的变化而产生变形，进而出现裂缝。总体来看，可能引起桥梁发生裂缝的自然条件变化因素主要有温度变化、日照变化等。其中，温度变化指的是随着一年四季温度的不断变化，桥梁结构会发生纵向位移，而当桥梁机构的位移受到结构或者其他因素的干扰无法实现时，就会发生裂缝；日照变化是由于桥面板、主梁、桥墩侧面等部位受到暴晒后，温度出现明显的差异，使得桥梁的局部发生拉应力差，进而出现裂缝。

2.4 混凝土收缩

混凝土收缩现象是指当混凝土灌注成功逐渐凝结后，原来表面上含有的水分会逐渐消失，进而造成混凝土的体积减小。显然，对于使用混凝土进行浇筑的桥梁而言，混凝土收缩会使桥梁缩水、体积减小等情况，进而引起衔接的桥梁版块之间出现脱离，产生裂缝。同时，混凝土的收缩会引发混凝土自身应力分配的不均，进而在一定程度上加大收缩裂缝的发生。

3 预防桥梁施工中裂缝的对策

桥梁作为连接道路的重要媒介，一旦产生裂缝，势必会威胁桥梁自身的质量和使用的安全。相关实践表明，裂缝不仅会降低桥梁结构的稳定性，还可能会在使用过程中发生裂缝扩大，最终引发桥梁塌陷等危险性的事件。基于桥梁使用安全的考虑，有必要在施工过程中对桥梁裂缝进行必要的预防性干预，确保桥梁的稳定性和安全性[3]。

3.1 严格控制桥梁结构荷载

桥梁结构荷载控制是伴随桥梁整个施工过程的裂缝问题预防控制点。施工主体要根据桥梁施工的不同进度、不同阶段制定和实施差异化的荷载控制测量，确保桥梁荷载的合理性。在桥梁设计阶段，设计人员要根据拟修建桥梁工程的等级、用途，以及桥梁施工现场区域内的地质地形、土壤、水文、气候、温度等因素，对桥梁的荷载进行综合性的分析，确定科学合理的荷载，为桥梁施工提供相应的参考。在桥梁施工阶段，施工人员除了严格按照设计图纸上明确的荷载区间进行桥梁施工外，还要对桥梁的结构受力情况进行细化论证，为桥梁施工过程中的真正荷载控制提供现实性的参考。同时，要对施工进场的材料尤其是质量比较大的机械、设备进行严格的控制，避免不加限制地在桥面堆放各类施工机具、材料，减少桥梁的额外荷载。

3.2 加强施工材料质量管控

施工材料质量管控要讲究动态性，即从材料选购、材料入场、材料管理和材料使用方面对材料的质量进行持续性的管理和控制。在材料选购时，材料采购人员要结合桥梁工程设计图纸和项目施工的具体情况，选择性能好、质量优的材料，从采购环节保证材料质量符合要求。例如，在大面积的混凝土施工中，可以选择低热型的水泥，并通过铁铝酸四钙来降低普通水泥中的水化热，也可以使用矿渣、火山灰等类型的水泥，来实现对混凝土结构固化时的温度控制，降低成本的同时防止施工材料方面出现问题。在材料入场时，采购主体和施工主体除了要审查材料的数量和种类外，还要对材料的质量进行现场抽查，确保进场的材料在质量上符合质量要求。在材料管理时，材料管理主体要根据材料管理的实际情况，采取科学性、规范性的管理方法，避免材料因为长期暴晒、雨淋、堆压等原因出现变形、变质等情况，确保材料的使用价值。在材料使用时，要对拟使用材料的质量再次进行检查，确保材料质量符合要求。例如，在正式施工之前，先对水泥的水化热进行测试，在测试达标以后再进行使用。同时，材料的使用要严格按照材料自身的使用说明和要求进行规范化、严格化的操作，避免随意使用造成的材料错用、误用等情况。

3.3 加强施工环境控制

虽然施工现场的温差、日照变化等自然条件的变化具有客观性，但施工主体可以通过相应的规避或者干预措施来规避因为自然环境条件变化而产生的桥梁裂缝。对于因为温差而发生裂缝的情况，施工主体在施工过程中要充分掌握桥梁工程使用的现实情况，对施工中可能遇到的温差情况进行详细的分析论证，明确温差对桥梁裂缝产生的作用力，并采取相应的干预措施来减少温差，使温度变化对桥梁裂缝的影响降到最低。例如，施工人员可以根据工程图纸中的明确要求，对混凝土的配比情况进行科学的调整控制，尽可能地降低混凝土内部与外部的温差，减少水泥水化热反应事件等。对于因为日照变化可能引起的裂缝现象，则要采取灵活的施工时间来规避日照差偏大的时间区间进行施工，将日照变化对桥梁施工的干扰和破坏降到最低程度。

3.4 注重桥梁施工中的养护

混凝土收缩引起的桥梁裂缝的发生虽然也具有客观性，但可以通过相应的管理和养护措施加以防范和解决。在管理方面，施工主体要尽可能选择优质的混凝土，将混凝土收缩的情况降到最低程度。在桥梁养护方面，在桥梁浇筑完成以后，要对桥梁的混凝土结构进行必要的养护，确保混凝土的收缩率在可控的范围内。同时，在桥梁工程灌浆施工前，要对桥梁已经出现的裂缝、空隙等进行封堵、止浆堵漏，避免桥梁的裂缝、空隙扩大。

4 结语

近年来，随着桥梁工程项目数量和规模的不断增加，桥梁裂缝逐渐成为桥梁工程施工中普遍面临的病害。通过分析发现，容易引起桥梁施工中出现裂缝的原因主要有荷载超限、施工材料质量不合格、自然条件变化、混凝土收缩等。考虑桥梁裂缝发生原因的多样性，以及裂缝问题对桥梁稳定性和安全性的影响，施工主体在桥梁施工中要做到严格控制桥梁结构荷载，加强施工材料质量管控与施工环境控制，并在施工过程中和施工结束后注重桥梁养护，确保裂缝问题得到及时得到有效的解决。