关于桥梁施工裂缝成因的分析

李梦缘

摘要：随着中国经济社会的迅猛发展，混凝土被广泛使用，在混凝土桥梁工程中，裂缝问题的出现是不可避免的，无法绝对防止裂缝出现，施工单位只有认真分析裂缝的成因，并使用有效的修补策略进行及时有效的处理和解决，只有这样才能防止桥梁出现其它的病害，提高桥梁的使用性能，延长桥梁的使用寿命，促进我国桥梁建筑使用朝着更好的方向发展。为此本文从桥梁工程的施工技术、桥梁裂缝产生的原因及降低桥梁裂缝的对策等三个方面进行了分析。

关键词：桥梁工程；施工技术；混凝土裂缝；成因；对策

目前，社会在不断地进步，我国城镇化建设也越来越普遍。桥梁工程在社会生产生活中的地位是原来越重要，但是桥梁在施工以及后期运行过程中会出现较多的病害，这些病害对于桥梁的正常使用性能以及使用年限均有较大影响，本文主要就桥梁施工技术及裂缝成因的相关问题分析探讨如下：

一、桥梁施工技术分析

桥梁工程是一项综合性的技术性工作，桥梁施工技术要执行其技术标准，按照桥梁施工计划和施工图纸落实工程建设。我国作为桥梁大国，在桥梁建设中其施工技术得到了不断发展，要保证桥梁质量必须严格按照施工技术规范开展施工，合理组织每个施工环节，让施工技术落到实处。桥梁在施工过程中涉及到桩基础施工、承台与墩身施工、整孔简支箱梁的预制、预制梁的架设施工、桥位梁架设施工以及其他施工等。

1、桥梁桩基础施工工艺分析

桥梁桩基础施工主要的施工流程有以下几点：施工前的准备工作，按照设计图纸要求进行测量放线定位，再次复核测量定位的正确性，钻孔准备，钻机就位，开始钻孔，孔径、桩长满足设计要求后开始清理桩孔，制作钢筋笼，安装钢筋笼，灌注水下混凝土，完成桥梁桩基础施工。在桩基础施工过程中应该严格的按照施工工艺操作完成施工。

2、埋设护筒施工工艺

埋设的护筒在施工中一方面可以进行定位，另一方面则可以完成对孔口的保护工作，在具体的埋设过程中要保证护筒的准确性和稳定性，尽可能的降低偏差，护筒内径应比钻头直径大200mm，深一般需要达到1.2—1.5m，对于上部土壤较松的，在埋设过程中应穿过松土层，从而保护孔口和防止塌孔。此外，在护筒的的顶端通常还需要设置1—2个溢浆孔。

3、冲击钻孔施工分析

在冲击钻孔过程中要重视冲击钻头重量的选择，通常情况下可根据冲孔直径确定，按照冲孔直径每100mm取100—140kg为最佳，正常悬距通常可以选择0.5—0.8m；一般冲击行程为0.78m—1.5m，冲击频率为40—48次/min。冲孔时应定期的对泥浆密度进行测定和控制。对于较好的粘土层，通常可以在孔内注满清水并借助冲击的上下在孔壁上涂满泥浆，达到泥浆护壁的作用。同时，在冲击1—2m后应定期的进行排渣和补浆。在排渣方面常用的方法主要有泥浆循环法和抽渣筒法。泥浆循环法主要是将输浆管插入孔底，泥浆在孔内向上流动，从而将残渣带出孔外，该排渣方法施工效率比较高，同时泥浆护壁效果也较好，不过在施工过程中随着孔深的不断增加，对于其流量以及循环泥浆的压力提出了更高要求，所以对于那些孔深深度较大的则不宜使用。抽渣筒法，是将一个下部带活门的钢筒放到孔底，然后进行上下来回的循环活动，每次提升高度约为2m，抽筒向下活动时，活门打开，残渣可进人筒内，然后向上活动时，活门关闭，孔内残渣将会排出。不过需要注意的是不管采用哪种方法，在排渣过程中，应该保障孔内泥浆满足要求，避免因为亏浆造成的坍塌。

4、桩基础的相关指标控制

在钻孔过程中应定期的对孔的垂直度进行检查，对于出现偏差的应及时纠正，对于施工过程中土质发生变化，容易发生偏差的部位，应调整施工的相关参数，保证孔的垂直度，此外，在施工结束后应检查孔深是否满足设计要求，同时做好孔内垃圾的处理工作，在清孔后没有其它因素影响下应立即放入钢筋笼，同时实施固定，并在最短的时间内完成混凝土的浇筑。

5、承台以及桥墩施工分析

对于承台以及桥墩在施工过程中属于大体积混凝土施工，在施工前需要制定关键部位的施工工艺方案，同时对于在施工中可能出现的一些问题应做好相关控制措施，所有的模板在拼装完成之后应对其垂直度、平整度实施检查，其中主要的钢筋工程也应该严格按照施工要求完成验收，模板固定要牢靠，避免在施工中出现胀模、跑模现象，此外在浇筑混凝土过程中应严格按照施工要求完成混凝土的振捣、养护等。

6、桥梁上部结构施工技术

桥梁上部结构属于桥跨部分，也是桥梁中主要承受荷载的部位。随着交通量的不断增加，对于桥梁上部结构施工也提出了新的要求，对于一些大跨径桥梁在施工中主要采用的是预应力钢筋混凝土施工工艺，采用预应力施工工艺时，应该根据桥梁的设计情况合理的选择钢绞线，根据先张法和后张法的施工工艺不同选择对应的张拉锚具，关键的就是在张拉过程中准确的分析预应力效应，从而在张拉过程中保证预应力施加达到最佳状态。

二、桥梁裂缝成因分析

桥梁在在施工、运行阶段出现的裂缝较多，比如：弯曲裂缝、剪切裂缝等，这些裂缝是桥梁在自身荷载以及施工过程中其他设备的荷载引起的挠度变化所产生的裂缝，此外还包括一些扭曲裂缝、断开裂缝等。分析出现这些裂缝的原因主要有以下几点：（1）地基不匀均沉降引起的裂缝，地基在施工结束后会难以避免的出现微小沉降，对于出现的不均匀沉降，在垂直方向上造成了桥梁不同部分的应力不均，从而引起裂缝；（2）施工阶段的温度以及混凝土收缩造成的裂缝，温度裂缝是由于温度、混凝土收缩等因素引起的结构变形，当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。在桥梁施工过程中由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，同时在施工中混凝土内外的温度差较大，后期不重视混凝土的养护等均会引起温度裂缝；（3）运行阶段荷载造成的裂缝，桥梁除了承受自身的荷载之外，通常在运行期间还需要承受桥梁安装荷载、桥梁车辆、人流的活动荷载，如果在运行期间，长期存在着超载车辆运行，那么桥梁会因为超负荷的运行出现裂缝；（4）施工阶段材料的选择，施工过程中如果使用的混凝土强度等级过低，与实际荷载不相符就很容易产生裂缝，同时在混凝土振捣过程中，如果振捣不到位会出现蜂窝麻面进而出现裂缝；（5）桥梁施工后的养护操作不当也很容易产生裂缝。对于一些跨径较大的桥梁在施工过程中采用的预应力施工，如果预应力施加的张力过大或者是荷载持续时间过长都会引起桥梁的裂缝。

三、降低桥梁裂缝的对策分析

1、重视施工过程中的温度控制

在混凝土浇筑结束后根据实际情况，对混凝土采取保温保湿，在夏天要注意保湿，冬季施工要注意保温，避免混凝土内部和外界的产生过大的温差；根据“应力松弛效应”对混凝土开展较长时间的养护工作，使得混凝土降温时间以及速度得以延缓；定期在预留的温度孔中测量混凝土的内部温度，并做好相关的数据记录，根据外界环境的实际情况相应的调整保温和养护措施。

2、合理选择建筑材料，降低水泥水化热及其变形

降低混凝土中水泥水化热，可减少混凝土浇筑结束后的温度变化，从而减少桥梁的温度裂缝，在这方面，可以根据工程的实际情况在混凝土水泥品种选择过程中采用低水化热或中水化热的水泥；对于一些少筋或者厚大无筋的混凝土，可以在混凝土中掺加总量不超过20%的大石块，降低混凝土的用量，从而降低水化热，进而降低温度裂缝；根据实际情况在混凝土拌合过程中，可以适当的加入膨胀水泥，确保混凝土得到补偿收缩，降低混凝土的温度应力。

3、合理修补裂缝

及时在施工的过程中综合考虑各方面的因素，也不可避免出现裂缝，因此需要采取有效的手段处理裂缝，保障道路桥梁的安全性，首先是表面修补，这种方法是目前普遍的使用方法，利用水泥浆的特性，在混凝土的表面进行涂抹，来修补裂缝，这种方法既能够修补不同程度的裂缝，也不会影响混凝土的结构和承载力，因此一直以来受到相关工作人员的追捧；其次，灌浆修补法，这种方法适合比较深且已经影响道路桥梁的承载力和完整性的裂缝，表面修补已经不能够从根本上改善道路桥梁的结构强度，因此需要采用这种方法，灌浆修补法采用的主要修补材料是水泥浆和环氧聚合物；最后，嵌缝修补法，这种方法是要将裂缝进行开槽，向槽内填补材料，经过压实来修补裂缝，这种修补方法的成本较高，但是效果与其他的方法相比更好，在外观上更加平整、美观，因此能够更好地保障道路桥梁的外观质量。

四结束语：

综上所述，随着我们经济的不断发展，桥梁已经成为重要的基础设施，为了规范桥梁施工，国家相关单位出台了相应的规范和标准，作为施工人员应该及时了解和学习，在实践和工作中不断积累施工技术经验，不断提高桥梁施工的质量。桥梁在社会生产中发挥着重要作用，其出现的裂缝会不同程度的对桥梁质量造成影响，因此在后期施工中应不断的完善桥梁施工技术，重视引起桥梁出现裂缝的相关原因，针对性的做好技术改进，降低桥梁裂缝的出现，并在工程施工的各个环节实施监管。提前预防裂缝的产生，真正将预防作为长效机制，实现桥梁工程建设的双效益，即重视其经济和社会两方面的效益。

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