桥梁施工裂缝成因及防控措施研究

谭俊杰

（中咨公路养护检测技术有限公司，北京 102200）

0 引言

桥梁工程在使用过程中出现裂缝问题不仅影响工程的使用寿命与使用效能，而且直接关系国民出行的安全性与舒适性，是当前建设施工单位急需解决的问题。因此在这样的社会背景下，施工单位应当结合工程施工现状科学合理地选用各种新型工艺技术，在降低施工成本、提高施工效率的同时，最大限度地避免桥梁在使用过程中出现的桥梁裂缝问题，消除安全隐患，并达到防患于未然的目的。

1 桥梁施工中裂缝问题的危害

一般情况下，桥梁在投入使用后桥体出现裂缝是一个非常值得重视的问题。施工单位应当根据裂缝形成原因制定科学合理的解决对策，以减少裂缝问题对桥梁整体性和国民出行安全性的危害。此外，桥梁出现裂缝问题还会引发桥梁损毁或结构变形，既影响了桥梁的荷载能力，又影响了桥梁的使用性能，因此施工单位应当最大限度地避免裂缝的产生和扩散[1]。

1.1 对桥梁结构的危害

就当前情况而言，桥梁在施工及使用过程中出现裂缝问题的原因是复杂多样的，其中最直接的就是受极端或恶劣外界环境因素的影响，一方面混凝土的膨胀问题受温度变化的影响，另一方面施工的进程还受天气的限制，包括降水、降雪都会导致不同时间的停工，给施工进度和施工现场带来不便。因此，在自然环境多变的背景下，桥体结构的稳定性极易受到影响，以至于在建设或未来使用中出现裂缝问题，从而对桥梁的整体性造成破坏，甚至还会出现损毁、下陷或坍塌等问题，在一定程度上影响了桥梁的稳定性和安全性，不利于国民的出行和社会经济的发展。在这样的背景下，为了防止桥梁整体出现结构性破坏，施工单位应当结合实际现状分析公路桥梁裂缝出现的成因，包括施工材料、施工技术以及施工方案等，并及时对裂缝处进行填充封堵，起到加固桥梁和延长使用寿命的目的[2]。

1.2 对桥梁稳定性的危害

桥梁工程不仅是国民出行安全与出行舒适性的保障，同时还是衡量一个国家科技发展和建设水准的综合性指标，因此施工单位应当结合桥梁施工的环境因素、实际现状、设备因素、材料因素，科学合理地设计施工方案，避免车流量和总荷载量对桥梁整体性的影响，最大限度地提高桥梁使用的经济效益和社会效益。但值得注意的是，部分桥梁工程在建设及使用过程中，容易受到设计、材料、施工、荷载等因素的影响导致桥梁裂缝的出现，造成桥梁施工质量的下降和工程的延期，甚至为国民出行带来一定的安全隐患。因此，桥梁裂缝的出现危害性极大，一方面受自然因素的影响，桥梁出现裂缝会引起水流进入桥体的内部，引起混凝土结构水解，裂缝进一步扩大和发展，对钢筋混凝土的结构稳定性造成了极大的负面影响；另一方面随着裂缝的出现，裂缝附近的桥体结构包括钢筋、金属构件等也会受到水、空气等自然因素的侵蚀和破坏，最终导致桥体内部金属结构出现锈蚀，引起裂缝进一步扩大和发展，在一定程度上对桥梁的整体性造成了破坏[3]。

1.3 对桥梁寿命的危害

桥梁工程不仅是公路的主要功能点和连接点，还是衡量我国社会经济发展水平的重要标志。因此，在建设施工和投入使用过程中相关人员应当加大对桥梁裂缝问题的重视程度，并根据实际成因制定科学合理的解决对策，一方面明确裂缝问题给桥梁带来的危害，另一方面还要做到及时维修和保养，避免裂缝进一步扩大发展，最大限度地提高桥梁的使用寿命和使用性能。在实际建设使用过程中，一旦桥梁出现裂缝问题不仅会影响结构的整体性，而且会对使用寿命和使用性能造成一定的危害。比如，受自然因素或者桥梁质量因素的影响，在使用过程中一旦出现裂缝问题不仅会加剧桥梁内部混凝土结构破坏，而且在外界因素和水分同时渗透和作用下，还会导致混凝土原料出现化学反应，导致裂缝朝着更深更宽的方向扩大，降低混凝土结构的安全性和力学性质，最终影响桥梁的使用寿命，给桥梁带来不可逆转的危害，在一定程度上影响了我国交通事业的稳定有序发展。

2 桥梁施工中裂缝形成的原因

2.1 荷载因素

受桥梁设计、地质因素、自然因素等影响，不同桥梁在使用过程中其荷载能力存在差异，一旦施工单位在设计过程中对桥梁的承载能力、交通流量考虑不周到，施工方案设计不完善，就极易因超过桥梁的承载能力而出现裂缝，一方面影响国民的日常出行，另一方面还容易因桥梁工程的质量问题影响我国社会经济的稳定发展，进而降低桥梁工程的经济效益和社会效益。如果桥梁的荷载长时间超出自身的实际承载能力，就会导致桥体结构内部产生相应的拉力、约束力，从而产生多种多样的裂缝，包括桥梁裂缝、局部裂缝或者扭曲式裂缝等，对桥梁的使用年限和使用效能造成严重的影响。

2.2 温差因素

首先，我国的桥梁建设材料多采用混凝土，混凝土材料虽然具有经济、方便、实用的特点，但是该材料还存在着一个十分严重的弊端，就是容易开裂，间接导致桥梁整体结构出现裂缝，甚至出现安全事故。

其次，混凝土材料对周围的温度要求比较严格，一旦混凝土材料与周围环境温差较大，就会加速混凝土内部和表面的硬化速度，导致桥体结构因收缩不均匀而出现温差裂缝。

最后，桥梁工程在建设过程中，不仅施工环节复杂，而且施工周期较长、跨度较大，一旦在实际施工过程中遇到极端天气，混凝土材料就容易受到影响。以冬季为例，在寒冷的天气影响下混凝土表面散温快，内部热量传递不均匀，导致混凝土表面出现硬化，造成桥面裂缝[4]。

2.3 材料因素

为了切实有效地提高桥梁整体结构的稳定性，施工单位不仅要结合施工现场的地质因素、环境因素等科学合理地设计施工方案，而且要加强对施工材料的管控，加强对各种各样施工建筑材料的抽检力度，包括水泥、碎石、钢筋等，避免因材料不合格、质量不过关等引起的桥体裂缝问题。以混凝土材料为例，一旦施工过程中所使用的混凝土材料氧化钙含量过高，那么不仅会导致混凝土出现快速硬化，使桥体发生破坏，而且容易对混凝土的强度带来负面影响，导致混凝土出现收缩变形，不利于桥体施工质量的保障[5]。

2.4 人为因素

部分桥梁在建设及使用过程中除了受荷载因素、材料因素以及温差因素等影响外，人为因素也是导致桥梁出现裂缝问题的重要原因，不仅影响了施工周期和施工进度，而且对道路桥梁的质量带来了巨大的危害，在一定程度上影响到了国民的生命财产安全和我国社会经济的快速发展。比如，桥梁在建设过程中，部分施工技术人员专业素质不足，导致在建设桥梁时出现违规、违章操作，影响了施工质量，增加了桥梁出现裂缝的可能性。

3 桥梁施工中裂缝的防控措施

基于桥梁施工裂缝出现的原因和危害，应该采取必要的措施进行预防和控制，为经济发展和人们的出行提供良好保障。桥梁裂缝修补的技术流程如图1所示。

图1 裂缝修补技术流程图

3.1 加强对施工材料的控制

加强对施工材料的管理，选择信誉好的供应商，严格管控采购关、入场检查关、自检与第三方检测关。可以通过集中采购、材料招标等方式优选材料供应商，从材料的源头进行质量把控，同时通过集采、材料招标优选的方式，降低成本，实现成本创效，对提高工程主体质量具有重要作用。在施工过程中，要严格控制材料的消耗，通过定额收发料的方式，避免材料浪费。加强对材料入库前的质量检测，通过外观检查，按照规范进行抽样和功能性检测，从源头上杜绝不合格材料，杜绝产生桥梁裂缝，尤其要注重钢筋、混凝土、外加剂等主要材料的进场检测，同时在浇筑时留好试件、试块。通过检验试验，确保养护、拆模等工作的顺利开展，尤其对关键部位要进行首件制验收，实行材料标准化管理，从材料关角度对桥梁裂缝进行严格控制[6]。

3.2 加强对施工温度的控制

温度对桥梁主体结构裂缝的影响也比较大，尤其是桥梁的现浇结构、预制结构等。温度是造成桥梁裂缝的主要因素之一，尤其是大体积混凝土的浇筑，需要重点关注混凝土的浇筑季节和浇筑温度，与室温的温差大小以及养护温度。尤其在高温季节和严寒条件下施工，应严格控制混凝土的入仓时间。高温季节，避开中午及气温高的时段，采取早晚浇筑，提前对骨料进行预冷，采用分层分段浇筑的方式，添加外加剂等；严寒地区浇筑混凝土要采用必要的保温措施，避免产生温度裂缝，比如进行骨料的预热，搭建保温棚,浇筑后要及时覆盖保温。必要时编制专项方案，加强温度控制和质量管控，防止温度裂缝的产生。同时，严格按照设计及规范进行养护，并采取合理的养护方式，防止因养护不当而产生裂缝。

3.3 加强对桥梁荷载的控制

加强对桥梁荷载的管控，严格按照设计文件及规范要求进行，尤其在混凝土未达到设计强度前，严格控制施工荷载，防止因施工荷载超限造成桥梁既有结构出现裂缝。要加强过程管控，加强技术交底与成品保护工作，将施工荷载超限造成未达设计强度的结构以及产生裂缝的管控要点告知施工现场负责人及质量管控负责人。

同时，加强竣工验收后桥梁在使用过程中的荷载控制，通过桥梁设计荷载，严格标定限载车辆数，防止因大型车辆超限超载造成桥梁整体结构荷载超限，避免影响桥梁的使用与安全。可以通过设立限重警示标识牌、限高架等措施进行管控。

3.4 加强对施工队伍的控制

加强对施工过程中专业分包、劳务分包及自有队伍的管控，可以通过合同措施管控，加强合同交底，通过合同约定，杜绝产生裂缝等质量缺陷，并在合同中明确产生裂缝质量缺陷的处罚机制与考核标准。通过组织措施管控，要求分包队伍要有专职的质量管控人员，通过方案编制、技术交底、抽样检测、过程管控等，杜绝因人为因素而造成裂缝的产生。通过技术措施，在事前采取必要的技术手段，避免裂缝的产生，要不断优化施工方案，在施工后对产生的微小不影响外观和使用的裂缝采取补救措施，进行质量管控。总之，加强对施工队伍的管控，是防止桥梁裂缝的最后一道关口，提高全员质量管控意识和管控水平，有效杜绝桥梁裂缝的产生，减少因为裂缝产生的二次成本投入，为相关企业持续发展提供质量保障，同时提高企业的经济效益。

4 结语

我国城市化水平的提高，促进了公路、市政桥梁、轨道交通的互联互通。通过对桥梁裂缝的危害分析、原因剖析，可以为裂缝问题的预防提供参考。现代桥梁不仅要满足使用要求，更要达到经久、耐用的要求，因此对影响桥梁安全性、耐久性的裂缝预防提出了更高的要求。文章从桥梁结构的本身出发，通过对荷载、温度、材料和人为因素的分析，提出了针对性的裂缝预防措施，以提高桥梁的整体性能，为人们的安全出行提供强有力的保障。桥梁裂缝的预防与控制也会促进交通运输业的发展，对我国经济水平的提高具有良好的推动作用，需要相关人员提高重视。