桥梁施工裂缝产生的原因及应对策略

引言：基于国家发展这一视角而言，桥梁建设快速的发展，给我国快速建设与交通运输业的繁荣发展提供了有力支撑，明显地带动了区域经济的发展；基于民众生活这一视角而言，桥梁给民众的平时出行和平时生活带来了方便。所以，有关人员需要高度重视桥梁工程的施工质量，积极围绕其施工裂缝的成因展开探讨与研究，施工前，根据地质、环境及原材料情况，制定出切实可行的施工技术方案，积极推进公路桥梁施工高质量发展，确保人民生命财产安全，充分发挥桥梁纽带作用，助推经济快速发展。1.桥梁施工裂缝的影响桥梁施工裂缝的存在会带来很多不好的影响，一方面，会给桥梁结构带来不利影响。在桥梁裂缝产生时，雨水会顺着裂缝渗入桥梁工程结构中，这个时候，混凝土内部结构便会在雨水的影响下促使结构受损，最后导致桥梁结构的稳固性降低。并且，裂缝会因为水压的作用而持续扩展，使得裂缝从表面慢慢扩展至深层，这个时候裂缝会转变发展成贯穿型裂缝，给桥梁工程结构带来进一步的破坏。另一方面，大气中二氧化碳会和裂缝部位的混凝土结构相互作用，在水、大气与水泥这三者彼此间的作用反应下，会生成碳酸钙成分，这一成分会给桥梁里的钢筋钝化膜带来明显的破坏，在钢筋生锈腐蚀之后，钢筋会产生明显的锈胀力，致使混凝土剥落，进而使桥梁裂缝进一步扩大，最终致使桥梁丧失使用功能，阻断交通运行。综上所述，桥梁施工中的裂缝会带来极大的危害影响，除了会使整个桥梁工程的稳固性明显降低，而且在桥梁通车之后，裂缝还会进一步扩展，从而给行车安全带来严重的威胁。2.桥梁混凝土裂缝的危害与类型2.1裂缝危害桥梁混凝土裂缝会对桥梁结构产生很多不利影响。一是会给桥梁工程结构安全可靠性带来明显的影响，在冬季时，雨水会顺着裂缝渗入桥梁工程的深层部位，由于冬季雨水结冰，致使混凝土表面长期受到水结冰时的膨胀力，长期下去，会给桥梁结构带来极大的破坏影响，进而使整个桥梁结构的稳固性、牢靠性以及安全性出现明显下降。在多雨季节时，裂缝会由于水压与水量的影响而不断扩展开来，从而转变发展成贯穿型裂缝，给工程结构带来更加严重的影响。二是大气中的二氧化碳会与混凝土结构相互作用，产生碳酸钙成分，从而使桥梁结构变得非常脆弱，并使其安全性与载荷性能明显降低。值得一说的是，这会给桥梁里的钢筋钝化膜带来不可忽视的损坏影响，导致钢筋生锈腐蚀，桥梁丧失承载能力，进而给民众的生产生活带来明显的影响。2.2裂缝类型一般而言，桥梁施工过程中，多多少少总会产生裂缝，但是裂缝出现的部位与裂缝严重程度以及裂缝出现的原因往往会有所不同，每种裂缝会给整个桥梁的稳固性所带来的影响也是不一样的，因此专业人员对桥梁施工裂缝的类型进行了划分，主要包括，一是由于桥梁不同部位受力不均衡而形成的裂缝，这种裂缝的形成大都和施工环节的受力计算偏差有着极大的关系；二是由于桥梁施工中所采取的材料质量没有达到设计要求、施工工艺与实际状况不相符等原因而形成的裂缝，其大都与施工监管制度、工程施工管理等工作的实施质量有着密不可分的关系。3.裂缝产生的原因3.1施工工艺不合理在桥梁施工过程中，施工工艺是否合理的运用会给工程质量带来明显的影响，合理的、规范的、符合现场实际的、切实可行的混凝土浇筑施工工艺，能够明显的增加桥梁工程的使用年限，但施工工艺缺乏合理性，没有被有效运用在施工中，那么桥梁便会产生多种多样的裂缝问题。一般而言，施工工艺缺乏合理性造成裂缝形成的原因主要包括下列这几种：一是施工工艺缺乏合理性，造成混凝土保护层厚度不符合规范要求，在混凝土施工过程中，由于未设置作业施工平台，施工人员频繁踩踏钢筋，扰动已浇筑的混凝土，同时，导致钢筋位置发生变化，使桥梁建筑构件受力会与预设高度相互偏离，钢筋预设高度下降，构件上的素混凝土厚度扩大，就会产生竖向的贯穿型裂缝。二是混凝土振捣缺乏合理性，极易使混凝土产生孔洞和蜂窝麻面，使混凝土内部结构受到极大的影响，进而促进混凝土裂缝的形成。对混凝土的振捣施工工艺进行正确、合理的运用，可以使混凝土的密度、强度等得到有效提升，不过这项工艺要求操作人员必须要具备较强的专业能力，能够确保振捣过程中不漏振、不过振，插点布设合理。只有振捣工艺得到合理、有效的运用，才能够避免混凝土结构内部产生空洞等情况，进而提高桥梁的硬度与密度。三是混凝土浇筑工艺缺乏合理性，也同样会引起桥梁裂缝情况的出现。若浇筑速度偏快、浇筑高度没有达到要求以及混凝土降落的高度过高，都会进一步加快裂缝的形成。3.2环境因素的影响桥梁裂缝的形成和环境因素的影响存在着很大的关系，我国地域辽阔，气候条件复杂多样，各个地方的环境条件都存在着很大的不同，桥梁工程施工应当依照当地实际气候条件，制定切实可行的措施，以减小裂缝发生的概率。有些地方因为气候条件的影响，空气湿度大，工作人员必须制定专门的施工方案。施工人员若无法根据实际的施工环境编制专门、完善的施工方案，那么在实际施工中就极易导致裂缝问题的产生。另外，地基松软会致使混凝土结构出现沉降的情况，桥底支撑力度不足，也会造成不均匀沉降，致使结构产生破坏性裂缝，给桥梁工程后期使用埋下了隐患。3.3温度变化的影响温度变化会造成桥梁施工裂缝的形成。在桥梁工程施工期间，混凝土内外部的施工温度差往往极易造成裂缝的形成。在施工完成之后，施工人员没有及时开展合理、有效的养护，也会造成温度裂缝的形成。总的来说，造成温度裂缝产生的原因主要包括下列这几种：一是施工现场的早晚温度差别太大而造成施工裂缝的形成；二是混凝土材料的热量差异性。早晚温差太大仅在国内少数区域，通常会引起热胀冷缩的情况，对混凝土的配合比设计要求与混凝土养护工作产生一定程度的影响。而混凝土材料的热量差异，是所有混凝土桥梁建设项目必须要重点考虑的一个问题，与其他材料相比，混凝土中的水泥在凝结硬化的过程中会释放大量的热量，若无法在水泥温度下降后及时完成其他部分的施工作业，则会造成温度裂缝的形成，温度偏差太明显也会使得裂缝深度进一步发展。3.4地基变形的影响对桥梁工程而言，地基会对整个工程质量起到决定性的作用，地基的质量不仅会对上层结构的安全性带来直接的影响，而且也会对整个桥梁结构的稳定性带来影响。若地基存在问题，则会导致安全事故出现，给人民的人身财产安全带来难以想象的危害。地基变形与桥梁结构发生形变有着很大的关系，在桥梁结构形变之后，整个桥梁会受到损坏，从而使地基的稳固性与桥梁的抗压性明显降低，这样一来，就极易导致裂缝问题的产生。另外，桥梁在使用期间需要承受外部所施加的压力，在这种长期性的动态压力作用下，地基会发生移动，从而导致桥梁工程裂缝问题的发生。在进行桥梁工程施工设计的过程中，倘若负荷预算偏低，那么便会使得实际施工效果不能够达到设计中所提出的要求，以至于会造成裂缝现象的产生。施工中所采取的材料与施工设备堆积形成的压力也会使桥梁的支撑负担进一步加剧，造成施工期间的桥梁上部压力比桥梁负荷来得大，进而引起桥梁裂缝情况的发生。4.桥梁施工混凝土裂缝问题的处理措施在对混凝土材料裂缝问题的成因进行具体、深入地分析之后，为使桥梁工程施工质量能够充分提升起来，则应当编制有针对性的工程施工措施来予以有效的保证。4.1严格执行施工材料的质量管控工作有关施工单位在进行工程的施工建设时，应当依照桥梁的实际施工要求，对混凝土材料本身的性质特征展开具体的掌握。为使混凝土材料裂缝问题出现的概率能够得到有效下降，则应当围绕混凝土材料的质量进行严格控制。一方面，工程施工人员应当依据施工现场的具体条件，结合施工要求与标准，对所需的水泥材料等展开合理的选取，同时对水化热因素所可能带来的影响进行重点考虑，从而对混凝土材料成型后的抗开裂效果进行全方位的强化。在工程施工前，应当围绕所有的施工材料质量展开全方位的检查与控制，若当中有不达标的材料则应当马上进行更换，以使材料能够最大程度符合混凝土施工质量要求及标准，确保整个桥梁工程的施工质量。另一方面，采用收缩性比较弱，且材料级配更好的粗细骨料，对材料含泥量进行重点分析，并对不同施工环节的材料质量进行严加把控，以给混凝土结构性能的强化与工程施工质量的提升奠定稳固的基础，防止给桥梁工程发挥效益及运营安全带来不好的影响。4.2严格把控混凝土材料浇筑施工质量在混凝土材料施工的环节中，应当严格根据有关工程施工规范来展开操作，并且要围绕混凝土材料施工过程展开牢牢监督与管控。一是应当编制合理、完善、可行的工程施工管控方案，并且围绕混凝土工程施工中的部分细节问题展开处理，确保混凝土工程施工质量达到要求，避免产生严重的工程施工安全隐患问题。二是在混凝土材料施工过程中，应当构建出一套规范、合理以及严苛的工程施工管理机制，将更为精细的混凝土施工管理理念切实地执行到实际工作中，并且也应当围绕混凝土施工中所具有的一系列影响因素进行有效解决，以切实强化桥梁工程的施工质量，避免混凝土材料裂缝情况的发生。4.3严格实施温度控制工作因为桥梁结构裂缝问题容易遭受外界环境温度的明显影响。例如，大体积桥梁墩柱基础施工期间会出现温缩裂缝问题，受外部重力束缚的桥梁，在高温天气条件下会形成膨胀裂缝情况，这着重是由于各种温度应力所造成的影响，导致桥梁工程结构在一些特定位置出现了非常多的变形量，进而出现了严重的变动状况。所以，有关人员应当认真实施温度控制工作，一定要高度重视并加强对混凝土膨胀内控问题的把控。一方面，在混凝土工程施工过程中，可以合理减少混凝土中的骨料，这样有助于加快混凝土材料的散热速度。另一方面，在温度控制过程中，应当确保混凝土材料性能可以最大程度展现出来，切实减少混凝土收缩问题的出现，并使混凝土构件的抗压性能与抗裂性能得到有效强化。另外，有关人员也应当认真实施温度控制工作，根据塑性沉降裂缝形成的特征，切实采取合理有效的防范控制措施，减少水分蒸发量，从而使温度得到有效把控。4.4合理实施混凝土养护工作为切实避免混凝土材料施工后出现明显的裂缝问题，全方位的提高桥梁工程项目施工要求，有关施工单位一定要重视混凝土材料浇筑施工后的养护作业。一是在拆模施工结束后工程施工单位与施工人员应当依照混凝土材料的利用状况，及时对已浇筑的混凝土进行洒水保湿，防止混凝土过于干燥而导致裂缝的形成。二是要有效加强有关人员的养护工作意识，编制完善、规范以及合理的养护工作方案，给混凝土提供更合适的施工环境温度，切实确保混凝土构件的稳定性与可靠性，从而充分减少桥梁裂缝情况的出现，全方位强化桥梁工程的施工质量。4.5有效处理混凝土表面缺陷问题混凝土表面缺陷问题是桥梁经常会出现的一种病害问题，对于这种病害，一般可以采取高标号的环氧砂浆材料来进行有效处理。在桥梁施工过程中表面出现缺陷时，主要采取的方法包括人工凿除法、气动工具凿除法与速射水法等，在修复时，重点围绕表面缺陷部位展开处理，将桥梁表层破损部位的材料完全清理干净，并且将表层的污染物混凝土完全清理干净，在这个过程中，必须确保基础面材料具备较为优异的坚硬性与密实性。4.6干缩裂缝问题的防范与处理（1）为使混凝土强度能够达到有关要求，则需要采取低热化水泥，同时也需要对混凝土水灰比进行严格控制，适量添加减水剂。另外，根据施工要求，对混凝土骨料级配及强度进行合理确定，依照配比试验情况，正确设定外加剂的用量大小，在使用期间必须确保其拌制的均匀性与充分性。（2）在夏天这个季节进行混凝土材料浇筑施工时，应当对浇筑温度进行严格把控，切勿在温度较高的时段进行混凝土材料的浇筑施工。另外，还应当对混凝土浇筑厚度进行合理调节，依靠浇筑层面散热，防止混凝土热量太大而引起裂缝问题。并且，也可以依靠二次振捣的手段，使混凝土密实度得到进一步提高，确保结构的可靠性与稳固性，并使混凝土的抗裂性能得到真正强化。（3）在施工环节中，也应当重视强化混凝土的管理和保养，让混凝土结构能够始终处于一个合适的湿度状态中，防止干缩裂缝的形成。在S25天庄高速施工中，对于高大墩柱的养护，主要选择了“薄膜缠绕覆盖墩顶滴水”这一养护措施，也就是在墩顶上放一个打了小眼的水桶，墩身则用薄膜缠绕包裹着，让墩身始终具备一定的湿度。在高温天气下，采用土工布覆盖在现浇梁上，以使混凝土表面始终具有一定的湿度。在多风天气下，对于防撞护栏混凝土的养护，则在里边覆盖一层土工布，而在外边则覆盖一层彩条布，通过这样的方式，避免水分风干速度太快。4.7提高施工材料的管控力度任何一个工程施工都需要使用到材料，所以，有关部门必须围绕施工材料的质量展开牢牢控制，以使桥梁工程的施工质量能够获得有效的确保。具体来说，一是应当对施工材料的采购与验收环节进行严格的监督与管控。其中，在采购上，应当严格根据企业标准尽可能的选购优质的建材，避免安全事故的出现；在施工材料的验收上，则应当依照企业目前所施行的制度来围绕材料展开全面、实时的监管与检测，以使工程主体结构的质量能够获得有效的确保。钢筋混凝土是建筑工程施工中使用频率最高的一种材料，其的质量会对工程质量起到直接的影响，若质量不合格则可能会导致桥梁施工裂缝的形成。另外，钢筋混凝土未得到充分、均匀的搅拌也同样会引起裂缝问题的产生。因此在实际施工中，必须要围绕钢筋混凝土的运输、搅拌以及采购等环节专门构建出一套健全、合理的监管体系，并将严格、全面的质量管控工作落实起来。4.8对温度应力进行有效把控4.8.1控制温度在进行混凝土材料的搅拌过程中，添加适量的水或使用水来冷却碎石，从而使混凝土材料的浇筑温度得到有效下降。在气温较高的天气条件下进行混凝土材料的浇筑时，可以适当降低浇筑厚度，依靠浇筑层面来实现有效的散热。另外，也可以将水管埋置在混凝土里，利用冷水来使温度得到有效的下降。在气温突然大