论文部分内容阅读
摘要：桥梁的施工过程中，运用良好的施工技术，在工程质量的总体控制和把握上是非常重要的。所以应该进一步探讨并加强施工技术的管理，对于国家单位相关标准和规范及时掌握，在实践和工作中不断积累经验，使桥梁的施工质量得到不断提高。在工程的各个环节都应该加强监控和配合，共同努力，使裂缝的产生得到提前预防，真正提高工程的质量，也进一步实现工程项目在社会和经济利益方面的双丰收。本文作者结合多年来的工作经验，对道路桥梁施工中出现桥梁裂缝进行了研究，具有重要的参考意义。
关键词：桥梁工程；裂缝成因；处理方法
中图分类号：K928文献标识码： A
桥梁工程是土木工程的主要构成部分，其工作内容包括勘测、设计、施工、养护、检测和维修等，而在施工过程中往往会出现许多不同程度的裂缝，这些裂缝除了会直接影响到桥梁工程质量外，还会导致桥梁出现垮塌情况，给人们的生命安全带来极大威胁[1]。为此，各施工单位必须针对裂缝采取有效性处理措施，以防止和控制施工裂缝产生，保证整个桥梁工程的总体质量。
1.桥梁施工裂缝的形成原因
1、施工用料的原因
（1）水泥
在桥梁混凝土施工过程当中，水泥是影响施工质量的最大因素之一，如果水泥本身存在质量问题，例如水泥中某些含量超标、安全性达不到标准等，都非常容易导致施工过程当中混凝土出现裂缝。①在水泥凝结的过程当中，水泥中的氧化钙会发生水化作用，但如果水泥中游离氧化钙超标，那么水泥终凝之后，氧化钙依然会继续进行水化作用，进而降低混凝土强度，最终便可能导致水泥石开裂；②要是水泥在生产的过程当中就存在强度不高，或是存放的时间太长、存放不当而受潮等，也会降低施工后混凝土的强度，导致裂缝出现；③如果水泥中含有的碱过多，同时又使用了碱活性骨料，两者便会发生化学反应，最终导致混凝土使体积局部膨胀而开裂。
（2）骨料
除了水泥之外，骨料对混凝土的强度影响也非常大。
①如果骨料级配不良、直径太小以及空隙率太大等因素会导致拌合时需要大量的水，但是水量过多又会导致混凝土的收缩率提高，极易产生裂缝；②如果骨料的吸水性太强，比如角闪岩与砂岩等，也会在很大程度上提高拌合时的用水量，最终使混凝土出现裂缝。
2、温度变化形成裂缝
由于混凝土本身具有热胀冷缩特点，所以结构内部温度出现变化或外部环境温度出现变化时，其会发生变形情况，如果变形受到限制，结构就会出现应力，若应力高于混凝土抗拉强度，桥梁工程就会形成温度裂缝，例如部分大跨径桥梁在实际施工过程中，其溫度应力可到达活载应力，有时甚至会高于活载应力[2]。因为温度裂缝是随着温度变化而发生合拢或扩张的，所以相比于其他裂缝更易于辨别。
3、荷载性裂缝
（1）直接应力裂缝
直接应力裂缝就是由外部荷载而引起来的直接应力所导致的裂缝。这种裂缝出现的原因有多种，主要包括以下几个阶段带来的缺陷：
①设计计算阶段，在这阶段存在很多因素导致桥梁裂缝。进行结构计算时，有的施工单位不计算，或者计算出现漏洞；计算的模型设计不合理；对桥梁荷载存在少算、漏算的现象；桥梁结构的预先受力假设与实际中所承受的压力不相符；对于内力计算和配筋计算出现失误；桥梁结构的安全系数达不到标准等，这些都是设计计算阶段中引起裂缝的原因。另外，当进行结构设计时对施工可能性考虑不细致甚至不考虑；设计的断面结构不充足；结构中设置的钢筋数量较少或者布置有误；桥梁结构刚度不够；设计图纸各项指标表示不清楚等也是其中不可忽视的原因。
②施工阶段，在桥梁施工建筑阶段，模板的拆除时间也容易形成裂缝如果不加限制对放置堆砌施工材料，并擅自变换结构施工的顺序，改变了桥梁结构受力的特点，随便对施工对象进行翻身、起吊工作，以及运输、安装过程；不根据设计的图纸进行施工，改变了结构的应该的模式；对结构的机器震动所产生的疲劳不做及时的强充验算工作③使用阶段，桥梁使用实行阶段中，造成桥梁裂缝的原因主要有：实际的过桥车辆超出原本设计载荷重量型的车辆过桥；来自车辆和船舶的直接接触与撞击；大风、雨雪、地震和爆炸等天然环境的影响。
（2）次应力裂缝
次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：所谓的次应力裂缝指由外部荷载引起次生产力而产生的裂缝。在次应力裂缝中，产生裂缝的原因有以下两种：
①在进行外荷载设计时，由于结构和实际工作状态与常规计算存在很大的出入，有时不考虑计算，使得某些部位由于次应力而引起结构开裂。
②一般情况下，很难对桥梁结构中常常出现的开洞、凿槽和牛腿设置等工作进行准确的图式模拟计算，而仅仅依靠经验估计来设置受力的钢筋。在这种情况下，受力结构在挖孔工作完成后，将会产生一定强度的力流绕射现象，而且在挖凿的空洞附近力流密集，应力大量汇聚。尤其在跨度较大的截断钢筋束处设置锚头，所设的锚头断面附近，就常可看到裂缝的出现。所以说，如果对桥梁结构处理不合理，在相应施工对象的结构拐角或者构件的形状突然发生变化的地方，还有受力较大的钢筋截断面附近很容易有裂缝发生。
③预应力引起的裂缝，由于构件混凝土的截面不一致，导致再施加相同的预应力时造成的单位压强不一致，刚度较大的部位过多的吸收了预应力的能量从而造成裂缝。另外人们往往忽视压浆过后梁板的养护，从而造成由内而外的裂缝。在构件投入使用后，由于荷载主要有预应力系统承担，所以预应力部分的裂缝会比其他地方的裂缝发展的更加迅速，也更具破坏性。
1.4养护条件形成裂缝
对于混凝土常规硬化来说，养护是必不可少的重要手段之一，其条件决定着裂缝的形成。如果养护条件符合有关规定的标准，那么混凝土就会正常硬化，而且不会出现开裂情况，但该条件仅适用于试块，无法在现场施工作业中使用。一般情况下，现场混凝土养护条件越符合有关规定的标准，其裂缝产生率就越低。
2.桥梁裂缝产生前的预防措施
2.1严格的控制原材料的质量
想要从根本上解决混凝土裂缝的问题，首先要做的就是对混凝土的原材料以及组成材料的质量进行严格的控制。只有将混凝土的原材料和组成材料的质量控制好，才能够完全的达到预算荷载的要求和标准。与此同时是在进行混凝土搅拌的过程中，一定要严格的按照搅拌的顺序和配比，只有合理的进行配比和搅拌才能够是混凝土的质量达到标准，优势对于水量的控制更是重中之重，水量的多少对于混凝土体积的变形有着十分重要的影响，水量的适中可以很大程度的提高混凝土抗裂的性能。 高标号的水泥反而更容易引起裂缝和更多的水化热
2.2温度变化形成裂缝的处理
为了避免因温度变化而产生裂缝，必须做到以下几点：①预防混凝土表面梯度和混凝土内外温度差，以免形成表面裂缝。②预防旧混凝土出现过冷情况，以免旧混凝土与新混凝土之间相互制约[3]。
2.3在施工过程中要对施工工艺和质量进行严格的控制
首先钢筋的成型和模板安装位置要准确.牢固，以免施工中变形钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响粘结力。其次是浇筑.振捣操作合理。浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振。提倡采用二次振捣.二次抹面技术，以排除泌水混凝土内部的水分和气泡。
2.4养护条件形成裂缝的处理
混凝土常规硬化、提高强度、防止外界干扰是桥梁工程实施养护的主要目的。采用有效性方法来降低混凝土的温度级，使之与外界气温相近。由于大体积混凝土内外温度不同，因而其强度提高程度也有所不同，一般是在强度提高缓慢的表面形成裂缝，所以必须采取针对性养护措施，也就是尽可能推迟拆模时间，待拆模工作完成后，就要及时做好回填与覆盖工作，以免外界气候干扰。桥梁工程的养护期由混凝土强度提高最快速的阶段决定，大多是在7～28d，如条件允许，应尽量延长养护期[4]。
4.桥梁施工裂缝产生后的处理建议
结构补强法：因裂缝长期得不到有效处理而致使混凝土使用周期缩短、因荷载超过有关规定标准而形成裂缝、因火灾而形成裂缝等状况均可运用结构补强法、预应力法和锚固补强法进行处理。
表面处理法：表面涂抹法与表面贴补法均为表面处理法的主要内容。发丝裂缝的深度没有到达钢筋表面、细浅裂缝无法灌入浆材、裂缝不活动、裂缝不漏水、裂缝不伸缩等状况均可运用表面涂抹法进行处理，大面积漏水的裂缝则可以运用表面贴补法进行处理。
灌浆法：大裂缝、细微裂缝等均可运用灌浆法，该方法具有适用范围广、处理效果好等优点。
5.结语
综上所述，桥梁施工裂缝的成因多种多样，各施工单位必须在充分了解和掌握裂缝成因的条件下，采取有效性处理措施，并对施工材料、施工技术、施工现场管理进行严格把控， 只有这样才能防止施工裂缝产生，保证整个桥梁工程的总体质量与使用周期，这对于我国交通基础设施建设的健康、持久、稳定发展来说可以起到一定的推动作用。
参考文献
[1]姜小明，宋国华.刍议高速公路桥梁施工中混凝土裂缝的控制措施[J].大科技，2013，（01）：189-190.
[2]霍志刚.桥梁工程大体积混凝土裂缝的原因分析及质量控制[J].四川建材，2012，（06）：137-138.
[3]罗霞，袁斌，朱超俊.探讨混凝土裂缝在桥梁施工中的成因以及防治[J].大观周刊，2012，（38）：118.
[4]孙建民.关于桥梁施工中混凝土裂缝处理方案探讨[J].黑龙江交通科技，2012，（06））：85.
关键词：桥梁工程；裂缝成因；处理方法
中图分类号：K928文献标识码： A
桥梁工程是土木工程的主要构成部分，其工作内容包括勘测、设计、施工、养护、检测和维修等，而在施工过程中往往会出现许多不同程度的裂缝，这些裂缝除了会直接影响到桥梁工程质量外，还会导致桥梁出现垮塌情况，给人们的生命安全带来极大威胁[1]。为此，各施工单位必须针对裂缝采取有效性处理措施，以防止和控制施工裂缝产生，保证整个桥梁工程的总体质量。
1.桥梁施工裂缝的形成原因
1、施工用料的原因
（1）水泥
在桥梁混凝土施工过程当中，水泥是影响施工质量的最大因素之一，如果水泥本身存在质量问题，例如水泥中某些含量超标、安全性达不到标准等，都非常容易导致施工过程当中混凝土出现裂缝。①在水泥凝结的过程当中，水泥中的氧化钙会发生水化作用，但如果水泥中游离氧化钙超标，那么水泥终凝之后，氧化钙依然会继续进行水化作用，进而降低混凝土强度，最终便可能导致水泥石开裂；②要是水泥在生产的过程当中就存在强度不高，或是存放的时间太长、存放不当而受潮等，也会降低施工后混凝土的强度，导致裂缝出现；③如果水泥中含有的碱过多，同时又使用了碱活性骨料，两者便会发生化学反应，最终导致混凝土使体积局部膨胀而开裂。
（2）骨料
除了水泥之外，骨料对混凝土的强度影响也非常大。
①如果骨料级配不良、直径太小以及空隙率太大等因素会导致拌合时需要大量的水，但是水量过多又会导致混凝土的收缩率提高，极易产生裂缝；②如果骨料的吸水性太强，比如角闪岩与砂岩等，也会在很大程度上提高拌合时的用水量，最终使混凝土出现裂缝。
2、温度变化形成裂缝
由于混凝土本身具有热胀冷缩特点，所以结构内部温度出现变化或外部环境温度出现变化时，其会发生变形情况，如果变形受到限制，结构就会出现应力，若应力高于混凝土抗拉强度，桥梁工程就会形成温度裂缝，例如部分大跨径桥梁在实际施工过程中，其溫度应力可到达活载应力，有时甚至会高于活载应力[2]。因为温度裂缝是随着温度变化而发生合拢或扩张的，所以相比于其他裂缝更易于辨别。
3、荷载性裂缝
（1）直接应力裂缝
直接应力裂缝就是由外部荷载而引起来的直接应力所导致的裂缝。这种裂缝出现的原因有多种，主要包括以下几个阶段带来的缺陷：
①设计计算阶段，在这阶段存在很多因素导致桥梁裂缝。进行结构计算时，有的施工单位不计算，或者计算出现漏洞；计算的模型设计不合理；对桥梁荷载存在少算、漏算的现象；桥梁结构的预先受力假设与实际中所承受的压力不相符；对于内力计算和配筋计算出现失误；桥梁结构的安全系数达不到标准等，这些都是设计计算阶段中引起裂缝的原因。另外，当进行结构设计时对施工可能性考虑不细致甚至不考虑；设计的断面结构不充足；结构中设置的钢筋数量较少或者布置有误；桥梁结构刚度不够；设计图纸各项指标表示不清楚等也是其中不可忽视的原因。
②施工阶段，在桥梁施工建筑阶段，模板的拆除时间也容易形成裂缝如果不加限制对放置堆砌施工材料，并擅自变换结构施工的顺序，改变了桥梁结构受力的特点，随便对施工对象进行翻身、起吊工作，以及运输、安装过程；不根据设计的图纸进行施工，改变了结构的应该的模式；对结构的机器震动所产生的疲劳不做及时的强充验算工作③使用阶段，桥梁使用实行阶段中，造成桥梁裂缝的原因主要有：实际的过桥车辆超出原本设计载荷重量型的车辆过桥；来自车辆和船舶的直接接触与撞击；大风、雨雪、地震和爆炸等天然环境的影响。
（2）次应力裂缝
次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：所谓的次应力裂缝指由外部荷载引起次生产力而产生的裂缝。在次应力裂缝中，产生裂缝的原因有以下两种：
①在进行外荷载设计时，由于结构和实际工作状态与常规计算存在很大的出入，有时不考虑计算，使得某些部位由于次应力而引起结构开裂。
②一般情况下，很难对桥梁结构中常常出现的开洞、凿槽和牛腿设置等工作进行准确的图式模拟计算，而仅仅依靠经验估计来设置受力的钢筋。在这种情况下，受力结构在挖孔工作完成后，将会产生一定强度的力流绕射现象，而且在挖凿的空洞附近力流密集，应力大量汇聚。尤其在跨度较大的截断钢筋束处设置锚头，所设的锚头断面附近，就常可看到裂缝的出现。所以说，如果对桥梁结构处理不合理，在相应施工对象的结构拐角或者构件的形状突然发生变化的地方，还有受力较大的钢筋截断面附近很容易有裂缝发生。
③预应力引起的裂缝，由于构件混凝土的截面不一致，导致再施加相同的预应力时造成的单位压强不一致，刚度较大的部位过多的吸收了预应力的能量从而造成裂缝。另外人们往往忽视压浆过后梁板的养护，从而造成由内而外的裂缝。在构件投入使用后，由于荷载主要有预应力系统承担，所以预应力部分的裂缝会比其他地方的裂缝发展的更加迅速，也更具破坏性。
1.4养护条件形成裂缝
对于混凝土常规硬化来说，养护是必不可少的重要手段之一，其条件决定着裂缝的形成。如果养护条件符合有关规定的标准，那么混凝土就会正常硬化，而且不会出现开裂情况，但该条件仅适用于试块，无法在现场施工作业中使用。一般情况下，现场混凝土养护条件越符合有关规定的标准，其裂缝产生率就越低。
2.桥梁裂缝产生前的预防措施
2.1严格的控制原材料的质量
想要从根本上解决混凝土裂缝的问题，首先要做的就是对混凝土的原材料以及组成材料的质量进行严格的控制。只有将混凝土的原材料和组成材料的质量控制好，才能够完全的达到预算荷载的要求和标准。与此同时是在进行混凝土搅拌的过程中，一定要严格的按照搅拌的顺序和配比，只有合理的进行配比和搅拌才能够是混凝土的质量达到标准，优势对于水量的控制更是重中之重，水量的多少对于混凝土体积的变形有着十分重要的影响，水量的适中可以很大程度的提高混凝土抗裂的性能。 高标号的水泥反而更容易引起裂缝和更多的水化热
2.2温度变化形成裂缝的处理
为了避免因温度变化而产生裂缝，必须做到以下几点：①预防混凝土表面梯度和混凝土内外温度差，以免形成表面裂缝。②预防旧混凝土出现过冷情况，以免旧混凝土与新混凝土之间相互制约[3]。
2.3在施工过程中要对施工工艺和质量进行严格的控制
首先钢筋的成型和模板安装位置要准确.牢固，以免施工中变形钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响粘结力。其次是浇筑.振捣操作合理。浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振。提倡采用二次振捣.二次抹面技术，以排除泌水混凝土内部的水分和气泡。
2.4养护条件形成裂缝的处理
混凝土常规硬化、提高强度、防止外界干扰是桥梁工程实施养护的主要目的。采用有效性方法来降低混凝土的温度级，使之与外界气温相近。由于大体积混凝土内外温度不同，因而其强度提高程度也有所不同，一般是在强度提高缓慢的表面形成裂缝，所以必须采取针对性养护措施，也就是尽可能推迟拆模时间，待拆模工作完成后，就要及时做好回填与覆盖工作，以免外界气候干扰。桥梁工程的养护期由混凝土强度提高最快速的阶段决定，大多是在7～28d，如条件允许，应尽量延长养护期[4]。
4.桥梁施工裂缝产生后的处理建议
结构补强法：因裂缝长期得不到有效处理而致使混凝土使用周期缩短、因荷载超过有关规定标准而形成裂缝、因火灾而形成裂缝等状况均可运用结构补强法、预应力法和锚固补强法进行处理。
表面处理法：表面涂抹法与表面贴补法均为表面处理法的主要内容。发丝裂缝的深度没有到达钢筋表面、细浅裂缝无法灌入浆材、裂缝不活动、裂缝不漏水、裂缝不伸缩等状况均可运用表面涂抹法进行处理，大面积漏水的裂缝则可以运用表面贴补法进行处理。
灌浆法：大裂缝、细微裂缝等均可运用灌浆法，该方法具有适用范围广、处理效果好等优点。
5.结语
综上所述，桥梁施工裂缝的成因多种多样，各施工单位必须在充分了解和掌握裂缝成因的条件下，采取有效性处理措施，并对施工材料、施工技术、施工现场管理进行严格把控， 只有这样才能防止施工裂缝产生，保证整个桥梁工程的总体质量与使用周期，这对于我国交通基础设施建设的健康、持久、稳定发展来说可以起到一定的推动作用。
参考文献
[1]姜小明，宋国华.刍议高速公路桥梁施工中混凝土裂缝的控制措施[J].大科技，2013，（01）：189-190.
[2]霍志刚.桥梁工程大体积混凝土裂缝的原因分析及质量控制[J].四川建材，2012，（06）：137-138.
[3]罗霞，袁斌，朱超俊.探讨混凝土裂缝在桥梁施工中的成因以及防治[J].大观周刊，2012，（38）：118.
[4]孙建民.关于桥梁施工中混凝土裂缝处理方案探讨[J].黑龙江交通科技，2012，（06））：85.