探讨桥梁施工裂缝成因及防治
摘要：城市道路桥梁是城市的一个非常重要的交通工程，工程项目施工及养护管理是一项全面、全过程和全员参与的质量管理，必须贯彻执行建设工程质量法律、法规和强制性标准，合理配置施工生产管理要素和采用科学管理的方法，才能实现工程项目预期的使用功能和质量标准，交付出一条经得起历史考验的优质工程。
关键词：桥梁施工,混凝土裂缝,原因,防治措施
一、混凝土施工裂缝种类及形成原因
混凝土因自身材料缺陷和外在因素的影响， 比如温度和施工工艺质量等， 都会使其产生裂缝。
1.混凝土自身收缩引起的裂缝
由混凝土自身收缩形成的裂缝是比较常见的一种裂缝， 一般包括以下几个方面： a)塑性收缩; b)缩水收缩; c)自生收缩; d)碳化收缩。前两种发生更为普遍。
裂缝产生的原因是混凝土通常在浇筑5h左右后， 水泥水化反应激烈， 逐渐形成分水链， 水分急剧蒸发导致骨料下沉，混凝土硬化尚未完成， 此时发生塑性收缩; 骨料在下沉过程中由于受到钢筋的阻挡， 会形成沿着钢筋布置方向的收缩裂缝; 在混凝土初步硬化完成后， 表层的水分会逐渐蒸发，温度逐渐降低， 混凝土体积逐渐减小， 形成缩水收缩; 混凝土内外收缩不均匀， 表面收缩过大， 会受到内部混凝土的约束， 表面混凝土承受拉力， 当超过抗拉强度值后，会产生收缩裂缝。
2.钢筋锈蚀引起的裂缝
桥梁结构多修建在自然状态的环境下， 一旦桥梁构件的保护层比较薄， 密实性较差并且防腐设施简单， 混凝土中的钢筋多少会受到锈蚀。 一旦发生锈蚀， 钢筋体积膨胀，就会导致混凝土出现裂缝，并且随着时间流逝逐步恶化， 最终造成混凝土保护层剥落和钢筋破坏。
3.荷载作用产生的裂缝
混凝土桥梁在静、 动荷载及次应力作用下产生的裂缝称为荷载裂缝， 主要有直接裂缝和次应力裂缝两种。 直接裂缝一般指在外荷载作用下引起的直接应力裂缝， 裂缝产生的原因有： a)设计计算阶段， 计算模型不合理， 结构受力与假设不符合， 内力与配筋错误等; b)施工阶段，随意翻身、 起吊、运输、 安装或没有严格按照施工图纸施工等; c)使用阶段， 多指意外情况发生， 比如船舶的接触、大风和地震等。 次应力裂缝一般是指外荷载作用引起的次生应力裂缝， 裂缝产生的原因有： a)由桥梁结构中经常会开洞、设置牛腿等原因引起; b)由设计外荷载与结构的实际受载不符引起等。
4.温度变化引起的裂缝
温度变化引起的裂缝主要有三种： a)在施工过程中， 大体积混凝土浇筑后由于水泥水化放热， 内部温度升高与外部温差较大导致表面出现的裂缝;
b)多在冬季施工中， 由于施工措施不当， 混凝土内外温度不均导致的裂缝; c)在预制T梁横隔板安装时， 由于焊接不当引起的混凝土烧伤裂缝。
二、常见裂缝处理方法
1.表面修补法
它是一种简单、 有效的修补方法， 主要适用于稳定和对结构承载力没有影响的表面裂缝以及深裂缝的处理。
2.灌浆、 嵌缝封堵法
主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补。 它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中， 胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体， 从而达到封堵裂缝、加固桥梁结构的目的。
3.结构加固法
它是当裂缝影响到结构的稳定性能时常采用的一种加固方法。
4.混凝土置换法
它是混凝土严重损坏的一种有效的处理方法。
5.电化学防护法
该法利用施加电场在介质中的作用， 改变混凝土或钢筋所处环境状态， 以达到防腐目的。
以上几种方法中表面修补法和结构加固法因施工简单方便而比较常用。
三、工程实例
该桥新修建于某城市城郊结合处一条河流上，全桥总长1 200m， 其中正桥长860m， 北岸引桥长200m， 南岸引桥长140m; 桥宽22.5m， 其中车行道宽18m， 设4车道， 车行道两边的人行道各宽2.25m。 桥身为三联连续桥梁， 每联3孔， 共8墩9孔， 采用混凝土箱型梁简支结构。施工中防治裂缝的主要措施有如下几条。
1.施工前进行准备， 严格按照设计的混凝土配合比进行混凝土搅拌和后续养护， 确保混凝土的均匀性和流动性。
2.绑扎钢筋之前， 应对钢筋进行彻底的除锈工作， 以确保钢筋的表面具有很好的金属光泽。 同时要求钢筋在加工场地加工成型后运往现场安装时，其规格、型号、 间距、 接头位置等具体参数要符合设计图纸和施工规范的要求， 应在钢筋层间留足间距， 并在钢筋外层与模板间设置一定的混凝土垫块。
3.对模板及支架的承载能力、 刚度和稳定性进行严格校核， 施工前对支架进行预压， 消除支架非弹性变形， 并测出弹性变形值以便立模预留拱度，同时在安装模板时确保符合规范和设计要求，在未达到混凝土要求的强度时不可拆模， 一切按照施工技术方案进行。
4.在浇筑混凝土前应对模板和支架、 钢筋及其保护层厚度、 预埋件、 预留孔等进行详细的检查，确认无误后进行浇筑。 在浇筑过程中， 混凝土的拌和、运输应满足连续浇筑的要求。 浇筑中要细心观察， 防止钢筋、 模板、 垫块及预埋管道的移动和变形， 振捣要始终保持密实。 浇筑的过程中采取一定的散热措施， 可有效降低混凝土的温差，减少因温差而产生裂缝的可能。
5.在混凝土凝固后采取覆盖、 洒水等措施进行细心的养护， 避免急剧干燥、 温度急剧变化、 振动以及外力干扰等。 一般来说， 对于普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥的混凝土，养护时间不得少于7d; 对于有抗渗要求的混凝土， 养护时间不得少于14d。冬季施工时不能直接浇水养护， 应用塑料膜和其他保温材料进行保温、 养湿等。
6.桥梁设计的时候， 对结构的施工顺序已经进行了考虑， 在施工中如果没有重大变化， 要严格按照施工顺序进行施工， 避免因施工不当引起附加应力而产生裂缝。
四、桥梁养护质量体系建构
1.加强对桥梁养护的重视程度。为了养护质量与责任脱钩的问题，明确桥梁养护企业各级管理人员的责、 权、 任，应由上至下建立桥梁养护质量四级责任制，加强桥梁养护者的技术培训与质量管理教育;培养桥梁养护者责任感，提高养护行业道德;建立健全桥梁养护质量责任制，落实到人;充分发挥桥梁养护者积极性，变被动为主动。
2.加强桥梁养护材料采购、 保存、 使用环节;科学地选择桥梁养护材料病防止错用材料;掌握桥梁养护材料质量标准并辅以科学检验;按时、按质、 按量供应桥梁养护所需材料。
3.桥梁养护方法应力求分析全面、 经济合理、 工艺先进并有利于降低投资、 加快进度、 提高质量;桥梁养护应主次分明，重点保障关键养护工序。
4.桥梁养护质量控制应按季节、 地域区别对待;桥梁养护现场做到秩序化、 标准化、 规范化;桥梁养护应建立系统的、 可持续的质量观。
结束语
在桥梁施工中， 只有严格控制好材料质量、施工过程， 做好现场的施工管理， 因地制宜， 采取合理的措施， 才能够有效控制裂缝。
混凝土桥梁产生的裂缝是可以通过采取一定的措施来避免的。 因此， 在设计施工中严格按照国家有关规范、 技术标准进行设计、 施工和监理， 是确保混凝土桥梁结构安全的前提和基础。
