桥梁工程施工管理浅析

摘要：桥梁工程是铁路、公路、市政等建设项目的重难点工程之一，它的施工质量直接关系到人们的行车和生命财产安全，因此必须加强对桥梁的施工管理。本文主要分析了桥梁工程常见质量问题--裂缝，并针对裂缝问题概述了其管理措施。

关键词：桥梁；质量；施工管理

中图分类号： TU7文献标识码： A

一、桥梁工程裂缝问题

（一）混凝土自身应力产生的裂缝主要有以下几种

1、收缩裂缝

收缩裂缝是在混凝土凝固时由于内部与外部收缩变形差过大，导致表面混凝土所受的拉力超过抗拉强度而形成的裂缝。

2、温度裂缝

温度裂缝是由于混凝土受到外部温度因素的影响，使混泥土出现不均匀收缩或膨胀而形成裂缝。这种裂缝从施工角度来讲主要是由于混凝土浇筑、养护不当造成的。

（二）荷载作用下产生的裂缝主要有以下几种

1、弯曲裂缝（又称垂直裂缝）

一般出现在弯矩最大截面的混凝土受拉区，呈垂直状，由下向上发展；负弯矩裂缝位于连续或悬臂梁板的支座附近，由上向下发展。

2、剪切裂缝（又称斜裂缝）

一般发生在支座附近剪应力最大的部位，由下部沿着与轴线25～50度左右的角度开裂，此类裂缝对桥梁结构危害较大，一旦裂缝不断发展或接近构件受压区，则不论其宽度和绕度如何必须进行加固处理。

3、扭曲裂缝

扭曲裂缝是由于桥梁构件同时受到扭转与弯曲的影响而形成的45度以上倾斜的裂缝，此种裂缝一般为多条同时出现，并伴随着混凝土保护层的脱落。

4、断开裂缝

断开裂缝是由于桥梁构件收到过大外力影响造成了宽度较大的裂缝，此种裂缝一旦产生意味着桥梁已经被破坏，在没有修补的状况下不可再继续使用。

二、桥梁工程裂缝问题的原因

观察一些桥梁工程施工我们可以发现，很多桥梁施工期间经常会出现裂缝等问题，不仅直接影响到其外观质量，更对其安全功能和使用寿命带来一定的隐患。究其原因，我们可以发现，主要有三方面的原因：

其一是由于原材料质量的问题导致的，如粗细骨料含泥量过大，造成混凝土收缩增大；集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，也容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。

其二是由于一些施工人员，没有科学、合理的组织施工，如混凝土浇筑前钢筋表面污染造成粘结性降低，保护层厚度局部出现过大或过小造成有效截面高度减少，模板支架搭设强度、刚度、稳定性不足出现不均匀沉降；混凝土浇筑时计量不准确造成配合比偏差较大，搅拌、运输时间过长造成和易性降低，浇筑过快或振捣不均匀造成密实度降低；混凝土浇筑后过早拆模或支架拆除顺序不当造成局部变形，养护不到位造成混凝土表面失水过快及收缩过快等等问题均会造成混凝土开裂。

此外一些设计上的原因，如梁板上开孔位置不当、平面线型变化大造成应力集中；梁的跨度过大、高度偏小、配筋率不当等问题导致的裂缝，本次不作为重点阐述。

三、桥梁工程裂缝问题的管理

（一）原材料控制

1、混凝土中水泥的品种及用量

理论研究表明，对于小体积混凝土工程来说，可以不考虑水泥的水化热。但是对于大体积工程来说，水化热不及时释放会越积越多，最终造成膨胀开裂等毁灭性后果！而水泥释放温度的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同。水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙（C3A），其他成分依次为硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）和铁铝酸四钙（C4AF）。另外，水泥越细发热速率越快，但是不影响最终发热量。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥等低热或者中热的水泥品种。

我们应该充分利用混凝土的后期强度，以减少水泥的用量。因为大体积混凝土施工期限长，不可能在28d时向混凝土施加设计荷载，因此将试验混凝土标准强度的龄期向后推迟至56d或者90d是合理的，基于这一点，国内外很多专家均提出类似的建议。充分利用后期强度则可以每立方混凝土减少水泥40Kg～70Kg左右，混凝土内部的温度相应降低4℃～7℃。

2、骨料

细骨料：宜采用Ⅱ区中砂，因为使用中砂可减少水及水泥的用量。

粗骨料：在可泵送情况下，选用粒径5～20mm连续级配石子，以减少混凝土收缩变形。

在桥梁混凝土中，粗细骨料的含泥量是要害问题，若骨料中含泥量偏多，不仅增加了混凝土的收缩变形，又严重降低了混凝土的抗拉强度，对抗裂的危害性很大。因此，骨料必须现场取样实测，石子的含泥量控制在1％以内，砂的含泥量控制在2％以内。

3、减水剂的使用

采用减水剂，如SF-1缓凝高效减水剂；膨胀剂采用广泛使用的U型膨胀剂，如无水硫铝酸钙（C4S）或硫酸铝（Al2（SO4）），试验表明在混凝土添加了膨胀剂之后，混凝土内部产生的膨胀应力可以抵消一部分混凝土的收缩应力，相应地提高混凝土抗裂强度。

4、掺加外加剂

在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰后，可以增加混凝土的密实度，提高抗渗能力，改善混凝土的工作度，降低最终收缩值，减少水泥用量。要降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升，防止结构出现温度裂缝，利用粉煤灰作混凝土的掺合料是最有效的方法之一。外加剂可以从以下几个方面来选择：

UFA膨胀剂，它可以等量替换水泥，并且使混凝土产生适度的膨胀。一方面保证混凝土的密实度，另一方面使混凝土内部产生压力，以抵消混凝土中产生的部分拉应力。

减水缓凝剂，并应保证一定的坍落度。这样可以延缓水化热的峰值期并改善混凝土的和易性，降低水灰比以达到减少水化热的目的。

5、钢纤维

钢纤维能有效抑制干缩的发展。在混凝土中加入体积掺量为1.2%～2.0%的钢纤维，可以在混凝土中形成乱向分布的三维网状结构，从而抑制混凝土的干缩。实验表明，在混凝土脆性材料中加入1.5%的冷板切削钢纤维，其抗折强度可以提高30%，混凝土的弯曲韧性指数可以提高22倍，混凝土抗折疲劳性能也可以大幅度提高，能有效防止重复荷载作用产生裂缝。

（二）施工技术措施

1、振捣方式及时间

机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时间应根据机械性能决定，一般以5～15s/次为宜。时间太短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。

2、混凝土的浇筑

混凝土浇注应选择一天中温度较低的时候进行，采用插入式振捣器振捣时，移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍，对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉。不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆，边振动边徐徐提出振动棒，避免过振，造成混凝土离析。振捣过程中避免触及钢筋和预埋件。

3、适时收浆二次抹平

混凝土在初凝前常常会出现裂缝，这时必须及时收浆二次抹平，这样处理有两个好处，一是使混凝土表面的密度增加，二是使混凝土表面产生的裂缝愈合，这是消除混泥土早期裂缝最有效的措施。

4、混凝土养护

混凝土浇筑收浆完毕，即采用养生布或草帘覆盖和洒水相结合养生养护，使混凝土表面始终保持在湿润状态，不允许混凝土在高温下暴晒。由于水泥在水化过程中产生很大的热量，混凝土浇注完成后必须在侧模外喷水散热，以免混凝土由于温度过高，体积膨胀过大，在冷却后体积收缩产生裂缝。养护时间一般为7天，最好10～14天。

结束语

施工不当可能使混凝土桥梁出现裂缝，因此，严格按照国家有关规范、技术标准进行施工是保证结构安全耐用的前提和基础。在桥梁施工管理过程中，要优化原材料和施工配合比、采用切实可行的混凝土浇筑方案、做好混凝土养护和测温等方面采取有效技术措施，坚持管理，完全可以让裂缝问题得到有效的控制。

参考文献

[1]张君.浅析市政道路桥梁工程的施工管理措施(被引用2次)[J].中国科技博览,2011年26期.

[2]黄锡哲.浅析道路和桥梁工程的施工管理及成本控制[J].才智,2013年22期.