青鈺駒

（四川省交通建設(shè)集團有限責任公司，四川 成都 610000）

0 引言

當前，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)蓬勃發(fā)展，橋梁工程作為交通建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其品質(zhì)和安全問題日益凸顯?；炷磷鳛闃蛄簶?gòu)造的主力材質(zhì)，其施工工藝的好壞直接關(guān)系著橋梁的使用壽命和安全。因此，文章將深入探討橋梁混凝土施工技術(shù)與裂縫防治對策，以期減少混凝土橋梁裂縫的出現(xiàn)概率，保障橋梁工程的品質(zhì)與安全。

1 橋梁混凝土施工技術(shù)與裂縫防治的現(xiàn)存問題

1.1 施工技術(shù)方面的問題

1.1.1 混凝土配合比設(shè)計不合理

橋梁混凝土施工中，混凝土配合比設(shè)計不當可能導致混凝土強度不足、抗裂性能差，其直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量和耐久性。

首先，材料的選擇和配合比關(guān)注不足，可能導致混凝土基體變?nèi)?，如骨料、水泥和水?/p>

其次，抗壓強度不足容易使混凝土在外部荷載或環(huán)境條件下產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。

最后，在混凝土澆筑過程中，養(yǎng)護程序及施工參數(shù)控制不當將導致橋梁結(jié)構(gòu)性能受損[1]。

1.1.2 混凝土澆筑和養(yǎng)護不當

橋梁混凝土施工中，混凝土澆筑不當和養(yǎng)護不當將加劇混凝土的收縮裂縫。

首先，不適當?shù)酿B(yǎng)護方法和時間將導致水分迅速流失，從而導致收縮增加和隨后的開裂。

其次，養(yǎng)護期間環(huán)境溫度和濕度水平控制不當將導致干燥不均勻和收縮差異，進一步促進裂縫的形成和擴展。

最后，不當?shù)墓探Y(jié)技術(shù)或混凝土澆筑過程中的振動不足將導致壓實不良和空洞的存在，從而削弱混凝土并使其產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。

1.1.3 施工縫處理不當

橋梁混凝土施工中，施工接縫處理不當將導致界面部位強度降低，促進裂縫的形成。在施工過程中，對相鄰混凝土部分的準備和放置注意不足，可能導致兩部分之間的黏合不良，從而產(chǎn)生薄弱區(qū)域，使其在載荷或環(huán)境條件下產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。

此外，不充分的表面制備或不充分的養(yǎng)護可能導致接頭界面表面完整性受損，進一步導致裂縫的形成。

1.2 裂縫防治方面的問題

1.2.1 裂縫產(chǎn)生的原因分析不充分、防治措施不到位

橋梁混凝土施工中，裂縫成因分析不充分、預防措施實施不到位可能導致橋梁混凝土裂縫治理不力。若不全面了解裂紋產(chǎn)生的根本原因，如結(jié)構(gòu)載荷、材料特性和環(huán)境因素，難以制定有針對性的預防策略，同時對設(shè)計細節(jié)、施工實踐和材料選擇等因素的重視不足將加劇這一問題。

此外，缺乏主動措施解決潛在的裂縫形成條件可能導致裂縫不受控制的擴展，從而損害橋梁結(jié)構(gòu)的完整性和長期性能[2]。

1.2.2 裂縫處理不及時、裂縫擴大、蔓延

橋梁混凝土施工中，既有裂縫的延遲處理可能導致裂縫的擴大和擴展。若未對裂縫進行及時處理，可能導致水分、化學物質(zhì)和侵蝕劑進入混凝土，進一步惡化混凝土的性能，加速鋼筋的腐蝕。

此外，裂縫不受控制的擴展將導致結(jié)構(gòu)變形和荷載分布不均勻，從而帶來安全隱患。

1.2.3 缺乏系統(tǒng)的裂縫監(jiān)測與預警機制

橋梁混凝土施工中，缺乏系統(tǒng)的裂縫監(jiān)測預警機制是橋梁混凝土裂縫有效防治的關(guān)鍵問題。若未根據(jù)全面的系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測和分析裂縫的發(fā)展，難以及時發(fā)現(xiàn)和解決新出現(xiàn)的問題。同時，缺乏裂縫擴展的實時數(shù)據(jù)及其與環(huán)境和荷載條件的相關(guān)性，將阻礙治理人員主動干預。

此外，若未設(shè)定早期預警機制，忽視潛在的結(jié)構(gòu)性漏洞，導致無法預見和潛在的災(zāi)難性故障。

2 橋梁混凝土施工技術(shù)與裂縫防治的優(yōu)化對策

2.1 橋梁混凝土施工技術(shù)優(yōu)化

2.1.1 合理設(shè)計混凝土配合比，提高抗裂性能

橋梁混凝土施工中，優(yōu)化混凝土配合比在提升橋梁抗裂性方面發(fā)揮著重要作用。

首先，恰當?shù)牟牧线x擇與比例調(diào)整可增強混凝土的抗壓、抗拉、抗彎強度，從而降低應(yīng)力與環(huán)境誘發(fā)裂縫的風險，例如高性能混凝土（HPC）水灰比較低，其能夠提高混凝土的密實性與耐久性，增強抗收縮與開裂能力。

其次，纖維材料如鋼筋、聚丙烯或玻璃纖維的加入，可進一步提高混凝土韌性與延展性，減少裂縫產(chǎn)生與擴展的可能。

最后，外加劑如引氣劑或增塑劑的選用，有助于優(yōu)化混凝土流動性與凝結(jié)性，最大限度消除空洞和表面缺陷。

因此，為實現(xiàn)混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計，施工單位應(yīng)綜合考慮項目規(guī)范、環(huán)境因素和材料特性，例如沿海地區(qū)因鹽霧腐蝕，橋梁設(shè)計標準與內(nèi)陸地區(qū)有所差異。同時，施工單位應(yīng)詳盡評估當?shù)夭牧咸匦裕_保材料相容并滿足性能需求。

此外，施工過程與養(yǎng)護實踐應(yīng)與混凝土配合比設(shè)計相匹配，以提升施工效率[3]。

2.1.2 加強混凝土澆筑和養(yǎng)護過程的管理，確保施工質(zhì)量

橋梁混凝土施工中，優(yōu)化混凝土澆筑與養(yǎng)護管理是保障橋梁施工品質(zhì)的重要內(nèi)容。

首先，高效的技術(shù)和方法能夠大幅度降低潛在裂縫的產(chǎn)生，進而增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)固與耐用，例如澆筑過程應(yīng)嚴謹操控、應(yīng)用適宜振動技術(shù)與設(shè)備，以達到適度壓實，減少空隙及偏析概率，從而提升混凝土的均一性，增強混凝土的總體強度與抗裂性能。

其次，在固化階段，環(huán)境條件監(jiān)測至關(guān)重要，控制溫濕度可避免過早干燥，確?；炷恋靡宰罴阉?，濕固化方法，如遮蓋或噴水，有助于保持有利固化環(huán)境，防止水分迅速流失，降低早期裂縫風險。

再次，嚴格控制整個施工質(zhì)量是保障橋梁品質(zhì)的關(guān)鍵，施工單位應(yīng)定期檢測新舊混凝土樣品性能，如坍落度、抗壓強度及彈性模量，以及時發(fā)現(xiàn)與規(guī)定要求不符之處，并采取修正措施。

最后，培訓和教育施工人員掌握混凝土澆筑與養(yǎng)護最佳實踐至關(guān)重要，通過賦予施工人員所需知識和技能，有助于有效實施質(zhì)量控制措施，從而解決施工過程中的潛在問題[4]。

2.1.3 正確處理施工縫，降低接縫處的應(yīng)力集中現(xiàn)象

施工縫的妥善處理在緩解接縫處應(yīng)力集中、增強橋梁抗裂性能方面發(fā)揮著重要作用。在橋梁施工中，需要關(guān)注四大技術(shù)要點。

一是混凝土的配合比設(shè)計，通過精確選擇水膠比、水泥用量及骨料配比等參數(shù)，保障混凝土達到預定強度與耐久性。

二是澆筑方式，采用恰當?shù)臐仓夹g(shù)與設(shè)備，如噴射混凝土、自流平混凝土或振動澆筑等，確?；炷辆鶆蛑旅?，降低氣孔及缺陷產(chǎn)生。同時，施工過程中的振搗操作不容忽視，利用振動器對混凝土適度振動，以消除空隙，增進密實度。

三是混凝土的養(yǎng)護管理，養(yǎng)護人員在養(yǎng)護期間需要控制環(huán)境溫濕度，防止過早干燥或水分過快蒸發(fā)。同時，覆蓋保濕、噴水養(yǎng)護及使用養(yǎng)護劑等手段有助于保持良好的養(yǎng)護環(huán)境，促進混凝土水化反應(yīng)，提升強度與耐久性。

四是質(zhì)量控制與檢測，施工人員應(yīng)定期采集混凝土樣品進行試驗，檢測抗壓強度、坍落度及密度等指標，以及時發(fā)現(xiàn)并整改質(zhì)量問題。同時，施工人員對施工接縫、缺陷或損傷等進行精細檢查，并適時采取修復措施，確保橋梁結(jié)構(gòu)的完整性與安全性。

綜上，混凝土配合比設(shè)計、澆筑方式、養(yǎng)護管理及質(zhì)量控制和檢測是確保橋梁混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵，通過采取有效技術(shù)措施與合理施工操作，提升橋梁抗裂性能與耐久性，確保長期穩(wěn)定運行。同時，定期維護與檢查能夠保持橋梁的良好狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題。

2.2 裂縫防治的有效對策

2.2.1 分析裂縫產(chǎn)生原因，制定針對性防治措施

加強對混凝土橋梁裂縫成因分析是制定針對性預防措施的關(guān)鍵，通過了解導致裂縫產(chǎn)生的潛在因素，工程師和建筑專業(yè)人員可以實施有效的策略應(yīng)對，提高結(jié)構(gòu)的整體耐久性。

首先，混凝土收縮是橋梁混凝土開裂的常見原因，當混凝土固化并失去水分時，其會產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，從而導致裂縫的產(chǎn)生，為解決此問題，工程師可以在混凝土混合物中加入減少收縮的外加劑，通過最小化混凝土的整體收縮特性減輕開裂的可能性。

其次，熱梯度是導致裂縫形成的重要因素，橋梁不同部分的溫度變化可能導致不同的膨脹和收縮，從而導致內(nèi)應(yīng)力和潛在的開裂，為解決此問題，工程師可以采取相應(yīng)措施調(diào)節(jié)溫度，如策略性的接縫布置、絕緣材料以及嵌入式加熱或冷卻系統(tǒng)，以最大限度減少結(jié)構(gòu)內(nèi)的溫差。

再次，配筋細節(jié)不當或?qū)Y(jié)構(gòu)運動考慮不足可能導致裂縫的發(fā)展，通過進行徹底的結(jié)構(gòu)分析和實施適當?shù)募庸淘O(shè)計，可以有效減少裂縫的產(chǎn)生，從而提高橋梁整體結(jié)構(gòu)的完整性。

最后，定期監(jiān)測和維護在裂縫預防中發(fā)揮著重要作用，通過實施強大的檢查程序檢測早期的危險跡象，以及時干預和修復，防止裂縫的擴展，并在裂縫升級為更嚴重的問題之前解決潛在的漏洞。

2.2.2 及時進行裂縫處理，防止裂縫擴大

及時處理橋梁混凝土現(xiàn)有裂縫在防止裂縫進一步擴展及減輕潛在結(jié)構(gòu)問題方面至關(guān)重要。通過及時處理裂縫，工程師和維護團隊可以采取適當措施修復和穩(wěn)定受影響區(qū)域，確保橋梁的持續(xù)安全和功能。注入裂縫是混凝土橋梁最常見的裂縫處理方法，該技術(shù)包括向裂縫中注入環(huán)氧樹脂或聚氨酯樹脂，以填補空隙，恢復結(jié)構(gòu)完整性，并防止水分或有害物質(zhì)的進入。同時，注入的材料與周圍的混凝土黏結(jié)能夠有效密封裂縫，防止裂縫擴大。

此外，對于較大裂縫或結(jié)構(gòu)損壞，需要進行額外加固，其涉及安裝鋼或碳纖維增強元件，以穩(wěn)定和加強受影響區(qū)域，防止裂縫的進一步擴展，從而提高橋梁的整體結(jié)構(gòu)性能。在某種情況下，若裂縫與過度移動或沉降有關(guān)，則需要對接縫進行改造，例如修改或更換現(xiàn)有關(guān)節(jié)，包括使用彈性軸承、伸縮節(jié)以及引入滑動板，允許控制運動并將裂縫形成的風險降至最低，以適應(yīng)預期運動和減少應(yīng)力集中[5]。

2.2.3 建立系統(tǒng)的裂縫監(jiān)測與預警機制，確保橋梁結(jié)構(gòu)安全

建立系統(tǒng)的裂縫監(jiān)測預警機制是保證混凝土橋梁結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵。通過實施先進的監(jiān)測系統(tǒng)和預測分析，工程師和維護團隊可以主動識別潛在問題，并及時采取糾正措施，保障橋梁結(jié)構(gòu)的完整性和可靠性。

首先，使用復雜的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)是一種有效的裂縫監(jiān)測方法，該系統(tǒng)采用應(yīng)變計、加速度計及位移傳感器等連續(xù)收集結(jié)構(gòu)行為數(shù)據(jù)，包括裂縫發(fā)展、變形和載荷分布，通過分析這些實時數(shù)據(jù)，工程師能夠檢測結(jié)構(gòu)變化情況，并在問題升級之前識別需要關(guān)注的區(qū)域，例如嵌入混凝土構(gòu)件中的光纖傳感器可以連續(xù)監(jiān)測應(yīng)變和溫度變化，從而能夠早期檢測微裂縫和應(yīng)力集中。

其次，聲發(fā)射傳感器通過捕獲與裂縫萌生和擴展相關(guān)的高頻信號檢測裂縫的擴展，并立即進行干預和修復。

再次，先進的數(shù)據(jù)分析和預測建模的集成能夠進一步增強監(jiān)測和預警機制的有效性，通過利用機器學習算法和有限元分析，工程師可以根據(jù)結(jié)構(gòu)行為和環(huán)境因素預測潛在的裂縫發(fā)展，從而實現(xiàn)主動維護計劃和降低風險。

最后，自動警報系統(tǒng)和遠程監(jiān)控功能的實施能夠確保相關(guān)利益方及時獲取有關(guān)結(jié)構(gòu)變化的通知，以便進行及時評估和干預，防止?jié)撛诘陌踩[患，并最大限度地減少結(jié)構(gòu)問題對橋梁運營的影響。例如，在一座主要公路橋梁上部署一個綜合SHM 解決方案，通過集成應(yīng)變計、溫度傳感器和自動裂縫檢測算法能夠?qū)崟r監(jiān)測關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件，當檢測到非典型的應(yīng)變模式和裂縫形成時，可觸發(fā)自動警報，促使其立即檢查和有針對性的維修，從而保持橋梁的結(jié)構(gòu)完整性和安全性。

3 結(jié)語

綜上所述，混凝土施工技術(shù)及裂縫防治在橋梁建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，其直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的安全與耐用性，因此，施工單位應(yīng)優(yōu)化施工技術(shù)、強化裂縫防控措施，并加強對施工人員的培訓與技術(shù)指導，以有效減少混凝土橋梁裂縫的出現(xiàn)，保障橋梁工程品質(zhì)與安全。未來，相關(guān)人員需不斷深化對混凝土橋梁裂縫成因與防治策略的研究，為我國橋梁建設(shè)提供更科學、更有力的技術(shù)支撐。