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桥梁结构裂缝的成因分析及措施

张应赞
摘 要：在桥梁建造的过程中，由于受到很多方面因素的影响，如施工人员水平、素质不高，造作不规范等内在原因，还有环境因素等外在原因，使得桥梁结构产生裂缝。因此，我们对此要有深入的认识，转变原有的单一想法，在维护桥梁裂缝的过程中，要采用多种方式相结合进行防护。此外，加强对施工人员培训，提高他们技术水平和职业素质，强化安全意识训练，这对于预防桥梁结构性裂缝的出现也具有极为重要的作用。
关键词：桥梁；结构裂缝；成因；措施
近些年来，随着改革开放的发展，我国经济得到了快速的进步和变迁。然而经济的发展需要有发达的交通业，这也使得我国交通业得到了迅速的发展，其中桥梁作为公路交通各部分的纽带，是交通建设中的一个重要组成部分。人民群众的生命、人民群众的财产、人民群众的一切都与桥梁的质量有着密切的关系。对于我国而言，这显得尤为重要。因为我国约有14亿人，人口数量大，那么对桥梁的需求，对桥梁质量的需求显得特别重视。但是，如今在桥梁建设的过程中，桥梁安全问题是一个非常突出的问题。因为，不仅在国内还是国外，因为桥梁坍塌事故造成的人员伤亡和财产损失等事件出现的频率越来越高。因此，解决安全问题是当前桥梁建设者们所亟需解决的问题。在桥梁建设过程中，经常会产生裂缝，对于工作人员后续工作带来了极大的不便，也给质量安全带来了一些不确定的因素这也是当前困扰桥梁建设者的一个难题。因此，现阶段找出桥梁出现结构性裂缝的原因，并找出解决的办法和措施，这对于桥梁建设有着极为重要的意义。
1 桥梁结构性裂缝产生的原因
桥梁结构性裂缝不仅在桥梁施工过程中产生，在桥梁日常使用过程中也会出现，这不仅严重影响了这个工程的整体质量，而且还会引发一些安全事故的产生，如桥梁坍塌等，会产生极为严重的危害。当前，通过各方的研究发现，桥梁出现结构性裂缝的直接原因是桥梁中的混泥土裂开所致。在一般情况下，混泥土裂开是多方面造成的，并非单个原因所致，由于多个因素相互影响，才造成结构性裂缝的出现。
1.1 超荷载致使桥梁出现裂缝
一般桥梁都有自己的限定荷载量，即桥梁能够承受重量的最大限度。不难理解，当桥梁上的重量超过了其可以承受的重量，桥梁就会出现裂缝。一般在桥梁建设的过程中，会用到很多原料和器械，如钢筋、混泥土、水泥、起重机等，有时候施工人员安全意识不强，或为了方便，在施工过程中，将这些重型机器和大量的原料都放在桥梁结构上，难免会引起桥梁超负荷，进而诱发产生结构性裂缝。同时，由于一些施工人员展业知识不是很强，对桥梁各个部分的受力特点不清楚，在操作的过程中，没有对各点因受力不同而区别对待，而是统一操作，这样因操作不当也会造成桥梁超荷载而引起桥梁裂缝。除此之外，由于一些施工人员不仅专业水平比较低，而且纪律性不强，为了操作顺手、方便，按自己的操作顺序进行操作、施工，未按图纸中的要求进行操作，更改了施工顺序，这也无形的改变了桥梁的受力结构和受力特点，那么在操作过程中，桥梁很容易因为超重而出现裂缝。除此之外，施工人员投机取巧，不按规范进行操作，为了一些经济等利益的目的，不经过科学检验，就将桥梁投入到运营中，这在一定程度上也会致使桥梁出现裂缝。
1.2 温差变化致使桥梁出现裂缝
桥梁工作人员都知道，温度与桥梁的质量有着密切的联系，它对桥梁质量有着重要的影响，它也是桥梁产生裂缝的一个重要因素。因为，在桥梁建设的过程中一般都会用到混泥土，而混泥土这一原料是一类极为特殊的建筑材料，具有热胀冷缩的性质。当混泥土外部的环境，即外界环境的温度升高或降低时混你土由于传热速度的影响，内部环境温度不能及时得到改变，当二者之间的温度差异达到一定程度的时候，混泥土由于热胀冷缩的特点而发生变形。但在混泥土发生变形之前，有车辆或货物在上面对它进行施压，存在一定的束缚，当混泥土的内部应力超过了混泥土的抗压强度，就会产生裂缝。
1.3 冻胀诱发桥梁裂缝
这主要出现在寒冷的冬天，因为在这个季节，由于混泥土吸收饱和的特点，桥梁极易因为冻胀出现裂缝。在冬天，天气的温度一般都是在0℃以下的，而这个温度环境对混泥土而言，它是最容易出现冰冻的，产生体积急剧膨胀的现象，这样内部也就产生了相应的应力，膨胀使得混泥土的强度降低，最终致使出现裂缝。在冬天，很多桥梁的裂缝产生都是因为这个原因，因此，我们要对此给予充分的认识和重视。除此之外，在冬天这个特殊的环境下施工作业，在孔道灌浆的过程中，若没有对其进行保温，管道极易发生冻胀，产生裂缝。
2 防治桥梁出现结构裂缝的措施
2.1 优化混泥土原料，提升抗裂能力
当前，经过一些研究发现，选用一些优质的混泥土原料，或者对一些混泥土原料进行适当的配比，可以大大提升混泥土的抗裂能力。如在原料中掺杂一些水泥，可以显著提高混泥土的抗裂能力。因为水泥中的铝酸三钙含量较高，硅酸三钙含量也较高，这大大的降低了水泥的水化热，能够减小混泥土的内外温差，从而增强抗裂能力。此外，通过对混泥土的比例进行优化，也可以在一定程度上提升混泥土的抗压能力。
2.2 灌浆嵌缝修补，封闭裂缝
一些实验已经证明，在对桥梁裂缝进行修补的过程中，采用灌浆修补的方法，会起到很好的效果。具体而言，就是运用一些设备，在压力的作用条件下，将一些胶结材料，如环氧树脂、聚氨酯、水泥浆等塞进桥梁的裂缝里面。这些材料有一个特性就是一进入裂缝很容易硬化，与混泥土成为一体，这样对裂缝进行了有效的修补，还能防止桥梁出现一些结构性的变化。此外，通过嵌缝的方式，在裂缝上凿除一小槽，再将塑料膏油等物质嵌入小槽内，对裂缝进行有效的封闭，也可以达到有效的裂缝维护效果。
2.3 其它防治方法
除了上述方法之外，还有很多方法也能起到很好的效果。比如对桥梁进行整体性加固，先在混泥土表面扩增，再在它的边缘嵌入钢材如钢板进行加固，这种加固效果是很显著的，它完全可以保证在一定的时间内，桥梁结构不会发生变化。还有混泥土置换法也是一种非常有效的方法。用全新的原料或混泥土代替损坏了的原料和混泥土，该方法要求比较严格，它需要将损坏了原料剔除干净，不能有残留，才能再将全新原料替换上去，虽然方法操作麻烦，但效果显著。另外还有结构补强法、电化学法等。
3 结语
总之，只有充分、全面的认识了桥梁结构裂缝出现的原因，才能对症下药，采取合理、有效的措施，对桥梁结构进行修补和加固处理，才能提高桥梁的机械强度，才能提高桥梁的寿命，只有这样，才能保障广大人民群众的人身安全和财产安全。因此，对桥梁结构性裂缝出现的有效分析和解决具有重要的意义。
参考文献
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[3] 陶俊.浅析桥梁施工中裂缝产生的原因及其对策[J].科技资讯，2009 （02）.

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