姜林宏,張兆勇
(浙江正方交通建設有限公司,金華 321025)
橋梁施工技術及裂縫成因分析
姜林宏,張兆勇
(浙江正方交通建設有限公司,金華 321025)
橋梁質量的好壞直接關系到一個國家經濟發(fā)展的快慢,影響橋梁質量的一個重要的因素就是橋梁裂縫的存在。因此,應采取合理的設計措施,采用先進的施工技術措施,最大限度的控制橋梁裂縫的出現。該文針對橋梁施工技術以及其裂縫產生的原因分別進行了分析和討論。
橋梁; 施工技術; 裂縫; 裂縫分析
隨著我國經濟的快速發(fā)展,我國政府也在不斷的加大對國內道路橋梁的投資建設;同時,道路橋梁也在很大程度上帶動我國經濟的快速發(fā)展。特別是在一些比較偏遠地區(qū),道路橋梁的通暢是其經濟快速發(fā)展的保障。然而由于各方面的原因致使過去很大一部分橋梁工程都出現不同程度的質量問題,橋梁工程的施工技術是出現質量問題的主要原因。在該文中,筆者就橋梁施工技術方面引起的質量問題進行一定的分析。
橋梁在進行施工的過程中經常會出現不同程度的質量問題,特別是對通道、橋涵與橋梁兩邊路面連接的橋梁的過渡段,橋頭的路基以及橋涵最容易出現的質量問題是標高面不斷的下沉形成一定的臺階。當這些臺階的數量不斷的增加達到一定規(guī)模的時候,車輛通過橋面時就會出現不同程度的跳動或者顛簸現象造成車輛的某些部位受到損壞,而這些臺階同時受到車輛的撞擊作用就會形成中間高兩邊低的狀態(tài)。
1.2.1 在施工過程中應重視橋梁預制梁的模板
作為臨時結構的預制梁的模板,雖然只是起到支撐的作用但也不能忽視其重要性。它一方面可以有效的保證梁體的精密尺寸,同時對工程的質量、工程的進度以及工程的造價都有很大的影響。
1.2.2 后張法預應力空心板梁預制和張力施工工藝分析
1)首先應做施工場地的處理,將施工場地壓實使其保持一定的平整度,然后再對地基進行處理,接著按照工程施工圖紙對板梁的底模進行鋪設。
2)依據工程施工圖紙對鋼筋進行制作,之后將其運送到施工現場,將底板鋼筋準確置于設計圖紙所標注的位置進行綁扎。
3)使用鋼模進行整體的拼裝,在側模的拼裝過程中要保證其尺寸準確且順直,因此側模的支撐以及牢固工作應做好,要將其上下全部進行拉牢,將側模的變形控制到最低。
4)事先做好預留孔道,孔道的形狀和尺寸必須做到非常的準確,如果出現偏差就會對工程質量產生很大的影響。
5)在對內膜制作時首先應考慮選用鋼模。
6)用壓力水槍將孔道內的雜物清除干凈后在進行鋼筋的穿束,同時觀察孔道是否存在串孔的現象,最后將孔道內多余的水分清理干凈。如果發(fā)現孔口錨下的墊板出現了偏斜,且偏斜角度超過了1°時,應立即采用墊板將其墊平。在將預應力束運輸到現場的過程中應保證其無損壞、無污染、無銹蝕。應采用人工進行預應力筋的穿束。
7)在混凝土達到設計規(guī)定的強度之后才能進行模板的拆除,當混凝土強度達到設計規(guī)定的強度之后才能進行張拉工序。通常采用的都是兩端張拉法來進行預應力筋的張拉,而張拉預應力筋使用的千斤頂在使用前必須要經過細致的檢測,檢測合格后才能使用。
在橋梁當中由于橋面的路基、橋面的壓縮造成橋梁兩邊的路堤出現沉降現象。在這當中,起主導作用的是地基的壓縮,其實是由橋面的車載和橋面的地基共同作用造成的,橋梁絡繹不絕的車載將橋梁的填充材料不斷的壓縮、凝結、固定,最終導致橋面路基結構層遭到破壞。如果從橋梁的面層來分析,將搭板和橋面的面層結構、厚度保持一致,就不會產生沉降差值或者沉降的差值在可控的范圍之內。
橋背柔軟地基處理的好壞直接影響橋頭跳車。當前我國也提出了很多的措施來對橋背柔軟地基進行有效的處理,主要的措施有以下幾種:換土法、附加力減少法、超載預壓法、高壓噴射注、固結排水法等一系列的軟弱地基的處理辦法。雖然這些方法都能起到一定的作用,但在進行橋梁施工的過程中應根據工程的實際情況采取最有效的方法,進而達到改善橋梁地基,加強橋梁地基的承載力以及減少地基的沉降,縮小橋臺與路堤的沉降差值。
由于橋梁的基礎在水平方向產生過大的位移或者垂直方向出現不均勻沉降進而產生了下沉,致使整個橋梁結構產生了過大的應力。隨著應力的不斷增大,當應力增大到超過混凝土的抗拉力時,就會造成橋梁出現不同程度的裂縫問題。
通常來說,荷載裂縫的定義是混凝土結構的橋梁在靜止荷載、動荷載以及自身變形產生的次應力的作用下而產生的裂縫。通常將荷載裂縫分為直接裂縫以及次應力裂縫,施工過程中在構筑物上不加限制的堆放施工材料、工具,對預測受力結構特點沒有足夠的了解,不注重橋梁施工設計,對施工的程序做了私自的更改,致使結構的受力模式發(fā)生了很大的變化,最終引起橋梁裂縫的產生。
熱脹冷縮是混凝土所具有的特性,因此溫度變化引起混凝土熱脹冷縮進而造成橋梁施工裂縫的產生。當橋梁在進行混凝土的施工時,在混凝土的內部就會產生很大的水化熱,內部結構溫度與外部環(huán)境溫度產生較大溫差,混凝土就會發(fā)生很大的變形。如果沒有進行合理的處理,在混凝土結構內部就會產生很大的溫度應力,如果溫度應力超過了混凝土的抗拉強度就會出現裂縫。
當混凝土澆筑的質量比較差或者鋼筋混凝土保護層厚度不夠時,鋼筋就會受到空氣中二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體的侵蝕作用,將會降低鋼筋混凝土周圍的堿度、破壞鋼筋表面已經形成的氧化膜,進而導致鋼筋發(fā)生不同程度的銹蝕。鋼筋銹蝕物的體積要比原鋼筋的體積大好幾倍,進而會產生一定的膨脹應力,最終導致混凝上保護層的開裂、脫離。與此同時,鋼筋發(fā)生銹蝕后會降低其原有的有效承載面積,進而使鋼筋混凝土結構的承載力不斷的下降,誘發(fā)其鋼筋混凝土產生裂縫。
橋梁在施工的過程中混凝土會發(fā)生不同程度的收縮,混凝土的收縮也是導致橋梁裂縫的另一個主要原因。由于在硬化的過程中混凝土中的水泥會和其他一些物質發(fā)生一定的化學反應,產生很多的新物質,再由空氣接觸之后,水泥的主要成分氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應,生成新物質碳酸鈣,碳酸鈣的體積比氫氧化鈣體積小,進而就會產生混凝土收縮現象;或者是混凝土澆筑后未進行覆蓋而遭受長時間的暴曬,致使混凝土中的水分蒸發(fā)過大而導致了收縮,由此致使混凝土體內張力出現不平衡而產生裂縫。
在橋梁樁基礎的施工過程中,最常用的施工技術是人工挖孔灌注樁、鉆孔灌注樁,在進行樁基礎施工技術的選擇時應根據橋梁工程的實際情況。所謂的鉆孔灌注樁就是指采用不同的鉆孔方法,在土中形成一定直徑的井孔,當鉆孔達到工程設計的標高之后,再慢慢的將鋼筋籠或鋼筋骨架放入井孔中,然后在孔中灌注混凝土。
模板的強度、剛度和穩(wěn)定性等是移動模架法的質量控制的幾個方面,應當在工程施工的過程中對模板質量指標進行嚴格的控制。應該對其進行逐項檢查是否符合規(guī)范的要求以及對其進行全過程檢驗,進而對其進行有效的質量控制。
采用懸臂法進行連續(xù)梁的施工主要控制好以下幾個方面:掛籃結構的施工、連續(xù)梁混凝土的澆筑、合攏梁段混凝土的施工、連續(xù)梁的體系轉換。在工程施工過程中應對這些指標進行重點的監(jiān)控。
保證橋梁整體強度的一個重要的因素就是預應力工程的施工。在橋梁的施工過程中,橋梁工程的質量控制應保證預應力工程的質量達標,主要是控制好預應力張拉強度的檢測以及預應力混凝土的養(yǎng)護。
對于任何國家來說,道路和橋梁起著同等重要的作用,對經濟的發(fā)展起到促進的作用。就我國來講,橋梁和道路對于我國經濟的發(fā)展都起到了不可估計的作用,尤其是對一些比較偏遠的地區(qū),只有保證橋梁和道路的通暢才能帶動地區(qū)的不斷發(fā)展。因此,我國在橋梁工程的建設過程中應嚴格按照我國的有關法律規(guī)范采用先進的施工技術進行施工,并且在施工的過程中應不斷的采取有效手段來防止橋梁工程裂縫的出現。只有建設高質量的橋梁工程,才能不斷的促進我國經濟的不斷發(fā)展,造福我國人民。
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Bridge Construction Technology and Fracture Analysis
JIANG Lin-h(huán)ong,ZHANG Zhao-yong
(Zhejiang Zhengfang Traffic Construction Limited Company,Jinhua 321025,China)
Bridge quality is directly related to how a country's economic development.An important factor that affects the quality of the bridge is the existence of bridge cracks.So reasohable design measures and advanced construction technical measures should be used to reduce cracks.This paper analyzed the causes of creaks and discussed the construction technology.
bridge; the construction technology; fracture; fracture analysis
10.3963/j.issn.1674-6066.2014.02.032
2013-12-20.
姜林宏(1981-),工程師.E-mail:21321855@qq.com