摘要:對于人們的日常出行而言,橋和路是最主要的兩個組成部分,因此,道路和橋梁的質(zhì)量如何,關(guān)系著人們的日常生活,并且影響著我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展。除此之外,如果道路和橋梁的建設(shè)出現(xiàn)問題,還會影響人們的人身安全。因此道路和橋梁的質(zhì)量十分重要。本文將簡要分析橋梁的裂縫以及其形成的原因,提出相應(yīng)的控制對策,希望為橋梁建設(shè)提供借鑒。
關(guān)鍵詞:橋梁施工;裂縫成因;應(yīng)對措施
伴隨著社會的不斷發(fā)展,橋梁的建設(shè)工程不斷增多,但橋梁是否擁有較長的使用壽命,并且會不會對人們造成生命以及財產(chǎn)的威脅,是進行橋梁建設(shè)最需要注意的問題。然而,由于各種因素的影響,橋梁在使用過程中難免會產(chǎn)生裂縫,如何在建造時降低這些裂縫的形成概率,是現(xiàn)如今需要進行解決的問題之一,只有有效降低裂縫的形成概率,才能保證橋梁能夠維持相對較長的使用壽命,保證人們的生命以及財產(chǎn)安全。
一、橋梁裂縫的種類
(一)根據(jù)裂縫寬度劃分
橋梁在使用過程中會產(chǎn)生寬度不等的裂縫,因此,根據(jù)裂縫寬度的范圍可以將橋梁裂縫劃分為微觀和宏觀的兩種,兩種裂縫的劃分范圍以0.05毫米為分界,在該數(shù)值以下的裂縫為微觀橋梁裂縫,在該數(shù)值以上的裂縫為宏觀橋梁裂縫,但兩者不同的是宏觀橋梁裂縫在不大于0.3毫米時裂縫不會發(fā)生擴大和延伸的情況[1]。
(二)根據(jù)裂縫成因劃分
根據(jù)橋梁裂縫的形成原因可以將橋梁裂縫分為結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫兩種,所謂的結(jié)構(gòu)性裂縫就是因為橋梁的結(jié)構(gòu)存在問題和缺陷所導(dǎo)致的,一般造成結(jié)構(gòu)性裂縫的原因為橋梁荷載和施工質(zhì)量不過關(guān),非結(jié)構(gòu)性裂縫就是由于橋梁所處環(huán)境或者建造橋梁的材料、工藝等外部因素造成的裂縫,形成這種裂縫的原因一般為溫度、施工材料質(zhì)量低劣以及鋼筋腐蝕。
二、結(jié)構(gòu)性裂縫的形成原因
由于橋梁的裂縫分類不同,因此每一種類的裂縫成因也不一樣,本文主要根據(jù)裂縫成因來進行探討。
(一)荷載引起的裂縫
從標題上可以看出,所謂荷載引起的裂縫,就是因為橋梁所承受的重量過大導(dǎo)致橋梁無法承受,從而導(dǎo)致橋梁內(nèi)部的結(jié)構(gòu)被破壞,最終產(chǎn)生裂縫。造成荷載裂縫的原因可能是由于橋梁在設(shè)計時對于荷載的考慮過低,在建設(shè)橋梁時沒有考慮橋梁的荷載情況,隨意在橋梁上堆放建設(shè)材料以及設(shè)備,或者在橋梁使用的過程中經(jīng)過了大量超載的汽車等原因[2]。
(二)施工工藝質(zhì)量引起的裂縫
除了荷載之外,進行橋梁施工所使用工藝的質(zhì)量也對橋梁有著極為重要的影響,如果施工工藝的質(zhì)量不過關(guān),也會使橋梁產(chǎn)生裂縫。橋梁的施工工藝包括很多,比如混凝土、模板、支架等,這些部分在進行施工時需要施工人員的重視,否則就會造成橋梁出現(xiàn)裂縫。1.在進行橋梁建造時,混凝土攪拌不均勻、攪拌時間過長,會使混凝土產(chǎn)生裂縫,如果振搗不夠密實,會使混凝土出現(xiàn)孔洞,造成橋體中鋼筋的腐蝕,從而造成橋梁裂縫;2.在進行混凝土的運輸時加入了過量的水,運輸時間過長,進行澆筑時沒有連續(xù)澆筑,或者接頭處理不當,以及后期的養(yǎng)護工作沒有做到位都會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫;3.基礎(chǔ)支架不夠堅固,或者模板剛度不夠移動鼓出,都會使橋梁產(chǎn)生裂縫。
三、非結(jié)構(gòu)性裂縫的形成原因
非結(jié)構(gòu)性裂縫從字面上理解即不是由于橋梁結(jié)構(gòu)問題而產(chǎn)生的裂縫,這與橋梁所處的外部環(huán)境有關(guān)。
(一)溫度變化引起的裂縫
因為橋梁處在露天的環(huán)境中,因此天氣的變化以及氣溫的驟然升高和下降都會對橋梁的質(zhì)量產(chǎn)生一定的消極影響,對于用混凝土建造的橋梁更是如此。因為混凝土具有很好的熱脹冷縮性質(zhì),在進行橋梁的建設(shè)時,是根據(jù)混凝土的這種性質(zhì)進行混凝土凝固的,但是橋梁在使用過程中會遇到溫度的變化,這就會導(dǎo)致混凝土的伸縮,因為橋梁本身結(jié)構(gòu)的限制,會相應(yīng)的產(chǎn)生應(yīng)力,從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。這種溫度導(dǎo)致的橋梁裂縫很多時候超過了荷載力導(dǎo)致的裂縫情況。
(二)施工材料質(zhì)量引起的裂縫
由于一些施工企業(yè)為了降低建筑投入成本,從而促進經(jīng)濟收益的增加,在進行建筑材料選擇時,會選擇一些造價較為低廉,但是質(zhì)量沒有保障的材料進行施工建設(shè)。這些材料因為質(zhì)量不高,就會導(dǎo)致建造的橋梁在使用過程中產(chǎn)生裂縫,嚴重的話可能還會造成橋梁整體的傾斜以及坍塌,威脅到了人們的生命以及財產(chǎn)安全。
(三)鋼筋銹蝕引起的裂縫
在簡述施工工藝造成的裂紋問題時提到,如果混凝土在進行振搗的過程中沒有振搗充分,使得混凝土在橋梁的使用過程中形成蜂窩狀的小孔洞,這些孔洞不但使得橋梁容易產(chǎn)生裂縫,還會使鋼筋受到來自外部的空氣和水分的影響,從而產(chǎn)生銹蝕情況,除此之外,在混凝土鋼筋保護層較小部位,由于振搗或析水過多造成沿鋼筋方向的裂縫。一旦鋼筋發(fā)生銹蝕現(xiàn)象,就會導(dǎo)致鋼筋失去原有的堅固性,變得脆弱易斷,侵蝕不大的情況可能會導(dǎo)致橋梁的裂縫,嚴重的話可能會直接導(dǎo)致橋梁的斷裂和坍塌[3]。
四、橋梁裂縫在施工中的防治措施
為了保證橋梁的質(zhì)量能夠延長它的使用壽命,為人們的生命財產(chǎn)安全保駕護航,需要在橋梁的施工過程中就進行防治。本文將根據(jù)工程實例,進行防治措施的分析。
工程概況:
廣西玉林至鐵山港高速公路No13合同段位于廣西壯族自治區(qū)東南部經(jīng)濟較發(fā)達的北海市境內(nèi),本合同段設(shè)計有大中小橋1781.3米/18座,其中預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋1座、預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋梁5座及現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱形梁橋12座,橋梁所需混凝土采用集中拌和,混凝土攪拌車運輸混凝土,預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁及空心板在預(yù)制場集中預(yù)制,墩身、蓋梁、系梁、箱梁現(xiàn)澆施工。本合同段區(qū)域氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)型海洋性氣候區(qū),日照強烈,熱量充足,夏熱冬暖,無霜期長,由于各季節(jié)雨熱不均以及瀕臨北部灣,常有臺風(fēng)、暴雨、干旱、低溫陰雨及霜凍、冰雹和龍卷風(fēng)等氣象災(zāi)害發(fā)生。年平均氣溫22.4度,最高氣溫達到40度,最低氣溫在-0.8~2.5度之間。
(一)制定防裂縫控制措施
想要控制橋梁裂縫的產(chǎn)生,降低裂縫產(chǎn)生的概率,延長橋梁的使用壽命,就必須要有相應(yīng)的控制措施。首先,要針對裂縫的成因制定一系列的防裂縫控制計劃,通過對以往橋梁裂縫的經(jīng)驗總結(jié),詳細了解橋梁裂縫的成因,針對橋梁施工過程中的環(huán)節(jié),制定技術(shù)措施和質(zhì)量控制措施,落實組織指揮系統(tǒng),逐級進行技術(shù)交底,做到層層落實,確保順利實施。除此之外,在施工過程中必須嚴格控制橋梁施工質(zhì)量以及現(xiàn)場施工情況的管理,杜絕徇私舞弊現(xiàn)象的發(fā)生,并且在進行建筑以及結(jié)果驗收過程中,必須要根據(jù)國家相關(guān)的法律法規(guī)以及質(zhì)量標準進行。
(二)材料的控制
保證材料的質(zhì)量合格是創(chuàng)建合格、優(yōu)質(zhì)工程的前提,在進行橋梁的建造時,需要對建筑材料進行選購,施工中不能只考慮成本問題而忽略材料的質(zhì)量,因此在進行材料的采購時必須確保采購人員購買質(zhì)量過關(guān)的材料,嚴格控制進場材料的質(zhì)量、型號、規(guī)格。材料買回之后,要通過有關(guān)質(zhì)量檢測部門的取樣試驗來確認,確保所購買材料符合國家有關(guān)質(zhì)量標準,保證橋梁使用的材料不會造成橋梁的質(zhì)量問題。不僅如此,在材料的儲存、運輸和使用過程中必須保證管理工作的到位,確保材料不會在運輸和儲存的過程中發(fā)生質(zhì)量問題,進而導(dǎo)致橋梁的質(zhì)量問題。
(三)溫度的控制
本項目所在區(qū)域夏季最高氣溫達40度,為了防止溫度變化導(dǎo)致的混凝土裂縫的產(chǎn)生,需要通過降低混凝土原料的溫度來降低其在澆筑時的溫度。采用遮陽涼棚的降溫措施,減少陽光對砂石材料、鋼筋、鋼絞線照射,同時對水泥、拌合水等進行預(yù)先的冷卻,以降低混凝土水化熱,或者利用注入液氮來降低溫度,可以在混凝土生產(chǎn)以及運輸時進行注入。混凝土養(yǎng)護的關(guān)鍵是保持適宜的溫度和濕度,以便控制混凝土內(nèi)外溫差,促進混凝土強度的正常發(fā)展的同時防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展?;炷潦┕ね戤吅螅诮Y(jié)構(gòu)外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料,覆蓋嚴密,經(jīng)常檢查覆蓋保溫、保濕效果。根據(jù)工程的具體情況,盡可能延長養(yǎng)護時間,拆模后再覆蓋保護,同時預(yù)防近期驟冷氣候影響,防止混凝土早期和中期裂縫,保證橋梁的質(zhì)量[4]。
(四)其他防范措施
除了材料以及溫度的控制,還必須注意其他造成橋梁裂縫的原因。首先,在橋梁設(shè)計時必須嚴格遵守國家有關(guān)的規(guī)定,不能違反相關(guān)的數(shù)據(jù)以及限制,對橋梁荷載進行設(shè)計時,必須全面考慮可能發(fā)生的情況,保證橋梁的荷載在建造時符合設(shè)計中的數(shù)據(jù)。其次,對橋梁的設(shè)計以及施工人員都必須有嚴格的要求,保證設(shè)計單位和施工單位的技術(shù)以及知識水平達到國家標準。最后,需要加強對施工現(xiàn)場的質(zhì)量監(jiān)督以及管理,確保在橋梁施工過程中不會出現(xiàn)危害橋梁質(zhì)量安全的現(xiàn)象發(fā)生。
五、結(jié)束語
通過對橋梁裂縫成因分析和采用相應(yīng)的裂縫控制措施,在本項目橋梁混凝土施工中,有效地控制了裂縫的產(chǎn)生,工程質(zhì)量取得了顯著的效果,本項目橋梁一次性通過驗收,目前該項目已經(jīng)安全通車運營2年多。
通過以上工程實例分析,橋梁裂縫產(chǎn)生的原因多種多樣,在橋梁施工過程中,只要嚴格控制好材料質(zhì)量、施工工藝以及現(xiàn)場的施工管理,根據(jù)施工中不同的環(huán)境條件,采取合理的技術(shù)措施和組織措施,嚴格按照設(shè)計和施工規(guī)范進行操作,就能有效地控制裂縫的產(chǎn)生,確保工程質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全使用。因此對于橋梁裂縫的分析和控制,是很有必要的。