(山東省交通科學(xué)研究院, 山東 濟(jì)南 250014)
橋梁工程中混凝土區(qū)別一般的公路工程中的混凝土的防滲、耐久性、抗沖刷等特殊性,如果混凝土材料綜合性能無法滿足施工需要,就會(huì)引起滲漏甚至洪澇災(zāi)害。提高混凝土的穩(wěn)定性,確保其安全和質(zhì)量是混凝土技術(shù)在橋梁工程施工中應(yīng)用的條件和前提。為此,在橋梁工程施工時(shí),需要進(jìn)行混凝土檢測(cè)試驗(yàn),開展生產(chǎn)質(zhì)量檢測(cè)工作,從根本上為人民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供了保障。
橋梁混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量上的問題, 很大一部分是由于在施工過程中, 具體的一線施工人員沒有嚴(yán)格遵循公路與橋梁混凝土結(jié)構(gòu)施工規(guī)范要求的的材料配比率進(jìn)行混凝土的攪拌, 所以會(huì)使橋梁混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中技術(shù)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)、承重性能變差、材質(zhì)變脆、抵抗應(yīng)力能力下降從而出現(xiàn)裂縫。
(1)結(jié)構(gòu)性裂縫的成因
我們所說的結(jié)構(gòu)性裂縫的發(fā)生,其主要影響因素的是由于受到過重的荷載影響導(dǎo)致的,出現(xiàn)這種裂縫,是因?yàn)闃蛄涸O(shè)計(jì)階段和施工過程中的施工方法存在偏差,承載能力較弱。
荷載引起的裂縫體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
①直接應(yīng)力裂縫,在橋梁工程混凝土結(jié)構(gòu)承受自身能力以外的荷載時(shí),就會(huì)發(fā)生直接裂縫;②次應(yīng)力裂縫,由外部荷載的次應(yīng)力作用引起的。受到外部荷載的作用,設(shè)計(jì)應(yīng)力與實(shí)際情況或多或少會(huì)存在一定差距,引起次應(yīng)力的產(chǎn)生,使得橋梁發(fā)生裂縫;除此之外,進(jìn)行橋梁鑿槽、開洞等作業(yè)操作的時(shí)候,多是憑借經(jīng)驗(yàn)對(duì)鋼筋的受力情況進(jìn)行設(shè)置,此時(shí)容易發(fā)生的情況是受力構(gòu)件挖孔后出現(xiàn)應(yīng)力集中情況導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性裂縫出現(xiàn)。
另外,地基底部結(jié)構(gòu)發(fā)生形變也會(huì)引起結(jié)構(gòu)裂縫,當(dāng)?shù)鼗霈F(xiàn)形變,就會(huì)引起不均勻沉降現(xiàn)象和水平位移情況的發(fā)生,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際抗拉能力無法滿足應(yīng)力實(shí)際需要,導(dǎo)致裂縫情況的發(fā)生。
(2)非結(jié)構(gòu)性裂縫的成因
我們所說的非結(jié)構(gòu)性裂縫主要是因?yàn)橹車鷾囟炔环€(wěn)定和混凝土自身發(fā)生收縮變形所導(dǎo)致的。對(duì)橋梁工程混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工操作的過程中,對(duì)于材料的配置、振搗澆筑的后期養(yǎng)護(hù)等,都有可能發(fā)生非結(jié)構(gòu)性裂縫的情況。
因?yàn)榛炷磷陨碓谑盏酵獠凯h(huán)境的作用下,會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮的物理反應(yīng),如果混凝土的形變情況受到約束,結(jié)構(gòu)應(yīng)力超出自身抗拉性的時(shí)候,溫度裂縫便由此產(chǎn)生。所以,對(duì)橋梁工程混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中,需要嚴(yán)格把控好受到日照、水熱化和冬季施工等因素的影響。
所謂的收縮性裂縫,在混凝土施工過程中較為常見,引起收縮裂縫的主要因素包括水泥品種、骨料品種、水灰比及混凝土的振搗時(shí)間等。另外,如果在施工中發(fā)生剛進(jìn)生銹、凍脹、選擇的施工材料不符合不標(biāo)準(zhǔn)要求、施工技術(shù)存在偏差等,同樣會(huì)導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)性混凝土裂縫的產(chǎn)生。
對(duì)橋梁施工項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,設(shè)計(jì)要素會(huì)收到很多因素的影響作用,要求設(shè)計(jì)工作者全方位、多角度考慮問題的影響要素,把控細(xì)節(jié),提升質(zhì)量意識(shí)和安全性能要點(diǎn)的把控。但是,現(xiàn)階段很多參與到橋梁項(xiàng)目建設(shè)的人員沒有注意對(duì)細(xì)節(jié)要點(diǎn)的控制,也沒有及時(shí)學(xué)習(xí)先進(jìn)的管理技術(shù)和理念,導(dǎo)致管理方法落后。除此之外,因?yàn)闃蛄航?jīng)常發(fā)生超荷載情況,導(dǎo)致交通事故發(fā)生率顯著增多,也會(huì)對(duì)橋梁耐久性造成影響
在橋梁工程建設(shè)過程中,混凝土面層施工質(zhì)量直接影響著整體工程質(zhì)量,所以要在施工前期做好各項(xiàng)準(zhǔn)備,在采用混凝土面層技術(shù)之前,需要對(duì)橋梁工程施工進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察,例如施工環(huán)境、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)地等等,在制定施工方案時(shí)要與實(shí)地勘察結(jié)果相結(jié)合,從而保證方案的合理性,大幅度提升橋梁質(zhì)量。另外,在混凝土面層施工建設(shè)中需要注意以下方面:第一,合理的選擇所需要應(yīng)用的材料,并且對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控,將混凝土進(jìn)行合理配比,從而使混凝土的強(qiáng)度得以保證;第二,確定混凝土配比之后,要進(jìn)行樣品實(shí)驗(yàn),二次測(cè)試混凝土材料的水準(zhǔn)點(diǎn),從而保證混凝土的精度,使其能夠達(dá)到施工所需要求;第三,定時(shí)檢測(cè)混凝土施工器械,保證機(jī)器能夠正常運(yùn)行;第四,要對(duì)橋面施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),為了避免施工過程中出現(xiàn)誤差,要保證混凝土的質(zhì)量,另外要在混凝土施工段中選取試驗(yàn)檢測(cè)路段,檢測(cè)距離外 250米,同時(shí)把控好混凝土面層的攤鋪系數(shù)和攤鋪速度,減小誤差。
(1)結(jié)構(gòu)性裂縫的預(yù)防措施
進(jìn)行橋梁混凝土結(jié)構(gòu)作業(yè)過程中,想要控制好結(jié)構(gòu)性裂縫的出現(xiàn),需要與施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行有效結(jié)構(gòu),利用新技術(shù)新方法,建造計(jì)算模型,對(duì)施工材料的使用和放置進(jìn)行嚴(yán)格要求,對(duì)混凝土有關(guān)的工序在操作過程中,必須按照施工標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格執(zhí)行,強(qiáng)化混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工管理,防止出現(xiàn)超荷載情況,避免荷載過大引起裂縫情況的出現(xiàn)。
(2)非結(jié)構(gòu)性裂縫的預(yù)防措施
在橋梁混凝土施工過程中,必須嚴(yán)格把控對(duì)于混凝土的澆筑方法,掌握好時(shí)間和速度。在炎熱的夏季展開施工操作,需要做好按時(shí)灑水工作,對(duì)混凝土進(jìn)行降溫;在寒冷冬季展開施工操作,則需要做好相應(yīng)的保溫工作,防止因?yàn)闇夭钸^大所引起的裂縫情況,此外,還需要不斷強(qiáng)化混凝土的養(yǎng)護(hù)工作,避免發(fā)生收縮裂縫,不斷提升橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。
在極端天氣情況下,不宜進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的施工工作。(1)人在極寒或者酷暑天氣下的工作效率會(huì)顯著降低, 施工人員的工作效率下降必然會(huì)對(duì)工程質(zhì)量好壞產(chǎn)生影響。 此外,在極端天氣情況下, 周圍環(huán)境溫度與混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度溫差過大,很容易產(chǎn)生過大的拉壓應(yīng)力,從而在拉應(yīng)力的作用下混凝土出現(xiàn)大面積的開裂。(2)不但要對(duì)周圍的施工環(huán)境溫度做出要求, 同時(shí)也要在施工的過程當(dāng)中及時(shí)的對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)的溫度監(jiān)控。 當(dāng)出現(xiàn)溫度變化較大,或者環(huán)境溫度改變較為迅速時(shí),及時(shí)的采取措施進(jìn)行處理,必要時(shí)可以采用保溫設(shè)備進(jìn)行溫度控制。 此外,在拆除模板的過程中也要避免內(nèi)外溫度的差異過大。
現(xiàn)場(chǎng)混凝土養(yǎng)生直接關(guān)系到構(gòu)造物實(shí)體強(qiáng)度,健全混凝土養(yǎng)生制度就是為了保障現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)造物實(shí)體能有效獲得混凝土應(yīng)有強(qiáng)度,讓混凝土達(dá)到應(yīng)有等級(jí),發(fā)揮混凝土應(yīng)有的能力。對(duì)于外露部位,根據(jù)不同的氣候條件,可以選擇曬水養(yǎng)生、養(yǎng)生膜包裹保濕養(yǎng)生、土工布覆蓋保溫養(yǎng)生等諸多方法,在氣溫合適的雨季也可以直接利用雨水養(yǎng)生。但高溫季節(jié)和低溫季節(jié)的混凝土養(yǎng)生,應(yīng)制訂有針對(duì)性的養(yǎng)生制度和措施,以確保結(jié)構(gòu)物的混凝土物理性能不受損傷。
綜上所述,在現(xiàn)階段的橋梁建設(shè)中面臨的主要問題是橋梁混凝土材料的耐久性和耐凍性,在進(jìn)行西部大開發(fā)建設(shè)時(shí),想要使建設(shè)工程項(xiàng)目達(dá)到所預(yù)計(jì)的使用壽命,相關(guān)的單位以及工作人員必須嚴(yán)格把關(guān),要保證橋梁混凝土的耐久性與耐凍性。
[1]王麗玫.外加劑對(duì)混凝土耐久性影響研究[J].四川建筑科學(xué)研究,2012,(08):79-81.
[2]于保華.裂縫在橋梁結(jié)構(gòu)施工中形成的成因及預(yù)防措施[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化,2017,(18):215-216.
[3]張良川.橋梁施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及應(yīng)對(duì)措施[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2010(13):162.