橋梁工程施工常見問題分析

郭永君

(哈同高速公路管理處)

隨著國內(nèi)交通事業(yè)的發(fā)展，大量橋梁也陸續(xù)出現(xiàn)，但在橋梁使用過程中往往由于設(shè)計(jì)及施工不當(dāng)、外界使用條件及緩凝侵蝕等因素而隨著使用時(shí)間的延續(xù)陸續(xù)會(huì)出現(xiàn)材料老化及結(jié)構(gòu)損傷等現(xiàn)象，該現(xiàn)象一旦發(fā)生則不可逆且具有累積性，最終必將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能劣化，因此對(duì)橋梁施工中常見問題進(jìn)行分析并在制定相應(yīng)的解決措施對(duì)延長橋梁使用壽命，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益具有深遠(yuǎn)意義。

1 連續(xù)箱梁橋施工中常見問題與對(duì)策

1.1 常見問題

(1)支座問題。大跨度連續(xù)箱梁橋的每聯(lián)的伸縮量會(huì)因其長度大而相應(yīng)較大，因此能夠有效滑動(dòng)的支座才能對(duì)伸縮量進(jìn)行有效承載，如果支座在設(shè)計(jì)及施工中，其滑動(dòng)范圍不足以承受連續(xù)箱梁橋每聯(lián)的伸縮量，就會(huì)導(dǎo)致支座被破壞。所以在支座施工中必須保證其耐久性、強(qiáng)度與剛度都應(yīng)符合規(guī)范

(2)水紋問題。在箱梁橋施工過程中，如果在箱梁預(yù)制拆模時(shí)不規(guī)范，就會(huì)產(chǎn)生水紋問題于底板與腹板下部接觸部位的波紋管處。此類施工問題的主因是未設(shè)下料底板，并在振搗腹板時(shí)外漏水泥泥漿導(dǎo)致的?？赏ㄟ^兩方面措施來解決這個(gè)問題，一是控制混凝土澆筑工藝，規(guī)范澆筑流程并結(jié)合二次振搗技術(shù)，二是加設(shè)活動(dòng)底板在芯模制作時(shí)，在下料時(shí)打開底板，澆筑完成后再蓋上并固定底板，隨后進(jìn)行腹板的澆筑。

(3)裂縫問題。連續(xù)箱梁橋施工裂縫問題按其位置可分為支座裂縫、底板裂縫、腹板裂縫等。

1.2 對(duì)策

(1)粘貼鋼板。粘貼鋼板的方法適用于裂縫不超過0.15 mm時(shí)，先將鋼板條孔位開鑿?fù)瓿珊螅徝炷帘砻?，如在施工中，則保證濕混凝土表面的平整性后，將鋼板粘貼加固。

(2)環(huán)氧砂漿或樹脂。清理基層表面后，沿著裂縫鑿出超過10 cm深，8～10 mm寬的縫槽，并用鋼絲刷將其進(jìn)行徹底清理，其中的油垢利用含水率小于6%的丙酮擦洗，而后將環(huán)氧底膠均勻且薄地涂刷于縫槽。經(jīng)12 h固化后進(jìn)行分層封堵，要注意每層的厚度應(yīng)小于5 mm并壓實(shí)壓平。24 h固化后再對(duì)其進(jìn)行封閉，應(yīng)超出2～3 mm每邊。

(3)體外預(yù)應(yīng)力。連續(xù)箱梁橋所應(yīng)用的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)為沿底板曲線束兩股與箱內(nèi)直線束兩股，澆筑新齒板于箱梁底板兩邊四分之一跨處，并鑿出剪力槽在箱梁底板上，并在新舊混凝土的接觸部位進(jìn)行鋼筋的種植，從而實(shí)現(xiàn)共同受力的目的。

2 混凝土凍害

施工后的混凝土若早期受凍則會(huì)導(dǎo)致表面爆裂而嚴(yán)重影響其強(qiáng)度，最終影響其承載力和耐久性，而處于潮濕寒冷環(huán)境中在凍融的反復(fù)作用下會(huì)導(dǎo)致混凝土表面剝落和開裂而影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，尤其是冬季北方撒鹽除冰過程中將大量鹽類灑至路面更加劇了對(duì)混凝土的凍融破壞。該現(xiàn)象一般是先在表面出現(xiàn)2～3 mm的小片剝落，隨著時(shí)間的延長剝落量及粒徑逐步增大，最終從小顆粒剝落發(fā)展到將整個(gè)保護(hù)層破壞，剝落現(xiàn)象在一定程度上會(huì)減小混凝土構(gòu)件截面尺寸而影響結(jié)構(gòu)安全。近年來隨著人們對(duì)混凝土凍害研究的深入發(fā)現(xiàn)在混凝土內(nèi)摻加一定量的引氣劑可顯著提高其耐久性，其機(jī)理是由于引氣劑可在混凝土內(nèi)形成互不連通的微細(xì)氣孔以在混凝土受凍初期可使毛細(xì)孔內(nèi)的靜水壓力明顯減小，因此在混凝土受凍期間，該類孔隙可阻止或抑制水泥漿內(nèi)形成微小冰體而阻止了混凝土自身的受凍程度。

3 鋼筋腐蝕

鋼筋腐蝕是橋梁混凝土產(chǎn)生裂縫并降低結(jié)構(gòu)耐久性的重要因素，混凝土在干燥環(huán)境下的碳化速度較慢，且若保護(hù)層完好則不宜發(fā)生鋼筋腐蝕現(xiàn)象，而在潮濕環(huán)境中由于侵蝕介質(zhì)的侵入將加速碳化，并破壞鋼筋表層鈍化膜而銹蝕鋼筋，同時(shí)伴隨體積膨脹現(xiàn)象最終導(dǎo)致構(gòu)件表面裂縫的生成，鋼筋銹蝕會(huì)在一定程度上減少截面面積而降低其承載力，導(dǎo)致鋼筋腐蝕現(xiàn)象的主要原因是混凝土內(nèi)部液相PH，當(dāng)該值低于一定范圍則會(huì)加劇鋼筋腐蝕速度;由于外加劑的加入導(dǎo)致內(nèi)部氯離子含量增高，而氯離子對(duì)鋼筋銹蝕影響力極大，因此對(duì)摻加氯鹽的混凝土必須保證振搗密實(shí)且不應(yīng)用蒸汽進(jìn)行養(yǎng)護(hù);施工中應(yīng)保證混凝土內(nèi)鋼筋保護(hù)層的完好性，確保施工后的混凝土無開裂、蜂窩及孔洞等，尤其在濕潤環(huán)境中應(yīng)更加嚴(yán)格的控制該類現(xiàn)象，若橋梁位于海邊等部位，由于環(huán)境溫度、濕度交替和海水飛濺、海鹽滲透等均會(huì)增強(qiáng)鋼筋銹蝕現(xiàn)象因此更應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)層厚度控制。

4 橋面鋪裝的現(xiàn)狀和破壞特點(diǎn)

近年來，由于自然環(huán)境和重型車輛等因素的影響，橋梁常出現(xiàn)橋面開裂、鋪裝層破損等現(xiàn)象，在實(shí)際橋梁工程設(shè)計(jì)中，橋面鋪裝只是作為橋梁結(jié)構(gòu)的附屬結(jié)構(gòu)，一般不作專門的計(jì)算分析，現(xiàn)行規(guī)范只是對(duì)橋面鋪裝的做法、材料、厚度做了指導(dǎo)性說明。因此有必要對(duì)混凝土橋梁的橋面鋪裝展開系統(tǒng)的研究，明確橋面鋪裝的受力變形特點(diǎn)，以及對(duì)鋪裝層材料的性能要求，并研發(fā)相應(yīng)的橋面鋪裝材料，從而指導(dǎo)橋面鋪裝的設(shè)計(jì)施工，提高橋面鋪裝的路用性能及使用壽命。隨著交通流量和重型車輛的增加以及環(huán)境因素的影響，橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層損壞情況越來越嚴(yán)重，主要表現(xiàn)有：水泥混凝土橋面破壞形式為裂縫，漏筋等;而瀝青混凝土橋面則表現(xiàn)為裂縫，坑槽，擁包，推移等。這不僅會(huì)妨礙正常交通，影響行車安全性，易造成交通事故，也會(huì)影響橋面的美觀。因此，需要進(jìn)一步系統(tǒng)研究瀝青混凝土橋面鋪裝，促進(jìn)橋面鋪裝的設(shè)計(jì)施工技術(shù)水平進(jìn)步，提高橋面鋪裝的使用壽命。

5 結(jié)語

橋梁混凝土施工中常見問題成因分析是解決問題的前提，也只有對(duì)其分析正確清晰后方可采取有效措施進(jìn)行控制，在病害分析中應(yīng)充分掌握混凝土結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理，方可從根本上提高病害診斷水平，為解決橋梁病害提供必要的依據(jù)。

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［1］富文權(quán)，韓素芳.混凝土工程裂縫分析與控制［M］.北京：中國鐵道出版社，2003.

［2］鄭建嵐.現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)［M］.北京：人民交通出版社，2000.