橋梁施工技術(shù)及裂縫成因分析

姜林宏，張兆勇

（浙江正方交通建設(shè)有限公司，金華 321025）

橋梁施工技術(shù)及裂縫成因分析

姜林宏，張兆勇

（浙江正方交通建設(shè)有限公司，金華 321025）

橋梁質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快慢，影響橋梁質(zhì)量的一個重要的因素就是橋梁裂縫的存在。因此，應(yīng)采取合理的設(shè)計措施，采用先進(jìn)的施工技術(shù)措施，最大限度的控制橋梁裂縫的出現(xiàn)。該文針對橋梁施工技術(shù)以及其裂縫產(chǎn)生的原因分別進(jìn)行了分析和討論。

橋梁； 施工技術(shù)； 裂縫； 裂縫分析

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國政府也在不斷的加大對國內(nèi)道路橋梁的投資建設(shè)；同時，道路橋梁也在很大程度上帶動我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。特別是在一些比較偏遠(yuǎn)地區(qū)，道路橋梁的通暢是其經(jīng)濟(jì)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(xiàn)不同程度的質(zhì)量問題，橋梁工程的施工技術(shù)是出現(xiàn)質(zhì)量問題的主要原因。在該文中，筆者就橋梁施工技術(shù)方面引起的質(zhì)量問題進(jìn)行一定的分析。

1 橋梁施工技術(shù)分析

1.1 橋梁施工常見的質(zhì)量通病

橋梁在進(jìn)行施工的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度的質(zhì)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(xiàn)的質(zhì)量問題是標(biāo)高面不斷的下沉形成一定的臺階。當(dāng)這些臺階的數(shù)量不斷的增加達(dá)到一定規(guī)模的時候，車輛通過橋面時就會出現(xiàn)不同程度的跳動或者顛簸現(xiàn)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 橋梁上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

1.2.1 在施工過程中應(yīng)重視橋梁預(yù)制梁的模板

作為臨時結(jié)構(gòu)的預(yù)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(zhì)量、工程的進(jìn)度以及工程的造價都有很大的影響。

1.2.2 后張法預(yù)應(yīng)力空心板梁預(yù)制和張力施工工藝分析

1）首先應(yīng)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(jìn)行處理，接著按照工程施工圖紙對板梁的底模進(jìn)行鋪設(shè)。

2）依據(jù)工程施工圖紙對鋼筋進(jìn)行制作，之后將其運(yùn)送到施工現(xiàn)場，將底板鋼筋準(zhǔn)確置于設(shè)計圖紙所標(biāo)注的位置進(jìn)行綁扎。

3）使用鋼模進(jìn)行整體的拼裝，在側(cè)模的拼裝過程中要保證其尺寸準(zhǔn)確且順直，因此側(cè)模的支撐以及牢固工作應(yīng)做好，要將其上下全部進(jìn)行拉牢，將側(cè)模的變形控制到最低。

4）事先做好預(yù)留孔道，孔道的形狀和尺寸必須做到非常的準(zhǔn)確，如果出現(xiàn)偏差就會對工程質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。

5）在對內(nèi)膜制作時首先應(yīng)考慮選用鋼模。

6）用壓力水槍將孔道內(nèi)的雜物清除干凈后在進(jìn)行鋼筋的穿束，同時觀察孔道是否存在串孔的現(xiàn)象，最后將孔道內(nèi)多余的水分清理干凈。如果發(fā)現(xiàn)孔口錨下的墊板出現(xiàn)了偏斜，且偏斜角度超過了1°時，應(yīng)立即采用墊板將其墊平。在將預(yù)應(yīng)力束運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場的過程中應(yīng)保證其無損壞、無污染、無銹蝕。應(yīng)采用人工進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的穿束。

7）在混凝土達(dá)到設(shè)計規(guī)定的強(qiáng)度之后才能進(jìn)行模板的拆除，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計規(guī)定的強(qiáng)度之后才能進(jìn)行張拉工序。通常采用的都是兩端張拉法來進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉，而張拉預(yù)應(yīng)力筋使用的千斤頂在使用前必須要經(jīng)過細(xì)致的檢測，檢測合格后才能使用。

1.3 橋梁施工技術(shù)之后臺的填筑

在橋梁當(dāng)中由于橋面的路基、橋面的壓縮造成橋梁兩邊的路堤出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。在這當(dāng)中，起主導(dǎo)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(luò)繹不絕的車載將橋梁的填充材料不斷的壓縮、凝結(jié)、固定，最終導(dǎo)致橋面路基結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)、厚度保持一致，就不會產(chǎn)生沉降差值或者沉降的差值在可控的范圍之內(nèi)。

1.4 橋梁地基的處理

橋背柔軟地基處理的好壞直接影響橋頭跳車。當(dāng)前我國也提出了很多的措施來對橋背柔軟地基進(jìn)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(yù)壓法、高壓噴射注、固結(jié)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(jìn)行橋梁施工的過程中應(yīng)根據(jù)工程的實際情況采取最有效的方法，進(jìn)而達(dá)到改善橋梁地基，加強(qiáng)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。

2 橋梁施工中裂縫產(chǎn)生的原因分析

2.1 橋梁地基形變造成的裂縫

由于橋梁的基礎(chǔ)在水平方向產(chǎn)生過大的位移或者垂直方向出現(xiàn)不均勻沉降進(jìn)而產(chǎn)生了下沉，致使整個橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了過大的應(yīng)力。隨著應(yīng)力的不斷增大，當(dāng)應(yīng)力增大到超過混凝土的抗拉力時，就會造成橋梁出現(xiàn)不同程度的裂縫問題。

2.2 荷載原因造成橋梁的裂縫

通常來說，荷載裂縫的定義是混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁在靜止荷載、動荷載以及自身變形產(chǎn)生的次應(yīng)力的作用下而產(chǎn)生的裂縫。通常將荷載裂縫分為直接裂縫以及次應(yīng)力裂縫，施工過程中在構(gòu)筑物上不加限制的堆放施工材料、工具，對預(yù)測受力結(jié)構(gòu)特點(diǎn)沒有足夠的了解，不注重橋梁施工設(shè)計，對施工的程序做了私自的更改，致使結(jié)構(gòu)的受力模式發(fā)生了很大的變化，最終引起橋梁裂縫的產(chǎn)生。

2.3 溫度變化造成的橋梁的裂縫

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(jìn)而造成橋梁施工裂縫的產(chǎn)生。當(dāng)橋梁在進(jìn)行混凝土的施工時，在混凝土的內(nèi)部就會產(chǎn)生很大的水化熱，內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度與外部環(huán)境溫度產(chǎn)生較大溫差，混凝土就會發(fā)生很大的變形。如果沒有進(jìn)行合理的處理，在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，如果溫度應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度就會出現(xiàn)裂縫。

2.4 鋼筋銹蝕引起的橋梁裂縫

當(dāng)混凝土澆筑的質(zhì)量比較差或者鋼筋混凝土保護(hù)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(jīng)形成的氧化膜，進(jìn)而導(dǎo)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(jìn)而會產(chǎn)生一定的膨脹應(yīng)力，最終導(dǎo)致混凝上保護(hù)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(jìn)而使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力不斷的下降，誘發(fā)其鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.5 混凝土的收縮引起的橋梁裂縫

橋梁在施工的過程中混凝土?xí)l(fā)生不同程度的收縮，混凝土的收縮也是導(dǎo)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(zhì)發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生很多的新物質(zhì)，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(yīng)，生成新物質(zhì)碳酸鈣，碳酸鈣的體積比氫氧化鈣體積小，進(jìn)而就會產(chǎn)生混凝土收縮現(xiàn)象；或者是混凝土澆筑后未進(jìn)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(dǎo)致了收縮，由此致使混凝土體內(nèi)張力出現(xiàn)不平衡而產(chǎn)生裂縫。

3 橋梁施工過程中的一些技術(shù)要點(diǎn)

3.1 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

在橋梁樁基礎(chǔ)的施工過程中，最常用的施工技術(shù)是人工挖孔灌注樁、鉆孔灌注樁，在進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的選擇時應(yīng)根據(jù)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(dāng)鉆孔達(dá)到工程設(shè)計的標(biāo)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。

3.2 移動模架法的質(zhì)量控制

模板的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等是移動模架法的質(zhì)量控制的幾個方面，應(yīng)當(dāng)在工程施工的過程中對模板質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格的控制。應(yīng)該對其進(jìn)行逐項檢查是否符合規(guī)范的要求以及對其進(jìn)行全過程檢驗，進(jìn)而對其進(jìn)行有效的質(zhì)量控制。

3.3 懸臂法澆筑連續(xù)梁的質(zhì)量控制

采用懸臂法進(jìn)行連續(xù)梁的施工主要控制好以下幾個方面：掛籃結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)換。在工程施工過程中應(yīng)對這些指標(biāo)進(jìn)行重點(diǎn)的監(jiān)控。

3.4 預(yù)應(yīng)力工程的質(zhì)量控制

保證橋梁整體強(qiáng)度的一個重要的因素就是預(yù)應(yīng)力工程的施工。在橋梁的施工過程中，橋梁工程的質(zhì)量控制應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力工程的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，主要是控制好預(yù)應(yīng)力張拉強(qiáng)度的檢測以及預(yù)應(yīng)力混凝土的養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié) 語

對于任何國家來說，道路和橋梁起著同等重要的作用，對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到促進(jìn)的作用。就我國來講，橋梁和道路對于我國經(jīng)濟(jì)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(yuǎn)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(shè)過程中應(yīng)嚴(yán)格按照我國的有關(guān)法律規(guī)范采用先進(jìn)的施工技術(shù)進(jìn)行施工，并且在施工的過程中應(yīng)不斷的采取有效手段來防止橋梁工程裂縫的出現(xiàn)。只有建設(shè)高質(zhì)量的橋梁工程，才能不斷的促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)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