探究公路橋梁施工中出現(xiàn)裂縫的原因

任 小 剛

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西 晉城 048000)

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探究公路橋梁施工中出現(xiàn)裂縫的原因

任 小 剛

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西 晉城 048000)

簡(jiǎn)述了公路橋梁施工的技術(shù)要點(diǎn)，從原材料、鋼筋銹蝕、溫度變化、橋梁承載量超標(biāo)等方面，分析了公路橋梁施工階段裂縫的產(chǎn)生原因，并提出了相應(yīng)的防治措施，旨在確保公路橋梁的建設(shè)質(zhì)量。

公路，橋梁，裂縫，原材料

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度也得到了更進(jìn)一步提升。如今，交通建設(shè)已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要基礎(chǔ)之一，道路交通通暢，一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)也將自然而然的被帶動(dòng)起來(lái)，但我國(guó)的許多偏遠(yuǎn)地區(qū)以山地為主，因此，道路橋梁施工技術(shù)就成為我國(guó)公路建設(shè)中常用的技術(shù)措施，同時(shí)也出現(xiàn)了許多的問(wèn)題，其中橋梁施工期間的裂縫現(xiàn)象已成為普遍存在的問(wèn)題，目前要根據(jù)施工的實(shí)際情況，對(duì)橋梁裂縫現(xiàn)象的原因進(jìn)行深入的分析研究，從而提出相應(yīng)的解決措施，也為提高我國(guó)公路橋梁建設(shè)的質(zhì)量提供有價(jià)值的資料。

1 公路橋梁施工運(yùn)用的具體技術(shù)分析

1.1 關(guān)于樁基的基礎(chǔ)施工技術(shù)

橋梁建設(shè)在公路施工中運(yùn)用廣泛，高速公路、鐵路等交通建設(shè)中都離不開(kāi)橋梁施工，從而為解決我國(guó)高山地形的施工創(chuàng)造了方便。目前，在公路橋梁建設(shè)中常用的樁基基礎(chǔ)技術(shù)有人工挖孔灌注和鉆孔灌注兩種，當(dāng)然，根據(jù)不同的環(huán)境條件采用不同的技術(shù)、施工方法。就鉆孔灌注技術(shù)而言，也有不同的鉆孔方式，在橋梁建設(shè)中，一般在土中打上標(biāo)準(zhǔn)的直徑井孔，在完成設(shè)計(jì)的標(biāo)高后，把鋼筋骨架和鋼筋籠吊入打好的井孔中，然后實(shí)施混凝土澆筑工作，這就是所謂的鉆孔灌注技術(shù)[1]。在實(shí)施該技術(shù)的過(guò)程中，還需要注意護(hù)筒掩埋和沖擊成孔技術(shù)。

在橋梁建設(shè)中，不同的技術(shù)有著不同的作用，護(hù)筒掩埋能夠?qū)λ虻目讓?shí)施定位和保護(hù)作用，同時(shí)還能保護(hù)周圍的建筑物。而沖擊成孔技術(shù)則能夠防止樁位偏移，或出現(xiàn)斜孔的狀況。從整體而言，樁基的基礎(chǔ)施工技術(shù)能夠確保鉆孔灌注工程的質(zhì)量。

1.2 關(guān)于墩柱和橋梁臺(tái)身的施工技術(shù)

在道路橋梁開(kāi)展施工之前，需要施工團(tuán)隊(duì)結(jié)合施工環(huán)境等方面的因素，制定出合理的施工計(jì)劃，同時(shí)根據(jù)施工計(jì)劃設(shè)計(jì)出施工的模板支架結(jié)構(gòu)，對(duì)橋梁的墩身線形要嚴(yán)格的控制，對(duì)于接縫要用海綿和橡膠進(jìn)行密封，避免橋梁建設(shè)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。此外，在用混凝土實(shí)施鉆孔灌注技術(shù)時(shí)，要求安排專業(yè)的工作人員進(jìn)行觀察記錄，對(duì)樁基位移現(xiàn)象進(jìn)行整理記錄，還要對(duì)橋墩身的豎直度和傾斜度進(jìn)行詳細(xì)記錄，以便能夠及時(shí)的糾正[2]。對(duì)澆筑成型的橋墩要定期維護(hù)，還要觀察橋梁墩身的保持狀況，對(duì)于不合格的部分進(jìn)行及時(shí)修整，讓橋梁的施工質(zhì)量能夠進(jìn)一步提升。

1.3 橋梁建設(shè)中的鋼筋焊接技術(shù)

在道路橋梁建設(shè)期間，使用鋼筋焊接之前，需要對(duì)鋼筋的焊接參數(shù)進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)記錄，并對(duì)鋼筋的外觀質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，目的是為了讓運(yùn)用于橋梁的施工材料質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)[3]。在鋼筋焊接施工中，要采用先進(jìn)的、效果比較好的焊接技術(shù)，如：電弧焊、電渣壓力焊等技術(shù)。不過(guò)在采用電渣壓力焊時(shí)，還要與周圍環(huán)境相結(jié)合，在適合的環(huán)境選擇相對(duì)應(yīng)的操作技術(shù)。

2 公路橋梁施工階段出現(xiàn)裂縫的原因

在橋梁建設(shè)中，最主要的施工技術(shù)是樁基、橋墩、焊接這三個(gè)方面，如果在施工期間任何一個(gè)方面出現(xiàn)問(wèn)題，最終橋梁就會(huì)反映出相應(yīng)的現(xiàn)狀，因而裂縫問(wèn)題就成了常見(jiàn)的問(wèn)題之一。出現(xiàn)裂縫的原因主要有以下幾方面。

2.1 原材料不一致引起的裂縫

由于橋梁施工的工程量比較大，如果在材料的準(zhǔn)備方面出現(xiàn)短缺，在補(bǔ)充的過(guò)程中就容易出現(xiàn)材料偏差現(xiàn)象，橋梁施工中最容易出現(xiàn)偏差的是混凝土，如果在施工期間使用的混凝土原材料不一致，那么混凝土的拌制就會(huì)直接影響澆筑結(jié)果，澆筑成品中的原材料因?yàn)槠湓诖笮》矫娲嬖诓町悾虼嗽诓牧细稍锬毯?，就?huì)出現(xiàn)裂縫或氣孔，直接影響橋梁施工的整體質(zhì)量。

2.2 鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土質(zhì)量差或保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕后碳化影響鋼筋表面，使鋼筋表面及周圍的混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍的氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中的鐵離子與混凝土中的氧氣和水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生銹蝕，其銹蝕物氫氧化鐵的體積比原來(lái)增長(zhǎng)約2倍～4倍，從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層的混凝土開(kāi)裂、剝離，產(chǎn)生裂縫，致使橋梁結(jié)構(gòu)受到破壞。

2.3 溫度變化引起的裂縫

在某些大跨徑橋梁施工中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超過(guò)活載應(yīng)力。溫差較大的地區(qū)，在橋面板、主梁、橋墩等部位受到太陽(yáng)強(qiáng)烈照射后溫度升高并明顯高于其他部位，但受到自身約束力的作用，就會(huì)導(dǎo)致局部拉應(yīng)力增大，出現(xiàn)裂縫。

2.4 橋梁的承載量超標(biāo)引起的裂縫

目前，我國(guó)的公路橋梁建設(shè)技術(shù)還不成熟，比如橋梁在載重方面的技術(shù)還需要進(jìn)一步提升。在我國(guó)的橋梁建設(shè)中，橋梁的面層鋪裝以瀝青為主，如果遇到雨水或積雪，瀝青滲水后橋梁的面層會(huì)出現(xiàn)裂縫，或者使混凝土底部落空最后造成橋梁路面出現(xiàn)裂縫或坑洼情況[4]。此外，再加上我國(guó)道路交通規(guī)則管理制度有待進(jìn)一步完善，對(duì)于道路橋梁的行車標(biāo)準(zhǔn)也有明確的標(biāo)示，嚴(yán)禁超重的車輛上道路橋梁。而橋梁超載也是造成橋梁裂縫問(wèn)題的主要原因(如圖1所示)，在橋梁路面承受荷載超載后，橋墩受力并傳遞至基礎(chǔ)，而超出設(shè)計(jì)荷載和安全系數(shù)允許范圍的荷載會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降，橋梁整體結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，自然就形成裂縫。

3 公路橋梁施工裂縫問(wèn)題的預(yù)防措施和辦法

3.1 嚴(yán)格管理施工原材料，把好質(zhì)量第一關(guān)

在橋梁施工原材料方面的管理，首先是混凝土材料的管理，主要由采購(gòu)部門負(fù)責(zé)管理，在市場(chǎng)采購(gòu)期間，要根據(jù)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求材料供應(yīng)商準(zhǔn)備混凝土原材料，然后由施工單位試驗(yàn)檢測(cè)部門現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)。采用的水泥強(qiáng)度要比混凝土的強(qiáng)度高一級(jí)別，同時(shí)將配備好的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄；在購(gòu)買混凝土材料時(shí)，可與材料供應(yīng)商建立長(zhǎng)期合作的關(guān)系，選擇品質(zhì)好、供應(yīng)量充足的供應(yīng)商合作，并在購(gòu)買材料期間與供應(yīng)商協(xié)商，采用多退少補(bǔ)的形式，可以多預(yù)定一部分材料，如果工程結(jié)束后還有剩余材料，可以按照價(jià)格進(jìn)行退貨，如果材料不夠，采購(gòu)部直接去供應(yīng)商那里購(gòu)買，前后購(gòu)買的材料也相一致，也能確保橋梁工程施工的質(zhì)量[5]。

在混凝土的調(diào)配過(guò)程中，選擇符合要求的材料種類、規(guī)格、數(shù)量等，逐項(xiàng)檢測(cè)其性能指標(biāo)，再按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試調(diào)配。如果某一種材料質(zhì)量不過(guò)關(guān)，就要重新選擇、采購(gòu)、配置，因此，由材料采購(gòu)部門和專業(yè)試驗(yàn)檢測(cè)人員嚴(yán)把質(zhì)量第一關(guān)。

3.2 控制材料施工溫度，從根本預(yù)防裂縫

在公路橋梁建設(shè)中，由于所使用的材料受溫度的影響比較大，

因此在橋梁施工中，溫度掌控是最主要的，首先要明確各種材料與溫度之間的關(guān)系，混凝土在陽(yáng)光暴曬的情況下其水分散失比較快，因此，使用混凝土材料施工期間，盡量避免混凝土的暴曬，或者在施工期間對(duì)混凝土采用特殊的保濕技術(shù)處理。隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前混凝土攪拌已實(shí)現(xiàn)了完全能在施工現(xiàn)場(chǎng)完成的技術(shù)，因此，混凝土可以隨時(shí)保持濕潤(rùn)狀態(tài)。當(dāng)混凝土在灌注橋墩或鋪設(shè)到橋面后，要及時(shí)振搗或碾壓，減少氣孔的殘留，保證施工溫度的控制，使混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加密實(shí)。

此外，在橋梁施工期間，必須注意季節(jié)氣候的溫度變化，根據(jù)施工季節(jié)的不同要求對(duì)材料要采取不同的保溫方式。夏季的溫度較高，在施工期間，橋梁施工人員要注意混凝土的降溫措施；冬季，需要橋梁施工人員注意混凝土的保溫措施，在材料與施工環(huán)境的溫度不相沖突的條件下，橋梁工程施工的質(zhì)量更能進(jìn)一步得到有效保障。

3.3 采用科學(xué)合理的施工技術(shù)和方法

在橋梁施工期間，科學(xué)合理的方法能夠進(jìn)一步促進(jìn)橋梁工程質(zhì)量的提升，例如在橋梁路面的澆筑過(guò)程中，一般采用小面積的澆筑，每一次澆筑的面積比較小，施工人員容易全面修補(bǔ)和碾壓，確保施工的質(zhì)量。而且小面積的澆筑也避免了溫度不一的情況，每一次鋪設(shè)的面積基本保持一致，可以形成規(guī)律性的施工，讓罐車的載重量也保持在合理的重量范圍。

橋梁工程在每天的施工結(jié)束后，施工單位還要根據(jù)實(shí)際需要安排專員進(jìn)行專門的養(yǎng)護(hù)和防護(hù)，以免發(fā)生突發(fā)事件影響橋梁工程質(zhì)量。在橋梁整體施工期間，需要在施工過(guò)程中反復(fù)檢查已完工的工程，若發(fā)現(xiàn)有裂縫現(xiàn)象，應(yīng)立即實(shí)施修補(bǔ)措施或相應(yīng)的技術(shù)措施，及時(shí)改善并減少橋梁裂縫現(xiàn)象發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

公路橋梁工程施工質(zhì)量管理過(guò)程中，每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都不能馬虎，施工人員要有詳細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)、合理的施工計(jì)劃，尤其在材料的控制與運(yùn)用方面，工程施工相關(guān)人員必須有分工有合作，責(zé)任明確。面對(duì)施工過(guò)程中各種因素影響及其在施工中產(chǎn)生的一系列問(wèn)題，施工人員要能夠及時(shí)、正確的采取相應(yīng)技術(shù)措施給予解決，從而避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，為我國(guó)的公路橋梁建設(shè)發(fā)展展現(xiàn)風(fēng)采。

[1] 王鵬飛,尹戰(zhàn)春.試析路橋施工中過(guò)渡段的施工技術(shù)措施[J].民營(yíng)科技,2014(1):205.

[2] 孫 鋒.橋梁施工中有關(guān)裂縫問(wèn)題的研究[J].中華民居(下旬刊),2014(4):297.

[3] 張立東.市政路橋裂縫原因分析及防控[J].中華民居(下旬刊),2013(2):332-333.

[4] 劉增君.預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋開(kāi)裂原因分析與防治措施[J].民營(yíng)科技,2015(3):168.

[5] 張曉林.橋梁施工監(jiān)控及橋梁裂縫成因的控制措施[J].江西建材,2015(15):180,182.

On reasons for cracks in road and bridge construction

Ren Xiaogang

(ShanxiJinchengRoadandBridgeConstructionCo.,Ltd,Jincheng048000,China)

The paper indicates the technical points for the road and bridge construction, analyzes the reasons for the cracks in the road and bridge construction phases from the raw materials, reinforcement rust, temperature changes, and overproof of the bridge loading capacity, and puts forward respective measures, so as to ensure the construction quality of roads and bridges.

road, bridge, crack, raw material

1009-6825(2016)31-0188-02

2016-08-22

任小剛(1976- )，男，工程師

U445.71

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