空心板橋橫向裂縫成因分析與處治措施

王世來

(茂名市交通事務中心，廣東 茂名 525000)

橋梁工程結構的可靠性是保證安全使用的基礎，但是由于多種因素的影響，空心板橋易發(fā)生橫向裂縫，不僅會影響到橋梁的整體質量，還會影響到使用壽命與出行安全，因此有必要分析空心板橋橫向裂縫成因并采取必要的處治措施。

1 空心板橋橫向裂縫成因分析

1.1 施工因素

橋梁施工是控制缺陷的關鍵環(huán)節(jié)，質量的控制效果直接影響到橋梁的使用效果。施工中如果混凝土灌注振搗不充分，混凝土表層會有蜂窩產(chǎn)生，在應力作用下會擴展為橫向裂縫。施工中鋼筋太密，會影響到混凝土的灌注；漏振會發(fā)生露筋；模板粗糙，表面不光滑，會導致橫向裂縫的發(fā)生；鋼筋如果綁扎太密，但是骨料顆粒太大，混凝土在澆筑中會被卡住；施工中，材料中雜質太多，拌合用水不達標，會導致鋼筋發(fā)生腐蝕破壞，耐久性降低；這些不當?shù)氖┕し椒ǘ紩е聶M向裂縫的產(chǎn)生。

1.2 環(huán)境因素

空心板橋建造地區(qū)如果存在特殊的自然條件，會受到環(huán)境因素的影響，導致整體強度降低、混凝土發(fā)生退化，并引發(fā)耐久性降低?？招陌鍢蛄旱闹饕h(huán)境因素包括極端溫度的變化、水分、化學物質的侵擾。環(huán)境因素引發(fā)橋梁發(fā)生退化的機理包括硫酸鹽發(fā)生侵蝕、堿骨料的作用、凍融循環(huán)作用、腐蝕等，而腐蝕是最為常見的破壞機理。后期的維護不到位，加固方案不當，都可能產(chǎn)生橫向裂縫。如鋪裝層過厚，橋梁自身重量的增加；維修加固隨意改變橋梁結構形式，會導致橋梁結構發(fā)生破壞；橋面排水不完善，橋面排水滲漏腐蝕結構；支座維修不到位影響支座的約束效果，都會導致橫向裂縫。

1.3 設計因素

設計是保證橋梁可靠使用的關鍵性環(huán)節(jié)，設計質量的保證可以延緩了橋梁病害的發(fā)展，保證橋梁的運營壽命。部分空心板橋受到當時技術水平的約束，前期設計的技術標準均較低。隨著社會的發(fā)展，通行量的增加，既有橋梁難以滿足如今的車輛荷載。此外，前期對橋梁結構的選取、橫斷面的確定、跨徑布置不合理，都會導致后期橫向裂縫的發(fā)生。設計不全面、完善、細節(jié)考慮不夠周到，也是造成橫向裂縫的重要因素。如鋼筋間距取值不合理、位置不合理，計算不準確，截面安全性不足，安全系數(shù)取值不準確，沒有全面考慮到自然環(huán)境因素收縮、溫度等參數(shù)選取不合理等。

1.4 材料因素

混凝土、鋼材等是建橋梁的常用材料，這些材料有自身的特殊性，在不同環(huán)境、因素、荷載作用下會產(chǎn)生病害。混凝土、鋼筋等的質量問題是導致橋梁橫向裂縫內在因素；鋼材易發(fā)生銹蝕、混凝土易收縮。橋梁結構處于復雜的環(huán)境中，各類材料會相互影響，多種原因會導致橋梁橫向裂縫的發(fā)生。

2 控制的任務和工作內容

2.1 控制的任務

空心板橋在施工前要明確具體的控制任務，針對施工方案要考慮橋梁內力受到的影響，還要結合變形的參數(shù)，確定主梁內力應力，得出變形數(shù)據(jù)，隨時觀測變形與設計預測值存在的差異并分析原因，提出對策，避免積累誤差。在全橋交工后，要保證橋體的內力狀態(tài)與設計相符，外形曲線控制在一定的范圍內，以保證橋面的使用效果。影響施工控制多種因素很多，特別是隨著跨徑的增大，建設規(guī)模的增大，不確定性影響因素增多，控制難度較大。

2.2 控制工作內容

空心板橋多采用高次超靜定結構，因此對于成橋線形有著較高的要求。但是由于不同節(jié)點存在差異，內力的分配會受到影響。橋梁線形若偏離了設計標準，內力會與設計值存在差距。另外受垂度、溫度、風力與日照影響，力與變形的關系特別復雜。施工要考慮到臨時荷載、混凝土收縮等干擾因素。雖然借助計算可以明確梁體變形，但結構的實際變形控制難以達到預期的結果。計算參數(shù)諸如彈性模量、混凝土的收縮徐變系數(shù)等與實際工程不一致。在空心板橋在施工中，偏差存在累積性，如不加調整，隨著施工進度的推進，主梁長度不斷增加，設計目標偏離程度會增長，橋體的內力與線形會受到不利的影響。在施工中，要強化觀測與控制。現(xiàn)場觀測內容包括梁的平面位置、垂直度，還要控制主梁標高、變位、溫度等。對于主梁的截面應力狀態(tài)要加以控制。在實際工作中，要結合實測參數(shù)分析施工預拱度的偏差，保證各梁段的標高，控制橋體線型偏差在合理范圍內。

3 施工中的關鍵技術

3.1 針對主梁的施工

為了保證不同梁段的連接效果，梁端要實施鑿毛處理，且需保證表面清洗干凈。澆筑混凝土時要保證新老混凝土的結合效果，梁段的模板與混凝土發(fā)生接觸的部位必要時可涂抹保濕劑。對于梁段要加強養(yǎng)護；施工單位應根據(jù)具體的施工組織設計確定過渡墩堆載方式及重量，確保施工過程中過渡墩的安全。

主梁可以采用爬模施工法。主梁中間設橫梁，橫梁施工擬采用在鋼管樁上搭設貝雷桁架的落地支架分次進行澆筑。主梁的外表面要保證平整，施工重點控制主梁的外形尺寸，誤差要控制設計的許可范圍內。為了防止主梁混凝土發(fā)生開裂或棱角發(fā)生碰損，需要在混凝土強度達到要求后方可進行拆模。主梁因施工工藝需要在梁體上開設孔洞，需要經(jīng)過設計單位的認可。施工預埋件要注意防銹和美觀。

支架施工的關鍵技術要保證足夠的強度、剛度，施工前要加以預壓，消除非彈性變形存在的影響，還要針對實際的彈性變形量確定立模標高與實際的預拱度。針對現(xiàn)澆段的支架，要保證預壓重量大于此段設計有效載荷的1.2倍。支架立柱要支撐在可靠的地基上，保證澆筑混凝土控制沉降量?，F(xiàn)澆段的底模與承重梁間的鋼束張拉要保證主梁與支架間的自由變形，以確保梁體受力后的穩(wěn)定。

為了保證主梁得以合攏，需要在施工中控制全橋的受力情況，保證橋的線形，這些作為關鍵工序要引起重視。在施工中，要明確主梁的合攏順序、溫度以及工藝。對于合攏段的混凝土施工可以采用預壓重法，這種方法是預先在合攏段的兩端放置水箱，依據(jù)合攏位置混凝土重量的50%進行注水壓重操作，在澆注時采用邊澆邊放水的方式。合攏區(qū)域的剛性連接要等到壓重水灌注完成后再焊接?；炷恋臐沧⑴c養(yǎng)護是關鍵工序。為了有效降低溫度的影響，合攏區(qū)域要采用剛性連接，還要盡快澆注混凝土。合攏區(qū)域的混凝土澆注要盡可能在低溫條件下進行。在溫度升高后終止，這種施工方式可以避免混凝土受溫度變化影響發(fā)生開裂。合攏區(qū)域的剛性連接部位作為承力構件，施工中需要保證其穩(wěn)定性與可靠性。施工中要重點強化預埋件的焊接質量。

橋梁施工采用懸臂掛籃技術時，要按照標準的施工程序進行。施工企業(yè)要通過完善的設計和細致的制作才能保證掛籃的安全性。張拉是關鍵的環(huán)節(jié)之一。張拉前要認真檢查各類機械設備和儀表的狀況，要嚴格按照相關的技術要求進行，通常采取上下左右對稱依次張拉的方式。在張拉預應力筋時，要先校驗其伸長值是否可以保證施工要求，只有實際值合格后才可進行張拉。壓漿也是非常重要的環(huán)節(jié)。在實施壓漿前，要保證水泥漿的強度達到設計的要求。如果施工中的孔道截面較大，可以采用水泥漿中摻入細砂的方式，還要注意結合溫度的變化控制水泥漿從拌制壓入孔道的時間。施工中要保證水泥漿的持續(xù)攪拌。壓漿操作中，要求先壓最低點，逐步過渡到最高點，且操作方法也會存在一定的差異。移動掛籃環(huán)節(jié)中，要注意掛籃的位置，防止掛籃發(fā)生扭曲或偏移。

中線測量是確定中線點與橋軸線存在的偏差，混凝土在徐變、扭轉等條件下，梁體局部會發(fā)生變形，與橋梁中心線發(fā)生偏離，為了實現(xiàn)邊跨準確合攏，要控制主梁的中線偏差。中線測量的方法是將經(jīng)緯儀安置主梁中心點上，以另一墩中心線作為視點定向。

3.2 樁基施工

進行下構施工前，要先校核橋體下部的構造，確定基礎控制點和基樁中心點坐標。如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)與設計文件存在偏差，要聯(lián)系設計部門。橋基樁、引橋墩可采用人工挖孔或機械鉆?；鶚犊梢圆捎脵C械成孔，如需人工挖孔需要依據(jù)《公路橋涵施工技術規(guī)范》的相關要求，以保證施工的安全可靠。樁基成孔需要有護壁，護壁要連續(xù)施工。護壁施工采用的混凝土強度要高于C30，及樁身的混凝土等級。樁開挖后到達設計標高后，要經(jīng)地質勘察部門的認定，還要釬探樁底，如果存在溶洞、軟弱夾層等不良地質條件，要有處理措施。樁基鋼筋骨架的施工要保證穩(wěn)定性。橋墩下的根樁要提前埋設聲測鋼管，為后續(xù)超聲波檢測創(chuàng)造條件，聲測管要保證管內側平順。

對于橋梁的樁基施工要注重測量放樣，測量放樣要保證樁的準確定位。施前工先要分析設計圖，明確測控點， 結合規(guī)范， 在施工區(qū)域布設置測量控

制網(wǎng)，然后實施測量放樣。測量要保證橋梁墩位中心線的準確定位，然后測放相關樁位的中心線，并設置護樁。

3.3 材料質量的控制

材料進場后，要特別注意檢查預應力鋼材與預應力錨具的質量，使用前要加以檢驗和驗收，還要注意保管方法。預應力鋼材不能采用焊接的連接方式。使用預應力鋼絞線要切除有接頭的部位。預應力鋼束與鋼筋完成張緊后，要注意避免錨頭與鋼束受到撞擊，多余部分要用切割機去除。預應力管道的施工位置要依據(jù)設計要求保證定位準確，固定要可靠。管道要保證順直。波紋管要保證剛度，還要保證密水性，接頭處要防止發(fā)生漏漿或發(fā)生卷口。

4 結束語

空心板橋的施工實踐表明，要結合橋梁的特點分析發(fā)生橫向裂縫的關鍵因素，明確施工中的關鍵技術。施工要按照計劃、組織、指揮、協(xié)調、控制等基本環(huán)節(jié)，將質量細化為最佳匹配的實施目標，以標準化管理為基礎，保證施工質量達到了設計標準。