马 威
中铁四局集团第五工程有限公司
关于桥梁施工技术及裂缝成因的分析
马 威
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在经济发展的带动下,道路桥梁工程的数量不断增加,在其设计施工中,也出现了各种各样的问题,影响了工程的使用安全。对此,工程建设人员应该充分重视起来,切实做好桥梁道路的设计,强化施工管理,预防裂缝的产生,对于已经出现的裂缝,则应该及时进行处理,以保证道路桥梁的整体质量。而引起桥梁施工裂缝的主要原因便是施工技术,如果不断的对施工技术进行提高,将会使得桥梁工程裂缝得到改善,本文将对此详细分析。
桥梁施工技术;裂缝成因;措施
1.1 桩基施工技术方面
关于设置桩基础的工作过程中,主要用到的技术有两种,它们分别是挖孔和钻孔灌注桩,其中在桥梁施工中使用最多的是钻孔灌注桩,它主要是利用各种方法在土地上进行钻一定要求的孔,然后根据其施工的要求设立高度,从而完成钻孔技术,当标准的孔径被钻好,把用钢筋焊接好的铁笼或者骨架模型放入其中,并用混凝土对其进行浇筑。这种技术的要求相对较高,需要专业的施工技术人员严格按照施工标准进行施工,以保证工程的质量。
1.2 墩柱与台身等方面的施工技术
墩柱及台身工作量比较大,因而更需要注重施工的细节和技术。在进行建造桥柱时,首先要进行钢筋的捆绑,其次在建造桥台时应注意片石的选择,还应注意片石和混凝土的比例关系,最后要把桥柱和桥墩结合的部位埋进土里,然后用混凝土进行浇筑。用混凝土进行浇筑时,要充分进行搅拌,以提高其坚实度。
1.3 钢筋焊接施工技术方面
在焊接钢筋之前,需要根据钢筋的焊接参数选择合适的焊接工艺,最好先进行试验,然后再开始大范围的作业。同时,在焊接完成之后,检查焊接点以及成品的性能,对于保证施工质量具有重要的作用。要注意避免在有风、有雨的地方进行焊接,以免影响焊接效果。在进行钢筋焊接时,对于接头的处理,最好选择闪光对焊、电弧焊、气压焊等。使用双面焊缝电弧焊,需要注意电弧焊接头的焊缝长度应保持在5d以上。若采用单面焊缝的电弧焊,焊缝则要相应的增加,达到10d以上。如此,才能保证电弧焊接与钢筋弯曲处的达到最大限度,为后续工程施工创造有利条件。
2.1 地基形变
地基是桥梁的承载结构,如果地基发生形变必然导致裂缝的产生,其主要原因是受到太大的应力以至于超过了混凝土的抵抗能力。地基的变形包括两种,一种是水平方向上的变形,一种是垂直方向上的变形。对于水平方向来说,如果地基发生较大的位置移动将会导致地基变形,对于垂直方向来说,最容易出现的便是不均匀的沉降现象,而这两种均会导致桥梁受到较大的应力作用,当应力逐渐积累逐渐增大,裂缝便自然而然的形成了。
2.2 荷载
荷载也是导致裂缝产生的原因之一,荷载会对桥梁造成次应力,从而使得桥梁的裂缝生成。其中荷载主要包括三个方面:即是静止荷载、运动荷载以及本身的荷载。而产生裂缝的原因也包括两个方面,即直接影响和次应力影响。在施工过程中如果不重视施工的工序,使得桥梁受到各种荷载的作用产生次应力,将会很容易导致裂缝的发生。
2.3 温度
温度原因也是导致混凝土出现裂缝的最常见的因素,混凝土的性质特殊,它容易产生裂缝,尤其容易受到温度的影响,它受热会发生膨胀、遇冷会产生收缩,因此在桥梁乃至整个建筑行业中,混凝土的养护是最为核心的问题。桥梁中混凝土出现裂缝最主要的原因便是在混凝土的浇筑阶段,这个过程是放热阶段,由于受热会使得混凝土发生膨胀,当外界环境温度改变时,会产生应力,当应力达到一定程度时便会出现混凝土裂缝。
2.4 材料的锈蚀
在施工中,如果混凝土的质量不达标,钢筋就会发生氧化,俗称锈蚀。一旦钢筋发生了锈蚀,就会促使钢筋的体积膨胀,导致膨胀应力增大,出现裂开和剥离的现象,而此时,钢筋原本的有效受力面积缩小,导致整体承受能力下降,这对工程来说非常危险。
3.1 强化施工现场的控制
施工现场的有效掌控是裂缝控制的关键措施之一,主要包括两个方面的内容。1)应用有效的施工方法掌控施工质量,例如移动模架法、悬臂法等。2)加强在护筒、桩基等环节的施工质量掌控。在施工现场的掌控中,质量监管人员还应加强对各个施工和焊接环节的质量监管,包括通道修建、涵洞修建等。关于因荷载原因产生的裂缝,在施工时需根据实际,严格按照施工方案执行。①工程质量监管人员需严格按照国家相关标准进行质量检查,并在完成一个阶段的施工之后,及时进行检查和必要的确认,以保证施工质量合格,并在发现问题之后,及时进行处理。②对施工人员进行必要的知识点的培训和普及,保证其对建筑力学以及结构学等有基本的掌握。
3.2 提高骨料的韧性和抗压性
从桥梁建筑的材料方面来考虑,骨料和混凝土的质量合格是关键问题,尤其是混凝土的韧性和抗压能力。质量比较好的建筑骨料和混凝土能够在一定程度上延长桥梁的使用年限,并在后期对桥梁在不同方向上的应力进行分散承担,以防止过分位移、沉陷等现象的产生,尽量避免桥梁产生裂缝,造成安全隐患。所以,在进行混凝土浇注时,应随时注意混凝土自身温度与环境温度之间的差异,尽量降低两者之间的差值,以控制好混凝土的热应力的产生,最终降低桥梁产生裂缝的概率。
3.3 加强钢筋防腐工作
钢筋的防腐能力主要来自于外部的氧化膜以及保护层,随着使用时间的增加,钢筋的暴露面积逐渐增大,钢筋与大气的接触面也逐渐扩大,氧化作用便日益明显。为了延迟裂缝产生的时间,在施工时,可对钢筋混凝土的保护层进行适当的加固,以提高其对桥梁施工材料的保护作用。另外,应严格遵守施工的相关要求,结合施工材料的特性,贯彻施工设计方案,保证桥梁的施工效果。
综上所述,桥梁的裂缝问题是不可避免但是可以人为控制的。在经济和人文生活越来越发展的当今的社会,在桥梁的建设中我们不仅要保证质量,也要尽量保证其在修建过程中对人民生活所造成的干扰,应该按照工程现场的真实情况对质量做出严格控制,并逐渐研究出新的方法和途径。
[1]李鸿.桥梁施工裂缝成因分析及防控措施探究[J].门窗,2016,01:110-111.