空心板桥横向裂缝成因分析与处治措施

王世来

(茂名市交通事务中心，广东 茂名 525000)

桥梁工程结构的可靠性是保证安全使用的基础，但是由于多种因素的影响，空心板桥易发生横向裂缝，不仅会影响到桥梁的整体质量，还会影响到使用寿命与出行安全，因此有必要分析空心板桥横向裂缝成因并采取必要的处治措施。

1 空心板桥横向裂缝成因分析

1.1 施工因素

桥梁施工是控制缺陷的关键环节，质量的控制效果直接影响到桥梁的使用效果。施工中如果混凝土灌注振捣不充分，混凝土表层会有蜂窝产生，在应力作用下会扩展为横向裂缝。施工中钢筋太密，会影响到混凝土的灌注；漏振会发生露筋；模板粗糙，表面不光滑，会导致横向裂缝的发生；钢筋如果绑扎太密，但是骨料颗粒太大，混凝土在浇筑中会被卡住；施工中，材料中杂质太多，拌合用水不达标，会导致钢筋发生腐蚀破坏，耐久性降低；这些不当的施工方法都会导致横向裂缝的产生。

1.2 环境因素

空心板桥建造地区如果存在特殊的自然条件，会受到环境因素的影响，导致整体强度降低、混凝土发生退化，并引发耐久性降低。空心板桥梁的主要环境因素包括极端温度的变化、水分、化学物质的侵扰。环境因素引发桥梁发生退化的机理包括硫酸盐发生侵蚀、碱骨料的作用、冻融循环作用、腐蚀等，而腐蚀是最为常见的破坏机理。后期的维护不到位，加固方案不当，都可能产生横向裂缝。如铺装层过厚，桥梁自身重量的增加；维修加固随意改变桥梁结构形式，会导致桥梁结构发生破坏；桥面排水不完善，桥面排水渗漏腐蚀结构；支座维修不到位影响支座的约束效果，都会导致横向裂缝。

1.3 设计因素

设计是保证桥梁可靠使用的关键性环节，设计质量的保证可以延缓了桥梁病害的发展，保证桥梁的运营寿命。部分空心板桥受到当时技术水平的约束，前期设计的技术标准均较低。随着社会的发展，通行量的增加，既有桥梁难以满足如今的车辆荷载。此外，前期对桥梁结构的选取、横断面的确定、跨径布置不合理，都会导致后期横向裂缝的发生。设计不全面、完善、细节考虑不够周到，也是造成横向裂缝的重要因素。如钢筋间距取值不合理、位置不合理，计算不准确，截面安全性不足，安全系数取值不准确，没有全面考虑到自然环境因素收缩、温度等参数选取不合理等。

1.4 材料因素

混凝土、钢材等是建桥梁的常用材料，这些材料有自身的特殊性，在不同环境、因素、荷载作用下会产生病害。混凝土、钢筋等的质量问题是导致桥梁横向裂缝内在因素；钢材易发生锈蚀、混凝土易收缩。桥梁结构处于复杂的环境中，各类材料会相互影响，多种原因会导致桥梁横向裂缝的发生。

2 控制的任务和工作内容

2.1 控制的任务

空心板桥在施工前要明确具体的控制任务，针对施工方案要考虑桥梁内力受到的影响，还要结合变形的参数，确定主梁内力应力，得出变形数据，随时观测变形与设计预测值存在的差异并分析原因，提出对策，避免积累误差。在全桥交工后，要保证桥体的内力状态与设计相符，外形曲线控制在一定的范围内，以保证桥面的使用效果。影响施工控制多种因素很多，特别是随着跨径的增大，建设规模的增大，不确定性影响因素增多，控制难度较大。

2.2 控制工作内容

空心板桥多采用高次超静定结构，因此对于成桥线形有着较高的要求。但是由于不同节点存在差异，内力的分配会受到影响。桥梁线形若偏离了设计标准，内力会与设计值存在差距。另外受垂度、温度、风力与日照影响，力与变形的关系特别复杂。施工要考虑到临时荷载、混凝土收缩等干扰因素。虽然借助计算可以明确梁体变形，但结构的实际变形控制难以达到预期的结果。计算参数诸如弹性模量、混凝土的收缩徐变系数等与实际工程不一致。在空心板桥在施工中，偏差存在累积性，如不加调整，随着施工进度的推进，主梁长度不断增加，设计目标偏离程度会增长，桥体的内力与线形会受到不利的影响。在施工中，要强化观测与控制。现场观测内容包括梁的平面位置、垂直度，还要控制主梁标高、变位、温度等。对于主梁的截面应力状态要加以控制。在实际工作中，要结合实测参数分析施工预拱度的偏差，保证各梁段的标高，控制桥体线型偏差在合理范围内。

3 施工中的关键技术

3.1 针对主梁的施工

为了保证不同梁段的连接效果，梁端要实施凿毛处理，且需保证表面清洗干净。浇筑混凝土时要保证新老混凝土的结合效果，梁段的模板与混凝土发生接触的部位必要时可涂抹保湿剂。对于梁段要加强养护；施工单位应根据具体的施工组织设计确定过渡墩堆载方式及重量，确保施工过程中过渡墩的安全。

主梁可以采用爬模施工法。主梁中间设横梁，横梁施工拟采用在钢管桩上搭设贝雷桁架的落地支架分次进行浇筑。主梁的外表面要保证平整，施工重点控制主梁的外形尺寸，误差要控制设计的许可范围内。为了防止主梁混凝土发生开裂或棱角发生碰损，需要在混凝土强度达到要求后方可进行拆模。主梁因施工工艺需要在梁体上开设孔洞，需要经过设计单位的认可。施工预埋件要注意防锈和美观。

支架施工的关键技术要保证足够的强度、刚度，施工前要加以预压，消除非弹性变形存在的影响，还要针对实际的弹性变形量确定立模标高与实际的预拱度。针对现浇段的支架，要保证预压重量大于此段设计有效载荷的1.2倍。支架立柱要支撑在可靠的地基上，保证浇筑混凝土控制沉降量。现浇段的底模与承重梁间的钢束张拉要保证主梁与支架间的自由变形，以确保梁体受力后的稳定。

为了保证主梁得以合拢，需要在施工中控制全桥的受力情况，保证桥的线形，这些作为关键工序要引起重视。在施工中，要明确主梁的合拢顺序、温度以及工艺。对于合拢段的混凝土施工可以采用预压重法，这种方法是预先在合拢段的两端放置水箱，依据合拢位置混凝土重量的50%进行注水压重操作，在浇注时采用边浇边放水的方式。合拢区域的刚性连接要等到压重水灌注完成后再焊接。混凝土的浇注与养护是关键工序。为了有效降低温度的影响，合拢区域要采用刚性连接，还要尽快浇注混凝土。合拢区域的混凝土浇注要尽可能在低温条件下进行。在温度升高后终止，这种施工方式可以避免混凝土受温度变化影响发生开裂。合拢区域的刚性连接部位作为承力构件，施工中需要保证其稳定性与可靠性。施工中要重点强化预埋件的焊接质量。

桥梁施工采用悬臂挂篮技术时，要按照标准的施工程序进行。施工企业要通过完善的设计和细致的制作才能保证挂篮的安全性。张拉是关键的环节之一。张拉前要认真检查各类机械设备和仪表的状况，要严格按照相关的技术要求进行，通常采取上下左右对称依次张拉的方式。在张拉预应力筋时，要先校验其伸长值是否可以保证施工要求，只有实际值合格后才可进行张拉。压浆也是非常重要的环节。在实施压浆前，要保证水泥浆的强度达到设计的要求。如果施工中的孔道截面较大，可以采用水泥浆中掺入细砂的方式，还要注意结合温度的变化控制水泥浆从拌制压入孔道的时间。施工中要保证水泥浆的持续搅拌。压浆操作中，要求先压最低点，逐步过渡到最高点，且操作方法也会存在一定的差异。移动挂篮环节中，要注意挂篮的位置，防止挂篮发生扭曲或偏移。

中线测量是确定中线点与桥轴线存在的偏差，混凝土在徐变、扭转等条件下，梁体局部会发生变形，与桥梁中心线发生偏离，为了实现边跨准确合拢，要控制主梁的中线偏差。中线测量的方法是将经纬仪安置主梁中心点上，以另一墩中心线作为视点定向。

3.2 桩基施工

进行下构施工前，要先校核桥体下部的构造，确定基础控制点和基桩中心点坐标。如发现数据与设计文件存在偏差，要联系设计部门。桥基桩、引桥墩可采用人工挖孔或机械钻。基桩可以采用机械成孔，如需人工挖孔需要依据《公路桥涵施工技术规范》的相关要求，以保证施工的安全可靠。桩基成孔需要有护壁，护壁要连续施工。护壁施工采用的混凝土强度要高于C30，及桩身的混凝土等级。桩开挖后到达设计标高后，要经地质勘察部门的认定，还要钎探桩底，如果存在溶洞、软弱夹层等不良地质条件，要有处理措施。桩基钢筋骨架的施工要保证稳定性。桥墩下的根桩要提前埋设声测钢管，为后续超声波检测创造条件，声测管要保证管内侧平顺。

对于桥梁的桩基施工要注重测量放样，测量放样要保证桩的准确定位。施前工先要分析设计图，明确测控点， 结合规范， 在施工区域布设置测量控

制网，然后实施测量放样。测量要保证桥梁墩位中心线的准确定位，然后测放相关桩位的中心线，并设置护桩。

3.3 材料质量的控制

材料进场后，要特别注意检查预应力钢材与预应力锚具的质量，使用前要加以检验和验收，还要注意保管方法。预应力钢材不能采用焊接的连接方式。使用预应力钢绞线要切除有接头的部位。预应力钢束与钢筋完成张紧后，要注意避免锚头与钢束受到撞击，多余部分要用切割机去除。预应力管道的施工位置要依据设计要求保证定位准确，固定要可靠。管道要保证顺直。波纹管要保证刚度，还要保证密水性，接头处要防止发生漏浆或发生卷口。

4 结束语

空心板桥的施工实践表明，要结合桥梁的特点分析发生横向裂缝的关键因素，明确施工中的关键技术。施工要按照计划、组织、指挥、协调、控制等基本环节，将质量细化为最佳匹配的实施目标，以标准化管理为基础，保证施工质量达到了设计标准。