楊建輝
摘 要:橋梁工程是道路交通系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,其施工質(zhì)量直接關(guān)系著道路交通運(yùn)輸安全。近幾年,雖然橋梁工程的數(shù)量不斷增加,但在施工和使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)裂縫問題,嚴(yán)重影響了橋梁的質(zhì)量和運(yùn)行安全。本文對(duì)橋梁施工裂縫形成的原因進(jìn)行了分析,結(jié)合相應(yīng)的工程實(shí)例,對(duì)施工裂縫的處理方法進(jìn)行了討論。
關(guān)鍵詞:橋梁;施工裂縫;形成原因;處理方法
中圖分類號(hào):U447 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
近年來,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下,我國的道路交通事業(yè)持續(xù)繁榮,道路橋梁工程的數(shù)量也在不斷增加,對(duì)于工程施工的質(zhì)量和工藝技術(shù)提出了許多新的要求。在橋梁工程的建設(shè)中,經(jīng)常會(huì)遇到施工裂縫問題,影響工程的進(jìn)度和質(zhì)量,如果不能對(duì)其進(jìn)行有效處理,則會(huì)給橋梁的使用埋下巨大的安全隱患。
1.橋梁施工裂縫的形成原因
1.1溫度原因
物體本身存在熱脹冷縮的特性,混凝土自然也不例外。在橋梁施工中,如果內(nèi)部溫度條件發(fā)生較大的變化,就可能引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)的形態(tài)變化,如果形態(tài)變化受到框架等的約束,就會(huì)形成相應(yīng)的拉應(yīng)力,在超出混凝土抗拉強(qiáng)度后,就會(huì)引發(fā)相應(yīng)的溫差裂縫。溫差裂縫在一些大跨徑橋梁中較為常見。而引發(fā)溫差裂縫的一個(gè)重要原因,是水泥的水化熱問題。
1.2收縮原因
一是縮水收縮,當(dāng)混凝土凝結(jié)后,表層的水分會(huì)快速蒸發(fā),導(dǎo)致混凝土濕度的下降,體積也會(huì)隨之降效。如果在硬化過程中,混凝土的表層大量失水但是內(nèi)部失水較少,就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部收縮力小而表面收縮力大,引發(fā)應(yīng)力分配不均的問題。同時(shí),混凝土表面的收縮受內(nèi)部約束力的影響,會(huì)在其表層形成拉應(yīng)力,如果這個(gè)拉應(yīng)力超出了混凝土本身的抗拉強(qiáng)度,則會(huì)引發(fā)結(jié)構(gòu)開裂問題。二是塑性收縮,一般情況下發(fā)生在混凝土澆筑完成后5h左右,因此在這個(gè)時(shí)間段,混凝土的水化反應(yīng)劇烈,水分的迅速蒸發(fā)引發(fā)的泌水問題會(huì)使得混凝土產(chǎn)生塑性收縮。受重力因素的影響,混凝土中的骨料會(huì)下沉,在混凝土尚未完全固化的情況下,就可能導(dǎo)致塑性收縮現(xiàn)象,在這種情況下,一旦下沉中的骨料遇到鋼筋,就會(huì)在結(jié)構(gòu)表面形成裂縫。
1.3鋼筋銹蝕
在施工中,如果鋼筋保護(hù)層的厚度不達(dá)標(biāo),則鋼筋會(huì)出現(xiàn)銹蝕或者碳化的現(xiàn)象,其體積會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)急速膨脹,對(duì)于包裹鋼筋的混凝土產(chǎn)生膨脹壓力,當(dāng)壓力超出混凝土的承受極限,就會(huì)形成裂縫,甚至裂縫還可能沿鋼筋走向不斷延伸。不僅如此,鋼筋的銹蝕會(huì)導(dǎo)致其有效截面和承載能力的下降,繼而誘發(fā)其他形式的裂縫,出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞問題。
1.4施工質(zhì)量
施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)同樣會(huì)引發(fā)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)開裂問題。在橋梁施工中,必須切實(shí)做好規(guī)劃設(shè)計(jì),如果沒有合理選擇工藝技術(shù),沒有做好施工控制,就可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。例如,在進(jìn)行混凝土分層分段施工時(shí),沒有對(duì)銜接位置進(jìn)行有效處理,則很容易導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。另外,在混凝土施工完成后,如果沒有能夠嚴(yán)格依照施工規(guī)范進(jìn)行養(yǎng)護(hù),也同樣會(huì)導(dǎo)致施工裂縫問題。
2.橋梁施工裂縫的處理方法
2.1工程概況
某道路橋梁工程屬于市政工程,橫跨河流兩岸,兩側(cè)為淤泥質(zhì)黏土,承載能力較差。同時(shí),該橋梁本身的地理位置特殊,交通流量巨大,對(duì)于橋梁的施工質(zhì)量要求較高。經(jīng)現(xiàn)場勘查分析,決定采用樁基礎(chǔ),大跨徑連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。該市政橋梁全長2.3km,采用雙向六車道設(shè)計(jì)。在施工中,發(fā)現(xiàn)在橋面、橋墩和箱梁等位置出現(xiàn)了施工裂縫,需要做好相應(yīng)的預(yù)防和處理工作。
2.2施工裂縫預(yù)防
(1)優(yōu)選施工材料:材料對(duì)于混凝土的質(zhì)量影響巨大,也是預(yù)防和控制施工裂縫的關(guān)鍵所在,必須得到足夠的重視。具體來講,一是選擇低水化熱水泥,做好必須的測試工作。通常情況下,水泥的水化熱與混合料的摻量呈反比,混合料摻量越大,水泥的用量越少,水化熱也就越低;二是應(yīng)該合理選擇骨料,確保其含泥量低、熱膨脹系數(shù)低,并且根據(jù)設(shè)計(jì)施工的要求,對(duì)骨料的級(jí)配進(jìn)行選擇。如果條件允許,應(yīng)該優(yōu)先選擇粒徑較大的骨料,使得骨料的強(qiáng)度能夠超過水泥膠結(jié)體,提升其在混凝土中的體積參數(shù),降低水泥用量,對(duì)水泥水化熱進(jìn)行有效控制,從而減少施工裂縫的出現(xiàn);三是應(yīng)該重視配比設(shè)計(jì),在進(jìn)行施工前,需要結(jié)合相應(yīng)的試驗(yàn),確定混凝土配比,然后嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)配比進(jìn)行混凝土的配置和施工,確保其能夠滿足橋梁工程對(duì)于混凝土的性能要求,提升混凝土的可泵性。
(2)關(guān)注地基處理:考慮到該工程基礎(chǔ)承載能力薄弱,需要切實(shí)做好基礎(chǔ)的處理工作,以避免不均勻沉降帶來的各種問題。在該工程中,采用的是樁基礎(chǔ),通過在相應(yīng)位置打入預(yù)制樁的方式來提升基礎(chǔ)的承載能力,為了保障基礎(chǔ)的可靠性和穩(wěn)固性,需要做好勘查工作,確保預(yù)制樁能夠打入到堅(jiān)硬的土層或者巖層,保持穩(wěn)定性。
(3)做好施工管理:在進(jìn)行橋梁施工的過程中,必須切實(shí)做好施工管理工作,保證施工的質(zhì)量。一是混凝土澆筑施工前,需要做好準(zhǔn)備工作,對(duì)基礎(chǔ)的施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),對(duì)基面進(jìn)行清潔,避免雜物等對(duì)于施工質(zhì)量的影響。模板和支架的架設(shè)應(yīng)該嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,避免在施工過程中出現(xiàn)變形和下沉問題;二是應(yīng)該做好應(yīng)力分析,在必要時(shí)引入預(yù)應(yīng)力技術(shù)來保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和可靠性;三是應(yīng)該重視混凝土的澆筑和振搗施工,保證澆筑高度合理,振搗操作標(biāo)準(zhǔn),不會(huì)出現(xiàn)漏振或者過振的情況;四是應(yīng)該重視施工順序,嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工操作,減少附加應(yīng)力的出現(xiàn);五是應(yīng)該重視混凝土的養(yǎng)護(hù),在混凝土澆筑完成后,需要做好保溫保濕工作,確保養(yǎng)護(hù)周期足夠,避免出現(xiàn)過早拆模的現(xiàn)象。
2.2施工裂縫處理
對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的施工裂縫,需要做好相應(yīng)的處理工作,盡可能消除裂縫帶來的影響和危害。比較常見的裂縫處理方法有幾種:一是表面處理法,可以分為表面貼補(bǔ)法和表面涂抹法兩種,前者常見于大面積漏水的情況,可以用于防滲堵漏,針對(duì)變形縫或者無法確定具體位置的裂縫進(jìn)行處理。后者則一般用于不漏水、不伸縮、不活動(dòng)的施工裂縫,或者灌漿材料難以進(jìn)入的細(xì)微裂縫,不過如果裂縫的深度達(dá)到了鋼筋表面,表面涂抹法并不能起到有效處理;二是填充法,簡單來講,就是利用相應(yīng)的材料直接對(duì)裂縫進(jìn)行填充,適用于寬度在0.3mm以上的裂縫,具有操作簡單、費(fèi)用低廉的優(yōu)點(diǎn),不過如果裂縫的寬度不足0.3mm,填充法的效果就會(huì)大打折扣。對(duì)此,可以結(jié)合V型槽法進(jìn)行處理;三是灌漿法,這種方法在細(xì)微裂縫和大裂縫的處理方面都有著良好的效果;四是結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法,適用于荷載問題引發(fā)的施工裂縫,尤其是對(duì)一些長期間沒有得到處理,混凝土耐久性下降或者結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降導(dǎo)致的施工裂縫,結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法具有良好的效果。
結(jié)語
總而言之,在橋梁工程中,施工裂縫是一種常見的質(zhì)量通病,其形成原因多種多樣,對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性危害巨大。對(duì)此,現(xiàn)場施工人員應(yīng)該重視起來,對(duì)引發(fā)橋梁施工裂縫的主要原因進(jìn)行分析,做好相應(yīng)的防范和處理工作,對(duì)施工裂縫進(jìn)行有效控制,不斷提升橋梁工程的施工質(zhì)量和技術(shù)水平,提升自身的專業(yè)素質(zhì),推動(dòng)我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和完善。
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