桥梁施工技术及裂缝成因分析
2014-04-16姜林宏张兆勇
姜林宏,张兆勇
(浙江正方交通建设有限公司,金华 321025)
桥梁施工技术及裂缝成因分析
姜林宏,张兆勇
(浙江正方交通建设有限公司,金华 321025)
桥梁质量的好坏直接关系到一个国家经济发展的快慢,影响桥梁质量的一个重要的因素就是桥梁裂缝的存在。因此,应采取合理的设计措施,采用先进的施工技术措施,最大限度的控制桥梁裂缝的出现。该文针对桥梁施工技术以及其裂缝产生的原因分别进行了分析和讨论。
桥梁; 施工技术; 裂缝; 裂缝分析
随着我国经济的快速发展,我国政府也在不断的加大对国内道路桥梁的投资建设;同时,道路桥梁也在很大程度上带动我国经济的快速发展。特别是在一些比较偏远地区,道路桥梁的通畅是其经济快速发展的保障。然而由于各方面的原因致使过去很大一部分桥梁工程都出现不同程度的质量问题,桥梁工程的施工技术是出现质量问题的主要原因。在该文中,笔者就桥梁施工技术方面引起的质量问题进行一定的分析。
1 桥梁施工技术分析
1.1 桥梁施工常见的质量通病
桥梁在进行施工的过程中经常会出现不同程度的质量问题,特别是对通道、桥涵与桥梁两边路面连接的桥梁的过渡段,桥头的路基以及桥涵最容易出现的质量问题是标高面不断的下沉形成一定的台阶。当这些台阶的数量不断的增加达到一定规模的时候,车辆通过桥面时就会出现不同程度的跳动或者颠簸现象造成车辆的某些部位受到损坏,而这些台阶同时受到车辆的撞击作用就会形成中间高两边低的状态。
1.2 桥梁上部结构施工技术分析
1.2.1 在施工过程中应重视桥梁预制梁的模板
作为临时结构的预制梁的模板,虽然只是起到支撑的作用但也不能忽视其重要性。它一方面可以有效的保证梁体的精密尺寸,同时对工程的质量、工程的进度以及工程的造价都有很大的影响。
1.2.2 后张法预应力空心板梁预制和张力施工工艺分析
1)首先应做施工场地的处理,将施工场地压实使其保持一定的平整度,然后再对地基进行处理,接着按照工程施工图纸对板梁的底模进行铺设。
2)依据工程施工图纸对钢筋进行制作,之后将其运送到施工现场,将底板钢筋准确置于设计图纸所标注的位置进行绑扎。
3)使用钢模进行整体的拼装,在侧模的拼装过程中要保证其尺寸准确且顺直,因此侧模的支撑以及牢固工作应做好,要将其上下全部进行拉牢,将侧模的变形控制到最低。
4)事先做好预留孔道,孔道的形状和尺寸必须做到非常的准确,如果出现偏差就会对工程质量产生很大的影响。
5)在对内膜制作时首先应考虑选用钢模。
6)用压力水枪将孔道内的杂物清除干净后在进行钢筋的穿束,同时观察孔道是否存在串孔的现象,最后将孔道内多余的水分清理干净。如果发现孔口锚下的垫板出现了偏斜,且偏斜角度超过了1°时,应立即采用垫板将其垫平。在将预应力束运输到现场的过程中应保证其无损坏、无污染、无锈蚀。应采用人工进行预应力筋的穿束。
7)在混凝土达到设计规定的强度之后才能进行模板的拆除,当混凝土强度达到设计规定的强度之后才能进行张拉工序。通常采用的都是两端张拉法来进行预应力筋的张拉,而张拉预应力筋使用的千斤顶在使用前必须要经过细致的检测,检测合格后才能使用。
1.3 桥梁施工技术之后台的填筑
在桥梁当中由于桥面的路基、桥面的压缩造成桥梁两边的路堤出现沉降现象。在这当中,起主导作用的是地基的压缩,其实是由桥面的车载和桥面的地基共同作用造成的,桥梁络绎不绝的车载将桥梁的填充材料不断的压缩、凝结、固定,最终导致桥面路基结构层遭到破坏。如果从桥梁的面层来分析,将搭板和桥面的面层结构、厚度保持一致,就不会产生沉降差值或者沉降的差值在可控的范围之内。
1.4 桥梁地基的处理
桥背柔软地基处理的好坏直接影响桥头跳车。当前我国也提出了很多的措施来对桥背柔软地基进行有效的处理,主要的措施有以下几种:换土法、附加力减少法、超载预压法、高压喷射注、固结排水法等一系列的软弱地基的处理办法。虽然这些方法都能起到一定的作用,但在进行桥梁施工的过程中应根据工程的实际情况采取最有效的方法,进而达到改善桥梁地基,加强桥梁地基的承载力以及减少地基的沉降,缩小桥台与路堤的沉降差值。
2 桥梁施工中裂缝产生的原因分析
2.1 桥梁地基形变造成的裂缝
由于桥梁的基础在水平方向产生过大的位移或者垂直方向出现不均匀沉降进而产生了下沉,致使整个桥梁结构产生了过大的应力。随着应力的不断增大,当应力增大到超过混凝土的抗拉力时,就会造成桥梁出现不同程度的裂缝问题。
2.2 荷载原因造成桥梁的裂缝
通常来说,荷载裂缝的定义是混凝土结构的桥梁在静止荷载、动荷载以及自身变形产生的次应力的作用下而产生的裂缝。通常将荷载裂缝分为直接裂缝以及次应力裂缝,施工过程中在构筑物上不加限制的堆放施工材料、工具,对预测受力结构特点没有足够的了解,不注重桥梁施工设计,对施工的程序做了私自的更改,致使结构的受力模式发生了很大的变化,最终引起桥梁裂缝的产生。
2.3 温度变化造成的桥梁的裂缝
热胀冷缩是混凝土所具有的特性,因此温度变化引起混凝土热胀冷缩进而造成桥梁施工裂缝的产生。当桥梁在进行混凝土的施工时,在混凝土的内部就会产生很大的水化热,内部结构温度与外部环境温度产生较大温差,混凝土就会发生很大的变形。如果没有进行合理的处理,在混凝土结构内部就会产生很大的温度应力,如果温度应力超过了混凝土的抗拉强度就会出现裂缝。
2.4 钢筋锈蚀引起的桥梁裂缝
当混凝土浇筑的质量比较差或者钢筋混凝土保护层厚度不够时,钢筋就会受到空气中二氧化碳、二氧化硫等酸性气体的侵蚀作用,将会降低钢筋混凝土周围的碱度、破坏钢筋表面已经形成的氧化膜,进而导致钢筋发生不同程度的锈蚀。钢筋锈蚀物的体积要比原钢筋的体积大好几倍,进而会产生一定的膨胀应力,最终导致混凝上保护层的开裂、脱离。与此同时,钢筋发生锈蚀后会降低其原有的有效承载面积,进而使钢筋混凝土结构的承载力不断的下降,诱发其钢筋混凝土产生裂缝。
2.5 混凝土的收缩引起的桥梁裂缝
桥梁在施工的过程中混凝土会发生不同程度的收缩,混凝土的收缩也是导致桥梁裂缝的另一个主要原因。由于在硬化的过程中混凝土中的水泥会和其他一些物质发生一定的化学反应,产生很多的新物质,再由空气接触之后,水泥的主要成分氢氧化钙与空气中的二氧化碳发生反应,生成新物质碳酸钙,碳酸钙的体积比氢氧化钙体积小,进而就会产生混凝土收缩现象;或者是混凝土浇筑后未进行覆盖而遭受长时间的暴晒,致使混凝土中的水分蒸发过大而导致了收缩,由此致使混凝土体内张力出现不平衡而产生裂缝。
3 桥梁施工过程中的一些技术要点
3.1 桩基础施工技术
在桥梁桩基础的施工过程中,最常用的施工技术是人工挖孔灌注桩、钻孔灌注桩,在进行桩基础施工技术的选择时应根据桥梁工程的实际情况。所谓的钻孔灌注桩就是指采用不同的钻孔方法,在土中形成一定直径的井孔,当钻孔达到工程设计的标高之后,再慢慢的将钢筋笼或钢筋骨架放入井孔中,然后在孔中灌注混凝土。
3.2 移动模架法的质量控制
模板的强度、刚度和稳定性等是移动模架法的质量控制的几个方面,应当在工程施工的过程中对模板质量指标进行严格的控制。应该对其进行逐项检查是否符合规范的要求以及对其进行全过程检验,进而对其进行有效的质量控制。
3.3 悬臂法浇筑连续梁的质量控制
采用悬臂法进行连续梁的施工主要控制好以下几个方面:挂篮结构的施工、连续梁混凝土的浇筑、合拢梁段混凝土的施工、连续梁的体系转换。在工程施工过程中应对这些指标进行重点的监控。
3.4 预应力工程的质量控制
保证桥梁整体强度的一个重要的因素就是预应力工程的施工。在桥梁的施工过程中,桥梁工程的质量控制应保证预应力工程的质量达标,主要是控制好预应力张拉强度的检测以及预应力混凝土的养护。
4 结 语
对于任何国家来说,道路和桥梁起着同等重要的作用,对经济的发展起到促进的作用。就我国来讲,桥梁和道路对于我国经济的发展都起到了不可估计的作用,尤其是对一些比较偏远的地区,只有保证桥梁和道路的通畅才能带动地区的不断发展。因此,我国在桥梁工程的建设过程中应严格按照我国的有关法律规范采用先进的施工技术进行施工,并且在施工的过程中应不断的采取有效手段来防止桥梁工程裂缝的出现。只有建设高质量的桥梁工程,才能不断的促进我国经济的不断发展,造福我国人民。
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Bridge Construction Technology and Fracture Analysis
JIANG Lin-hong,ZHANG Zhao-yong
(Zhejiang Zhengfang Traffic Construction Limited Company,Jinhua 321025,China)
Bridge quality is directly related to how a country's economic development.An important factor that affects the quality of the bridge is the existence of bridge cracks.So reasohable design measures and advanced construction technical measures should be used to reduce cracks.This paper analyzed the causes of creaks and discussed the construction technology.
bridge; the construction technology; fracture; fracture analysis
10.3963/j.issn.1674-6066.2014.02.032
2013-12-20.
姜林宏(1981-),工程师.E-mail:21321855@qq.com