关于桥梁施工技术及裂缝成因的分析
2015-03-21张敬疆
张敬疆
(罗甸县农村公路管理局)
1 桥梁施工技术分析
1.1 钻桩及定位放线技术
由于钻桩技术具备使用区域广、方便且快速,外力强劲,不易发生形变等众多优势,因而得到了许多施工单位的青睐,在桥梁施工中得到了非常广泛的应用。在使用钻孔时,桥梁施工人员应严格按照下列步骤进行,首先,将施工场地制作平整,其次找到准确位置进行放线,来确定桥梁施工技术的定位可顺利运行,最后,放入钻孔的桩,待使用完后,清理干净钻孔。需要注意的是,在开展定位放线操作时,为有效避免偏差的出现,施工人员必须严格按照图纸紧密排放,并做好检查工作。此外,还可使用钢尺或测距仪开展定位与测量操作,以坐标轴横纵距离为标准进行准确核实,从而将准确位置找出。
1.2 护筒的制作及适应技术
护筒由于容易发生变形,因而在使用过程中需十分注意。在制作护筒时,为避免形变的发生以及对威胁到安全,就需要使用较为坚硬的材料包围护筒四周。在定位掩埋时,为确保距离的精准性,就需要精确定位放线。对于作为临时存放废渣的泥浆池子,在使用完泥浆之后需及时将其清理干净。
1.3 桥面搭板设置技术
设置桥面搭板可有效防治桥梁施工过程中存在的各项问题。桥面搭板主要具有两种设置方法,其一,控制搭板的长度在一定范围内,因为桥梁的主要作用便是减少车辆的行驶路程,而桥面搭板的弯曲度在车辆荷载下,会随着车辆的压力发生变化,桥面搭板的主要目的便是防止此种现象的出现。从理论上分析此种方法较为完善,但在实际实施过程中,会面临较大的难度。其二,对桥梁纵面平顺进行充分考虑,并确定预留反向坡度与桥梁沉降差值。施工过程中采用搭板预留反向坡度的实施方法,然后使桥台与搭板连接处达到一致的高度,且稍高于开始设计的标准,进而成为一个预留坡度。第二种设置方法具有非常高的精准度与有效性,且预留坡度的大小需根据桥梁之间沉降差值进行精确定制。
2 桥梁施工过程中产生裂缝的原因
2.1 荷载原因
因荷载原因产生的裂缝指的是混凝土桥梁在动荷载、静荷载、次应力等作用下产生的一类裂缝,其为一种危害最大的常见原因。荷载裂缝主要有直接与次应力两种裂缝,其产生的具体原因包括计算阶段的计算模型缺乏合理性、内力与配筋发生错误、结构实际受力与建设存在出入等,以及施工阶段的随意起吊、翻身、运输、安装,以及未能严格按照施工设计图纸开展施工操作等。
2.2 温度原因
桥梁工程由于长期处于自然环境之中,难免会受到自然气候条件等影响。当在冬天开展施工操作时,如果使用了不恰当的施工方法,那么就会造成混凝土内外温度不均匀的情况,进而导致裂缝的产生。此外,在桥梁施工过程中,浇筑体积较大的混凝土后,由于水泥在水化时会放出大量的热量,内部温度急剧升高,同外部温度产生较大的差异,进而造成裂缝的产生。
2.3 钢筋锈蚀原因
在桥梁施工过程中,由于使用了质量较差、保护层厚度未达到标准的钢筋混凝土,使得二氧化碳等酸性气体容易侵蚀钢筋,进而降低了钢筋周围混凝土的监督,破坏了钢筋表面的氧化膜,使得钢筋发生锈蚀。而钢筋一旦锈蚀,那么其体积就会发生膨胀,造成混凝土裂缝的产生。随着时间的流逝,钢筋锈蚀会逐步恶化,最后使得混凝土保护层剥落,对钢筋造成严重破坏。
2.4 收缩原因
在桥梁施工中,常见的收缩情况主要分为以下两种,一是混凝土凝固过程中,其水分被逐渐蒸发,体积减小,而是水泥也会之后,其体积要小于之前。当发生凝固时,混凝土主要从外部朝内部进行水分的蒸发,也即表层的含水蒸发后,内部水分再发生蒸发,且相比于外部蒸发,内部水分蒸发的速度要慢很多,因而混凝土表面收缩程度就大于内部,这种不均匀收缩现象便导致了桥梁裂缝的产生。此外,在开展混凝土施工操作时,主要为塑性收缩,混凝土浇筑结束5 h 后,混凝土将会发生最为强烈的液化反应,水分蒸发的速度也达到最快,此时,由于迅速脱水,混凝土加快了凝固速度,其中的骨料也由于自身重量的原因而下沉,在下沉的过程中,倘若骨料受到钢筋的阻挡作用,那么就会导致同向性裂缝的形成。
3 桥梁裂缝处理措施
3.1 桥梁表面修补法
表面修补法主要适用于没有影响到结构承载力的稳定的表面裂缝及深裂缝,为一种简单且行之有效的修补方法。其一,可以在裂缝表面涂抹水泥浆环氧胶泥等;其二,可在混凝土表面涂刷沥青、油漆等强防腐性材料;其三,采用可玻璃纤维布覆盖或粘贴在裂缝表面,防止裂缝继续发生开裂。
3.2 桥梁结构加固法
当裂缝对桥梁结构稳定性造成一定时,常采用结构加固法。常采用的加固方式包括安装混凝土构件用钢板,用以增强构件的牢固性;采取喷射混凝土方法以增加桥梁强度,达到加固目的;采用预应力法增大结构的截面积,通过增加支点数量来实现加固目的。
3.3 灌浆封堵嵌缝法
灌浆封堵嵌缝法在确保桥梁结构整体性方面具有非常重要的作用,此种方面通过运用相关压力装备在混凝土裂缝中压入胶结材料,待胶结材料硬化之后,便与混凝土形成了整体,进而封堵住裂缝,加固桥梁结构。在运用灌浆封堵嵌缝法时,可以在裂缝中压入树脂水泥浆等胶结物,也可以顺着裂缝的方向做好槽位开凿工作,将丁基橡胶等塑性止水材料加入槽位中。
4 结 语
综上所述,随着交通运输行业的发展,桥梁建设得到显著进步的同时,其安全问题也得到了社会广泛重视,这同时也给我们的工作提出了更高的要求。
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