桥梁施工技术及裂缝成因分析
2015-10-21梁丽霞
梁丽霞
【摘要】桥梁作为重要的交通设施建设,其质量的可靠性及其安全性都将直接决定车辆通行情况,做好桥梁工程建设对当今经济的快速发展更是有着强大的助力。因此,研究桥梁施工技术以及分析桥梁裂缝的成因尤为必要。
【关键词】桥梁工程;施工技术;裂缝
随着城市建设进程的加快,我国桥梁工程越来越多,这对我国交通运输事业的发展有着促进作用。桥梁建设规模在不断扩大,这提高了我国经济发展的速度,但是也出现了较多施工质量问题,威胁着人们出行的安全性。科技的不断发展,促进了桥梁施工技术的提升,改善了我国桥梁建设的现状,但是由于桥梁工程的发展并不均衡,有的经济相对落后的地区,桥梁施工质量较差,出现了较多的桥梁裂缝问题。本文分析了桥梁施工中出现裂缝问题的原因,还提出了裂缝解决措施,以供参考。
一、桥梁施工技术要点
(一)施工放样
在桥梁工程施工之前,首先应用全站仪、RTK、水准仪等仪器进行施工放样,依照设计单位提供的复测后的控制点以及水准点,布设准确的控制网以确保施工的顺利开展,整平处理施工现场,保证在精度上满足桥梁的施工要求。在放样过程中,准确放样桥墩的位置应采用多种施工放样方式,确定出地面标高、边线与轴线的位置,要精确地测定其长度,在监理工程师验收合格后才能进入下一阶段的施工。
(二)钻孔灌注桩施工技术
在桥梁的施工过程中,较难控制质量的主要原因是钻孔灌注桩的施工技术工艺比较复杂,为确保施工质量,在施工前应做好充分准备,对于施工操作的顺序要进行严格的规范。在钻孔灌注桩技术施工前的准备工作主要有:对工程设计进行审核、设置施工现场的便道与排水、施工方案的编制、对施工材料取样与检验、校正与检验测量仪器、调试安装施工设备。在灌注操作的过程中在使用钢导管前应该测验接头抗拉与水密承压;所使用的所有材料必须符合工程质量和相关规定的要求,注意集中拌合。
(三)对于模板的安装
在安装模板之前,应详细的分析施工方案中的相关要求与规定。对于模板的加工需要在加工厂进行,严格要求模板的制造过程是保证每块模板尽可能的平整,保证模板的安装与拆卸易于操作,要根据具体的桥梁要求选择尺寸,同时加工其接缝,确保模板的连接足够紧密。安装之前要校核模板的尺寸,对于墩台身结构的安装采用特定的大块组合钢板,保证模板得以牢固安装,并保障安装位置满足设计要求,避免漏浆的现象出现。
(四)预应力技术
桥梁施工时,混凝土结构的抗拉能力以及高抗渗性能的增加可以采用预应力技术。应用预应力技术能够减小挠度,防止混凝土出现开裂,减小结构自重与结构界面尺寸,从而提高工程质量。
二、桥梁施工中裂缝成因分析
裂缝是桥梁工程中比较常见的问题,出现这一现象的原因主要有三个,第一,是由于荷载过大引起的,属于结构性裂缝,这也说明施工人员在操作的过程中,操作不规范,使得桥梁的承载力没有达到设计的要求。第二,是由变形引起的,属于非结构性裂缝,这也说明桥梁工程中混凝土施工质量不达标。第三,是施工材料質量不合格引起的,这三种原因都是可以通过有效的方式进行规避的,下面笔者对这三种裂缝产生的原因进行简单分析。
(一)结构性裂缝产生的原因
结构性裂缝一般是由荷载过大引起的,在荷载的作用下,由于桥梁结构不够稳定,所以,出现了较多的裂缝。为了防止结构性裂缝的产生,有的施工单位会设置预拱形式,但是由于长期受到过大荷载的影响,在预拱消失后,还是会出现桥梁裂缝。结构性裂缝会造成桥梁在使用的过程中出现安全事故,所以,施工单位一定要提高对这一因素的重视,对施工流程进行优化,保证施工操作与设计一致,这样才能提高桥梁的承载力,才能降低桥梁裂缝出现的概率。结构性裂缝产生的原因可分为直接应力与间接应力,其中直接应力出现的概率比较高,是在外部荷载作用下产生的。
(二)非结构性裂缝产生的原因
非结构裂缝出现的位置具有随意性,其与结构性裂缝有着一定区别,而且裂缝的小大以及宽度不一,在不同因素的影响下,会产生不同类型的裂缝。非结构性裂缝产生的原因主要是冻胀、温差以及材料等因素。冻胀是由于外界温度低于 0℃时,混凝土内部出现结冰而引起的,结冰后混凝土会产生膨胀应力,从而引起桥梁裂缝。当外界温度出现较大变化或者施工材料不达标,也会影响桥梁施工的质量,会使桥梁出现变形等问题。
(三)施工材料质量问题引起的桥梁裂缝
施工材料的质量直接决定着桥梁的建设质量,不合格的施工材料会直接影响桥梁的正常使用。桥梁施工最主要的原材料是混凝土,主要是由水泥、沙子和外加剂拌合而成的,如果混凝土的质量不能达到标准,桥梁施工就会存在巨大的安全隐患。举例来说,沙子质量等级的区别会直接影响水泥和拌合水用量的多少,进而影响到混凝土的强度和收缩抗压能力,如果使用不符合标准的粒径过小的特细沙,将会导致桥梁在施工过程中出现大量的裂缝,甚至影响到整个桥梁的施工质量。另外矿石中云母的含量也会对水泥和骨料的粘结力产生一定的影响,混凝土的强度也会因此受到一定程度的影响。
三、对于桥梁裂缝的解决措施
(一)科学设计桥梁结构,提高其抗裂缝的能力
一是合理选择桥位。桥位选在河道较窄,河床地质较好的位置,当然一般桥梁要服从路线走向,但在走向上可供选择的条件很多,当地质条件较好、地基承载力较高时一般可避免因地质而造成的裂缝。二是合理选定桥型结构。根据河床断面、设计洪水位、桥面高程合理选用桥型,减少不必要的结构缝。三是考虑重型车辆超载车辆时有发生,结构设计时荷载组合要多方面考虑,适当超前。四是设计考虑到施工方便,比如柱式墩直径、上部构造尺寸尽量全线统一,施工单位统一模板,可以避免模板浪费和以次品代用情况。
(二)提高原材料的质量
对于桥梁的建设,要想保证其桥梁的施工质量,最为根本的措施就是提高原材料的质量。只有按照设计要求,严格的选定钢材、骨料、水泥和外加剂,并且在材料使用中要严格控制配合比,这些都可以避免在桥梁施工过程中出现压力裂缝、收缩裂缝以及温度裂缝,在材料使用前应对原材料进行性能试验,测试材料的力学性能,以保证材料的质量。除此之外,为了提高桥梁的抗裂性,还可以在施工前增加预埋件,这可以在源头上保证桥梁的施工质量。
(三)严格控制桥梁施工过程中对混凝土的温度控制
混凝土的温度控制关乎着混凝土的力学性能。做好温度控制工作主要包含以下几个方面:(1)在进行混凝土搅拌时,应采用适当的降温手段,尽量降低混凝土在搅拌时的温度;(2)如果是在高温的天气搅拌混凝土,需要减少混凝土的厚度;(3)还需控制大体积的混凝土部件浇筑时的温度;(4)控制好拆模时间,不让混凝土出现急剧的温度变化。
我国交通运输业不可分割的组成部分就是桥梁,其作用非常重要。然而因为在现在桥梁施工中对于施工技术的质量控制不够严格,近几年事故频发。在未来的桥梁的施工过程中,一定要严格控制施工技术以及质量,以确保桥梁的安全性。
【参考文献】
[1]姜林宏,张兆勇.桥梁施工技术及裂缝成因分析[J].建材世界,2014,02
[2]陈哲敏.浅析桥梁施工技术及裂缝成因分析[J].科技与企业,2013,15
[3]贾燕.论桥梁施工中防水及裂缝的技术质量问题分析与对策[J].黑龙江交通科技,2011,01