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桥梁施工中裂缝问题的预防策略

2021-03-31张继国中铁十七局集团第二工程有限公司工程师

中国建筑装饰装修 2021年7期
关键词:施工方桥梁工程荷载

张继国 中铁十七局集团第二工程有限公司工程师

近年来,道路桥梁工程中裂缝问题频发,不仅降低了道路的使用质量,还对公众的出行安全及地区间的和谐发展造成了不利影响。桥梁施工中的裂缝问题比较常见,产生的原因也多种多样,主要有桥梁整体结构设计不合理、桥梁施工方法不当等方面的原因。施工主体在施工前和施工过程中,要针对桥梁施工中可能出现裂缝的情况进行深入的研究和分析,并根据实际情况制定和实施相应的裂缝问题预防策略,有效的防范裂缝问题。

1 裂缝对桥梁施工的危害性分析

桥梁施工,是桥梁工程从图纸转变为实物、从规划转变为实际的关键环节,同时也是决定桥梁工程质量的关键性因素。在施工过程中,除了要对一些常见桥梁施工问题进行论证、分析和防范外,还要对桥梁施工问题的危害性进行深入性、前瞻性分析[1]。就裂缝问题来说,其危害性主要体现在以下几方面:

1.1 增加桥梁施工风险

处于施工阶段的桥梁出现裂缝,虽然表面看起来不大,并且比较分散,但已经构成了一种风险因素。裂缝会随着施工进度的推进而不断扩展,最终导致桥梁局部或者整体结构出现变形、损坏等情况,威胁施工过程中的工程安全性、稳定性。例如,一些裂缝会随着施工机械路面的碾压不断扩大,导致桥梁主体结构发生变形,使桥梁存在坍塌的风险[2]。

1.2 威胁桥梁使用安全

桥梁工程建设实践表明,施工阶段出现的安全性隐患,很有可能会在桥梁工程交付使用后出现安全性问题。因此,防范于未然,是桥梁工程施工中的安全性责任。虽然施工阶段出现的细微裂缝并未影响桥梁工程的推进和验收,但这些裂缝会因为后期频繁的使用和自然因素的影响,不断扩大,最终发生结构损坏等问题,影响使用的安全性。例如,一些交付的桥梁会在使用一段时间后出现裂缝,导致内部结构外露,严重影响了桥梁使用的安全性和稳定性,增加了桥梁使用的风险。

1.3 延误桥梁工程施工进度

桥梁工程施工是一项综合性施工项目,各工序依序开展,才能够保证工程的顺利推进。一旦桥梁施工中发现裂缝,施工方就要进行裂缝原因的调查、论证,并结合调查原因提出相应的纠正或补救措施,待处理完毕后,才能恢复正常施工工序和进度。显然,裂缝问题的出现,会使桥梁工程整体的施工进度放缓甚至停滞,导致整个项目难以在计划的时间段内保质保量完成[3]。

2 桥梁施工中出现裂缝的原因

施工阶段,桥梁出现裂缝的原因往往是多方面的,并且是各类原因交叉影响的结果。对于施工方来说,需要结合桥梁施工现状,明确裂缝问题产生的可能性原因,并根据原因采取相应的预防措施,提高裂缝防范的针对性和有效性。综合来看,引起桥梁裂缝的原因主要有以下几方面:

2.1 桥梁设计环节不严谨

桥梁设计是桥梁施工的前序活动,也是决定如何施工的关键环节。虽然施工方会在施工前安排相关人员进行现场查勘,根据现场调查数据制定相应的桥梁施工可行性方案,经相关主体审批通过后,才能开始正式施工。

但是,设计阶段关注的重点主要在于施工图纸绘制、施工材料配备、设备调度以及施工人员组织安排等,缺乏对施工过程中可能出现的裂缝等细节性问题针对性、具体性的论证,导致施工中对裂缝问题的考虑不够严谨。例如,设计阶段,设计方主要对参与施工的各部门、各工种进行职能分配,忽视了施工质量管控中裂缝问题检查的人员调度,可能会导致裂缝问题的分析、考察、上报和整改等工作缺乏针对性,造成裂缝问题的防范与管控措施存在滞后性[4]。

同时,部分桥梁设计者出于压缩设计时间的考虑,在实际设计中照搬以往桥梁工程设计的方案,对桥梁的荷载等因素缺乏针对性的论证和设计,导致设计方案与桥梁工程的实际情况不符,从而造成实际设计的桥梁荷载与施工要求的荷载量存在较大差距,引起施工中因为荷载过大而出现的裂缝问题。

2.2 施工材料采购与加工不规范

桥梁施工是一种投资性的活动。虽然施工方在施工中会严格按照施工图纸的要求进行施工,但在施工材料采购与加工等可能造成施工成本增加的环节,施工方会因为过多地考虑施工成本而有意降低材料采购与加工的标准,将一些不合格的施工材料应用到桥梁中,增加了桥梁裂缝问题产生的概率。例如,施工方为降低施工水泥的成本,与一些小水泥厂合作,造成施工使用的水泥强度不足,导致施工后桥梁混凝土结构开裂。

2.3 外部环境因素管控不力

外部环境因素,是影响桥梁施工质量的重要性因素,同时也是容易被施工方忽略的因素。在施工中,容易造成桥梁出现裂缝的外部环境因素主要有桥梁荷载力过大和桥梁温差缺乏干预。其中,桥梁荷载力过大是指施工方在施工、运输物料等过程中,缺乏对搭建桥梁现有承载力的基本评估,导致荷载量超标,出现裂缝;桥梁温差缺乏干预是指施工方对刚刚铺设好的桥梁主体缺乏基础性的内外部温差调节,导致温差过大,使桥梁结构体急剧变形,进而发生裂缝[5]。

2.4 地基处理不良

地基是承载桥梁重量的基础。虽然施工方在施工过程中会采取一定的措施对地基进行加固性处理,确保地基的稳定性和承重性。但是,由于桥梁地基周边环境的复杂性,以及施工方对地基查勘、处理的粗糙性,会出现地基不牢固的情况,一旦施工过程中桥梁荷载力过大,就会出现地基下陷的情况,导致相邻桥梁的路面结构出现裂缝。

3 预防桥梁施工中裂缝的策略

3.1 强化桥梁设计阶段的裂缝问题论证

在前期的桥梁设计过程中,施工方要加强与设计方之间的协作,安排专门的人员加入到设计小组中,跟随设计人员进行现场查勘,并从裂缝问题管控的角度明确施工现场、施工环节的相关要求和注意事项,为后续施工环节的裂缝问题预防提供前瞻性的资料信息参考。同时,设计人员在进行设计之前,要先做好桥梁施工现场的勘测工作,通过相应的勘测技术手段来获取准确、全面、客观的数据信息,全面了解施工现场的地形、水文等各种地质条件,为桥梁设计提供可靠的数据信息。此外,设计人员还要从桥梁施工中裂缝问题产生的原因分析和问题管控角度进行施工方案论证确保最终的桥梁设计方案真正科学、合理和严谨。

3.2 规范施工材料采购与使用

施工材料是影响桥梁施工质量的重要因素,同时也直接决定着桥梁的荷载力。在当前以市场为导向的材料流通与供给环境下,施工方要严格按照施工要求采购质量合格的材料,杜绝使用不合格的材料进行施工。同时,施工方要加强对现场材料管控方面的监管指导,减少自然因素对施工材料性能的损坏。在对材料进行加工过程中,施工方要加强对加工人员的培训和考核,确保材料加工的结果达到桥梁施工材料使用的要求。当然,考虑到施工材料采购、加工、使用的流程性,施工方应安排专门的质检人员,对施工材料采购、进场、管理以及施工等全流程进行跟踪监督,一旦发现材料问题,及时汇报解决,确保材料合格[6]。

3.3 合理管控外部环境因素

外部环境因素会间接地影响到桥梁的质量,但其对桥梁裂缝等问题的促进作用也是十分明显的。在实际的桥梁施工中,施工方要明确已经搭设好的桥梁路段的荷载力,禁止超过荷载标准的机械、设备通过桥梁路段。同时,施工方要根据施工区域的气候条件,对桥梁结构中的内外部温差进行相应的管控,通过洒水、铺设遮阳网等方式减少内外部温差,保证桥梁结构整体的温度均衡。

3.4 严格处理桥梁地基

考虑到地基对整座桥梁稳定性和安全性的影响,施工方在前期的地基处理过程中要确保地基的牢固性,避免施工过程中出现的地基松动等问题。要严格按照施工标准浇筑相应的混凝土,保证地基的承重性能。同时,施工方要评估地基在较大荷载条件下的稳定性,并采取相应的加固措施,确保地基的稳定性,避免地基不牢,从而出现裂缝问题。例如,对于土质松软、易出现塌陷情况的桥梁地基位置,可以采用复合地基进行地基的加固处理,确保桥梁地基的稳定性。

4 结语

桥梁施工技术不断提高,桥梁工程施工的能力和效果也得到持续提升。然而,由于施工环境、施工方法等因素的影响,在桥梁施工中经常会发生裂缝问题,不仅影响桥梁整体的美观,还容易引起桥梁结构变化,威胁后期桥梁使用的安全性和稳定性。预防裂缝问题是桥梁工程施工中的重要事宜。目前,虽然施工方能够通过科学规划、严格施工来管控裂缝问题,但由于缺乏系统、深入的裂缝问题预防机制,导致施工中的裂缝问题并没有得到有效的控制和解决,增加了桥梁的风险度。面对这种情况,就需要施工方结合以往的典型施工案例,总结裂缝问题的预防经验,提高桥梁施工的整体质量和效果。

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