孫芬芬,丁勇文(.于都縣交通運(yùn)輸局,江西 于都 34300;.贛州市公路管理局會(huì)昌分局,江西 會(huì)昌 34600)
橋梁施工技術(shù)及裂縫成因研究
孫芬芬1,丁勇文2
(1.于都縣交通運(yùn)輸局,江西 于都 342300;2.贛州市公路管理局會(huì)昌分局,江西 會(huì)昌 342600)
通過(guò)實(shí)地研究和查詢(xún)資料,分別闡述了橋梁在施工過(guò)程中的技術(shù)運(yùn)用以及橋梁裂縫成因,并針對(duì)橋梁裂縫的補(bǔ)救,提出了相應(yīng)的措施,以期對(duì)相關(guān)工作人員有所啟迪。
交通;橋梁;施工技術(shù);裂縫;原因
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.11.050
近年來(lái),隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,社會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊笤絹?lái)越高,而橋梁作為最基礎(chǔ)的交通運(yùn)輸設(shè)施也被越來(lái)越多的專(zhuān)家學(xué)者所重視。橋梁工程的質(zhì)量直接關(guān)系著公路的使用頻次,影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。近年來(lái),經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展促使各地之間的交流更加頻繁,對(duì)于交通運(yùn)輸?shù)男枨蟛粩嗉哟螅瑢?dǎo)致原有的交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施負(fù)荷量不斷增大,在這種前提下,橋梁施工技術(shù)的革新與突破必然成為一個(gè)焦點(diǎn)話(huà)題。
2.1橋梁施工技術(shù)簡(jiǎn)介2.1.1橋梁施工技術(shù)之樁基礎(chǔ)施工
對(duì)于橋梁施工,樁基礎(chǔ)施工是非常重要的一環(huán)。在樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中,最為常見(jiàn)的技術(shù)有兩種,即:機(jī)械鉆孔澆灌樁和人工挖孔澆灌樁,橋梁施工人員會(huì)依據(jù)實(shí)際工程現(xiàn)狀,如橋面的寬度、橋體的高度以及整體的環(huán)境、先天條件等選擇合適的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)。
機(jī)械鉆孔較人工挖孔目前運(yùn)用更為廣泛。采用機(jī)械鉆孔澆灌樁技術(shù)時(shí),鉆孔需達(dá)到工程本身預(yù)先設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)高度之后,通過(guò)相應(yīng)措施,將鋼筋骨架或者鋼筋籠等放置在井孔中,并灌注混凝土。在施工過(guò)程中需要特別注意模板的剛度與強(qiáng)度,此外,其穩(wěn)定性也是至關(guān)重要的,這些都是質(zhì)量管控的關(guān)鍵點(diǎn)。因此,在具體施工中,對(duì)于模板質(zhì)量,一定要嚴(yán)控各種指標(biāo),保障符合標(biāo)準(zhǔn)。在施工過(guò)程中,要對(duì)模板進(jìn)行全面的標(biāo)準(zhǔn)化檢查,從而在一定程度上,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管控的高效性和有效性,減少質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生[1]。
2.1.2臂法澆筑連續(xù)梁質(zhì)量管控
關(guān)于臂法澆筑連續(xù)梁質(zhì)量控制,需要重點(diǎn)注意以下幾個(gè)方面:
1)掛籃結(jié)構(gòu)的施工,在整個(gè)施工過(guò)程中,都需要安排專(zhuān)人加強(qiáng)監(jiān)督和管控,預(yù)防突發(fā)事件的發(fā)生;
2)澆筑連續(xù)梁混凝土,是施工過(guò)程中極為關(guān)鍵的一步,直接關(guān)系到橋梁的穩(wěn)定性和壽命,因此,需要重點(diǎn)監(jiān)控;
3)合攏梁段混凝土的施工對(duì)橋梁的穩(wěn)定性和實(shí)用性來(lái)說(shuō),其施工質(zhì)量同樣非常重要,不可忽視;
4)加強(qiáng)對(duì)連續(xù)梁的體系轉(zhuǎn)換的監(jiān)督與監(jiān)控。
2.1.3預(yù)應(yīng)力質(zhì)量管控
在橋梁的建設(shè)過(guò)程中,橋梁整體的強(qiáng)度主要由橋梁的預(yù)應(yīng)力決定,因此,在具體的施工過(guò)程中,施工方必須重視預(yù)應(yīng)力工程,要全力保障預(yù)應(yīng)力工程的質(zhì)量能夠達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),這樣才能保障橋梁的整體強(qiáng)度達(dá)標(biāo),不影響后期的運(yùn)營(yíng)。施工方必須采取一定的措施控制預(yù)應(yīng)力張拉強(qiáng)度,并及時(shí)進(jìn)行檢測(cè),同時(shí),在施工中注重預(yù)應(yīng)力混凝土的保養(yǎng)與養(yǎng)護(hù)也十分重要[2]。
2.2橋梁施工技術(shù)注意事項(xiàng)
在橋梁樁基施工過(guò)程中,最常見(jiàn)的兩種技術(shù)就是鉆孔灌注樁以及人工挖孔灌注樁兩種技術(shù),而這兩種技術(shù)則是需要施工方根據(jù)工程項(xiàng)目的具體施工情況以及施工的整體環(huán)境來(lái)選擇,從而保障工程的科學(xué)、合理、高效[3]。
在上文中,筆者對(duì)鉆孔灌樁技術(shù)已經(jīng)作了簡(jiǎn)要介紹,即在土中打出合適直徑大小以及高度的井孔,并將鋼筋骨架以及鋼筋籠等注入其中,然后用混凝土進(jìn)行澆筑。在這一過(guò)程中,要注意埋設(shè)護(hù)筒的相關(guān)工作,因?yàn)?,護(hù)筒埋設(shè)可以有效地實(shí)現(xiàn)定位,并對(duì)孔口起到較好的防護(hù)作用,通過(guò)減少安全隱患,提升樁基的強(qiáng)度和硬度來(lái)保護(hù)整個(gè)橋梁的安全性。但是,就施工方而言,在埋設(shè)護(hù)筒的過(guò)程中一定要注意定標(biāo),找準(zhǔn)位置,因?yàn)橐坏┯兴?,怎?huì)影響整個(gè)橋梁的安全性。在施工中,特別要注意,護(hù)筒的內(nèi)徑必須要大于鉆頭的直徑,一般來(lái)說(shuō),起碼要大于10cm,并且要注意在上部開(kāi)設(shè)1個(gè)或者2個(gè)溢漿孔洞,要注意埋設(shè)在黏性土中,常規(guī)來(lái)講,高于地面1m左右。但是,如果工程的實(shí)施環(huán)境是沙土,那么,黏土與水的添加就十分重要,如果沒(méi)有加入黏土和水,那么造漿就比較困難,護(hù)壁作用也隨之減弱。
近年來(lái),不少早期的工程出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題,比如圖1中出現(xiàn)的混凝土裂縫比較常見(jiàn),而且對(duì)路面有較大影響,對(duì)于這種問(wèn)題,如果不嚴(yán)格控制,除會(huì)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失外,更重要的是存在著較大的安全隱患,因此,對(duì)造成橋梁裂縫的主要因素需要進(jìn)行詳細(xì)分析,研究并采取技術(shù)層面的有效解決方案,以保障橋梁使用安全。
圖1 某地橋梁產(chǎn)生的裂縫
3.1裂縫的分類(lèi)
通常分類(lèi)主要是按照裂縫的寬度進(jìn)行劃分,為宏觀裂縫和微觀裂縫兩大類(lèi)。從科學(xué)的角度劃分,即寬度在0.05mm以下的裂縫屬于微觀裂縫,這種寬度很難通過(guò)肉眼觀察到,但事實(shí)上確實(shí)存在著;反之,如果寬度高于這一定值,就屬于宏觀裂縫的范圍,一般來(lái)說(shuō),0.2~0.3mm之間的裂縫對(duì)于橋體車(chē)流的運(yùn)行是沒(méi)有損害的,但前提是要保障這個(gè)寬度沒(méi)有增長(zhǎng)的趨勢(shì),一旦增長(zhǎng)就會(huì)有較大的安全隱患[4]。
3.2橋梁表面裂縫形成的原因
3.2.1地基形變
地基發(fā)生形變主要是橋梁在基礎(chǔ)水平方向發(fā)生位移造成的,無(wú)論是水平方向還是垂直方向,都會(huì)導(dǎo)致橋梁整體產(chǎn)生應(yīng)力,這個(gè)應(yīng)力超過(guò)一定的負(fù)荷就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
3.2.2荷載
這種裂縫分為直接裂縫和應(yīng)力裂縫,主要是指混凝土結(jié)構(gòu)在整個(gè)橋梁的運(yùn)動(dòng)荷載的情況下產(chǎn)生的裂縫。
3.2.3溫度
熱脹冷縮的原理在混凝土中也同樣存在,因此,溫度的變化也會(huì)造成地面出現(xiàn)裂縫,如果不及時(shí)處理,日積月累也會(huì)影響橋梁質(zhì)量[5]。
3.2.4材料的銹蝕
在施工中,如果混凝土的質(zhì)量不達(dá)標(biāo),鋼筋就會(huì)發(fā)生氧化,俗稱(chēng)銹蝕。一旦鋼筋發(fā)生了銹蝕,就會(huì)促使鋼筋的體積膨脹,導(dǎo)致膨脹應(yīng)力增大,出現(xiàn)裂開(kāi)和剝離的現(xiàn)象,而此時(shí),鋼筋原本的有效受力面積縮小,導(dǎo)致整體承受能力下降,這對(duì)工程來(lái)說(shuō)非常危險(xiǎn)。
4.1提升質(zhì)量,加強(qiáng)控制
重視樁基基礎(chǔ)的建筑技術(shù)和通過(guò)多種方法控制橋梁施工質(zhì)量是兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),在具體實(shí)施中,還要注意焊接技術(shù)的應(yīng)用,此外,通道施工以及涵洞施工等特殊施工環(huán)境的施工質(zhì)量控制也同樣需要注意。對(duì)于橋梁施工,首先要有科學(xué)的設(shè)計(jì),施工時(shí),嚴(yán)格遵守規(guī)范,按照設(shè)計(jì)實(shí)施,不可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或?qū)I(yè)隨意改動(dòng),對(duì)施工人員需做好崗前培訓(xùn)工作,拒絕無(wú)證上崗。
4.2提升混凝土質(zhì)量
混凝土的質(zhì)量主要體現(xiàn)在抗壓性和韌性方面,混凝土的采購(gòu)需要重點(diǎn)關(guān)注,一旦采購(gòu)的混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo),將會(huì)嚴(yán)重影響混凝土在橋梁中的應(yīng)用,導(dǎo)致橋梁整體的壽命縮減。
4.3處理平衡問(wèn)題
平衡主要分為內(nèi)、外部,眾所周知,混凝土的熱脹冷縮不可避免,因此,要特別注意施工中內(nèi)部與外部環(huán)境之間的平衡關(guān)系,采用科學(xué)的方法減小內(nèi)外溫差。
4.4控制鋼筋腐蝕
在控制鋼筋的腐蝕中,盡量避免鋼筋長(zhǎng)時(shí)間與空氣接觸產(chǎn)生過(guò)度氧化。在鋼筋的選擇上,需要采用優(yōu)質(zhì)鋼筋,此外,加厚鋼筋混凝土的保護(hù)層也很重要。如果橋面出現(xiàn)裂縫,要進(jìn)行針對(duì)性的補(bǔ)救。在施工前,要注意選材的優(yōu)質(zhì)性,同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理和質(zhì)量監(jiān)控。
在具體施工過(guò)程中,橋梁的施工務(wù)必要注意選材的優(yōu)質(zhì)性,同時(shí)也要注意在施工過(guò)程中加強(qiáng)管控,從施工前期到施工中期,嚴(yán)格保障每個(gè)工序的有效性,從而確保橋梁的整體質(zhì)量。對(duì)橋梁出現(xiàn)的裂縫,需綜合分析其成因,采取及時(shí)有效的應(yīng)對(duì)措施,以延長(zhǎng)橋梁的使用壽命,保證其使用安全。
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【2】梁成田,于世梅,魏傳霞.橋梁工程施工中的大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)[J].四川水泥,2016(5):200.
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Bridge Construction Technology and Fracture Research
SUN Fen-fen1;DING Yong-wen2
(1.Yudu Transport Department,Yudu 342300,China;2.GanzhoucityHighwayAdm inistrationHuichang Branch,Huichang 342600,China)
In thispaper,through field researchanddataquery,respectively,thebridgein theconstructionprocessofthetechnicaluse, aswellasthecausesofcracksin thebridge,and forthebridgecrack remediation,and putsforward thecorrespondingmeasures.W itha view to therelevantstafftobeenlightened.
transportation;,bridge;construction technology;crack,reason
U445
A
1007-9467(2016)11-0161-03
孫芬芬(1978~),女,江西于都人,工程師,從事公路與橋梁施工研究。
2016-06-22