橋梁施工技術(shù)及裂縫成因研究

寇筆鋒

摘要：橋梁是我國交通道路體系當(dāng)中的至關(guān)重要一環(huán)，它不但方便了人們的出行，更促進(jìn)了商品運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，可謂直接影響著國家的民生和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。近十幾年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，交通道路建設(shè)也取得了很大進(jìn)步。文章針對(duì)橋梁施工技術(shù)及裂縫成因等相關(guān)問題進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：橋梁施工；施工技術(shù)；裂縫成因；交通道路體系；商品運(yùn)輸業(yè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U445 文章編號(hào)：1009-2374（2017）05-0149-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.072

如今隨著商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，橋梁的作用越來越凸現(xiàn)出來。因?yàn)闃蛄菏墙煌ㄟ\(yùn)輸系統(tǒng)中的重要一環(huán)，是商品貨運(yùn)的必經(jīng)之地。當(dāng)前在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響下，人們對(duì)橋梁施工越來越重視，但受客觀條件的影響，施工當(dāng)中的一些問題仍然存在，尤其是裂縫問題是影響橋梁工程質(zhì)量的一項(xiàng)重要問題。以下筆者就結(jié)合我國橋梁施工現(xiàn)狀來談?wù)勏嚓P(guān)施工技術(shù)，并對(duì)裂縫成因進(jìn)行了分析，提出相關(guān)解決措施，僅作拋磚引玉之用。

1 橋梁施工技術(shù)的要點(diǎn)分析

1.1 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

在橋梁施工當(dāng)中，常用的兩種樁基礎(chǔ)施工技術(shù)是人工挖孔灌注樁施工技術(shù)和鉆孔灌注樁施工技術(shù)。在實(shí)際施工當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的施工要求來選擇合適的方法，從而合理安排施工，保證施工工作的順利進(jìn)行及施工質(zhì)量。其中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)中會(huì)應(yīng)用到多種鉆孔方法，鉆孔后，再于井孔中吊入鋼筋籠或者骨架，最后再用混凝土進(jìn)行澆筑。與人工挖孔灌注樁施工技術(shù)相比，鉆孔灌注樁施工技術(shù)的施工效率更快、失誤更小，不會(huì)受人為因素的影響而出現(xiàn)鉆孔不達(dá)標(biāo)的情況，因此在實(shí)際施工中的使用率更高。

1.1.1 埋設(shè)護(hù)筒。埋設(shè)護(hù)筒的優(yōu)勢(shì)在于可施工定位及保護(hù)孔口，并且還能夠在一定程度上對(duì)建筑物起到防護(hù)作用，從而減少了施工塌方等情況的發(fā)生。不過，在實(shí)際施工中，應(yīng)當(dāng)要注意三點(diǎn)：（1）要注意護(hù)筒埋設(shè)的深度，一般內(nèi)徑要在鉆頭直徑1米以上，且頂端要有1～2個(gè)開口，目的是為了方便內(nèi)部泥漿排出；（2）要注意其穩(wěn)定性，若施工地1.5米以下為黏土層，則應(yīng)通過適當(dāng)加深埋設(shè)深度來提高其穩(wěn)定性；（3）要注意其定位的準(zhǔn)確性。

1.1.2 沖擊成孔。在沖擊成孔施工中，需要注入一定的水和黏土，這樣做的目的是為了保證黏土造漿護(hù)壁的有效性能，并且確保成孔效果。當(dāng)出現(xiàn)斜孔或者樁位發(fā)生偏移時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)沖擊鉆的位置進(jìn)行調(diào)整，從而避免出現(xiàn)更大的偏差。另外，為了避免出現(xiàn)沖擊范圍不可控的現(xiàn)象，可以先在小范圍內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，而后再根據(jù)實(shí)際需求加入黏土泥漿護(hù)壁。

1.2 墩臺(tái)施工技術(shù)

在墩臺(tái)施工過程中，需要注意以下三點(diǎn)事項(xiàng)：（1）要根據(jù)橋梁施工的具體需求而科學(xué)地制定施工方案，選擇合理的設(shè)定模板支架結(jié)構(gòu)；（2）要在實(shí)際施工當(dāng)中嚴(yán)格控制好墩身的線形，為了保證墩柱銜接的密實(shí)度可以在接縫處添加橡膠或者海綿；（3）要對(duì)模板頂面的標(biāo)高尺寸、中心尺寸以及平面尺寸等進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。在水泥澆筑的施工當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注并仔細(xì)記錄墩臺(tái)的實(shí)際位移情況，并有效控制墩身的斜度和豎直度，從而盡量減少誤差，預(yù)防漲模。一般情況下，分層澆筑振搗的厚度要保持在30厘米左右，每次振搗深度則約為5厘米，過深則會(huì)影響到實(shí)際振搗效果。在進(jìn)行水泥澆筑時(shí)，應(yīng)當(dāng)要連續(xù)作業(yè)以及控制好澆筑時(shí)間范圍，從而避免出現(xiàn)水泥離析現(xiàn)象。另外，在對(duì)支座墊石進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)要對(duì)鋼模一一進(jìn)行放樣試驗(yàn)以及澆筑完成后要認(rèn)真進(jìn)行復(fù)查，確保頂部平整。

1.3 鋼筋焊接施工技術(shù)

作為橋梁施工中最重要的材料之一，鋼筋的焊接施工質(zhì)量關(guān)系著整個(gè)橋梁工程的質(zhì)量。橋梁的結(jié)構(gòu)體大多是由鋼筋與混凝土混合澆筑形成的，二者共同承載著外部壓力，維持著橋梁的穩(wěn)定。在鋼筋焊接施工之前，應(yīng)當(dāng)先根據(jù)鋼筋材料的具體焊接參數(shù)而合理選擇焊接方法，一般還需要先進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇最佳的焊接施工工藝，然后再進(jìn)行實(shí)際作業(yè)。為了保證焊接效果，焊接部位應(yīng)當(dāng)要選擇能避風(fēng)雨的地方。在焊接過程中，處理接頭之時(shí)應(yīng)采用閃光對(duì)焊、氣壓焊、電弧焊等。注意若使用的是雙面電弧焊，應(yīng)保持其接頭的焊縫長度在5d以上；而若使用的是單面電弧焊，則應(yīng)保持其接頭的焊縫長度在10d以上。而在鋼筋焊接施工完成后，還應(yīng)當(dāng)要及時(shí)檢查焊接點(diǎn)，從而保證成品的性能和質(zhì)量。

2 橋梁裂縫的成因分析

當(dāng)前隨著我國橋梁工程的不斷增多、規(guī)模不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)的橋梁裂縫現(xiàn)象也越來越多，這極大地引起了業(yè)內(nèi)的重視。橋梁裂縫的出現(xiàn)會(huì)很大程度地影響到橋梁的使用情況，若不及時(shí)采取有效的方式對(duì)裂縫進(jìn)行控制，則可能會(huì)引發(fā)一系列安全事故，從而危害到國家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。而若想有效避免和控制橋梁裂縫，則首先要深入了解裂縫的形成原因，然后再采取具有針對(duì)性的措施來“對(duì)癥下藥”。

2.1 橋梁裂縫的分類

目前業(yè)界一般是按照裂縫的寬度對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行分類。根據(jù)裂縫的寬度，橋梁裂縫可以具體分為微觀裂縫和宏觀裂縫兩類，其中前者是指那些無法用肉眼看到的裂縫，其寬度一般小于0.05毫米，這種裂縫通常不會(huì)很大地影響到橋梁運(yùn)輸安全；而后者則指的是寬度大于0.05毫米、可以用肉眼看到的裂縫，而這類裂縫又有兩個(gè)分段指標(biāo)，一般寬度在0.2～0.3毫米之間的也不會(huì)對(duì)橋梁運(yùn)輸安全造成較大威脅，但是當(dāng)寬度大于這個(gè)數(shù)字后，就極有可能會(huì)引起安全事故，因此應(yīng)當(dāng)要予以重視。

2.2 橋梁裂縫的成因

2.2.1 地基力學(xué)形變。橋梁的地基力學(xué)形變是引起橋梁裂縫的常見原因之一。若橋梁因?yàn)榻ㄖ|(zhì)量問題，在基礎(chǔ)水平上發(fā)生位移現(xiàn)象，或是在垂直方向上因不均勻沉降導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力被改變，情況嚴(yán)重時(shí)都有可能造成裂縫的出現(xiàn)。

2.2.2 水化熱升溫。在橋梁施工中，若受到水化熱升溫的影響，也可能會(huì)產(chǎn)生裂縫。一般水化熱現(xiàn)象大多是出現(xiàn)在澆筑混凝土的時(shí)候，通過水泥與水的反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱量，并且在此過程中水泥散發(fā)熱量的速度是十分之快的，僅需要很短時(shí)間就能夠散發(fā)出大量的熱量。眾所周知，水泥的密度是較高的，所以才會(huì)使蓄積在其內(nèi)部的大量水化熱熱量難以散發(fā)，內(nèi)外部溫差因此而出現(xiàn)，而在溫差的影響下，水泥內(nèi)外部又會(huì)分別出現(xiàn)壓應(yīng)力和拉應(yīng)力，長久下去就會(huì)使混凝土表面出現(xiàn)裂縫，影響到橋梁的運(yùn)輸安全。

2.2.3 混凝土比例調(diào)配不當(dāng)。在橋梁施工中，所使用的混凝土比例調(diào)配不當(dāng)也可能會(huì)引起裂縫。一般情況下，混凝土的調(diào)配比例在0.24～0.38之間最佳，這樣既保證了橋梁的穩(wěn)固性，又不易引起裂縫。但是在實(shí)際混凝土調(diào)配過程中，因各種因素的影響，往往會(huì)出現(xiàn)調(diào)配比例不當(dāng)?shù)那闆r，最常見的現(xiàn)象是水灰調(diào)配比例過大，導(dǎo)致混凝土中多余的水分較多；或是在調(diào)配時(shí)沒有將材料與水之間保持科學(xué)平衡，導(dǎo)致混凝土中殘余水分較多。而若混凝土中水分較多，則容易在內(nèi)部形成氣泡，當(dāng)這些氣泡在外力作用下發(fā)生破裂后，即會(huì)使橋梁表面的混凝土層出現(xiàn)裂縫，并且若不及時(shí)治理，長年累月下去，其裂縫會(huì)不斷擴(kuò)大，最終引起不可預(yù)估的后果，帶來更大的損失。

2.2.4 外界環(huán)境溫度的影響。外界環(huán)境溫度的影響也可能會(huì)導(dǎo)致橋梁裂縫的出現(xiàn)。一般情況下，在橋梁施工時(shí)，混凝土都是暴露在露天下的，所以外界環(huán)境溫度很容易對(duì)其產(chǎn)生影響。無論是氣候過干、過濕，還是溫度過冷、過熱，混凝土的澆筑都會(huì)受其影響。尤其是在溫度驟變之時(shí)，混凝土?xí)霈F(xiàn)較大的內(nèi)外溫差，從而促進(jìn)了裂縫的形成與發(fā)展。

2.2.5 鋼筋銹蝕。如果在橋梁施工材料的選擇時(shí)，所選用的混凝土未達(dá)到相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或者鋼筋混凝土的保護(hù)層厚度不夠，那么鋼筋都容易在陰雨天及潮濕的環(huán)境下遭到水汽侵蝕從而生銹，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的承載力大大下降以及保護(hù)層混凝土開裂，繼而誘發(fā)裂縫。

3 橋梁裂縫的預(yù)防措施

3.1 加強(qiáng)配筋控制

在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)通過有效措施處理構(gòu)件配筋之間的放抗關(guān)系，并利用補(bǔ)償收縮混凝土等技術(shù)來加強(qiáng)配筋控制。也即是說，在橋梁工程設(shè)計(jì)時(shí)就要對(duì)圖紙進(jìn)行科學(xué)的分析和改進(jìn)，加強(qiáng)配筋控制，從而避免因構(gòu)造鋼筋配置問題所引起的裂縫。

3.2 控制水化熱升溫

在橋梁施工中，應(yīng)采取有效措施減少因水化熱與環(huán)境間溫度差所引起的混凝土水化熱升溫現(xiàn)象，從而減少溫度應(yīng)力，防止裂縫出現(xiàn)。一般當(dāng)外界環(huán)境溫度比施工溫度低時(shí)，可通過加熱原材料、設(shè)置隔熱層等方式來減小溫度差。

3.3 合理調(diào)配混凝土

在混凝土的調(diào)配中應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工需求合理選擇水泥類型，并嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)控制調(diào)配比例，合理添加外加劑，以及合理設(shè)計(jì)混凝土坍落度。

3.4 處理好內(nèi)外部環(huán)境溫度

在混凝土澆灌過程中，應(yīng)通過對(duì)其內(nèi)外部溫度的有效監(jiān)測(cè)來隨時(shí)了解其溫度情況，并通過覆蓋保溫膜、灑水降溫等方式來盡可能地減少其內(nèi)外部溫差，以免裂縫的形成。

3.5 控制鋼筋腐蝕

為了避免鋼筋長年累月下遭到腐蝕，應(yīng)在選擇鋼筋材料時(shí)選擇優(yōu)質(zhì)的材料，尤其是表面的氧化膜必須要質(zhì)量過關(guān)，這樣才能夠延長保護(hù)膜的作用。另外還要加厚鋼筋的保護(hù)層灌注，從而提高其結(jié)構(gòu)承載能力和橋梁的整體結(jié)構(gòu)性能。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代人們對(duì)橋梁施工越來越重視，但是由于橋梁施工難度較大，所以必須要采取科學(xué)有效的施工技術(shù)。再者針對(duì)橋梁施工中常出現(xiàn)的裂縫問題，也應(yīng)當(dāng)要加強(qiáng)重視，結(jié)合實(shí)際情況認(rèn)真分析橋梁裂縫產(chǎn)生原因，找出相應(yīng)措施進(jìn)行改善，以提高橋梁質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 李鴻.橋梁施工裂縫成因分析及防控措施探究[J].門窗，2016，（1）.

[2] 張昭.橋梁施工技術(shù)和裂縫成因分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2016，（2）.

[3] 肖舉國.關(guān)于橋梁施工技術(shù)及裂縫成因[J].低碳世界，2016，（14）.

[4] 黃如寧.橋梁施工技術(shù)及裂縫成因分析[J].建材與裝飾，2016，（37）.

[5] 孫芬芬，丁勇文.橋梁施工技術(shù)及裂縫成因研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2016，（15）.

[6] 張善氏.橋梁施工技術(shù)及裂縫成因的控制分析[J].交通世界（運(yùn)輸·車輛），2015，（Z1）.

（責(zé)任編輯：王 波）