文/程宏升 山東宇通路橋集團有限公司 山東東營 257300
經濟和社會的快速發展會是交通運輸業的規模不斷擴大,而出于對安全出行的考慮,人們對道路按橋梁施工的要求也會越來越高。因此施工單位要嚴格按照相關技術標準和規法進行橋梁的設計和施工,加強對橋梁裂縫的認識,對產生的裂縫種類和原因進行全面的分析,采取相應的措施進行解決,最大限度的保證道路橋梁工程的安全可靠。
荷載裂縫是道路橋梁承受的荷載力超過本身的閾值而產生的裂縫。主要分為兩種,接應力裂縫和次應力裂縫。荷載裂縫產生的原因主要有兩點:一是橋梁設計不當,在施工設計時,沒有充分考慮道路橋梁的合理承載力與實際需要的統一,導致出現結構設計不當、尺寸出現差錯、鋼筋數量甚至尺寸設計不合理等問題,使得設計的承受力與實際上的承受力有較大差距,導致橋梁難以承受而產生裂縫。二是施工不當,施工過程中沒有按照設計要求和標準施工、施工人員水平較低、施工技藝出現差錯、施工材料質量不符合要求、橋梁受力點設置不合理等原因都可能引起裂縫。
因為建筑物材料熱脹冷縮的特性,使得外部環境條件變化會導致橋梁內外出現溫差,容易使橋梁發生形變,嚴重者就會逐漸形成裂縫。尤其是北方地區,溫差更大;還有施工過程中澆筑完混凝土后水泥會出現水化,散發大量熱量,進而出現溫差。
部分施工階段對地下水的開采比較嚴重,使橋梁地基出現沉陷和位移等,逐漸超出橋體的承受力而出現裂縫。
這個包括施工材料質量不合格或施工工藝存在問題造成裂縫。比如水泥標號與施工要求不符、鋼筋尺寸不合理、石料攪拌不到位、混凝土保護層不達標等。
具體包括①橋面過早損壞:施工時操作不規范,時間一長就會產生各種裂縫。②橋面混凝土產生裂縫:出現非荷載裂縫,由于混凝土本身質量不行、鋼筋發生誘蝕等造成。③橋面伸縮縫:在伸縮縫施工時沒有重視防水工藝,導致雨水滲入梁端,逐漸腐蝕梁端和帽梁,常見病害包括抵攏、地板縱向開裂、離骨、型鋼斷裂等。
①橋梁梁體混凝土裂縫:主要出現在以混凝土為施工結構的道路橋梁施工項目中,因為混凝土的密度影響其外觀質量,一旦發生鋼筋外露,就會降低梁體的剛度,加快外界環境對鋼筋的腐蝕,嚴重弱化混凝土的耐久度。②鋼筋誘蝕:主要是因為混凝土發生碳化,表面的堿性純化膜遭到破壞,使其接觸大量的水分和氧氣發生化學反應,導致鋼筋被誘蝕。這不僅會使混凝土出現裂縫,也會降低鋼筋的承載能力。
首先要有完善的質量保證體系,為質量管理工作提供規范,要制定合理的材料和設備質量標準、施工技術標準、材料處理標準等,保證整個施工過程都有可依據的質量標準。根據施工設計方案和實際施工情況,統籌施工方案,確定施工計劃,針對可能產生裂縫的問題提出相應的技術措施,解決施工過程中的難點問題。要根據施工階段進行施工質量控制:施工前主要是讓施工人員深入了解施工圖紙,掌握施工具體計劃,保證人員、材料和設備等做好準備,;施工中就是注意對施工技術的管理,采取先進的施工工藝,控制施工工序質量,有專人進行各個環節施工質量的監督和檢查;施工后是按照標準和要求對工程進行驗收,嚴格遵守相關制度。
在初期進行施工設計時,設計人員要充分考慮到道路橋梁完工后的應用情況,同時預留一定的承載力,合理設計橋梁的荷載;全面考慮可能影響荷載的所有因素,做出全面完整的橋梁規劃,對施工過程中的結構工程進行合理布局;在施工時,有施工單位組織專業人士對橋梁的荷載進行連續的測試和考察,保證每個環節的施工都滿足荷載的要求,并留有一定的余地。
對水泥強度、骨料直徑及抗壓度等進行嚴格的篩選,保證混凝土的各個組分質量達標;材料的使用藥劑符合工程要求又能根據實際施工過程進行調整,特別是混凝土的配比,要經過多次試驗得到最適合當地情況和環境條件的配比;實際應用時要注意調整用水量,以便于將混凝土的形變控制在可掌握的范圍內,保證其承載力。
因為引發裂縫的原因中溫差的變化也是重要因素。因此在處理材料和施工進程中要重視對溫度的控制。在調整混凝土配比時,采用選擇干硬性混凝土或加入添加劑等方法降低混凝土中的水泥比例,并進行冷卻處理,以降低攪拌和澆筑時混凝土的溫度。施工時注意天氣變化,高溫時適當降低澆筑厚度或埋設水管,使混凝土能夠有效降溫;溫度劇降時要注意保溫措施,防止混凝土表面溫度劇烈變化出現干縮,進而產生裂縫。
對橋面的裂縫進行處理時可以向裂縫中加入述職材料,樹脂材料的粘度較低,可以很順利的滲入裂縫末端,使其恢復自身強度,彌補裂縫之間的空隙;不同寬度和不同大小的裂縫要采用不同粘度的樹脂材料,以更好的填補空隙。對橋面坑洼和麻面處理時選擇耐磨抗滑的樹脂砂漿涂抹平整,注意保持結合度。對橋梁的裂縫進行處理時要加固橋梁結構,可以增設桁梁的同時加強鋼板的貼合度,以此提高構造的強度,增加橋梁的承載力。對出現破損或毀壞的砼構件利用聚合物改性材料進行修補,避免鋼筋被誘蝕。
施工單位要根據橋梁的具體情況培養一支專業的養護隊伍,盡量不更換成員,保持成員的穩定性;制定科學合理的養護計劃,讓養護人員的工作和橋梁的養護“有法可依”;重視養護人員的專業水平,聘用專業的技術人員,同時引進和使用專業的養護技術和方法;加強對橋梁情況的監督,隨時掌握橋梁的使用情況,一旦發現問題立即采取相關措施,避免延誤時機造成更麻煩的問題。
科學的施工技術和方法是工程質量的保障。在對橋梁進行大體積澆筑時,應當避免一次澆筑大量混凝土,要采用多次澆筑的方式。對混凝土的使用量,要根據工程所需進行攪拌,不能攪拌過多或過少,在裝罐車里也不能將混凝土留存太長時間,防止混凝土凝固等其他問題的出現。在炎熱的夏季施工中,應當注意對混凝土進行降溫,相反,在冬季施工時要采取有效的保溫措施。在橋梁保護層混凝土施工時,要控制平板振動器滑行的速度,保持兩端平行滑動。另外,還要注意對混凝土路面的保護,防止車輛對橋梁保護層混凝土進行碾壓。
道路以及橋梁在進行施工過程中的裂縫問題可以說是對施工整體效果產生影響的主要因素之一。它不但對道路橋梁的整體外觀產生影響,同事還對道路橋梁自身的安全性能以及使用壽命產生影響。在橋梁結構的破壞造成的裂縫造成的混凝土結構的破壞,導致泄漏的發生。同時,施工裂縫使橋梁鋼結構等金屬部件受到腐蝕破壞,導致延長時間,返工,同時橋梁混凝土結構的整體穩定性也有一定影響。可以看出,道路和橋梁的施工裂縫對道路橋梁本身有一定的危害,因此加強對影響裂縫的因素的分析和總結是非常重要的。
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