橋梁施工技術(shù)及裂縫成因的控制策略

王忠渝

（招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司， 重慶 400067）

0 引言

隨著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，橋梁的建設(shè)施工數(shù)量也越來越多。在這樣的情況下，橋梁的建設(shè)施工質(zhì)量也就越來越受到人們的重視。眾所周知，橋梁裂縫對(duì)于橋梁施工質(zhì)量及其安全都有著極大的影響。因此，在具體的施工之中，施工單位應(yīng)該對(duì)施工技術(shù)加以合理應(yīng)用，并做好裂縫的成因分析及其控制。

1 橋梁施工技術(shù)

1.1 樁基礎(chǔ)施工

1、護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒埋設(shè)中，需要高度重視其深度，并對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定精準(zhǔn)的定位，這樣才可以發(fā)揮出良好的防護(hù)效果。一般情況下，護(hù)筒內(nèi)徑較鉆頭的直徑應(yīng)高出1 米以上，并在頂端設(shè)置一到兩個(gè)開口，以此來保障漿液能從空隙之中順利排出。在施工場(chǎng)地，低于1.5 米的位置通常屬于黏土層，護(hù)筒也僅僅需要埋設(shè)到這個(gè)位置即可。但是如果1.5 米以下依然屬于砂土層，護(hù)筒則需要埋設(shè)更深一些，以此來保障其穩(wěn)定性[1]。

2、沖擊成孔

在此過程中，需按照標(biāo)準(zhǔn)加入水和粘土，以此來保障護(hù)壁性能。為達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，施工單位需要合理調(diào)整沖擊鉆位置，避免斜孔、偏移等情況發(fā)生。同時(shí)，為保障施工范圍符合具體施工要求，施工單位也可以在正式施工之前開展相應(yīng)的試驗(yàn)工作，以此來進(jìn)一步提升孔壁完整性。以下是橋梁樁基沖擊成孔的相關(guān)參數(shù)指標(biāo)：

表1-橋梁樁基沖擊成孔的相關(guān)參數(shù)指標(biāo)

1.2 墩柱與臺(tái)身施工

首先需要按照施工要求來制定具體的施工方案，對(duì)模板的支架結(jié)構(gòu)加以合理設(shè)計(jì)，保障施工與要求完全相符。其次，施工過程中，應(yīng)控制好墩身線性，并對(duì)模板加以合理應(yīng)用，在借助于海綿、橡膠等對(duì)接縫進(jìn)行補(bǔ)充的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步提升墩柱銜接的密實(shí)度。最后，應(yīng)該對(duì)頂面標(biāo)高、模板中心、平面尺寸等仔細(xì)核查，以此來保障施工質(zhì)量。

一般情況下，在水泥澆筑中，應(yīng)通過分層澆筑的方式進(jìn)行施工，厚度大約為30 厘米，每一次的振搗深度在5 厘米以上，10 厘米以下。

另外為防止不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫，重力式橋臺(tái)臺(tái)身和基礎(chǔ)應(yīng)在中線附近設(shè)置1cm 左右的豎向變形縫，縫中可以填充瀝青麻絮。

1.3 鋼筋焊接

鋼筋焊接之前應(yīng)先做好工藝和參數(shù)的統(tǒng)計(jì)工作，并結(jié)合鋼筋的力學(xué)性能、外觀等各方面因素來進(jìn)行試焊檢測(cè)，保障鋼筋焊接質(zhì)量的情況下再進(jìn)行力學(xué)性能和外觀質(zhì)量的檢測(cè)。待到確定所有檢測(cè)內(nèi)容都達(dá)標(biāo)之后，才可以進(jìn)行焊接。橋梁鋼筋的焊接方式包括電弧焊、氣壓焊以及閃光對(duì)焊等。在應(yīng)用電弧焊進(jìn)行焊接時(shí)，一定要保障焊接時(shí)間在5d 以上，如果應(yīng)用到的是單面焊縫，則焊縫的數(shù)量需要適當(dāng)增加一些，并將焊接的時(shí)間控制在10d 以上。這樣才可以讓橋梁鋼筋達(dá)到最佳的焊接效果。

2 橋梁裂縫的成因分析

2.1 溫度原因

在進(jìn)行橋梁施工之中，混凝土澆筑和硬化這兩個(gè)階段都會(huì)受到溫度影響。在澆筑階段，混凝土內(nèi)部的溫度會(huì)升高，在固化階段，混凝土內(nèi)部的溫度會(huì)降低，這些劇烈的溫度變化都很容易讓混凝土出現(xiàn)裂縫，我們也將這種裂縫稱為內(nèi)部約束裂縫。同時(shí)，在混凝土的凝固期，其溫度會(huì)不斷下降，在熱脹冷縮的作用下，混凝土的整體體積就會(huì)逐漸變小，但是在其體積變化的過程中，地基會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一個(gè)約束力，這樣也很容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，我們也將這樣的裂縫稱作外部約束裂縫，這種裂縫會(huì)在完工之后的三個(gè)月甚至更久之后才會(huì)出現(xiàn)。

2.2 銹蝕原因

因?yàn)闃蛄航Y(jié)構(gòu)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣之中，所以各種的氣候條件也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定程度的影響。加之一些施工單位一度降低成本，選擇的材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，這樣的情況就很容易讓混凝土施工過程中出現(xiàn)斷裂情況。在混凝土斷裂之后，混凝土保護(hù)層之中所敷設(shè)的鋼筋也會(huì)直接暴露在空氣之中，進(jìn)而和空氣之中的氧氣、二氧化碳、氯離子等發(fā)生各種的化學(xué)反應(yīng)，這樣就會(huì)導(dǎo)致鋼筋表面腐朽。如果遭到雨水侵襲，鋼筋的腐朽程度就會(huì)進(jìn)一步加重，這樣的情況也會(huì)不斷降低鋼筋構(gòu)件與混凝土之間的結(jié)合性，進(jìn)而引起鋼筋不牢固問題[2]。

2.3 荷載原因

在壓力的荷載作用和次應(yīng)力的作用之下，橋梁也可能會(huì)形成裂縫，這一類的裂縫叫做荷載裂縫。按照誘發(fā)因素可以將荷載裂縫劃分為兩種，其一是直接應(yīng)力所導(dǎo)致的荷載裂縫，其二是二次應(yīng)力所導(dǎo)致的荷載裂縫。通常情況下，比較常見的荷載裂縫都屬于直接應(yīng)力荷載裂縫。直接應(yīng)力荷載裂縫的產(chǎn)生原因主要有三點(diǎn)：

第一，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)比例或數(shù)值不夠合理，設(shè)計(jì)應(yīng)力值比實(shí)際的應(yīng)力值小很多，或者是在設(shè)計(jì)中并未對(duì)施工因素加以全面考慮，所以在施工之中就很容易出現(xiàn)裂縫。

第二，施工過程未得到嚴(yán)格管理，施工作業(yè)并未按照規(guī)定的流程和方法開展，甚至出現(xiàn)不按圖紙施工的情況，這也是導(dǎo)致橋梁荷載裂縫的一個(gè)原因。

第三，橋梁應(yīng)用之后的荷載超過了設(shè)計(jì)荷載，比如地震災(zāi)害的影響、交通事故的碰撞等，都可能導(dǎo)致橋梁裂縫的產(chǎn)生。

3 橋梁裂縫的控制策略

3.1 做好溫度控制

在混凝土攪拌中，應(yīng)注意做好溫度控制，可以采用冷水冷卻的方法來達(dá)到降溫效果。在溫度過高時(shí)，應(yīng)做好散熱作業(yè)，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度應(yīng)力的合理控制。考慮到不同的施工狀況，具體施工中，也可以采用鋪設(shè)冷卻管的方法來進(jìn)行施工，進(jìn)而讓混凝土溫度得到有效控制。入模施工中，應(yīng)盡量避免過低溫度的施工以及過高溫度的施工。混凝土硬化凝固過程中，應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)部溫度的檢測(cè)，必要的情況下需要借助于相應(yīng)的技術(shù)來進(jìn)行降溫處理，比如灑水、覆蓋等。

3.2 避免鋼筋銹蝕

在橋梁施工過程中，要想有效避免鋼筋銹蝕所導(dǎo)致的裂縫，一項(xiàng)至關(guān)重要的內(nèi)容就是做好材料控制。具體施工之中，施工單位應(yīng)該對(duì)所有的施工材料，尤其是鋼筋和混凝土材料進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，并由專業(yè)的質(zhì)檢人員進(jìn)行檢查。混凝土配料過程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來合理配制。在正式澆筑之前，需要在實(shí)驗(yàn)室做好試驗(yàn)，確定合格之后再展開正式的混凝土澆筑施工。如果應(yīng)用到了減水劑或者是其他的外加劑，施工單位應(yīng)根據(jù)實(shí)際的需求對(duì)外加劑添加量加以合理控制。通過這樣的方式，才可以保障鋼筋和混凝土之間的緊密結(jié)合，避免鋼筋銹蝕對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響，進(jìn)而有效防止裂縫產(chǎn)生[3]。

3.3 避免荷載裂縫

首先，在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員以及技術(shù)人員需要對(duì)整體工程的布局加以合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，通過對(duì)施工要求和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的全面考量來制定出合理的施工設(shè)計(jì)，保障橋梁實(shí)際應(yīng)用之中所承受的荷載不超過設(shè)計(jì)荷載。其次，具體施工之中，施工單位一定要做好施工管理，保障所有的工序和流程都嚴(yán)格按照工程方案進(jìn)行，嚴(yán)格禁止不按圖紙施工的行為。

4 結(jié)束語

綜上所述，在橋梁施工之中，裂縫控制是一項(xiàng)最為關(guān)鍵的內(nèi)容。因此，施工單位應(yīng)該正確使用施工技術(shù)，對(duì)橋梁裂縫形成的原因進(jìn)行合理分析，并通過合理化的策略來防止裂縫產(chǎn)生。這樣才可以讓橋梁的施工質(zhì)量得到合理控制，避免裂縫問題對(duì)其質(zhì)量和安全性的不利影響，進(jìn)一步保障橋梁交通安全，為橋梁建設(shè)施工技術(shù)、質(zhì)量的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供出足夠的動(dòng)力。