空心板橋橫向裂縫成因分析與處治措施

王世來

(茂名市交通事務中心，廣東 茂名 525000)

橋梁工程結構的可靠性是保證安全使用的基礎，但是由于多種因素的影響，空心板橋易發生橫向裂縫，不僅會影響到橋梁的整體質量，還會影響到使用壽命與出行安全，因此有必要分析空心板橋橫向裂縫成因并采取必要的處治措施。

1 空心板橋橫向裂縫成因分析

1.1 施工因素

橋梁施工是控制缺陷的關鍵環節，質量的控制效果直接影響到橋梁的使用效果。施工中如果混凝土灌注振搗不充分，混凝土表層會有蜂窩產生，在應力作用下會擴展為橫向裂縫。施工中鋼筋太密，會影響到混凝土的灌注；漏振會發生露筋；模板粗糙，表面不光滑，會導致橫向裂縫的發生；鋼筋如果綁扎太密，但是骨料顆粒太大，混凝土在澆筑中會被卡住；施工中，材料中雜質太多，拌合用水不達標，會導致鋼筋發生腐蝕破壞，耐久性降低；這些不當的施工方法都會導致橫向裂縫的產生。

1.2 環境因素

空心板橋建造地區如果存在特殊的自然條件，會受到環境因素的影響，導致整體強度降低、混凝土發生退化，并引發耐久性降低。空心板橋梁的主要環境因素包括極端溫度的變化、水分、化學物質的侵擾。環境因素引發橋梁發生退化的機理包括硫酸鹽發生侵蝕、堿骨料的作用、凍融循環作用、腐蝕等，而腐蝕是最為常見的破壞機理。后期的維護不到位，加固方案不當，都可能產生橫向裂縫。如鋪裝層過厚，橋梁自身重量的增加；維修加固隨意改變橋梁結構形式，會導致橋梁結構發生破壞；橋面排水不完善，橋面排水滲漏腐蝕結構；支座維修不到位影響支座的約束效果，都會導致橫向裂縫。

1.3 設計因素

設計是保證橋梁可靠使用的關鍵性環節，設計質量的保證可以延緩了橋梁病害的發展，保證橋梁的運營壽命。部分空心板橋受到當時技術水平的約束，前期設計的技術標準均較低。隨著社會的發展，通行量的增加，既有橋梁難以滿足如今的車輛荷載。此外，前期對橋梁結構的選取、橫斷面的確定、跨徑布置不合理，都會導致后期橫向裂縫的發生。設計不全面、完善、細節考慮不夠周到，也是造成橫向裂縫的重要因素。如鋼筋間距取值不合理、位置不合理，計算不準確，截面安全性不足，安全系數取值不準確，沒有全面考慮到自然環境因素收縮、溫度等參數選取不合理等。

1.4 材料因素

混凝土、鋼材等是建橋梁的常用材料，這些材料有自身的特殊性，在不同環境、因素、荷載作用下會產生病害。混凝土、鋼筋等的質量問題是導致橋梁橫向裂縫內在因素；鋼材易發生銹蝕、混凝土易收縮。橋梁結構處于復雜的環境中，各類材料會相互影響，多種原因會導致橋梁橫向裂縫的發生。

2 控制的任務和工作內容

2.1 控制的任務

空心板橋在施工前要明確具體的控制任務，針對施工方案要考慮橋梁內力受到的影響，還要結合變形的參數，確定主梁內力應力，得出變形數據，隨時觀測變形與設計預測值存在的差異并分析原因，提出對策，避免積累誤差。在全橋交工后，要保證橋體的內力狀態與設計相符，外形曲線控制在一定的范圍內，以保證橋面的使用效果。影響施工控制多種因素很多，特別是隨著跨徑的增大，建設規模的增大，不確定性影響因素增多，控制難度較大。

2.2 控制工作內容

空心板橋多采用高次超靜定結構，因此對于成橋線形有著較高的要求。但是由于不同節點存在差異，內力的分配會受到影響。橋梁線形若偏離了設計標準，內力會與設計值存在差距。另外受垂度、溫度、風力與日照影響，力與變形的關系特別復雜。施工要考慮到臨時荷載、混凝土收縮等干擾因素。雖然借助計算可以明確梁體變形，但結構的實際變形控制難以達到預期的結果。計算參數諸如彈性模量、混凝土的收縮徐變系數等與實際工程不一致。在空心板橋在施工中，偏差存在累積性，如不加調整，隨著施工進度的推進，主梁長度不斷增加，設計目標偏離程度會增長，橋體的內力與線形會受到不利的影響。在施工中，要強化觀測與控制。現場觀測內容包括梁的平面位置、垂直度，還要控制主梁標高、變位、溫度等。對于主梁的截面應力狀態要加以控制。在實際工作中，要結合實測參數分析施工預拱度的偏差，保證各梁段的標高，控制橋體線型偏差在合理范圍內。

3 施工中的關鍵技術

3.1 針對主梁的施工

為了保證不同梁段的連接效果，梁端要實施鑿毛處理，且需保證表面清洗干凈。澆筑混凝土時要保證新老混凝土的結合效果，梁段的模板與混凝土發生接觸的部位必要時可涂抹保濕劑。對于梁段要加強養護；施工單位應根據具體的施工組織設計確定過渡墩堆載方式及重量，確保施工過程中過渡墩的安全。

主梁可以采用爬模施工法。主梁中間設橫梁，橫梁施工擬采用在鋼管樁上搭設貝雷桁架的落地支架分次進行澆筑。主梁的外表面要保證平整，施工重點控制主梁的外形尺寸，誤差要控制設計的許可范圍內。為了防止主梁混凝土發生開裂或棱角發生碰損，需要在混凝土強度達到要求后方可進行拆模。主梁因施工工藝需要在梁體上開設孔洞，需要經過設計單位的認可。施工預埋件要注意防銹和美觀。

支架施工的關鍵技術要保證足夠的強度、剛度，施工前要加以預壓，消除非彈性變形存在的影響，還要針對實際的彈性變形量確定立模標高與實際的預拱度。針對現澆段的支架，要保證預壓重量大于此段設計有效載荷的1.2倍。支架立柱要支撐在可靠的地基上，保證澆筑混凝土控制沉降量。現澆段的底模與承重梁間的鋼束張拉要保證主梁與支架間的自由變形，以確保梁體受力后的穩定。

為了保證主梁得以合攏，需要在施工中控制全橋的受力情況，保證橋的線形，這些作為關鍵工序要引起重視。在施工中，要明確主梁的合攏順序、溫度以及工藝。對于合攏段的混凝土施工可以采用預壓重法，這種方法是預先在合攏段的兩端放置水箱，依據合攏位置混凝土重量的50%進行注水壓重操作，在澆注時采用邊澆邊放水的方式。合攏區域的剛性連接要等到壓重水灌注完成后再焊接。混凝土的澆注與養護是關鍵工序。為了有效降低溫度的影響，合攏區域要采用剛性連接，還要盡快澆注混凝土。合攏區域的混凝土澆注要盡可能在低溫條件下進行。在溫度升高后終止，這種施工方式可以避免混凝土受溫度變化影響發生開裂。合攏區域的剛性連接部位作為承力構件，施工中需要保證其穩定性與可靠性。施工中要重點強化預埋件的焊接質量。

橋梁施工采用懸臂掛籃技術時，要按照標準的施工程序進行。施工企業要通過完善的設計和細致的制作才能保證掛籃的安全性。張拉是關鍵的環節之一。張拉前要認真檢查各類機械設備和儀表的狀況，要嚴格按照相關的技術要求進行，通常采取上下左右對稱依次張拉的方式。在張拉預應力筋時，要先校驗其伸長值是否可以保證施工要求，只有實際值合格后才可進行張拉。壓漿也是非常重要的環節。在實施壓漿前，要保證水泥漿的強度達到設計的要求。如果施工中的孔道截面較大，可以采用水泥漿中摻入細砂的方式，還要注意結合溫度的變化控制水泥漿從拌制壓入孔道的時間。施工中要保證水泥漿的持續攪拌。壓漿操作中，要求先壓最低點，逐步過渡到最高點，且操作方法也會存在一定的差異。移動掛籃環節中，要注意掛籃的位置，防止掛籃發生扭曲或偏移。

中線測量是確定中線點與橋軸線存在的偏差，混凝土在徐變、扭轉等條件下，梁體局部會發生變形，與橋梁中心線發生偏離，為了實現邊跨準確合攏，要控制主梁的中線偏差。中線測量的方法是將經緯儀安置主梁中心點上，以另一墩中心線作為視點定向。

3.2 樁基施工

進行下構施工前，要先校核橋體下部的構造，確定基礎控制點和基樁中心點坐標。如發現數據與設計文件存在偏差，要聯系設計部門。橋基樁、引橋墩可采用人工挖孔或機械鉆。基樁可以采用機械成孔，如需人工挖孔需要依據《公路橋涵施工技術規范》的相關要求，以保證施工的安全可靠。樁基成孔需要有護壁，護壁要連續施工。護壁施工采用的混凝土強度要高于C30，及樁身的混凝土等級。樁開挖后到達設計標高后，要經地質勘察部門的認定，還要釬探樁底，如果存在溶洞、軟弱夾層等不良地質條件，要有處理措施。樁基鋼筋骨架的施工要保證穩定性。橋墩下的根樁要提前埋設聲測鋼管，為后續超聲波檢測創造條件，聲測管要保證管內側平順。

對于橋梁的樁基施工要注重測量放樣，測量放樣要保證樁的準確定位。施前工先要分析設計圖，明確測控點， 結合規范， 在施工區域布設置測量控

制網，然后實施測量放樣。測量要保證橋梁墩位中心線的準確定位，然后測放相關樁位的中心線，并設置護樁。

3.3 材料質量的控制

材料進場后，要特別注意檢查預應力鋼材與預應力錨具的質量，使用前要加以檢驗和驗收，還要注意保管方法。預應力鋼材不能采用焊接的連接方式。使用預應力鋼絞線要切除有接頭的部位。預應力鋼束與鋼筋完成張緊后，要注意避免錨頭與鋼束受到撞擊，多余部分要用切割機去除。預應力管道的施工位置要依據設計要求保證定位準確，固定要可靠。管道要保證順直。波紋管要保證剛度，還要保證密水性，接頭處要防止發生漏漿或發生卷口。

4 結束語

空心板橋的施工實踐表明，要結合橋梁的特點分析發生橫向裂縫的關鍵因素，明確施工中的關鍵技術。施工要按照計劃、組織、指揮、協調、控制等基本環節，將質量細化為最佳匹配的實施目標，以標準化管理為基礎，保證施工質量達到了設計標準。