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公路桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因

2018-07-11

山西建筑 2018年16期
关键词:施工人员桥梁裂缝

刘 佳

(山西交通控股集团有限公司运城南高速公路分公司,山西 运城 044000)

0 引言

随着交通运输业的蓬勃发展,对道路和桥梁的需求也越来越多样化,而桥梁施工作业作为公路施工工程的关键部分,其质量水平的高低与整体桥梁施工质量有着密切联系,尤其对桥梁施工裂缝处理工作提出新的要求。因此,在公路桥梁施工过程中,必须加强对施工质量监管力度,减少对桥梁结构的损害,提高公路使用年限,为人们以及车辆提供安全保障,进而促进公路施工行业的健康发展。

1 公路桥梁施工中出现桥梁裂缝的常见原因

1.1 公路施工混凝土结构因素

在桥梁施工中主要的材料就是混凝土结构,而在混凝土结构中含有大量的间隙、粗孔等。若在施工过程中混凝土结构中出现大量水分[1],不仅会对混凝土自身的特性产生影响,而且会使混凝土发生收缩,进而导致桥梁施工中桥面出现裂缝。

例如:某桥梁项目施工中的工程概况如下,K1+722冲口高架大桥,上构采用9×30 m(左幅)、8×30 m(右幅)先简支后连续预应力混凝土T梁,下构桥台采用柱式台,桩基础,桥墩为柱式墩,桩基础。而在施工过程中发现桥梁出现裂缝的原因是由于桥梁混凝土采用高强度混凝土,混凝土自身收缩徐变影响较大,属于早期初凝、终凝前产生的自身收缩裂纹。

1.2 温度变化引起的裂缝

在实地施工现场中,受温度等天气环境的影响较大,一旦温度发生变化就会使桥梁施工中的混凝土出现热胀冷缩现象,这是引起桥梁施工中出现裂缝的主要原因。在施工过程中,混凝土内部会出现水热化现象,如果外部温度发生变化,就会使混凝土内外温差差异过大,易产生变形,若不及时进行处理,混凝土内部结构会出现温度应力,而一旦温度应力超过混凝土的抗拉强度就会产生裂缝。

1.3 结构性改变

第一方面,受化学反应的影响导致结构性变化。在桥梁施工过程中,混凝土结构建设与各种化学反应有着密切联系,若对各种化学反应进行有效控制,不仅能达到预期的建设效果,而且减少桥梁裂缝情况的出现几率。但是在实际施工过程中,由于项目施工人员对化学反应操作不当,使化学副反应发生。例如,混凝土骨料中的活性硅与地下水中的碱性物质、水泥等物质会发生膨化反应;硫酸铁在水泥水化过程中会产生铝酸钙,致使混凝土出现膨胀而造成的局部拉力升高。此外,在现场施工时,由于部分有害的化学反应等因素影响,使混凝土的渗透性减少,增加钢筋生锈、器质性病变等情况的发生机会,进而产生裂缝。第二方面,因安置不当而引起的桥梁裂缝情况。在施工中,一旦部分施工所必需的支撑构件与受力装置安装不合理,就会导致桥梁施工中产生裂缝现象[2]。在桥面施工过程中,经常发生安装不到位的情况有布置锚垫板部位出现错误,错垫的错度板的板后螺旋筋安装不规范,锚垫板和铺垫板安置不牢固,这些都会导致预应力建筑构件在张开过程中出现开裂;在落架联箱梁时,常发生的出错状况主要有在开展由简支梁至连续受力系统的变换过程中为按照施工方案进行操作,导致在对连续梁负弯矩区实施简支时,受落架安置不合理或时间过长等因素影响,导致安装的张力强度未达到预期的设计标准,最终导致梁底部位发生横向开裂。

1.4 施工工艺质量问题

在桥梁施工过程中,若没有对施工前的地质、材料等情况进行严格把关,未制定合理的施工计划,就会导致在施工过程中出现各种各样的裂缝情况。不同的原因对裂缝的部位、走向和宽度也会有不同的影响。具体内容如下:

1)保护混凝土的土层过厚或者钢筋结构出现变形,就会使桥梁在承受负弯矩时的受力筋保护层加厚,致使构件的高度有所减少,进而导致在受力钢筋垂直方向因受力不均而出现裂缝现象。

2)在混凝土压实和振捣过程中未密实,铺设不均匀,进而导致混凝土结构内出现蜂窝、麻面以及空洞等,这些都是造成桥梁裂缝的重要原因之一。

3)若在浇筑混凝土过程中[3],速度过快,就会使混凝土的流动性变差,致使混凝土在硬化前出现沉降不实的情况,在硬化后沉实过大,在这硬化期间就会产生裂缝。

4)收缩裂缝主要是由于混凝土在搅拌和运输过程中水分过快蒸发,从而造成混凝土的坍落度降低,形成裂缝。

5)在桥梁混凝土初期养护中,因天气等环境变化的影响,致使混凝土表面出现规则不一的收缩情况,这是产生桥梁裂缝的原因之一。

1.5 基础变形导致裂缝

根据桥梁施工项目情况,大多数的桥梁施工跨度较大,而跨度的比例又比较小,就会使地基出现竖立的不均匀的情况,这样就会因地基变形而出现裂缝的情况。这样的变化虽然比率非常小,但也会对整个工程造成严重影响,势必对整个桥梁施工工程的进度造成阻碍,这也是桥梁产生裂缝的因素之一。

如:在桥梁施工中常出现以下几种裂缝情况,详见表1。

表1 公路桥梁裂缝的依据

2 公路桥梁裂缝处理措施

2.1 提高质量安全意识教育

第一,对相关项目的施工人员进行全面的质量安全意识教育,增强施工人员的责任感,充分调动桥梁施工人员的积极性,树立“质量就是效益”的施工理念。第二,加强相关技术人员的专业能力技术培训,尤其针对特殊项目的技术人员的培养,提高施工人员的专业技能。第三,对于一些特殊岗位的工作人员需要持证上岗,不准未经培训取得合格证上岗操作。

2.2 对施工材料进行严格把关

在桥梁施工过程中需要对施工材料的使用进行严格控制。其中包括对施工所用的水泥、砂石、钢筋、碎石等材料进行检验,一旦发现材料的质量不合格,就应立即停止使用,以免因质量问题对施工进度与桥梁施工强度产生重大影响。此外,在实际施工过程中,因天气、温度等环境变化,对材料的使用都有一定影响,这就需要相关技术人员在使用前对材料的含水量、质量等情况进行检查,确保材料质量的安全,这样在施工过程中就不易发生裂缝等问题。

2.3 加强桥梁裂缝防治举措

首先,在设计施工前,要准确算出道路和桥梁的负载量,从而设计出满足车流量负载的道路宽度。其次,加大对车辆载重的控制,尤其是对超重车辆的严格把控。因路面裂缝存在着巨大的安全隐患[4],因此,必须对路面裂缝现象进行严格监督,一旦发现道路和桥梁存在裂缝问题,应及时采取补救措施,对已经出现裂缝的位置进行修补,以防造成更为严重的问题。

例如:某工程施工中出现桥梁裂缝,相关技术人员采取的裂缝加固示意图,如图1所示。

2.4 地基变形的防护措施

防止因地基变形而造成破坏的现象出现,桥梁建设者应做好以下两方面:第一方面,在设计施工前,应交给专业的地质勘探团队对现场进行勘察,提供真实、有效、准确的地质资料。按照准确的地质勘探数据对桥梁进行合理规划设计,还需要对地基沉降进行分析,严格把控施工技术和工程质量关卡。第二方面,在施工过程中,应严格按照设计要求进行施工,把好材料关,必须按照相关施工规范要求进行施工,设置好专门的水准点和沉降点,把握整个施工过程中的地基状态,从而避免在施工过程中因地基产生变形,而造成桥梁裂缝的现象发生。

3 结语

在桥梁工程中,受地质、施工等条件的影响,经常会对施工的质量、安全以及工作效率有很大影响。在实际施工过程中,经常会因多种原因而导致桥梁裂缝的情况发生,对桥梁造成破坏,从而对施工人员的安全、工程质量以及施工进度等方面都造成严重隐患。因此,施工人员就针对上述情况,在桥梁建设过程中,采取有效措施,以此来保证施工的质量问题,提高了施工效率,为桥梁工程进度的顺利进行提供保障。

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