桥梁施工技术及裂缝成因

(整期优先)网络出版时间:2016-03-13
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桥梁施工技术及裂缝成因

赵其良

赵其良

中铁十八局集团有限公司第三工程有限公司安徽合肥230000

摘要:桥梁工程是交通建筑工程的重要组成部分,它的质量高低决定着国家经济的发展。尤其是近年来社会的飞速发展促进了交通业的进步,因此桥梁也在社会经济的推动中占据重要作用。但是由于桥梁工程在使用的过程中会出现裂缝的现象,这大大缩短了桥梁的使用寿命。本文将从桥梁施工的技术进行研究,分析其裂缝成因,从而提出合理的解决方案。

关键词:桥梁;施工技术;裂缝成因

桥梁施工中裂缝问题制约了交通经济的发展,它成为施工者和人们关注的核心,裂缝的发生不仅仅给施工企业造成财产损失,也会对广大人民的生命安全造成威胁。而引起桥梁施工裂缝的主要原因便是施工技术,如果不断的对施工技术进行提高,将会使得桥梁工程裂缝得到改善,本文将对此详细分析。

1桥梁施工中的技术分析

1.1桩基础

关于设置桩基础的工作过程中,主要用到的技术有两种,它们分别是挖孔和钻孔灌注桩,其中在桥梁施工中使用最多的是钻孔灌注桩,它主要是利用各种方法在土地上进行钻一定要求的孔,然后根据其施工的要求设立高度,从而完成钻孔技术,当标准的孔径被钻好,把用钢筋焊接好的铁笼或者骨架模型放入其中,并用混凝土对其进行浇筑。这种技术的要求相对较高,需要专业的施工技术人员严格按照施工标准进行施工,以保证工程的质量。

1.2护筒的埋设工作

护筒埋设是对上述过程中桩基础进行防护。它在施工过程中具有一定的定位作用,它也具有一定的导向功能,它是对桥梁的保护。它能保护孔径口免受泥浆的侵入以及可以避免桥梁的坍塌等,在进行施工时,需要严密、精确的施工技术方能完成。它的埋设主要在两种土壤中进行,但都有相应的要求,在黏性土中的深度应比砂土少0.5米左右,同时在它的顶端应设置两个溢浆小孔,以保证下一步工作的顺利进行。

1.3冲击成孔工作

冲击成孔是指将黏土和水混合成浆,并使得冲击成的浆变成护壁。这步工作的进行需要注意三个方面:第一,在冲击工作实施前需要在护筒里加入足够的黏土和适宜比例的水,以使得能够保证浆的形成;第二,在冲击工作进行时应注意要垂直于护筒,并保持在护筒的中心,以防止桩的位置发生移动或者打出的孔偏斜;同时应控制锤的高度和冲击的程度以及注意偏差的范围;第三,在冲击过程中还应该注意补充黏土的量,以使得护壁逐渐坚实。

1.4墩柱及台身工作

墩柱及台身工作量比较大,因而更需要注重施工的细节和技术。在进行建造桥柱时,首先要进行钢筋的捆绑,其次在建造桥台时应注意片石的选择,还应注意片石和混凝土的比例关系,最后要把桥柱和桥墩结合的部位埋进土里,然后用混凝土进行浇筑。用混凝土进行浇筑时,要充分进行搅拌,以提高其坚实度。另外,在混凝土浇筑时是分层进行浇筑的。

1.5钢筋焊接工作

钢筋是保持桥梁稳定的基础构件,它的稳定直接决定了桥梁的稳定,因此在施工中应注意钢筋焊接技术的实施,这决定了整个桥梁的质量。钢筋焊接首先需要了解焊接的工艺和焊接参数,然后根据这些进行焊接;其次,在处理焊接接口时,应根据不同的要求选择不同的焊接工具;最后根据是双面还是单面电弧焊来选择焊缝的长度,以使得钢筋的弯曲位置和电焊完美对接,从而提高桥梁工程的质量。

2桥梁施工中裂缝的分类

桥梁中裂缝的分类依据大都是以裂缝的宽度进行计算的,从这个角度可以把裂缝简单的分为两类,即肉眼可以看得见的裂缝和肉眼不可见的裂缝,用专业术语来说便是宏观裂缝和微观裂缝。它们通常以毫米做单位进行计算,如果裂缝宽度在0.05毫米以上,便视为宏观裂缝;如果裂缝在0.05毫米以下则为微观裂缝。但是裂缝只有发展到一定程度才会对桥梁造成损害,也就是说当桥梁承受的压力没有超过限度时便不会造成严重损失。通常对于裂缝来说,在0.3毫米以内且不会再扩大的宏观裂缝和桥梁不超载的微观裂缝都属于安全范围内的裂缝。

3桥梁施工中裂缝的成因

3.1由于地基的变形

地基是桥梁的承载结构,如果地基发生形变必然导致裂缝的产生,其主要原因是受到太大的应力以至于超过了混凝土的抵抗能力。地基的变形包括两种,一种是水平方向上的变形,一种是垂直方向上的变形。对于水平方向来说,如果地基发生较大的位置移动将会导致地基变形,对于垂直方向来说,最容易出现的便是不均匀的沉降现象,而这两种均会导致桥梁受到较大的应力作用,当应力逐渐积累逐渐增大,裂缝便自然而然的形成了。

3.2由于温度的改变

温度原因也是导致混凝土出现裂缝的最常见的因素。混凝土的性质特殊,它容易产生裂缝,尤其容易受到温度的影响,它受热会发生膨胀、遇冷会产生收缩,因此在桥梁乃至整个建筑行业中,混凝土的养护是最为核心的问题。桥梁中混凝土出现裂缝最主要的原因便是在混凝土的浇筑阶段,这个过程是放热阶段,由于受热会使得混凝土发生膨胀,当外界环境温度改变时,会产生应力,当应力达到一定程度时便会出现混凝土裂缝。

3.3由于荷载

荷载也是导致裂缝产生的原因之一。荷载会对桥梁造成次应力,从而使得桥梁的裂缝生成。其中荷载主要包括三个方面:即是静止荷载、运动荷载以及本身的荷载。而产生裂缝的原因也包括两个方面,即直接影响和次应力影响。在施工过程中如果不重视施工的工序,使得桥梁受到各种荷载的作用产生次应力,将会很容易导致裂缝的发生。

3.4由于钢筋的锈蚀

钢筋通常是由混凝土包被的,当钢筋出现锈蚀时会导致混凝土出现裂缝甚至脱皮的现象,这严重影响了桥梁的承载,这种现象的发生是由于施工技术不得当而造成的。施工技术的不得当导致了在混凝土浇筑过程中混凝土的厚度不够,因此导致了钢筋不能完全被混凝土所保护,故而造成了钢筋与空气的某些气体发生反应,从而出现锈蚀现象。锈蚀一旦发生,会使得钢筋的体积增加,在原来的基础上,会占据混凝土原有的面积,因此会使混凝土出现裂缝,也大大降低了桥梁的承载能力和使用寿命。

3.5由于混凝土的收缩

同样,混凝土收缩也会导致桥梁裂缝的产生。混凝土的主要成分是水泥,当混凝土在变干的过程中,水泥会与空气中的某些物质发生反应,从而导致混凝土发生收缩的现象。另外,由于桥梁是曝晒在阳光下,这将会导致混凝土的水分逐渐蒸发,如果没有水分,混凝土很容易发生收缩。这就需要企业对混凝土进行养护,以降低裂缝产生。

4桥梁施工中裂缝防治的有效措施

桥梁施工中裂缝的产生在所难免,以现在的技术不可能将裂缝完全消除,但可以从根本上进行防治,以提高桥梁的使用寿命。上文分析了裂缝产生的原因,可以根据其产生的原因对裂缝加以防治。主要有以下四个方面:第一,混凝土的质量问题。混凝土的质量直接决定着桥梁工程的质量,在进行施工前,要保证所采购的混凝土是符合建筑要求的。质量好的混凝土能够抵抗较大的应力,因而也不容易发生裂缝现象,从而提高了桥梁的使用寿命。第二,要减少施工中的荷载。这要求施工人员要有过硬的理论知识和专业技术,并要把施工材料放置在合理的位置,然后严格执行施工图纸,不得私自修改。第三,要尽可能的降低温度差,热胀冷缩是混凝土的性质,因此要根据这个性质来防止混凝土发生裂缝的方法只有降低温差;第四,对于钢筋锈蚀来说,应该加厚混凝土保护层,选择质量相对较好的钢筋材料。

5总结

桥梁裂缝是在交通建筑工程中常有的现象,但只要合理的运用施工材料、提高施工技术、加强施工管理,便可以使桥梁施工裂缝的出现率降到最低。这不仅仅能延长桥梁的使用寿命,促进交通业的发展,也很大程度的促进了国家经济的发展。不断的针对裂缝进行原因分析,并根据其原因提出解决措施,将会大大提高我国的桥梁工程质量。

参考文献

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