对桥梁施工中的常见问题进行研究

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  摘要:随着国民经济建设的不断发展,桥梁施工技术目前也越来越受到人们的广泛关注。其中,混凝土裂缝是桥梁工程施工中的一个常见问题,值得我们去深入研究。本文主要是分析了桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因,并提出简要的、行之有效的控制方法,以供广大桥梁施工人员参考。
  关键词:桥梁;施工;探讨
  引言
   裂缝是建筑物不可忽略的一个问题,小的裂缝会影响工程建筑的外观,削弱了建筑的美,严重的裂缝更是会引发严重后果。桥梁作为一个整体结构性很强的工程建筑物,其整体抵抗外荷载的能力与各构件的刚度、强度紧密相连。如果桥梁施工中,混凝土出现了裂缝,影响了结构构件的刚度、造成了钢筋的锈蚀、影响了结构的耐久性,都会造成严重的后果。
  一、桥梁施工中混凝土裂缝的成因、分类
   作为桥梁施工中最为常见的一种病害,混凝土开裂的控制已然成为了控制工程质量、延长工程结构使用年限的至关重要的因素之一。混凝土的开裂,从其作为脆性材料的特质来看,是不可避免的。众所周知,混凝土抗拉强度只有抗压强度的0.08~0.13倍,这就使得混凝土有了在几乎所有的工程中带缝工作的特质。因此,在桥梁施工中,首要控制的就是危害性大的混凝土裂缝。下面笔者就从工程实践出发,阐述桥梁施工中裂缝产生的几点原因。
  1、混凝土自身收缩产生裂缝
   作为最常见的混凝土裂缝,收缩裂缝的严重与否与外部的养护环境息息相关。混凝土浇筑后,若是水泥未完成硬化时,其水化反应过于激烈,骨料因为水分的急剧蒸发而下沉。骨料下沉之后,混凝土在初步硬化完成后的水分、湿度渐渐减少的过程中,内外收缩不均匀,造成外部拉应力的产生进而有了收缩裂缝的形成。
  2.温度变化引发的裂缝
   和一般的建筑物不一样,桥梁所用的混凝土是大量的。大体积混凝土在浇筑的过程中势必会产生极大的水化热,若是养护方法不得当,采取措施不可取,混凝土就会因为内外部的温度差值过大而产生很大的温度应力。这种温度应力就造成了混凝土裂缝的产生。
  3.桥梁基础变形引发的裂缝
   桥梁的地基基础较为特殊,因为桥梁本身跨度大,宽度窄的工程特性,其地基也是分布于窄长的条状区域内。若是某个基础因为沉降而发生了位置的偏移,其产生的附加应力是巨大的,混凝土的抗拉能力不能承受此附加应力时,就会产生裂缝。
  4.施工工艺引发的裂缝
   桥梁的施工工艺不仅是控制裂缝的关键,更是整体质量控制的关键。选择好的施工工艺往往事半功倍。一般一下的几种不良施工工艺均会使桥梁结构产生裂缝。
   在浇筑混凝土之前,没有注意支架结构的稳定性,在浇筑后,支架因为各种原因发生沉降、变形的话,都会引起混凝土的变形,进而导致裂缝的产生。另外,模板易变形,不稳定,过早的拆卸支护模板也都会引发混凝土裂缝。
   施工现场常有混凝土坍落度不符合要求,和易性达不到规范,浇筑的混凝土就会有裂缝。在这一点上,要尽量使混凝土搅拌合理化,尽量缩短运输的时间。
   混凝土的浇筑没能按照规范施工方法进行施工,使得蜂窝、麻面出现在混凝土中,造成应力的不均匀性,促使了裂缝的产生。
   混凝土养护方法不得当,整体的强度没能达到设计要求,不能承担荷载自然会有裂缝产生。
  5.支护结构未能及时拆除
   支护结构未能及时拆除,这就是未能及时进行结构的体系转换,其受力就完全不一样,且同时支护结构还限制了桥梁向两边的自由变形,会产生裂缝。
  6.控制桥梁施工中混凝土裂缝的有效方法
   桥梁施工中的裂缝控制不能以补救为主,要形成以主动抗裂的施工规范。
  二、桥梁裂缝控制技术
  1.施工原材料要严格控制质量
   施工工艺的控制是保证混凝土裂缝产生得少的关键,但是,这一切的前提就是要保证混凝土原材料一定要满足要求。一些骨料中的含水情况会改变混凝土的水灰比,對坍落度和密实性的影响极大;砂、石中的含泥量等等也会影响拌制混凝土时的用水量控制。在施工前,要对钢筋、水泥、砂石等等进行严格的检验,确保施工质量。对于变异性较大的砂、石材料,更是要加强检验。从这个角度出发,一般来讲,选择的原材料质量等级要高,如选择级配均匀并且热膨胀系数小、含泥量少的骨料,能够降低石灰的用量,进而间接地减少了水化热,较少了出现裂缝的可能。更要注意的就是原材料的保养问题,在雨季或是特别炎热的季节,要注意骨料、砂石的含水量控制。
  2.混凝土施工工艺控制
   正如上所述, 用符合要求的原材料, 要根据规范进行混凝土的拌制。拌制混凝土时,要注意拌合的连续性,运输的快捷性,以及拌合时整体钢筋笼、架的位置不被移动。浇筑
  混凝土之前,支架、模板要进行先一步的检查,确保各控制因素如刚度,厚度等满足要求才能进行下面一步的施工工作。对于预制的构件要保存得当,确保构件正放,同时支点等要尽量保持在同一直线。若要吊装至施工现场的,起吊点也要进行精确地判断,避免梁、柱等在运输的过程中拉裂。施工时时刻注意支架、模板的位置和变形。若是采用的木头模板,要事先将之用水浇透,防止因为模板的胀起将混凝土拉裂;脱模的时候,要确保平稳,防止剧烈的敲击和冲击。浇筑时,要注意振捣的连续性、均匀性、规范性,避免出现过振和漏振现象而致使混凝土表面粗骨料的集中以及麻面、蜂窝、裂缝的产生。具体一点来说,在采用振捣棒振捣时,要注意观察混凝土的流动,等到混凝土的下沉趋于停止,气泡也不再冒出,就能慢慢的将振捣棒边振捣边提起。这样规范的施工能够避免混凝土的内在缺陷,大大保证了桥梁结构的整体强度。
  3.加强混凝土的养护
   养护作为桥梁混凝土施工的最后一道工序对混凝土的质量影响也越来越大。桥梁混凝土养护是确保新浇筑混凝土在一定的时间内,在一个适当的温度、湿度环境中硬化,并顺利的达到设计强度及其它技术指标。因此,在某种意义上讲,养护就是在一定时间内控制混凝土的湿度、温度。虽然大家都知道养护的重要性,但是,在施工过程中往往很多施工人员却忽视混凝土的养护工作,从而导致混凝土出现裂缝、强度不够等质量问题,这严重影响了桥梁工程混凝土的质量,影响了桥梁结构的受力性能及安全性,甚至会影响桥梁的使用功能,降低其使用寿命。
   混凝土的养护至关重要。对终凝后的混凝土进行及时性的覆盖、洒水,覆盖土工布、土工膜等等,避免因为水分急剧流失和温度急剧变化以及外力突然干扰而产生的裂缝。养护
  的时间也要保证,绝对不能因为赶工期而刻意减少养护时间。一般来说,养护时间不得小于7天,有明确抗渗要求的混凝土构件,养护时间不得小于14天。根据桥梁结构部位的不同及施工条件的不同,一般可以采取覆盖保湿养护法及喷膜养护法。
   (1)覆盖保湿养护
   覆盖保湿养护法顾名思义就是在混凝土浇筑完成后,采用土工布、草袋、塑料薄膜等材料进行覆盖,然后定期洒水,保证混凝土周围的湿润程度满足其硬化要求。一般桥梁结构物都有外观质量的要求,比如对立柱、墩身、箱梁等结构物,应该采用吸水性能好,自身稳定性高的优质、洁净的土工布进行覆盖、包裹,并每隔一段时间派专人洒水,确保混凝土表面湿润,其养护时间一般为14天。养护用水必须是洁净的无有害物质的河水、湖水、自来水、地下水等。
   (2)喷膜养护
   喷膜养护是指混凝土浇筑完成,拆模后立即将一种化学养护剂均匀地喷涂在其表面,使之形成一层密封的薄膜,阻止混凝土内部的水挥发,确保混凝土硬化过程中的湿度要求。但是,由于化学养护剂目前尚缺乏有效的管理机制,从而导致市场上的品种五花八门。采用喷膜养护时,必须采用性能稳定、优质的化学养护剂,并与使用前进行试验。桥梁工程中的翻模施工高墩、塔柱、挂蓝悬浇梁等结构通常受到空间、时间等因素的影响而不得不采用喷膜法养护。
  4.其他措施
   现今的桥梁施工所涉及到的体系转换时多种多样的,在施工时,要结合桥梁的体系转换,即施工顺序来进行裂缝的控制。施工时,不能将施工的顺序随意地进行改变,以免引起巨大的附加应力引发裂缝。在施工的技术方案中,设计人员、施工单位和监理单位要将混凝土的温度控制、养护拆模做好,三方交底,加强人员监督管理,落实责任制。在行业内,将桥梁施工混凝土裂缝的成因和防治形成课题,将发展起来的低预应力计算方法、结构转换变化等和裂缝的防治结合起来。
  三、结束语
   综上所述,混凝土裂缝控制技术是一项多样化的系统工程,它涉及到方方面面,是非常关键的一道工序,不容忽视。首先,要求施工人员在思想意识上提高,其次,在施工过程中加强管理,采取正确合理的施工方法。以提高社会经济效益,建造优质桥梁工程。
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