桥梁施工技术和裂缝成因分析

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  摘  要:桥梁建设工作需要有科学的施工手段的支持。建设现代桥梁时,施工单位需要根据建设方案来确定具体的桥梁施工技术手段。施工建设期间不仅需要需要建设出合适的桥梁结构系统,还要根据常见的质量缺陷,展开针对性保护工作。本文以常见的桥梁工程建设条件为准,探讨搭建桥梁中主要使用的施工技术,并分析桥梁裂缝的形成原因。
  关键词:桥梁工程;施工技术;裂缝成因;处理方法
  桥梁工程在国家经济提升以及交通运输环节中发挥重要作用,因此我国也在根据桥梁建设需求不断提升施工水平,使桥梁的稳定性提升的同时,也丰富了桥梁的形式。在新时期落实桥梁施工建设工作时,必须要注重施工技术的选用,还要通过桥梁保护工作来解决隐患问题。现根据桥梁建设经验,探索桥梁裂缝的形成原因与正确的施工技术应用方法。
  1 桥梁施工技术的基本要点
  1.1 过渡段施工技术
  使用新型桥梁施工技术时,施工者应当针对过渡段的施工问题,选用标准的桥梁施工手段应对路基与地基两个系统存有的沉降问题,在过渡段展开专门的施工建设工作,可用的技术手段包括台背填筑、桥头搭板以及增设筋土工网等方法。
  采用分层压实技术时,应当注意控制厚度,选用施工材料时,应当对材料的压实度进行了解,优先运用更容易被压实的可靠材料。如果路基顶面与压实区域的距离比较短,可使用振动型或者小型压路机。很多桥梁都可以使用分层碾压与填筑的方法,一个阶段的桥梁构建工作结束之后,应当立即检测压实情况。构造物与压实物必须尽量接近,建设路基部位时,需把握倾斜角度,缩短压路机设备的碾轮之间的距离。后期桥梁填筑施工中,应当注重刚过度技术原理,适时完成回填的工作,选择回填材料时则应当注重运用水泥改良土以及灰土材料,这类材料属于半刚性的材料。台背区域的位置比较特殊,展开碾压施工活动时,容易被破坏,压实回填区域时也许运用小型压路机,注意桥梁承重情况。
  1.2 焊接施工工艺
  展开焊接作业时,必须要做好焊接钢筋材料的工作。根据桥梁的整体规模确定钢筋的数量,设置焊接参数与焊接工艺技术,在实施焊接施工过程中,应当做好试焊工作,针对力学性能要求要确定焊接手段的不足之处,检测焊接处的完整性,试焊过程中没有问题之后,才能对桥梁进行正式的焊接处理工作,未完成施工建设工作的桥梁需要有完善的防护系统,以预防风雨或者降温等自然现象给桥梁质量带去的问题。处理双面焊缝时,应当使用电弧焊技术,如果不能有效处理,才能通过单面焊缝完成施工任务。控制接头焊缝的尺寸。避免在最大弯矩处进行焊接处理工作。
  2 裂缝问题的形成原因
  2.1 施工材料带来的桥梁裂缝
  混凝土与钢筋都是桥梁建设中的主要材料,这两种材料提升了桥梁的整体强度的同时,也给桥梁带去了裂缝问题。混凝土出现收缩现象后,由该材料构成的构件就会随之出现裂缝,收缩现象包括自生收缩、缩水收缩与塑性收缩等,浇筑混凝土一段时间之后,混凝土内部的水泥材料会出现激烈的水化反应,产生分子链之后,水分将会以相对较快的速度蒸发,骨料大量下沉后,混凝土还未形成完全硬化的状态,进而出现塑性收缩的情况。骨料下沉之后,会受到钢筋材料的阻挡,顺延钢筋材料的方向产生裂缝问题。混凝土经过初步硬化的阶段之后,表层区域的水分快速蒸发,湿度逐步降低,混凝土的体积随之缩小,形成缩水收缩的现象。
  除了混凝土之外,钢筋材料给桥梁带去的影响也比较明显。如果给桥梁应用的钢筋存有锈蚀的情况,桥梁的构造系统将会产生不稳定因素。使用的材料的保护层为发挥作用,施工单位未展开防腐工作,钢筋就会产生锈蚀的问题。
  2.2 温度变动带来的桥梁裂缝
  混凝土桥梁属于大体积混凝土工程,在浇筑过程中,混凝土内会产生较大的水化热,如果采取的措施不当,会造成混凝土内外的温差过大,产生较大的温差应力,从而导致混凝土产生裂缝。
  2.3 荷载作用导致的裂缝
  钢筋混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,又可细分为直接应力裂缝、次应力裂缝两种。承受拉(轴)力和弯矩的钢筋混凝土构件在横截面会产生一维的拉应力,承受剪力和扭矩及其他复合受力结构则会出现主拉应力,它们都可能会在垂直于主拉应力的方向产生裂缝。裂缝一般沿构件宽度方向贯通部分截面或全截面。根据截面形状的不同,荷载裂缝的形态也会有所不同。
  2.4 施工方法不当
  支架地基未压实、基础承载力不够,浇筑混凝土后支架产生不均匀沉降;支架刚度、强度、稳定性不足或模板刚度不足,浇筑混凝土中,混凝土自重及侧向压力迫使模板变形;过早拆模或野蛮拆模引起的裂缝;混凝土搅拌、运输时间长,引起混凝土坍落度过低,和易性不好;混凝土配合比不符合规范要求,水泥、碎石、砂、外加剂、外掺料等不符合规范要求;擅自更改设计水灰比,从而导致混凝土凝结硬化时收缩量增加;混凝土未能严格按规范要求分层、分段浇筑,混凝土浇筑不连续;施工缝处理不到位;混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻而、空洞等,削弱了截面承载力,引起钢筋锈蚀等;混凝土养护措施不当,使得混凝土的结构强度未达到设计目标。
  3 防治桥梁裂缝的可靠方法
  为尽量避免荷载裂缝的出现,应尽量避免结构突变或断面突变;如果结构突变不可避免,则应做好细部处理,如转角处做圆角,突变处做成渐变过渡,同时加强构造配筋或斜向钢筋等。为防止混凝土收缩和温度变化引起的裂缝,可增加构造配筋,以提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁结构。为防止筋锈蚀引起的裂缝,设计中应严格按照规范要求控制裂缝宽度,采用足够的保护层厚度及防腐混凝土。
  绑扎钢筋之前,首先应进行彻底的除锈去污以确保使用的钢筋质量。钢筋先集中加工,加工成型后运至现场进行安装,安装时严格把握钢筋的间距。钢筋规格、型号、数量、间距、几何尺寸、接头位置及质量等均应符合设计图纸和施工规范的要求,并严格做好原材料和接头试验。钢筋层间距对混凝土构件的受力性能影响显著,但钢筋保护层厚度不够却严重影响桥梁的使用寿命,尤其是在复杂恶劣的腐蚀环境下,因此,在钢筋层间应留有足够的间距,钢筋外层与模板间应设置具备一定厚度的混凝土垫块。针对具体工程,应对模板及其支架的承载能力、刚度和稳定性进行校核,不能盲目依照经验和类似工程照搬使用。
  4 结束语
  施工人员建设桥梁时,应当利用已有的施工资源來合理安排各个环节的建设任务,本文除了介绍常用桥梁施工技术的使用方法之外,还探讨了裂缝相关的问题。保持桥梁结构的稳定性的同时,不能忽视桥面区域的缺陷,必须从多个角度出发全面保护桥梁,在施工阶段也应当展开必要的监理工作,确保桥梁工程可以长期保持完整,满足水上交通应用需要。
  参考文献
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