1、1高速公路桥梁施工中所遇的裂缝问题及解决途径摘 要:受到自然因素的影响,再加上人为主观因素的影响,高速公路桥梁在施工中,由于气温的变化,施工方法方面的问题,导致桥梁面板在施工过程中易产生裂缝。桥梁裂缝对其施工质量和使用寿命的影响是最直接的。在高速公路施工中,要结合施工实践,对高速公路桥梁桥面板施工裂缝产生的原因进行分析,并提出相应的整改措施,找到解决问题的根本途径。 关键词:高速公路; 桥梁施工 ;裂缝问题;解决途径 中图分类号:TU7 文献标识码:A 一、高速公路桥梁施工裂缝产生的原因 高速公路桥梁面板施工裂缝现象比较常见,其形成的原因较为繁多复杂,主要有以下几种: (一)桥梁在静荷载和动荷
2、载的影响下,产生直接应力裂缝和次应力裂缝等结构性裂缝,其产生的原因是:在安装等施工期间,施工设备和材料随意堆放,给桥面带来超出规定范围的荷载;在起吊、运输的过程中,缺乏对预制结构受力的通盘考虑,而且由于没有严格遵循设计图纸的施工程序施工,从而导致结构受力模式的改变;局部施工中,某些部位结构的工作状态计算不准确,从而致使结构开裂;在进行受力构件凿孔的过程中,在空洞附近会出现绕射现象,由此产生的应力集中成为荷载裂缝的诱因。 2(二)高速公路桥梁施工时间长,因此将承受各种气候温度变化的影响。在外部环境发生变化的同时,桥梁的内部的温度也会发生一定程度的变化,尤其是具有热胀冷缩性质的混凝土,在外界温度的
3、影响下,结构产生的应力为了突破外部约束,当应力超过混凝土所能承受的最大抗拉强度,容易发生变形。引起桥梁内部温度变化的因素有:四季温差的变化,虽然变化有过渡的阶段,但长时间的年温差对桥梁的结构仍然会使其产生纵向位移,引起温度的裂缝,这种情况常见拱桥和钢架桥等;桥面、桥梁和侧面等在太阳直晒下,不同部位的温度变化会呈不均匀状态,局部的拉应力变大,由此结构的局部会产生温度裂缝;温度的突然下降,譬如冷空气的突然来袭,桥的外部温度急速下降,而内部的温度变化较慢,温度的不均导致裂缝出现;冬季施工过程中,由于没有采用必要的养护措施,致使内外温度不均,由此产生裂缝。 (三)桥梁实际施工中,收缩裂缝是混凝土施工常
4、见的现象:塑性收缩,在浇筑混凝土之后的四五个小时内,水泥产生激烈的水化反应,反应的过程中,出现泌水等现象,混凝土由于失水过多而收缩;干缩,在混凝土凝结成块后,表层水分蒸发使得混凝土温度慢慢降低,体积也随之缩小,混凝土需要承受一定的收缩拉力,而拉力超出混凝土的承受能力,就会产生裂缝;空气中的二氧化碳含量过高,与水泥、水等发生化学反应,容易产生炭化收缩。 二、高速公路桥梁施工裂缝处理的方法 (一)施工过程中的荷载控制 荷载产生的裂缝属于结构性问题,因此我们可以在施工过程中加以预防处理: 1.施工前认真解读施工图纸,3了解设计者的设计意图以及技术要求,在了解桥梁结构的全部受力特征,并掌握各分部的荷载
5、大小之后,方可制定施工规范。 2.在制定施工规范的时候,要以科学合理的施工顺序为引导线,说明操作程序,譬如控制梁板起吊点的位置规定,使得结构的受力模式不会受到外界的影响而改变。 3.认真分析结构荷载产生裂缝的原因,并针对不同的荷载情况,提前做好预防和治理的措施。 4.发生结构裂缝之后,应该在保证结构承载力等不变的情况下,综合考虑温度和收缩的影响,避免其他因素引起裂缝的重新出现。 5.为减少人为等对桥梁结构产生负面影响,譬如安装时材料设备的乱放问题等,我们要制定严格的操作规范予以约束和处理违规操作行为,并对桥梁的强度和振动疲劳等进行适时检测,做到防范于未然。 (二)施工中减少温度的负面影响 温度
6、的高低非人为可以自主控制,根据笔者的施工经验,由于温度产生的桥梁裂缝,我们只能通过最大限度减少温度对桥梁施工的负面影响,来控制温度裂缝的产生: 1.温度应力分析:分为三个阶段进行分析,一是早期温度应力,检测水泥的水化放出量和混凝土的上弹性模量,二是中期温度应力,这是混凝土等冷却到恒温状态时,对外界温度变化的分析,三是后期温度应力,综合考虑外界温度和结构温度的变化。 2.控制温度的措施,一是通过改善股骨料级配,减少混凝土中的水泥用量,二是在拌合混凝土的同时,用水冷却浇筑混凝土的温度,三是浇筑之前,预先将水管埋设其中,再进行混凝土浇筑,浇筑之后通水冷却,四是在气温突然下降时,做好桥梁表面的保温工作
7、。 3.保温养护,从桥梁结构的温度应力现象角度观察,对其进4行施工时保温养护,能够防止表面的早期裂缝出现,防止混凝土内部温度不均产生表面裂缝,要将养护部位保持在适宜温湿条件下,保证养护部位不会受到急剧变化的温度和湿度影响,从而有效防止冷缩或者干缩的危害,达到预期的设计强度,提高其抗裂能力。正确的认识到先天条件的不足,进行问题研究,针对气温问题对桥梁施工的影响,制定出合理的科学的应对措施。 (三)控制桥梁收缩的方法 针对桥梁收缩等各种类型,为减少由于收缩而导致的裂缝产生,可从以下几个方面进行探讨: 1.优化混凝土的配合比,查阅混凝土配合比的各种材料之后,制定多种方案,通过对比分析,选择可行性较强
8、的方案。而在技术方面,一是要控制水灰比,二是要采取高强度的水泥材料,三是要高标准控制外加剂,四是在初凝时间内提高养护的温湿度,控制配合混凝土的质量。 2.优化骨料的级配,减少搅拌的次数,在浇筑和下料的过程中的速度均匀,边振捣变密实,在竖向变截面处采用分层浇筑的方法。 3.覆盖保湿,这是一种较为经济有效的预防收缩裂缝产生的方法,在确定温度、湿度以及材料品种的前提下,增减养护的时间。 4.根据施工配合比严格控制水灰比,也能够有效防止收缩裂缝情况的发生。 三、结束语 综上所述,高速公路桥梁施工裂缝牵涉到多方面的因素。我们要结合历史的资料,在纵切面进行研究,找到与以往出现的相似的情况,结合经验处理问题
9、的方法进行新的策略的制定;找到与惯例不同的地方,结合现场及现时交通环境的特点,进行整合。在横切面的角度,对国内5外先进的工程技术进行学习,找到自身的不足,借鉴发达国家的相关经验,进行正确的理论指导,在实践中发挥积极的作用。要对施工裂缝进行防治,就必须将这些裂缝产生的原因综合起来,进行统一探讨,我们要在施工的过程中,严格按照施工的技术规范,规范桥梁施工,保证桥梁结构的安全性能,杜绝裂缝的情况发生,提高桥梁的使用寿命。对于高速公路桥梁在施工过程中所遇到的裂缝问题,要保持积极的态度,不要丧失信心,因为这些问题几乎是每个桥梁工程都会遇到的问题,要用良好的应对心态去处理。 所谓“欲速则不达” ,要本着扎实稳定的态度去面对这些问题。要抛弃“只追求速度,不保证质量”的做事原则,在解决问题的过程中要虚心、认真,多搜寻资料,多学习,利用历史的经验在现实的实践发挥作用。 参考文献: 1杨蕾. 高速公路桥梁裂缝产生原因及预防措施j.桥梁隧道,2007 年 12 期:110-112. 2高海毅. 高速公路桥梁施工中的技术质量问题分析与对策j.石家庄铁路职业技术学院学报,2010 年 01 期:36-39. 3周华等. 高速公路桥梁病害的维修与发展趋势j.黑龙江交通科技,2008 年 11 期:95-96. 4 高国;孙伟;王维国,桥梁施工中的技术质量 J;中国水运(下半月);