試論橋梁裂縫原因及橋梁施工技術(shù)

黃騰飛 張弛 陳璽峰

摘要：近年來，由于地方經(jīng)濟的快速發(fā)展，地方之間的交流也越來越頻繁，我國的國家經(jīng)濟直接受到了公路橋梁工程的影響，作為我國交通體系中的重要一個內(nèi)容，公路橋梁的數(shù)目正在快速增長著，可是，這些橋梁卻有很多沒有達到預(yù)期的使用壽命，橋梁裂縫所導(dǎo)致的橋梁質(zhì)量問題十分頻繁，并造成了嚴重的安全隱患，本文就橋梁裂縫的形成原因及橋梁施工技術(shù)，做了深入的分析與探討，以求取得拋磚引玉之效果。

關(guān)鍵詞：橋梁施工技術(shù)；橋梁裂縫成因；分析和討論

前言：橋梁一直是我國公路交通事業(yè)中不可缺少的一個部分，自古以來，橋梁都有著連接兩地的功效，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，橋梁對于經(jīng)濟發(fā)展的貢獻越來越明顯，尤其是一些偏遠地區(qū)而言，興建公路橋梁會帶動這些地區(qū)的經(jīng)濟，為當?shù)厝嗣裨旄＃虼?，近年來我國的橋梁?shù)目快速增長?？墒?，橋梁裂縫所導(dǎo)致的壽命不長一直是我國橋梁中的主要問題，筆者從事相關(guān)工作，對此有著豐富的經(jīng)驗，就我國橋梁裂縫的形成原因和施工技術(shù)，闡述筆者一些看法。

一、橋梁施工中裂縫產(chǎn)生的原因

我國社會正在快速的發(fā)展，對于橋梁工程的依賴度也越來越高，在橋梁施工中常會遇到不同程度的混凝土開裂，如果控制不好，會造成較大的經(jīng)濟損失，同時也延誤了正常的建設(shè)工期。因此，對橋梁施工中裂縫種類以及產(chǎn)生裂縫的原因進行具體分析，有利于對裂縫進行預(yù)防和控制，進而保證橋梁工程質(zhì)量與進度的順利達成。

1、按寬度對裂縫進行分類

橋梁施工中混凝土裂縫按照寬度可以分為和宏觀裂縫微觀裂縫兩個大類。宏觀裂縫寬度在 O.05 mm以上，并認為寬度小于 0.2 mm 或 0.3 mm 的裂縫是無害的，但是必須是以此裂縫不再擴展作為前提；微觀裂縫一般是指肉眼觀察不到，但是卻固有存在的一種裂縫，通常將其寬度定義在 0.05 mm 以下，只要荷載沒有超過設(shè)計所規(guī)定的標準，則將其視為無害的。在橋梁恒載時，各個構(gòu)件裂縫寬度的具體限值見下表 1：

2、橋梁裂縫產(chǎn)生的成因

（1）地基形變

由于基礎(chǔ)水平方向產(chǎn)生位移或者垂直方向因不均勻而產(chǎn)生了下沉，由此使整個結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了應(yīng)力，而隨著應(yīng)力的不斷增大，遠遠超出混凝土的抗拉力時，就會造成橋梁裂縫的問題；

（2）荷載原因

通常來說，混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁在靜止、運動荷載以及次應(yīng)力的作用下產(chǎn)生的裂縫被稱為荷載裂縫。荷載裂縫通常分為直接裂縫和次應(yīng)力裂縫；施工過程中不加限制在構(gòu)筑物上堆放施工工具、材料，不了解預(yù)測受力結(jié)構(gòu)特點，忽略施工設(shè)計，私自更改施工程序，使得受力模式有所改變；

（3）溫度變化

由于混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，因此溫度變化是造成橋梁施工裂縫的產(chǎn)生重要原因。當橋梁混凝土施工過程中，混凝土內(nèi)會產(chǎn)生較大的水化熱，外部環(huán)境與內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生較大溫度發(fā)差時，混凝土將發(fā)生變形，若處理不當，在結(jié)構(gòu)內(nèi)將會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當此應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強度就會出現(xiàn)裂縫；

（4）鋼筋銹蝕

當混凝土質(zhì)量較差或者鋼筋混凝土保護層厚度不足，鋼筋就會受到二氧化碳等酸性氣體的侵蝕作用，使鋼筋周圍的混凝土堿度降低、鋼筋表面氧化膜破壞，繼而導(dǎo)致鋼筋發(fā)生銹蝕。鋼筋銹蝕物的體積是原鋼筋的 2～4 倍，從而會產(chǎn)生膨脹應(yīng)力。導(dǎo)致保護層混凝上的開裂、剝離。此外，鋼筋銹蝕還會造成鋼筋的有效承載面積減小，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載力下降，繼而誘發(fā)其它形式的裂縫。

二、橋梁施工過程中應(yīng)當注意的幾個技術(shù)要點

1、樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

在橋梁施工中，人工挖孔灌注樁、鉆孔灌注樁是常用的施工技術(shù)，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，進行合理選擇。鉆孔灌注樁是指采用不同的鉆孔方法，在土中形成一定直徑的井孔，當達到設(shè)計標高以后，再將鋼筋骨架或鋼筋籠吊入井孔中，灌注混凝土形成的樁基礎(chǔ)。

（1）埋設(shè)護筒

護筒埋設(shè)具有定位導(dǎo)向、保護孔口、維護泥漿面和防止塌方的作用。在護筒埋設(shè)時應(yīng)穩(wěn)定、準確，并控制護筒中心與樁位中心的偏差不超過 50 mm。護筒一般采用 4～8 mm 的鋼板制作，其內(nèi)徑需大于鉆頭直徑 100 mm，在上部適宜開設(shè) 1～2 個溢漿孔洞。護筒埋設(shè)的深度要求，通常在粘性土中宜大于 l m，在砂土中宜超過 1.5 m，在高度上還應(yīng)滿足孔內(nèi)泥漿面高度的要求。

（2）沖擊成孔

在沖擊前，護筒內(nèi)需加入足夠的粘土和水，邊沖擊邊加粘土造漿，從而保證粘土造漿護壁的可能性。為了避免在沖擊成孔時，出現(xiàn)樁位偏移和斜孔，沖擊鉆應(yīng)對準護筒中心，控制偏差不超過 20 mm，然后開始小程度密擊，錘高度控制在在 0.4～0.6 m。并及時添加粘土泥漿護壁，使孔壁能夠密實擠壓。

2、墩柱、臺身施工要點

（1）在開工前，應(yīng)制訂專項施工方案及模板支架結(jié)構(gòu)驗算書報監(jiān)理審批。

（2）加強墩身線形控制，使用整體模板，盡量避免接縫，接縫時墊海綿條或橡膠條并緊固密封。每節(jié)模板安裝后，應(yīng)檢測模板頂面標高、中心及平面尺寸。

（3）砼澆筑時應(yīng)進行位移觀測，詳細記錄觀測結(jié)果，嚴格控制墩身的豎直度或斜度，發(fā)現(xiàn)偏差及時糾正防止出現(xiàn)漲?，F(xiàn)象。分層澆筑振搗的厚度通常每 30 cm 一層，振搗時振搗棒應(yīng)深入下層約 5cm，不可超厚，不然振搗效果不好。砼應(yīng)該連續(xù)澆筑，兩層之間的澆筑間隔時間不宜過長。

（4）支座墊石施工應(yīng)逐個進行測量放樣，一般采用鋼模；澆注成型后，必須逐個復(fù)測檢查，嚴格控制頂面標高及平整度，不合格的須返工。

3、鋼筋焊接施工技術(shù)

鋼筋作為橋梁建設(shè)中的主要建施工材料，與混凝土共同承擔著結(jié)構(gòu)的壓力與拉力，是橋梁整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要保障。鋼筋焊接是橋梁鋼筋工程的一項重要環(huán)節(jié)，因此，應(yīng)加強對其施工技術(shù)的研究。

（1）每批鋼筋在焊接之前，應(yīng)先選定焊接參數(shù)和焊接工藝，并根據(jù)實際條件進行試焊。同時，還應(yīng)檢驗接頭外觀質(zhì)量和規(guī)定的力學性能，當試焊質(zhì)量檢驗合格后方能正式焊接。在焊接時，應(yīng)對施焊場地適當?shù)姆里L、防雨和防嚴寒。

（2）鋼筋的焊接接頭宜采用閃光對焊、電弧焊、氣壓焊或者電渣壓力焊。電渣壓力焊僅適用于豎向鋼筋的連接，不適合用于水平鋼筋和斜筋的連接。

（3）電弧焊宜使用雙面焊縫，當雙面焊無法進行施焊時，應(yīng)采用單面焊縫。電弧焊接頭的焊縫長度，雙面焊縫中宜大于 5 d，單面焊縫宜大于 10 d。同時，電弧焊接與鋼筋彎曲處的距離應(yīng)大于 10 d（d為鋼筋直徑），且不宜位于構(gòu)件的最大彎矩處。

結(jié)束語：綜上所述，在橋梁施工過程中，很多原因會早晨橋梁出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。因此，必須掌握導(dǎo)致裂縫的原因，嚴格控制好材料質(zhì)量，在施工中采取合理的措施，提高現(xiàn)場的施工管理水平，按照材料特點、現(xiàn)場條件以及氣溫等多種因素，采取合理的措施，有效地控制橋梁裂縫的產(chǎn)生，確保工程質(zhì)量，使橋梁工程能為推動我國地方經(jīng)濟快速發(fā)展做出最大貢獻，將自身的價值體現(xiàn)出來。

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