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桥梁工程产生裂缝的原因比较多,与桥梁施工、使用以及维护存在密切联系,而且裂缝产生的原因分为直接和间接两种,促使桥梁处于裂缝的威胁环境中,例如:桥梁施工过程中,受力计算不准确,导致桥梁工程受力不平衡,表现为不同裂缝。具体分析桥梁工程产生裂缝的原因,如:①工程材料的质量问题,材料是引发裂缝的基础原因,材料质量达不到正常标准,很大程度上会引发桥梁裂缝,裂缝分布的位置具备不可预测的特性;②伸缩性问题,桥梁工程在比较寒冷的地区,内部构件容易表现出伸缩性,可引发分布规则、程度较深的裂缝;③钢筋结构,钢筋是桥梁工程的主要支撑部件,由于钢筋的材质具备锈蚀特性,钢筋暴露于外部环境或内部潮湿时,都会导致钢筋锈蚀,产生裂缝;④桥梁设计不合理,施工过程中,未对桥梁设计进行核实、审查,盲目施工,自行安排施工工艺、顺序,没有遵循桥梁施工的管理章程,提高裂缝机率;⑤没有合理规定桥梁工程的最大荷载能力,导致桥梁投入使用后,过度承载车流量,特别是重力较大的车辆运行通过时,直接造成桥面、内部构件裂缝,降低桥梁工程的安全标准;⑥次应力因素,受力过偏或重心偏移,促使桥梁工程局部表现出裂缝;⑦温差过大,变动性明显。
2完善桥梁施工的技术
分析桥梁工程产生裂缝的原因以及表现形式,提出科学的完善措施,提高桥梁施工的能力,保障桥梁工程的施工质量,施工技术的具体分析如下:
2.1围堰技术
围堰是防止桥梁裂缝的主体技术,通过稳固桥梁基坑,保障整体的稳定性,排除受力、内部结构等多样原因引发的裂缝。围堰技术能够可靠处理基坑内的地下水,降低基坑渗漏,固定基坑位置,防止基坑变动,对整个桥梁造成不安全的环境。围堰技术的应用,需要综合考虑基坑条件、施工工期以及周围环境,排除不良因素的影响,有效防止围堰施工过程中,出现工程干扰,同时还要合理选择围堰材料,保障基坑围堰处理的性能、水平。围堰技术基本用于间接因素引发的裂缝,对裂缝控制具有高效的作用。
2.2通道、涵洞施工
通道、涵洞在桥梁施工中,具有系统的特点,与桥梁整体的使用存在关联,在很大程度上容易造成裂缝。通道、涵洞的施工技术,必须遵循严格的工艺要求,严禁出现随意处理的情况,特别是在放样环节,必须保障放样标准,控制标线高度,提高准确度。必要时,还可邀请监理机构参与,以此完善施工技术的处理,提升通道、涵洞的处理水平。
2.3桩基施工技术
桩基在桥梁施工中,属于最基础的部分,对桥梁工程具有一定的意义。桩基施工技术的要点主要体现在两部分:①埋设护筒,提高桥梁工程的定位能力,防止桥梁受力不平衡,合理处理护筒埋设中的各项数据,保障参数稳定,符合桥梁受力标准;②冲击成孔,对护筒起到完善作用,提高护筒的粘合性,防止桩基在施工或受力时,出现位移、变形等危险,控制冲击成孔的工艺,合理分配冲击密度,提高桩基技术的施工能力。
2.4焊接技术
焊接主要用在钢筋结构中,提高钢筋的连接能力,稳定钢筋混凝土支撑水平。焊接时,设置标志参数,采用高效焊接工艺,对钢筋实行预焊处理,确定钢筋的力学标准,提升焊接水平。例如:电弧焊,合理处理双面焊接,确保各项焊接方式符合实际钢筋的需要。合理规划焊接参数,保障焊缝长度,优化处理焊缝弯曲处的连接方式,避免焊接技术不到位,埋下裂缝隐患。
2.5立柱施工
立柱技术是桥梁施工中比较重要的内容,提高桥梁工程防裂缝的能力。立柱施工中,需要特别注意模板的选择,由此才可确保施工技术的准确性。①严格验收模板质量,主要在拼接处实行细致检查,针对未达到标准的问题,采取科学的处理措施;②检查模板强度,严格规划浇筑过程,避免出现漏浆,提高封实水平。
3结束语
在桥梁工程正式开工前,要遵循图纸的设计,选好地点和其布局的格式,在实践中不断深入,根据建筑工程的设计要求、施工现场的环境、施工设备和经验等考虑各方面的因素,综合以上因素来确立桥梁建设工程的具体施工措施,认真做好检查工作,排除危险因素,确保一切准备工作的完成,这样才能使桥梁工程的施工更加顺利的开展,建设出高质量的安全通道。
2桥梁工程施工的主要技术
2.1施工的基础技术
测量放样是桥梁工程施工的一项基础的施工技术,也是最为关键的一项技术,桥梁工程出现质量问题很有可能就是因为测量放样技术出现误差,所以在整个施工过程中,应该十分注意测量放样技术使用是否正确。首先在使用测量放样技术施工前应对整个施工的现场进行平面整合,以方便现场进行测量和放样,然后按照合格的测量水准点和导线点放样,同时在放样时,使用先进的、精密度高的仪器,在放样技术施工过程中最重要的就是调整其精确度,严格检查其所选精确度是否符合工程要求,这样才会使放样结果更加准确,达到所要求的目标后才能更好地投入到下一阶段的施工当中,方便下一阶段施工的进行。
2.2施工的基坑开挖技术
由于天气原因,在建筑工程上施工的过程中会因为多雨季节的影响而不利于工程施工的顺利开展。多雨季节河流湖泊水势会上涨,不利于桥梁基坑的开挖,因此就要选择合适的季节来开展挖坑的施工工作,减少天气因素的影响。在开挖之前,应对施工地点的地理地势进行研究调查,提前设计好开挖计划,根据基坑开挖技术所需的施工材料和设备以及劳动力做好充分的安排,在开挖过程中,应根据工程的进度有效地分配和控制施工的时间,有效的利用设备与人工配合,做好排水工作,做好实时检查的工作,排除施工中存在的危险问题,防止意外事故的发生,注重人身安全。
2.3施工中的浇灌技术
浇灌技术也是桥梁工程施工中值得注意的问题,在挖好基坑之后,就应来进行浇灌,它是支撑桥梁的主要工具,支撑着整个桥面,承载着全部的重量,因此,浇灌技术也是工程施工的主要目标。首先在确保桥梁工程浇灌技术所需的钢筋、水泥、碎石等材料准备好后,应当严格按照计划进行浇灌工作,在施工过程中,避免出现麻面和蜂窝的状况,按照测量放样的精度严格进行。浇灌技术的好坏直接决定了桥梁的质量,因此在浇灌技术方面是一种高技术要求的,这对施工者来说就应该认真做好各方面的准备工作,严格检查施工中的缺漏,做好施工工作。
3桥梁工程的施工管理
桥梁工程的施工管理是一项科学而又严谨的工作,随着我国经济建设的飞速发展,科学技术也有了飞速的提高和创新,并且非常迅速的投入到了桥梁工程的各项生产活动中。因此,认真做好对桥梁技术的全方面研究,将有利于在桥梁工程方面的重大突破,为人类带来更美观、更安全、更方便的交通枢纽,所以,认真学习桥梁工程方面的前沿学科,进行施工技术的全方位研究对管理好桥梁工程是有非常大的作用。另外,应该全面贯彻落实各项管理(上接第271页)制度且严格遵守,同时需要注意的是对规范及技术标准的学习,两点相辅相成。桥梁的施工建设主要是靠规范和技术标准来约束的,想要加强桥梁的施工质量就应该首先遵循各项管理制度及对规范、技术标准的学习,这样才能建造出高质量、高标准、高安全性的桥梁,桥梁施工的各项管理制度和技术标准是工程施工的主要保障。
4总结
1.1桥面铺设层方面
在现代的桥梁结构设计中,大多数属于钢筋混凝土箱梁或是T梁,跨径大小在20—35m之间,在外来重力作用下它的挠曲变形较大,而且在温度的作用下会发生伸缩变形,这样结构的桥梁铺设本身就因为荷载和温度的作用受力较为复杂,与主梁的结构变形不一致,产生了层间水平位移和垂直的疲劳以及温度开裂,从而形成了桥梁的渗水。从实际的施工来看,铺设层主要有3层结构,下层为混凝土铺装找平层,中层为防水隔离层,上层为沥青混凝土。这种设计结构使结构梁板有3层材料,相应的也就增加了薄弱界面。因此,在对混凝土桥面进行设计时,要尽可能的去掉桥面铺设层中的混凝土找平层,直接在桥梁主体结构上做防水层,在进行混凝土面层设计时,要减轻混凝土的厚度,就要相应的增加防裂冷轧带肋钢筋网片的含量;在进行沥青混凝土的桥梁设计时,可以适当的增加T梁面板或者是箱梁顶板的厚度,并与此同时在其表面加入冷轧带肋钢筋网片,这样做的目的就是减小桥面铺设层变形的独立性,使它的柔性和依附性增加,这样就确保了结构的主体刚柔结合,可以有主有次的变形。如果按照这种设计理念,那么就要对施工单位在现浇箱梁顶面高程的控制和预制梁板外形的尺寸精确度上,有较高的把握。
1.2对于防水层的设计方面
针对于当前防水层所使用的材料在设计上主要有以下几种:包括APP卷材在内的卷材类、包括阳离子乳化沥青等在内的液态防水涂料类。总的来说,每种防水材料都各有各自的特点和使用的范围,但是它们对于防水层效果都是有直接影响关系的。
1.3桥梁中水管道的位置方面
桥梁水管道主要有两个方面,即泄水管和渗水管。前者是作用是可以及时的把桥面的积水排出,确保行车安全,依据于雨水量的大小和横坡、纵坡在桥面两侧或是单侧每相距5—10m就要设置一个泄水管;后者主要目的是对渗入到沥青混凝土中的水及时的排出,它主要设置在沥青路面中。
2桥梁排水系统的具体施工技术分析
2.1桥梁顶面混凝土和T梁的现浇带方面
对于箱梁顶面的混凝土和T梁现浇带的要求一定要级配合理,要把水灰比例控制在一定的范围内,并做好振捣密实工作,确保不会出现水渗漏现象。对于T梁现浇带在施工时,对于它的混凝土顶面要求是,务必要保证它的顶面和主梁是平顺的连接,并进行彻底的清理,这样可以有利于防水层施工的顺利开展。
2.2防水层方面
对于防水层部分的施工必须要严格的按照施工的规划来进行,防水层时确保桥梁排水系统良好的重要保障。从实际施工中可以知道,它的施工重点是,一要确保卷材与桥面之间的结合紧密牢固,不会出现松动现象;二是对于液态的防水材料一定要确保其有足够的养生期;三是在防水材料施工成型结束后,要做好严格的保护工作,禁止各种不利的认为因素的破坏,这样可以有效的提高防水效果。
2.3混凝土表面面层方面
对于混凝土表面面层的施工,一定要严格控制桥面冷轧带肋钢筋网片位置的准确性,尽可能的把误差降为最低,一般来说,产生的误差要控制在3mm范围之内,最佳的方法就是适当的加入一些纤维类增强性材料,这样可以确保混凝土的均匀等厚。从严格意义上来讲,无论是对于混凝土面层或者是沥青混凝土的面层,都需要确保它的坡度和平整度合理,这样就可以达到有效避免桥面积水的现象发生。
2.4伸缩缝方面
伸缩缝在反挖法施工时,对于沥青的切缝宽度要大于原缝宽每侧的3—5cm。尽可能的保持切缝合理,避免出现切缝的上窄下宽现象,从而使沥青混凝土形成探头而引起在阳光的照射下和车辆的碾压下产生裂缝。对于伸缩缝纤维混凝土顶面的填充,要确保其高于桥面高度,否则很容易造成积水现象。如果伸缩缝出现对接断缝时,它的内部止水带要选择通长为1根,这样可以使缝断止水带不断。沿着伸缩缝混凝土横桥向外边沿的渗水盲沟应该与防水层紧贴并加以固定。
2.5渗水管方面
对于渗水管的具体做法主要包括以下几点内容:①在确定后的桥面结构的最低位置处打孔,孔的直径在10cm作用,孔的深度要延伸至桥面铺设下的2—3cm。②上述工序完毕后,再在此基础上,在孔的中心打一个直径为5cm的孔,并确保可以穿透翼板。③采用外部直径为4.5cm的钢管,一端用直径为6cmm、长度为9cm的钢筋焊成狮子状,再把其放入孔内并延伸出翼板底2—5cm。④大孔的底部用聚氨酯材料进行转圈式封堵,杜绝管外缝隙的渗水。⑤采用无纺布包裹2—3cm圆砾石填入孔中,上部用砂浆抹平。⑥对于不能直接向下排水的桥台,应把排水盲沟直接接入泄水管上。⑦在渗水管铺设完成后,要做好保护措施,特别注意沥青混凝土在进行铺设时,由于操作过大使管道发生位置变化。
3结语
【关键词】桥梁工程;施工技术;质量问题
一、桥梁施工的技术问题
1.施工管理与施工技术存在的不足
现阶段随着建筑工程的发展,我国的桥梁建设取得了不错的成绩。但由于我国桥梁建筑起步较晚,各方面技术都还不太成熟等客观因素的限制,在桥梁建筑的施工管理以及后续的投入使用过程中,还存在着一些质量问题。例如在2012年全国不同地区出现的桥梁坍塌事件,造成了重大的经济损失和人员伤亡,也带来了极其恶劣的社会影响。质量问题源自于施工中的每一个细节。因此,目前我国的桥梁建筑,在工程设计、工程材料、工程管理、桥梁的重点施工工艺、施工技术等多个环节中,相对于国外优质工程来讲,都存在着不同程度的问题和不足之处,限制着我国桥梁建筑工程的发展。
2.加固桥梁技术
在众多的质量影响因素中,工程结构设计、施工材料、施工技术以及后期的养护及运营管理等对于桥梁的使用寿命影响最大,这些因素往往能导致桥梁的设计承载力下降,在实际的工程施工中,可以通过各种加固技术,来提高桥梁的承载力。桥梁的加固技术包括预应力混凝土技术、桥梁的斜向拉索、地板混凝土劈裂、斜裂缝钢结构的防腐以及钢桥的桥面铺装等。从设计原则来讲,加固技术主要是加固原桥梁的主要承重受力构件,但同时不能改变原有的桥梁结构,也不能影响到桥梁整体的美观性。
二、桥梁施工过程中的质量控制
1.桥梁钢结构的质量控制
钢结构主要指钢柱、钢梁以及刚支座等,它们在桥梁结构中的作用是至关重要的。钢结构的制取工序复杂,其质量控制也应存在于每个环节中,其中较为重要的有选择钢材和钢筋焊接等工作。(1)在钢筋配料选择时,首先要熟悉施工图纸,了解钢筋与模板配置等多方面的关系,检查各部位尺寸的吻合程度同钢筋的型号编码是否重复,以及检查钢筋的半径、长度、数量、型号等,是否与图纸有出入。钢筋使用前,应对钢筋头30cm部分进行无齿锯式切割,以保证切面和钢筋的轴线垂直。(2)钢筋在加工和连接时,首先确保加工螺纹的牙形要和套筒的牙形一致。加工螺纹时,需要用水溶性的液,禁止使用机油液或不加液,加工完一个之后及时做好标记,以免混乱。在钢筋绑扎之前,要根据实际的施工需求,分层进行钢筋的焊接绑扎,焊接工作要符合设计及规范。
2.基坑开挖的质量控制
基坑开挖主要包括基坑的开挖和回填两个过程,其质量控制也应该围绕这两个环节进行。基坑开挖前,首先要做好基坑开挖线的放样测量工作,并且做好基坑周围地表水的截流以及坑槽内的降水。基坑开挖完成之后,要第一时间请相关部门进行质量验收,以确保基坑的深度、尺寸、坡度等参数都符合规范及设计要求。在基坑回填过程中应加强回填土的密实度检测控制,确保基坑回填土的密实。回填时如果遇到翻浆或弹簧土出现,应立即进行局部回填土翻挖、换填,以避免土基上的构筑物下沉,保障桥梁工程质量安全。
3.混凝土施工的质量控制
桥梁混凝土施工时,首先应该对混凝土的原材料尤其是水泥的各项指标进行复检,以决定是否符合设计的要求。其次,应该对砂子、石料的含水率进行配比换算,通过反复、精确的实验来确定最佳的配合比。另外,实验室在做配合比控制时,也要考虑到材料本身的性能以及现场的实际情况,对混凝土的配合比及坍落度进行适当的控制和调整。混凝土的搅拌应选择选择适当的搅拌机,如HZS50搅拌机,并对其搅拌时间进行严格控制。在薄壁墩的混凝土浇筑时,应采用料斗装料、塔吊吊运的浇筑方式。
三、桥梁施工中容易出现的质量问题及对策
1.钻孔灌注桩
钻孔灌注桩施工时经常会出现断桩的事故,会严重影响到整体的工程质量。通常来讲,导致断桩的原因主要有:(1)混凝土配合比问题,或者混凝土在搅拌、运输的过程中出现离析现象;(2)浇筑时间过长,或者浇筑混凝土用的导管深入混凝土过深,导致混凝土初凝,造成混凝土与导管间摩擦阻力过大,导管拔出后混凝土不能及时填充,而是填入泥浆,最终产生断桩;(3)灌注过程中护筒底脚周围出现漏水现象,导致断桩;(4)施工中因停电、机械故障等导致无法连续施工。针对上述原因,在施工中一定要对症下药,做好事前、事中以及事后的质量控制。
2.墩柱与台帽
墩柱的质量管理首先要检查柱中心位置的施工放样,验收墩柱钢筋的绑扎;然后,在支模前将接触面上松散的混凝土或其他杂物凿除并清洗干净。支模时要对立柱模板进行检查,保证接缝密实,没有漏浆的地方,模板支护要牢固,并检查模板的钢筋保护层厚度是否符合要求。如果需要涂刷脱模剂的一定要涂刷均匀。混凝土浇筑时下料的串筒底部距离混凝土施工面高度保持在2米以内,浇筑完毕后柱顶混凝土面层要进行拉毛处理。台帽的质量控制同样存在于模板支护和混凝土浇筑施工。稍微不同的是,台帽的模板检验时,要对模板 的平整性 、 刚度 、 尺寸和角度进行重点检测,同时也要观察模板接头处的处理情况以及模板的支护。台帽的混凝土施工质量,要从原材料的质量、配合比、混凝土搅拌、振捣等全方面着手,尤其是振捣部分,是施工中容易忽略的地方,而且施工人员多数都没有统一的标准,只是凭借经验进行振捣,振捣时间不足或者过长的现象经常会出现。
3.承台及系梁
承台施工前,首先要对所有的桩进行质量检测,看有无断层、夹层现象,尤其是故障处理和可能出现断桩情况的桩,要重点监护。桩头混凝土要凿出密实的层面,表面处理平整,无残留混凝土及其它杂物。嵌入承台和系梁内的桩头要检查其锚固筋长度以及钢筋龙骨、桩柱钢筋的焊接质量是否符合设计要求,锚固筋角度严格执行设计图纸,并采用螺旋筋进行缠绕固定。砂浆垫层的平整度及标高需符合设计要求,其尺寸必须满足支立承台、系梁模板的要求,其它如几何尺寸、位置、保护层厚度等均按照设计要求控制。模板支护涂刷脱模剂时,应注意和外露面混凝土模板的脱模剂采用同一品牌,以保证外露面的美观,并且涂刷时不能污染钢筋及施工缝等。
结语:以上是桥梁施工过程中的一些重点技术问题和防范措施,质量问题应该从预防为主,在施工中预先考虑到可能出现的问题,加以防范,才能打造出精品工程。
参考文献:
[1]冯运良.关于桥梁施工质量的技术性分析[J].科技信息,2009年8月。
1.塔式吊机机具通常情况下工业用塔式吊机都能够满足施工技术要求,塔式吊机主要负责拼装拆卸上部、墩身的模板支架和材料,并吊装运输梁上、墩上的各种施工使用设备,辅助混凝土垂直提升的实施。塔式吊机一般情况下是服务于梁部的施工和墩身的施工,为了不影响梁部施工,往往会将塔式吊机安装在墩身一侧,在相对较稳固的混凝土基础或墩身基础中进行塔式吊机的基础固定。墩身灌注高度增加的同时要接高台塔吊,通常情况下自由高度≤40m,约25m处进行一次墩身连接。塔式吊机作业半径大,吊装材料十分方便,能进行大重量的灵活吊装,具有较大的自稳高度,实施墩身快速施工时不需多次接高。2.工业电梯工业电梯主要垂直运输施工人员、零星材料和作业工具等,选用吊重>20kN,可提升150~200m的单吊笼即可满足施工要求。通常会将工业电梯安装在桥墩一侧,与塔式吊机相对,可以将施工人员安全、顺利送往梁顶。如果桥墩收坡较大,可安装在梁下位置,不过这时候电梯只能升高到墩顶。直接在对稳固的混凝固、墩身基础里固定电梯即可。电梯通常只能维持10m内的自由高度,每4.5~6m左右应连接墩身一次。电梯同样要依据墩身浇筑高度的增加而接高,操作简单,电梯具有很好的制动平衡优势,舒适且停靠位置准确,尤其适用于运送高度不变的梁部施工人员。能确保施工人员上下安全,减轻作业劳动强度。3.混凝土输送泵混凝土的近距离水平运输及垂直提升主要由混凝土输送泵进行,通常应选用输送量>50m3/h,能高度输送的输送泵【2】。确保混凝土的和易性、砂率及骨料级配等符合泵送技术要求,添加外加剂、安装混凝土管道稳固顺畅等可以有效预防混凝土堵管,防止输送过程中能耗加大。混凝土输送泵输送速度快、均匀且效率高。4.缆索吊缆索吊跨度范围内的机具材料、模板装卸及混凝土垂直运输等采用缆索吊,工期紧张时期辅助塔式吊机和混凝土输送泵实施运输;工期不紧张的时候代替他们进行垂直运输;尤其适用于深谷、深沟桥梁运输作业【3】。
应用工程实例
某特大桥工程全长668.5m,共有16个墩台,桥址谷深坡陡,施工现场较为狭窄,桥跨选用4×32m和6×32m预应力混凝土简支梁结合(64+2×104+64)m预应力混凝土连续梁;最大墩高为105m。施工主要以塔吊或缆索吊机进行机具、材料的垂直提升,是施工人员的升降运送利用附着式工业电梯。由于工期紧、工程规模大、气候条件恶劣,所以需要运用大量的机械设备,所以做好机械设备配套选型十分重要。1.施工机械设备配套需考虑因素(1)此项工程全长668.5m,最大墩高为105m,连续梁长336m,最大梁高为6.8m,单跨最大跨度为102m,平均每天需要浇筑100m3,合理工期为36个月,实际施工工期为24个月。(2)此项工程所处地形为地势陡峭的深谷中,施工场地较狭窄,将混凝土拌合站设置在两端桥台附近,确保最大运距为1.5km。控制起重设备的最大提升高度为130m,混凝土输送泵的垂直运输高度最大限度为125m。(3)机械设备相互制约条件和技术人员的水平、设备相匹配要求等【4】。2.机械设备配置及性能此次工程采用3台25m3/h的混凝土搅拌站,确保粗细骨料、用水计量精度误差低于2%。采用HBT60E混凝土泵进行混凝土传输,另配置一台HBT50E作为备用设备,输送管道的设计沿塔吊塔架爬升,固定、安装都很方便。另外塔吊、电梯采用附着式,塔吊主塔相隔25m联系墩身混凝土,电梯塔架相隔4m联系墩身混凝土。塔吊回转半径最大为50m,可一次将梁部悬灌施工材料运送到位。缆索吊机的作用范围纵贯全桥,双索道,每索可吊重10t。塔吊及混凝土输送泵故障时刻代替它们进行作业。主索应用的是2×347.5mm钢丝绳。此项工程共投入2000万购置了30多台大中型机械设备,选型适合,配套合理,比预期的竣工时间提前了6个月,工程质量及经济效益有明显提高,并未出现机械设备闲置、浪费现象设备运转正常率高达94.5%。