橋梁施工按照設(shè)計內(nèi)容,建造橋梁的過程;主要指橋梁施工技術(shù)與施工組織。本文是選自核心級期刊《施工技術(shù)》中的一篇關(guān)于橋梁施工的職稱論文范文:淺談橋梁施工裂縫成因及防治措施。
摘要 :橋梁工程的施工是橋梁的重要一環(huán),,橋梁工程的內(nèi)在施工質(zhì)量就要有很大的保證,。但在施工過程中,很容易出現(xiàn)裂縫。本文分析了橋梁施工裂縫產(chǎn)生的原因,提出了防治措施。
關(guān)鍵詞 : 橋梁,施工裂縫,原因,防治措施
一、橋梁工程的介紹
1、技術(shù)方面
二十世紀(jì)以來,公路交通有很大發(fā)展。在內(nèi)陸,需要在更多的河流、峽谷之上建橋。在城市中,以及在各種交通線路相交處,需要建造立交橋。在沿海,既需在大船通航的河口、海灣、海峽修建特大跨度橋梁,又需在某些海島與大陸之間修建長橋。
橋梁需要大量修建,而人力、物力、財力有限;于是,不斷提高技術(shù)水平,引用新材料、新工藝、新橋式,對結(jié)構(gòu)行為進(jìn)行更精確的數(shù)值分析,采用更精確的結(jié)構(gòu)試驗進(jìn)行驗證,以使橋梁建設(shè)的經(jīng)濟效益不斷提高,已成為時代的要求。
橋梁工程學(xué)主要研究橋渡設(shè)計,包括選擇橋址,決定橋梁孔徑,考慮通航和線路要求以確定橋面高程,考慮基底不受沖刷或凍脹以確定基礎(chǔ)埋置深度,設(shè)計導(dǎo)流建筑物等;橋式方案設(shè)計;橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計;橋梁施工;橋梁檢定;橋梁試驗;橋梁養(yǎng)護(hù)等方面。
2、材料方面
在建橋材料方面,以高強、輕質(zhì)、低成本為選擇的主要依據(jù),近期仍以發(fā)展傳統(tǒng)的鋼材和混凝土為主,提高其強度和耐久性。對于建筑鋼材的脆斷機理、初始幾何缺陷等,以及混凝土材料的非彈性問題(收縮徐變以及疲勞等),將繼續(xù)作充分的研究,使能正確控制結(jié)構(gòu)的受力和變形。至于碳纖維塑料等在橋梁上的廣泛應(yīng)用,還必須在降低成本以后才有可能。
3、設(shè)計方面
在橋梁勘察設(shè)計方面,隨著交通事業(yè)的迅速發(fā)展,大跨度或復(fù)雜的橋型將不斷涌現(xiàn)。高速公路的發(fā)展,對橋梁設(shè)計亦將提出新的要求。在橋式方案設(shè)計中,將有可能利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理論,借助電子計算機選出最佳方案。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計計算中,采用空間理論來分析橋梁整體受力已成為可能;以概率統(tǒng)計理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計理論,將進(jìn)一步反映在橋涵設(shè)計規(guī)范中,使橋梁設(shè)計的安全度得到科學(xué)合理的保證。橋梁美學(xué)作為時代、民族的文化在某些方面的反映,將愈來愈受到人們的重視:橋梁的面貌將蔚為大觀。
4、施工方面
在橋梁施工方面,對施工組織將充分利用電子計算機進(jìn)行經(jīng)濟有效的管理。在施工技術(shù)中,將不斷引用新技術(shù)和高效率、高功能的機具設(shè)備,借以提高質(zhì)量、縮短工期、降低造價。如采用激光測量控制結(jié)構(gòu)的精確定位;引用自升式水上平臺克服深水基礎(chǔ)的困難;利用遙控設(shè)備在沉井、沉箱中挖基,以減少勞動強度并避免人身危險;利用高質(zhì)量的焊接技術(shù),借能推廣工地焊接等,此外,裝配式橋梁也將有所發(fā)展,以使結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化,生產(chǎn)工業(yè)化。
5、維修方面
在橋梁養(yǎng)護(hù)維修方面,要求對既有橋梁建立完善的技術(shù)檔案管理制度。在橋梁維修檢查中,引用新型精密的測量儀表,如用聲測法對結(jié)構(gòu)材料的缺陷以及彈性模量進(jìn)行測定;用手?jǐn)y式金相攝影儀檢查鋼材的晶體結(jié)構(gòu)俾能及早進(jìn)行加固防患于末然,以便延長橋梁的使用壽命。
橋梁工程始終是在生產(chǎn)發(fā)展與各類科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的綜合影響下,遵循適用、安全、經(jīng)濟與美觀的原則,不斷的向前發(fā)展。
二、混凝土橋梁裂縫的分類及成因
根據(jù)裂縫形成的原因,可將其分為兩大類。一般把由于設(shè)計、施工、選材不當(dāng),或結(jié)構(gòu)所受荷載超過了設(shè)計荷載以及未預(yù)料到的事故等原因所造成的裂縫稱為結(jié)構(gòu)裂縫。除上述以外的原因引起的裂縫稱為非結(jié)構(gòu)裂縫。
(一)結(jié)構(gòu)裂縫的主要形式及其產(chǎn)生的原因
1.網(wǎng)狀裂縫的特點及產(chǎn)生原因。此種裂紋多出現(xiàn)于腹板上,屬表面龜裂,無固定規(guī)律,其深度不致觸及鋼筋,寬度很小(0.01~0.05mm),寬度在0.05mm時,肉眼可見,以手觸之有凸起之感。產(chǎn)生的原因主要是由混凝土梁表面與內(nèi)部收縮不均勻引起。
2.下翼緣受拉區(qū)裂縫的特點及產(chǎn)生原因。裂縫在跨中分布較密(間距約占0.1~0.2m),兩端逐漸減少,裂縫方向大致與主筋垂直,由下翼緣向上發(fā)展,至下梗肋即終止且寬度較細(xì),一般在0.03~0.1mm之間;在動載作用下一般變化不大,經(jīng)過較長時間運營已趨穩(wěn)定。產(chǎn)生的原因:由于混凝土抗拉能力很低,梁受力產(chǎn)生撓曲變形所至。
3.橫隔板處豎向裂縫特點及產(chǎn)生原因。在梁端及腹板斷面的梁上均有發(fā)生,由棱角邊緣向上延伸;寬度0.2~0.3mm。產(chǎn)生的原因:由于偏載、扭轉(zhuǎn)(支座不平)等兩片梁受力不勻;豎直剪力及腹板厚度劇變處應(yīng)力集中等。
(二)非結(jié)構(gòu)裂縫的主要形式及其產(chǎn)生的原因
1.沉陷裂縫的特點及產(chǎn)生原因。混凝土完全硬化前,其中的固體顆粒要緩慢下沉,并排出內(nèi)含的氣和水。此時結(jié)構(gòu)物中的鋼筋、預(yù)埋件、粗骨料以及模型板都有可能阻礙混凝土的沉陷,從而沿鋼筋、預(yù)埋件和模型板邊緣出現(xiàn)短而粗的斷續(xù)裂縫。
2.塑性收縮裂縫的特點及產(chǎn)生原因;炷翝仓瓿珊,如果表面水分的蒸發(fā)速度超過內(nèi)部水分上升到表面的速度,在混凝土表面就會出現(xiàn)均勻分布的、細(xì)的、相當(dāng)直的塑性收縮裂縫。只要在施工中采取相應(yīng)的措施,就能減少以至消滅以上兩種裂縫。
3.收縮裂縫的特點及產(chǎn)生原因。這種裂縫在形成之初通常是很細(xì)的,寬度一般不會超過0.05mm。隨著混凝土的干縮,裂縫會逐漸加寬,直到幾個月后才趨于穩(wěn)定。要避免這種裂縫是比較困難的。如果混凝土配比不當(dāng),局部灰漿集中或水灰比過大,造成混凝土不均勻收縮,也會局部產(chǎn)生大量收縮裂縫,這種裂縫應(yīng)當(dāng)避免。
(三)混凝土梁產(chǎn)生裂縫的主要原因
1.與材料有關(guān)的原因。水泥凝結(jié)時間不正常,水泥水化熱過大,水泥膨脹量過大,使用活性骨料,骨料風(fēng)化或含泥量大,混凝土干燥收縮,混凝土沉降收縮或濾水過多。
2.與施工有關(guān)的原因。拌和不均勻,攪拌時間過長,澆灌速度過快,振搗不充分,接縫處理不當(dāng),保護(hù)層厚度不夠或鋼筋被擾動,模板漏漿,支撐下沉,拆模過早,初期受凍,初期養(yǎng)護(hù)不夠,硬化前受振動或加荷,預(yù)應(yīng)力混凝土過早張拉或超張拉,養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r內(nèi)外溫差過大。
3.與使用環(huán)境有關(guān)的原因。環(huán)境溫差與濕度變化過大,鋼筋銹蝕、環(huán)境水的侵蝕作用,火災(zāi)或表面過熱,凍脹或反復(fù)凍融作用,混凝土表面炭化。
三、橋梁施工質(zhì)量的防治措施
1嚴(yán)格控制建筑材料的質(zhì)量
建筑材料的質(zhì)量直接影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量,因此,在進(jìn)場之前,首先要進(jìn)行材質(zhì)試驗,不合格的一律不準(zhǔn)進(jìn)場與使用。進(jìn)場后,還要隨機進(jìn)行抽樣試驗,發(fā)現(xiàn)不合格的應(yīng)進(jìn)行妥善處理。
2溫度的控制
2.1改善骨料級配,采用干硬性混凝土、加添加劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土?xí)r用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫;規(guī)定合理的拆模時問,氣溫驟降時進(jìn)行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度變化;施工中長期暴露的混凝土澆筑體表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)采用保溫等措施。
2.2合理地分縫分塊,避免基礎(chǔ)過大起伏;合理地安排施工工序,避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。另外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力.防止表面干縮。特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫十分重要。應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的。因此施工中應(yīng)以預(yù)防其貫穿性裂縫的發(fā)生為主。
3加強質(zhì)量意識教育
對各級施工人員要進(jìn)行系統(tǒng)地、持之以恒地教育,增強質(zhì)量意識,以充分發(fā)揮施工人員的主觀能動性,增強革命事業(yè)心和工作責(zé)任感,樹立正確對待進(jìn)度與質(zhì)量、質(zhì)量與效益、“質(zhì)量第一”、“以質(zhì)量求生存、以質(zhì)量求發(fā)展”的觀念。
4加強技術(shù)培訓(xùn)
對施工人員加強技術(shù)培訓(xùn),以提高理論知識水平和操作技能。特別是一些特殊工種的工人,如電焊工、硅工等,要實施持證上崗。未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)或經(jīng)培訓(xùn)未取得合格證的一律不準(zhǔn)上崗。
5加強砼的養(yǎng)護(hù)工作
目前我國的橋梁工程多為砼結(jié)構(gòu),質(zhì)量的一個重要指標(biāo)就是硅的強度。而強度的高低除涉及設(shè)計施工外,主要取決于后期的養(yǎng)護(hù)工作。所以,硅養(yǎng)護(hù)工作是保證鹼強度的關(guān)鍵工序,要加強砼構(gòu)件的養(yǎng)護(hù),以保證鹼的強度。
6完善工程監(jiān)理制
工程監(jiān)理制是在建筑領(lǐng)域推行的一種科學(xué)的管理制度。依據(jù)合同接受委托的監(jiān)理單位與現(xiàn)場監(jiān)理工程師,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量監(jiān)理任務(wù),進(jìn)行質(zhì)量控制,監(jiān)理工程師擁有質(zhì)量和支付否決權(quán)。但目前我國的工程監(jiān)理制度還不太完善,有時監(jiān)理起不到應(yīng)有的作用。這還有待于進(jìn)一步完善,使之在確保橋梁施工質(zhì)量中發(fā)揮更大的作用。
四、結(jié) 語
總之,雖然新的橋梁裂縫檢測儀器、檢測技術(shù)及修補技術(shù)不斷出現(xiàn),但上面介紹的幾種檢測及修補方法仍是實際工程中常用的方法,許多工程實踐證明其效果較好。
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《施工技術(shù)》創(chuàng)刊于1971年,是國家期刊獎提名獎期刊,中國建筑科學(xué)類核心期刊,中國建筑施工行業(yè)惟一的國家級核心期刊,由建設(shè)部主管,亞太建設(shè)科技信息研究院、中國建筑設(shè)計研究院、中國建筑工程總公司、中國土木工程學(xué)會聯(lián)合主辦。主要介紹國內(nèi)工程建設(shè)施工方面的方針政策和技術(shù)法規(guī),重大技術(shù)成就,傳播建筑領(lǐng)域采用的新體系、新技術(shù)、新工藝、新材料、新機具、新設(shè)備和施工管理經(jīng)驗,以及國內(nèi)外先進(jìn)施工技術(shù)及其發(fā)展動態(tài)。發(fā)行對象:建設(shè)主管部門;大中型建筑(建設(shè))集團公司及施工企業(yè);承建商(工程總包、甲方);規(guī)劃設(shè)計、科研院所;房地產(chǎn)開發(fā)商;監(jiān)理公司;質(zhì)監(jiān)部門;高等院校;以及對土木建筑施工領(lǐng)域感興趣的各界朋友。
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