高速公路橋梁施工中的技術(shù)問題

摘要：現(xiàn)有高速公路中橋梁占有很大的比例，橋梁施工中常常會(huì)出現(xiàn)裂縫或鋼筋銹蝕等不良情況，究其原因是在施工過程沒有按照相關(guān)的要求進(jìn)行。文章介紹了高速公路橋梁施工中遇到的問題，說(shuō)明了出現(xiàn)橋梁施工質(zhì)量問題過程中如何找尋相應(yīng)的解決辦法，并且不斷提高橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)管理水平，確保在施工過程中的安全以及后期使用的橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：高速公路；橋梁施工；橋梁質(zhì)量；鋼筋工程；防水工程；裂縫處理 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U412 文章編號(hào)：1009-2374（2015）15-0102-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.053

1 高速公路橋梁施工中鋼筋工程技術(shù)要點(diǎn)

鋼筋作為橋梁結(jié)構(gòu)中的承力構(gòu)架，有著非常重要的作用，故在施工的過程中對(duì)于鋼筋處理工作必須加以重視。而實(shí)際在一些高速公路橋梁施工中，對(duì)于鋼筋的使用非常隨意，將已經(jīng)銹蝕的鋼筋繼續(xù)使用，使得橋梁的整體使用壽命降低。對(duì)鋼筋材料的分析中可以看出，引起鋼筋銹蝕的主要原因有混凝土材料、天氣和施工。如要對(duì)鋼筋進(jìn)行處理，必須從多個(gè)角度出發(fā)。其中引發(fā)橋梁混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕最為嚴(yán)重的因素是鋼筋材料長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣當(dāng)中，與空氣中的水汽、氧氣接觸，在物理?xiàng)l件的作用下使得鋼筋表面出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。故在施工質(zhì)量控制中，就必須將鋼筋與潮濕的環(huán)境盡量隔離，保證鋼筋處于較為干燥的環(huán)境當(dāng)中。

在實(shí)際的橋梁施工中，為了防止鋼筋出現(xiàn)銹蝕，可以在鋼筋表面涂抹一層防腐層，利用人工的方式將鋼筋表面結(jié)構(gòu)與空氣隔絕開來(lái)，起到了保護(hù)的作用。要求對(duì)于經(jīng)過防腐處理后的鋼筋材料的運(yùn)輸做到不破壞，并且在安裝過程中盡可能少地破壞鋼筋表面的防腐層。在我國(guó)一些條件較為惡劣的地區(qū)使用這種防腐處理的方式操作簡(jiǎn)單，還能起到控制成本的效果。對(duì)于施工完成的鋼筋混凝土梁橋中出現(xiàn)鋼筋因接觸空氣出現(xiàn)的銹蝕情況，可采用無(wú)損修復(fù)，即在原有的鋼筋上進(jìn)行除銹，并且添加保護(hù)層。提到的除銹工作主要是使用電化學(xué)的方式對(duì)銹蝕鋼筋進(jìn)行處理，另外根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的不同可以將銹蝕的鋼筋部分橋面進(jìn)行鏟除，在鏟除處重新添加防水材料和柔性防水層，用修補(bǔ)的方式起到防護(hù)的效果。

2 高速公路橋梁施工中防水工程技術(shù)要點(diǎn)

橋面防水層的作用是使橋面結(jié)構(gòu)和內(nèi)部鋼筋不會(huì)受到外界水汽的影響，避免出現(xiàn)碳化和銹蝕的情況。在施工中由于對(duì)于防水層作用不明確、施工意識(shí)不強(qiáng)，在對(duì)于防水層施工過程中出現(xiàn)隨意施工現(xiàn)象，導(dǎo)致防水層無(wú)法發(fā)揮作用，上部的水可以通過梁體進(jìn)行滲入，短期內(nèi)這些水滲透到橋梁外部，可以明顯看出橋梁的外部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)鐘乳石，梁體顏色出現(xiàn)不均勻的情況，對(duì)于美觀方面起到了很不好的效果。長(zhǎng)期下去，水分會(huì)逐漸侵入梁體內(nèi)部，對(duì)結(jié)構(gòu)造成一定的影響，并且可能會(huì)出現(xiàn)承載能力下降的情況。

分析這些因素之后，要對(duì)橋面的施工加以重視，通常在對(duì)橋面防水的過程中使用的是卷材和涂膜的方式，早期使用的瀝青防水材料已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)有的橋梁結(jié)構(gòu)使用要求。卷材在工廠中施工，將預(yù)制好的卷材通過固定運(yùn)送到施工場(chǎng)地，并在橋面上鋪設(shè)，使得在橋面板處形成了整體的防水膜結(jié)構(gòu)。而涂膜是利用化學(xué)溶劑的方式，涂抹在橋面表面，當(dāng)涂膜試劑風(fēng)干之后，可形成一個(gè)整體的防水結(jié)構(gòu)層。具體操作中還會(huì)將涂層之間的胎體進(jìn)行拉毛，以此來(lái)提高材料的抗拉能力。涂膜防水材料不能在雨天施工，要保證施工現(xiàn)場(chǎng)的天氣和施工條件完善，對(duì)于施工人員的素質(zhì)和施工工藝都有相關(guān)的要求。首先在某一區(qū)域內(nèi)利用實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行防水處理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析該方式的防水能力，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)防水要求之后，可進(jìn)行整套的防水涂膜施工。

如在施工中使用瀝青防水時(shí)，要控制好攤鋪的溫度，選用較近的拌合站對(duì)瀝青進(jìn)行拌合，必須規(guī)定瀝青在多少溫度下進(jìn)行攤鋪，這些都需要在施工中嚴(yán)格的控制。在攤鋪機(jī)經(jīng)過后，可使用混合材料的擠壓形成整體結(jié)構(gòu)，并利用溫度計(jì)對(duì)此時(shí)的溫度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得的結(jié)果是防水層在后期施工的重要依據(jù)。在每段攤鋪區(qū)域內(nèi)，要設(shè)置溫度測(cè)點(diǎn)，將防水薄膜的性能控制在設(shè)計(jì)的范圍區(qū)間內(nèi)。

在涂膜防水層施工過程中，首先，應(yīng)保證防水層表面平整，均勻，無(wú)脫皮、起鼓、起泡，平均厚度符合設(shè)計(jì)厚度，最小厚度不小于平均厚度的30mm，并保證無(wú)滲漏；其次，陰陽(yáng)角交接處加胎體鋪貼平整密實(shí)，附加涂層均勻，無(wú)明顯搭接縫，保證加鋪加涂達(dá)到規(guī)定厚度，全部工序符合建筑防水工程技術(shù)規(guī)程要求；最后，應(yīng)仔細(xì)檢查保護(hù)層是否破裂、脫落，如有，應(yīng)拆除破壞部分，重新粘貼，以防止失去防水功效。而在卷材防水層的施工過程中，首先，其鋪設(shè)方向通常為平行橋梁工程線路方向鋪貼卷材；其次，防水層施工時(shí)，應(yīng)先做好節(jié)點(diǎn)、附加層和橋面排水比較集中部位的處理，然后由橋面最低標(biāo)高處向上施工；最后，鋪貼卷材采用搭接法，相鄰兩幅卷材的搭接縫應(yīng)錯(cuò)開，平行于橋梁工程線路的搭接縫應(yīng)順流水方向搭接，高聚物防水卷材搭接長(zhǎng)度為100mm，搭接縫用與其相容的密封材料封嚴(yán)。

3 高速公路橋梁施工中裂縫的處理對(duì)策

裂縫的存在會(huì)對(duì)橋梁的整體結(jié)構(gòu)帶來(lái)很大的影響，橋梁結(jié)構(gòu)在初期有較小的裂縫，當(dāng)使用一段時(shí)間后，裂縫長(zhǎng)度會(huì)加大，從而形成貫通縫后會(huì)對(duì)橋梁的使用安全產(chǎn)生不利影響。在橋梁施工中，必須要控制裂縫的長(zhǎng)度，對(duì)于出現(xiàn)裂縫的橋梁也要及時(shí)地做出相應(yīng)的處理，防止出現(xiàn)更大的安全隱患。混凝土結(jié)構(gòu)梁橋出現(xiàn)裂縫的情況主要有荷載因素和溫度影響，在橋梁施工初期，混凝土澆筑完成后需要有28天的養(yǎng)護(hù)期，但是有些施工單位為了提早工期，在沒有完成養(yǎng)護(hù)時(shí)就進(jìn)行下一步的施工，當(dāng)混凝土梁橋沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度下，長(zhǎng)時(shí)間的超載使用會(huì)使得橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)穩(wěn)定性變化。此外，裂縫可能出現(xiàn)在橋梁的預(yù)制階段，因?yàn)椴牧系牟环弦螅⑶以谶\(yùn)輸?shù)跹b的過程中由于疏忽對(duì)梁體造成了一定的影響這些都會(huì)使梁體出現(xiàn)裂縫。如果在施工過程中，不按照?qǐng)D紙施工，隨意將設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，橋梁的承力結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生一定的改變，無(wú)法在正常的狀態(tài)下對(duì)橋梁的承載能力進(jìn)行計(jì)算。由于混凝土澆筑的過程中，混凝土內(nèi)外出現(xiàn)溫度差，并且在水化反應(yīng)的作用下，結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)二次應(yīng)力的情況，在二次應(yīng)力的作用下橋梁極有可能出現(xiàn)裂縫。在一些大型橋梁的施工過程中，沒有考慮溫度應(yīng)力對(duì)橋梁的影響，在后期因溫度應(yīng)力產(chǎn)生的二次應(yīng)力作用比初期的設(shè)計(jì)荷載還大，這種情況對(duì)于橋梁的危害十分嚴(yán)重。面對(duì)這種情況，在施工的過程中要充分的考慮溫度應(yīng)力，在荷載計(jì)算中必須將溫度應(yīng)力計(jì)算在內(nèi)。endprint

施工材料的使用也會(huì)對(duì)橋梁的裂縫產(chǎn)生影響。不同的配合比使得混凝土的強(qiáng)度出現(xiàn)不同，在一些施工中，所使用的混凝土材料不符合質(zhì)量的要求，橋體就容易出現(xiàn)裂縫。其中包括砂石的粒徑、水泥用量和水量都是很重要的因素，當(dāng)砂石中的水泥含量上升就要相應(yīng)地增加用水量，這樣就會(huì)大大降低混凝土的抗凍性能，也對(duì)于抗?jié)B性能有一定的影響。解決這類問題可以在水泥的硬化過程中添加一定的催化劑，使得水化熱程度降低，并且還要控制水泥中的氯化物含量，避免出現(xiàn)氯化物過高對(duì)鋼筋材料的腐蝕。

當(dāng)橋體出現(xiàn)裂縫之后必須采用相應(yīng)的辦法對(duì)裂縫情況進(jìn)行修補(bǔ)或者控制，下面對(duì)于五種常見的修補(bǔ)方式進(jìn)行介紹：（1）可在橋梁的表面直接進(jìn)行修補(bǔ)，但是要求直接修補(bǔ)的部分不作為承力構(gòu)件。具體的操作方式是在裂縫表面涂抹水泥砂漿，并在砂漿硬化后涂抹防腐材料或是在裂縫表面增加纖維材料，使得裂縫處具更好的抗拉能力，避免裂縫進(jìn)一步加大。（2）結(jié)構(gòu)加固法，如果混凝土的開裂已經(jīng)對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生影響的話，就需要利用增設(shè)支點(diǎn)加固、預(yù)應(yīng)力法加固、噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固等結(jié)構(gòu)加固法進(jìn)行處理。（3）灌漿、嵌縫封堵法。處理橋梁裂縫的措施中，應(yīng)用范圍較廣的一種就是嵌縫封堵法，指的是順著裂縫的方向進(jìn)行鑿槽，將塑性止水材料（丁基橡膠、聚氯乙烯膠泥等）或剛性止水材料（聚合物水泥砂漿）填入到其中，將裂縫封堵。對(duì)于橋梁的裂縫修補(bǔ)有一定的要求或裂縫對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)有一定影響的情況，就需要采用灌漿法對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，這種方式主要是借助機(jī)械設(shè)備的壓力作用，將聚氨醋、環(huán)氧樹脂和水泥漿等膠結(jié)材料對(duì)裂縫進(jìn)行填補(bǔ)，一段時(shí)間后膠結(jié)材料就會(huì)發(fā)生硬化反應(yīng)，將混凝土重新連接起來(lái)，成為統(tǒng)一的整體，不僅能夠封堵裂縫，還起到加固的作用。（4）電化學(xué)防護(hù)法，電化學(xué)防銹蝕措施包括堿性復(fù)原法、陰極防護(hù)法等多種方法，主要原理是通過介質(zhì)中電場(chǎng)產(chǎn)生的電化學(xué)作用改變混凝土周圍的環(huán)境，以此增強(qiáng)對(duì)鋼筋的保護(hù)，防止混凝土鋼筋腐蝕。（5）混凝土置換法，對(duì)于一些損傷較為嚴(yán)重的混凝土開裂情況，需要進(jìn)行混凝土的置換，具體措施是先清除掉原有已經(jīng)損壞的混凝土，并將新的混凝土或砂漿、水泥砂漿和聚合物等其他材料重新填充。

4 結(jié)語(yǔ)

在高速公路橋梁施工中應(yīng)用的施工技術(shù)較多，同時(shí)在施工的時(shí)候一定要加強(qiáng)施工技術(shù)管理工作，這樣才能更好地保證施工質(zhì)量，在施工過程中也要做好其他管理工作。對(duì)于文中提到的一些施工不足之處必須加以重視，保證在今后的施工中不因此類事故對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)造成影響。高速公路橋梁施工不僅能夠更好地促進(jìn)交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展，同時(shí)也能更好地保證經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 葛寶翔，周明華.公路橋梁施工中若干預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題的探討[J].現(xiàn)代交通技術(shù)，2009，12（17）.

[2] 俞建輝，王建國(guó).淺談公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問題[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010，（12）.

[3] 李海洲.淺談路橋施工中體外預(yù)應(yīng)力加固法的工程應(yīng)用[J].科學(xué)之友，2008，12（16）.

[4] 張強(qiáng).高速公路橋梁施工質(zhì)量管理與控制的若干思考[J].黑龍江交通科技，2012，14（22）.

作者簡(jiǎn)介：吳趙豐（1989-），男，福建人，中交第三航務(wù)工程局廈門分公司助理工程師，研究方向：土木工程（路橋方向）。

（責(zé)任編輯：陳 倩）endprint