楊亞軍
(湖南省會同縣交通建設質量安全監督管理站, 湖南 會同 418300)
現如今,道路橋梁工程逐漸增多,在交通體系中道路橋梁起到重要作用,且是連接城市與城市之間的橋梁。同時,道路橋梁施工工藝水平不斷提升,道路橋梁工程的施工質量已處于一個比較高的水平。然而在道路橋梁施工中依然存在諸多質量問題,這些問題均對道路橋梁的施工安全造成較大的影響,其中最為普遍的問題就是裂縫。所以,為能夠確保道路橋梁的使用安全,施工單位必須重視道路橋梁施工中的裂縫問題,并深入研究這一問題,制定相應的預防手段,提高道路橋梁的施工質量。
結構性裂縫出現的主要原因是源自道路橋梁自身的狀況,即是由于道路橋梁結構承受了比較高的承載力、外部施加的荷載力比較大等,從而導致道路橋梁結構所承受壓力超過其所能承受的最大值,進而導致裂縫產生;同時,通過衡量道路橋梁的三個指標,也就是結構的延性、強度及剛性,從而明確其結構的承載力,若這三個指標沒有滿足該工程的施工要求,將會大大降低道路橋梁的承載力,從而對道路橋梁的施工質量與效果造成較大的影響。
非結構性裂縫出現的主要原因是:因為客觀性因素(自然因素等)影響而引發的裂縫,并非道路橋梁自身因素造成的。非結構性因素所引發的裂縫往往會出現在橋梁的外觀上,使得道路橋梁的美觀性受到影響。同時,由于非結構性因素會在一定程度上影響道路橋梁的使用壽命,不利于延長道路橋梁的使用年限[1]。為此,對于道路橋梁施工,施工單位必須系統的分析道路橋梁施工中的裂縫,對裂縫加以分類,然后采取對應的預防、補救及改善手段,以此來確保道路橋梁的施工質量,延長道路橋梁的使用年限,在交通網絡中發揮自己的作用。
在道路橋梁施工過程中,由于受到的荷載應力比較大,導致出現裂縫,這就是荷載裂縫,其主要包括次應力裂縫和接應力裂縫,荷載裂縫出現的具體原因是:(1)施工不恰當。在施工過程中,因多種因素的影響而引發諸多缺陷,這就導致裂縫出現,如:在施工過程中,施工單位所用的材料并未滿足相關規范,且未恰當的設置道路橋梁的受力點;(2)設計不完善。在施工過程中,因為沒有完善的進行結構設計,導致裂縫發生,如:對于道路橋梁的設計,因為設計尺寸存在偏差,導致道路橋梁難以滿足設計要求,導致具體使用的承載力與設計承載力存在較大的差異,這就大大降低了道路橋梁的承載性能。
我們都知道熱脹冷縮這一原理,在道路橋梁施工中,多種類型的混凝土構件的澆筑都會受到這一原理的影響,從而出現構件內部與外部受力間的不平衡,這就導致混凝土構件發生變形,一旦混凝土內部的拉應力大于構件可以承受的最大抗拉強度,必然導致混凝土構件發生裂縫。溫度裂縫會隨著溫度的變化而變化,存在相應的擴展與合并周期性特征。由于溫度而造成的道路橋梁裂縫,主要表現在:(1)道路橋梁混凝土施工主要選擇大體積混凝土施工技術,其澆筑過程中水泥水化熱會出現諸多的熱量,加快混凝土內部溫度的上升速度,但混凝土外部溫度與外界氣溫幾乎相同,這就導致混凝土構件表面出現相應的溫度裂縫;(2)當道路橋梁施工工作是在冬季開展時,應在完成混凝土澆筑工作后馬上對其進行養護,在養護期間必須確保混凝土構件所處的溫度比較高,待完成養護后,混凝土的溫度會發生顯著的變化,當溫差迅速下降時就會發生溫度裂縫[2]。
在道路橋梁施工期間,會用到諸多的施工材料,其中混凝土材料主要有:水、外添加劑、水泥、粗細骨料等,若這些材料存在質量問題,將無法確保施工質量,進而導致混凝土構件發生裂縫;具體表現在:(1)當水泥的安定性未滿足質量標準,或是水泥中游離的氧化鈣含量大于標準,將大大降低混凝土抗拉強度;(2)若水泥的水化熱比較大,將直接導致施工中出現的水化熱過大,進而在極大程度上引發裂縫;(3)若混凝土中選擇的砂石粒徑比較小、級配不良等,將導致混凝土拌合時要用較大的水及水泥,這就降低了混凝土的強度,進而導致裂縫發生[3]。
在道路橋梁施工中,施工單位必須嚴格按照設計文件的具體要求對施工所需材料的質量加以嚴格控制,即嚴格檢查進入施工現場的全部材料,保證材料的性能、檢測指標均滿足施工要求。同時,施工單位應綜合性的選擇最適宜的施工材料,如:高水化熱水泥品種在施工中往往會出現較大的水化熱,混凝土外部與內部存在顯著的溫差,若不選用高水化熱水泥品種,而是選擇低水化熱水泥品種,將會在極大程度上降低施工中出現的水化熱與因此導致的溫差變化,使溫差控制手段得以減少,并更加有效的控制施工中的溫度,避免了由于溫度變化而導致的裂縫[4]。
對于道路橋梁施工中裂縫的控制,施工單位必須控制好整個施工過程及質量。具體做到以下幾點:(1)構建系統的、完善的施工管理機制,對全部參與到施工工作的人員實施問責制,這樣不僅能夠有效控制該項工程的施工質量,還可以更好的預防與控制裂縫;(2)在施工過程中,施工人員必須嚴格依據施工規范實施施工工藝,恰當且科學的安排施工工藝的流程,選擇先進的施工手段,從而確保道路橋梁施工的成效,避免由于質量問題而引發的裂縫問題;(3)待完成道路橋梁施工工作后,施工單位必須及時對其進行養護工作,對于灑水時間進行恰當安排,確保混凝土表面的濕潤,避免裂縫發生,并有效控制道路橋梁施工的質量;(4)施工單位應加大施工現場的監管力度,以此來確保工程的施工質量,提升橋梁的安全性[5]。
隨著橋梁高度的增加,會使得橋墩底層所承受的壓力進一步增大,一旦承受的壓力超過其所能承受的最大壓力,將會引發裂縫、沉降、變形等狀況,這就使得橋梁的整體性能受到較大的影響。對于這一現象,施工單位需選擇預變形控制技術來對以上問題進行有效控制,具體有:在施工開始前,需結合道路橋梁施工的具體情況進行一次全過程的仿真實驗與模擬,從而得到鋼結構節點在吊裝、施工中累積與連續變化的變形值,施工單位可根據變形值制定出合理的施工方案,選擇最適宜的施工技術,從而確保道路橋梁的使用性能與安全性,有效降低裂縫的發生幾率[6]。
綜上所述,為確保道路橋梁使用的安全性及使用年限,施工單位必須嚴格控制道路橋梁施工中的裂縫問題。所以,在道路橋梁施工中,施工單位必須明確各種可能出現的裂縫類型,系統地分析各種裂縫的成因,從而制定有效的預防手段,最終有效避免裂縫問題的出現,確保整個道路橋梁工作的質量與使用安全。