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1某橋梁混凝土結構裂縫普查情況

某總長度784．09m的橋梁，其結構分別由三孔應力混凝土連續箱梁、三孔18m預應力混凝土空心連續板和多孔16m預應力混凝土空心連續板組成，凈跨35m。然而，由于混凝土施工質量控制不當，包括邊跨跨中、中跨跨中、支座位置、預留槽口位置等，出現了不同類型的裂縫。譬如在邊跨跨中位置，存在最大寬度0．29mm的縱向裂縫;中跨跨中位置，存在最大寬度0．4mm的縱向裂縫和最大寬度0．16mm的橫向裂縫;支座位置存在最大寬度0．24mm的縱向裂縫。為進一步防治這些混凝土結構裂縫，筆者對橋梁結構裂縫的成因進行了全方面剖析，發現施工荷載、使用荷載、溫度應力是裂縫形成的主要原因，在施工荷載和使用荷載的作用下，橋梁結構產生橫向應力，當結構混凝土的抗拉強度低于該應力，則可能被拉裂，形成縱向裂縫;另外混凝土結構對溫度較為敏感，本工程橋梁混凝土結構內外溫度為20℃，在出現溫差后，混凝土的變形受到約束，由此產生的橫向應力與荷載產生的橫向應力，大于混凝土結構本身的抗拉強度，也是縱向裂縫產生的主要原因。尤其是在橋梁箱梁底板預留槽口位置，底板位置應力集中，再加上各種荷載和變形的共同作用，使得結構縱向拉應力遠遠超過混凝土抗拉強度，導致橋梁的底板存在嚴重的開裂現象，而且開裂的部位，鋼筋已經出現不同程度的銹蝕，鋼筋的有效斷面面積不斷縮小，難以形成混凝土的支撐體，其銹蝕成分甚至會不斷侵蝕混凝土內部結構，降低混凝土的性能水平。除此之外，混凝土凍脹與橋梁所在區域的氣候條件因素息息相關，尤其是在氣候變化幅度比較大或者氣候相對較冷的地區，凍脹現象尤為明顯，對橋梁混凝土產生極大的負面影響。

2橋梁施工技術案例的應用建議

2．1施工準備工作為保證工程順利施工，在施工之前，需要做好材料、機械設備和工藝技術等方面的準備工作，基于相關橋梁施工的技術經驗，筆者對該工程相關的準備工作進行如下歸納:

1)材料準備工作。案例工程施工所需的材料主要有鋼筋、水泥、石子、砂、摻合料、外加劑幾種，其中鋼筋在品種、級別、規格等方面必須符合國家規定的質量標準，譬如冷軋帶肋鋼筋網片，應根據《冷軋帶肋鋼筋》的規定，檢查其合格證、質量證明書等，檢驗其剛度和穩定性是否達標;水泥適宜選用硅酸鹽水泥，強度至少為32．5級，可按照《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》的標準檢查水泥是否合格;石子建議選擇粒徑5mm～20mm、含泥量至多為1%的碎石或者礫石，進場時，應要求出具堿活性報告，以及分批檢驗其質量;摻合料選用Ⅰ，Ⅱ級粉煤灰，Ⅰ級粉煤灰的細度不大于12%，燒失量不大于8%，需水量不大于95%，二氧化氯含量不大于3%，Ⅱ級粉煤灰細度不大于20%，燒失量不大于8%，需水量不大于105%，二氧化硫含量不大于35%;外加劑按照《混凝土外加劑》的規定，重點檢驗材料中有害物質和堿的含量，并以此明確合理的摻量。

2)機具準備工作。本工程所選用的主要機具主要有混凝土鋪裝機具、浮漿清理機具、材料加工機具、養護機具、拉毛機具、切縫機具、計量檢測用具，其中混凝土鋪裝機具必須保證滿足混凝土預拌、現場拌制、振搗等施工需求，建議選用自卸翻斗車、振搗梁、混凝土泵車、汽車吊、料斗;浮漿清理以人工和機械相結合方式，因此應選用鑿毛錘、空壓機和高壓水槍。至于其他機具，均可在施工前，結合施工實際所需檢驗其功能是否正常。

3)其他準備工作。在技術方面，本工程在會審圖紙之后，編制完善的施工方案，并組織施工人員進行施工方案的交底，同時在橋面梁板頂面清理鑿毛完畢后，根據設計標準檢查梁板板面高程的最小厚度，協同設計人員對高程的偏差進行調整;在作業條件方面，應保證施工方案和開工報告審批通過，以及在鋪裝橋面之前，嚴格驗收橋面排水口、護欄滲水管、止水帶等橋面預埋件的施工狀況，確保施工質量。

2．2界面處理首先是強力清掃，在防水粘結層施工前，借助強力清掃機，將橋面上的雜土、碎石等清除干凈，再用空壓機、水泵抽水沖刷干凈橋面，以此確保橋面的平整度，而在施工期間，從中央分隔開開始，向橋面兩側緩慢清掃灰塵，避免灰塵聚集在行車帶外側邊緣。其次是銑刨，銑刨的施工目的是提高橋面的抗滑能力，期間需要借助銑刨機處理水泥混凝土表面，但需要控制好銑刨的深度，尤其是局部位置，常見銑刨深度超標或者銑刨不到位的情況，適時根據橋面的平整度和預拱度，靈活調節銑刨方向，本工程的銑刨厚度至少為7mm，最深則不能超過10mm，這樣才能夠避免路面錯臺現象。再次是噴砂打毛，該工序主要機具為噴射機，目的是改善路面的微觀結構，增強路面與加鋪層之間的粘結能力，使用該方法時，應控制噴射的速度和密度，如果橋面狀況不明，可在施工前檢查后，調整噴射的角度、距離和時間，降低機械操作的危險系數和提高施工的效果。

2．3混凝土施工技術結合案例鐵路橋梁混凝土裂縫的情況與成因，對該橋梁的混凝土結構裂縫進行防治，需要根據裂縫防治的基本要求，一方面控制現澆混凝土裂縫，另一方面采用合適的加固方法修補裂縫。

1)裂縫防治的基本要求。首先是結構耐久性改善的高標準要求，出于橋梁用途特殊性的考慮，應該盡量減少橋梁結構的維修頻率，在設計和施工的時候，對結構的耐久性進行改善，除了需要合理布局橋梁結構和相關細節，而且還要確保施工的質量水平。其次是施工立模標高的確定，為避免橋面出現起伏情況，在澆筑懸臂的時候，要掌握準備澆筑箱梁節段底板和前端標底板的設計標高、施工預拋高、發生豎向彈性變形的掛籃主桁架對豎向撓度影響值、混凝土澆筑后的徐變、橋梁運營期引起豎向變形的靜活載等，從而確定待澆筑箱梁節段底板兩端前端的混凝土收面控制標高。再次是主梁結構穩定性的控制，主梁的穩定性，可能造成橋梁的失穩，甚至導致坍塌事故，譬如加拿大的魁北克大橋，由于懸臂一側的下弦桿發生屈曲破壞，從而導致橋梁懸臂的墜落。為了控制好主梁的穩定性，在施工的時候需要準確掌握主梁的變形和內部應力狀態，尤其是懸臂施工，需要嚴格控制主梁整體和局部的穩定性水平。

2)現澆混凝土裂縫控制技術。

a．合理控制混凝土攤鋪厚度，根據振搗器作用深度和混凝土和易性，確定具體的攤鋪厚度，因而需要根據是否采用泵送混凝土方式，確定攤鋪厚度小于0．6m或者0．4m。

b．后澆帶施工，針對橋梁的大體積混凝土塊體結構，工程采用后澆帶施工的方法，即通過分析計算確定分層澆筑塊的長度，并控制好間隔澆筑的時間和處理好澆筑的施工縫。

c．層間澆筑間隔時間控制，在第一層混凝土初凝之前，需要完成第二層混凝土澆筑作業，因此要求盡可能縮短層間澆筑的間隔時間，間隔時間不小于第一層混凝土初凝時間，如果間隔時間超出，則需要根據要求處理施工縫。

d．二次振搗，出于混凝土強度改善和抗裂性能提升的考慮，在混凝土澆灌后，并在達到振動界限之前，進行二次振搗。二次振搗的目的是排除混凝土粗骨料和水平鋼筋下方的泌水和間隙，增強混凝土和鋼筋之間的握裹程度。

e．保溫養護，在混凝土澆筑完畢之后，進行持續性的保溫養護，時間至少為15h，養護的要點是保持混凝土表面的潤濕程度，并覆蓋好土工布等等，并且根據溫控指標要求，為混凝土養護營造有利的環境條件。

3)橋梁裂縫修補技術。首先是表面處理法，表面處理法主要針對橋梁的微裂縫，即寬度在0．2mm以內的裂縫，直接在裂縫位置填料后，涂抹防水材料，就可以提高修補位置的防水性，并阻止裂縫表面的進一步擴大。在使用這種施工方法時，由于沒有辦法將防水材料嵌填到裂縫內部，未能保證裂縫在混凝土結構內部的繼續延伸，因此需要通過對裂縫走勢的判斷，根據實際情況選擇這種方法。其次是注漿法，注漿法主要針對裂縫寬度比較大，并且有內部縱向延伸趨勢的裂縫，其施工方法是將樹脂、水泥類材料等，以手動方式或者借助輸液泵，注入到裂縫當中，注入時，需控制好注漿量和注漿速度。除此之外，環氧樹脂粘度的調整，也是保證注漿效果的關鍵，譬如延伸性的裂縫，普通環氧樹脂的漿液難以注入到裂縫深處，可選用可撓性環氧樹脂，與鋼抓釘并用，有效防止裂縫的繼續擴展延伸。再次是填充法，當裂縫寬度超過0．5mm，可選用填充法，具體的施工方法是沿著裂縫方向，鑿出一條深槽，將水泥砂漿、環氧砂漿、環氧樹脂混凝土、瀝青、化學補強劑等，嵌補到深槽內。在填充施工之前，需檢查裂縫位置裸露的鋼筋是否銹蝕，如果鋼筋沒有發生銹蝕，可沿著裂縫10mm的位置，將深槽鑿成U形，然后將密封材料填入深槽內;如果鋼筋已經發生銹蝕，則需要將銹蝕位置周圍的混凝土鑿除，然后進行鋼筋除銹處理，并將防銹漆涂抹在裸露鋼筋上，最后再填充密封材料。最后是表面噴涂法，裂縫表面鑿毛處理之后，直接將高粘度的水泥砂漿噴射在裂縫表面，形成裂縫保護層。在噴射混凝土之前，需將混凝土結構表面剝離的混凝土去除干凈，然后利用清水清洗鋼筋，在表面接近干燥之前，開始噴漿加固，必要時可將基層濕潤后，再進行噴漿。

3結語

文章通過研究，基本明確了案例橋梁工程施工技術的應用方法，其中要求在做好施工技術準備工作的基礎上，進行橋梁界面處理，最后根據橋梁結構混凝土裂縫的防治要求，提出相應的裂縫控制技術和裂縫修補技術，但鑒于不同橋梁工程施工條件和要求的差異性，因此以上方法在實際工程中的應用，還需要結合具體工程施工的情況，予以靈活參考借鑒。

作者：張小平單位：山西平陽路橋有限公司