[浅谈桥梁施工中的裂缝和安全问题]桥梁裂缝
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发布时间：2023-06-25 12:42
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时间：2024-12-02 11:54
中图分类号TU7文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0090-01
1桥梁施工中荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
1)直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因如下:① 设计计算阶段,结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。② 施工阶段,不加*地堆放施工机具、材料;不了解预制结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。③ 使用阶段,超出设计载荷的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。2)次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因如下:① 在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。② 桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。
2桥梁施工中温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混抗拉强度时即生温度裂缝。
引起温度变化主要因素:
2.1年温差
一年中四季温度不断变化,但变化相对缓慢,对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移,一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调,只有结构的位移受到*时才会引起温度裂缝,例如拱桥、刚架桥等。
2.2日照
桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高于其它部位,温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
2.3骤然降温
突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行,混凝土弹性模量不考虑折减。
2.4水化热
出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2.0米)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。
2.5蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当
混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。
3桥梁混凝土裂缝的施工防治对策
3.1材料的控制
施工工艺是保证混凝土构件质量的关键、除施工的施工操作应严格按照施工技术规范的有关规定进行,对原材料(钢筋、水泥、砂、碎石、水等)都应进行严格的抽样检验。对混凝土配合比应进行对比试验,在高温下或雨后施工对砂、碎石应进行含水量实验,及时调整施工配合比,确保混凝土的施工质量。
3.2温度的控制
1)改善骨料级配,采用干硬性混凝土、加添加剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时问,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度变化;施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构,在寒冷季节采用保温等措施。2)合理地分缝分块,避免基础过大起伏;合理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。另外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,防止表面干缩。特别是保证混凝土的质量对防止裂缝得到更理想的经济效益。一般可以考虑在以下几个方面采用不平衡报:预计今后工程量会增加的项目,单价适当提高,这样在最终结算时可多赚钱;将工程量可能减少的项目单价降低,工程结算时损失不大。3)设计图纸不明确,估计修改后工程量要增加的,可以提高单价;而工程内容解说不清楚的,则可适当降低单价,待澄清后可再要求提价。4)暂定项目,又叫任意项目或选择项目,对这类项目要具体分析。因为这类项目要在开工后再由业主研究决定是否实施,以及由哪家承包商实施。
4桥梁施工中的安全问题
“进度、质量、安全、资金”,是高速公路工程项目建设的四个核心问题,因此,如何确保公路工程施工安全,从而顺利实现公路交通建设跨越式发展,是当前一项重大的现实课题。通过分析各类型桥梁施工安全事故,我们发现导致安全事故发生的因素主要有3个:一是人为因素。二是技术因素。
4.1人的安全性控制
所谓人,包括操作工人、管理人员、事故现场的在场人员和其他有关人员等。他们的不安全行为是事故的重要致因。因此,研究产生事故的各种人的因素,提出相应的预防措施是非常必要的。
1)防止过劳,提高生产安全性疲劳广泛地发生在各种作业岗位上,机械化、自动化的进步可以消灭许多笨重体力劳动(如利用大型挖土机、钻机代替人力挖掘),从而消除了笨重体力劳动造成的重度疲劳。但是看管监测仪表、计算机作业等又带来精神疲劳。如何减轻疲劳、防止过劳,从而保证施工人员健康更重要的是保证安全生产昵?主要的方法有如下几种:① 提高作业机械化和自动化程度,是减少施工人员、提高劳动生产率、减轻人员疲劳、提高生产安全水平的有力措施。② 合理地确定作业休息制度,根据施工时的劳动强度,在施工过程中插入必要的休息时间。③ 根据工作强度、工作方式合理设计休息方式。④ 尽可能减少轮班工作制度。轮班工作后,给予施工人员充分的休息时间。⑤ 开展健康有益、丰富多彩的文化娱乐和体育活动,以利于施工人员恢复疲劳,增进身心健康,培养高尚的情操。开展技术教育和培训,提高施工人员技术的熟练程度,减少工作中的疲劳程度。2)加强操作人员培训。① 针对所操作机械设备的特点、大小难度、技术含量、作业环境选择合适的操作人员。技术含量高、结构复杂的机械设备应选择文化水平高的专业人才,以便容易掌握设备结构性能,实施安全操作。② 人员培训包括作业技能的培训与人员的安全教育培训。
一要抓好施工项目机械操作人员的准人关,将上岗前的*安全教育工作做到位;二是编制相应的安全生产知识与安全操作规程手册,发给现场的每一位作业人员;三是做好机械设备管理人员的安全培训工作。要让他们知道所从事的生产劳动其安全的重要性和防护意识、自我保护意识和自我保护方法,让他们从思想上认识到安全的重要性,从而达到从源头上控制机械设备安全事故的发生。③项目部应与操作人员签订安全管理合同并与经济挂钩,明确责任和义务,制定服务承诺与奖罚措施,使操作人员具有安全风险意识,才能有的放矢地避免事故的发生。
4.2施工技术的安全性控制在施工过程中,我们对各种技术方案要进行严格审定,确保万无一失后方可动工。同时,安全员要经常性检查巡视,查找漏洞,采取补救措施;经常性地检查各种安保设备完好程度,不能满足要求的要及时更换;听取员工对安全措施的意见,及时改进不足。
如挖孔桩施工时应做到:① 挖孔较深或有渗水时,要采取孔壁支护及排水、降水等措施,严防坍孔。② 孔内挖土人员的头顶部位要设置护盖。取土吊斗升降时,挖土人员要在护盖下面工作待避。相邻两孔中,一孔进行浇注混凝土时,另一孔的挖孔人员要停止作业,并撤出井孔。③ 挖孔桩使用的提升卷扬机要有双保险的自锁装置,每班下孔前要对钢丝绳、卡头、卷扬机进行检查无误后方可开工。
5结束语
总之,只要用严谨、科学、认真的态度对待每一次项目施工,不断总结经验教训相信把项目做好不是难事。我们只有从人、施工技术、等方面加强对高速公路桥梁施工安全的控制,才能从根本上消除安全隐患,杜绝安全事故的发生,全面的堵截施工中安全管理中存在的漏洞。
