周明霞,朱美佳,刘 桌
(1.湖南省核工业地质局三零三大队,长沙 410119;2.中南大学地球科学与信息物理学院,长沙 410012;3.中南大学土木工程学院,长沙 410075)
公路和桥梁工程施工中质量控制关键技术探讨与研究
周明霞1,2,朱美佳3,刘 桌3
(1.湖南省核工业地质局三零三大队,长沙 410119;2.中南大学地球科学与信息物理学院,长沙 410012;3.中南大学土木工程学院,长沙 410075)
随着我国经济的发展,我国的城市建设基础设施建设也得到了迅速的发展,尤其是公路和桥梁的建设,日新月异。每天都有新的变化。本文基于公路基础设施和桥梁的建设出发,探讨如何为控制和管理公路基础设施建设和桥梁施工过程中的质量问题。
公路路基;质量控制;桥梁工程
1.1 公路路基土程施工中的常见问题
1.1.1 路基的沉陷问题
公路路基的沉陷问题,是公路建设的常见问题,导致这个问题的原因是多方面的,但是主要的有以下几个原因:一是质量不过关或是选用的材料不正确,如果路基与桥涵通道等衔接位置处的材料质量不过关或是选用的材料不正确,那么这个时候进行碾压作业时就有可能会导致压实程度不够的问题,这样一来路基在后续的使用过程中出现下沉的问题就是可以想象的了;二是未压实填方路基,这种操作也容易导致路基下沉的问题;三是对于软土路基如果未进行处理或是选择的处理方法不正确,在路基工程的施工过程中,对于软土路基如果未进行处理或是选择的处理方法不正确,路基也会沉降;四是现阶段我国公路工程的施工周期通常都是较短的,路基自然沉降的时间达不到要求,那么在这种情况下继续进行施工,也是是导致路基下沉的重要的原因之一;五是在施工的时候,土壤中的水分含量较高,就会导致压实度不达标,这种情况,在后续公路的使用的时候也会出现沉降的情况;六是季节原因对路基施工的影响,比如说在春季施工的时候,由于路基的硬度下降,这种情况也会导致路基的下沉;同样,如果在霜冻天气进行施工,那么在填土过程中的水分就会随之上移,从而导致路基出现冻胀的问题,那么在路基的后期使用过程中就会出现下沉的问题。
1.1.2 纵向裂缝问题
纵向裂缝问题是公路基础设施建设过程当中重要的质量问题,导致这个问题的原因主要有以下几个:一是,在公路路基建设的开始,如果填土的时候没有填到足够的宽度,就会导致中线的位移,之后再发现问题,为时已晚;二是,采取镶边的操作不当,施工人员在采取镶边的操作不当时,没有严格的按照工程本身的设计和要求进行挖台阶或是分层碾压作业,这样一来在公路竣工后,镶边就会出现下沉的现象,从而导致纵向裂缝的出现;三是,植被或是软基没有彻底的得到清除,施工的现场还存在有淤泥等现象,那么在接下来的填土作业的时候就会导致路基的边缘出现下沉,以至于导致纵向裂缝;四是,没有严格按照要求进行压实作业,比如说路基是处在半填和半挖的交界位置处,那么就一定要严格的遵照要求进行压实作业,如果不按照要求做的话也会产生纵向裂缝。总体上来看出现纵向裂纹的主要原因
是路基的压实度不够。
1.2 公路路基工程施工中的质量控制技术
1.2.1 路基质量控制
(1)路基土的控制。自然土一般都会在公路路基的施工中使用,因而在路基填筑之后,我们要及时通过分析和测试的方法,对自然土的物理属性进行确定。通过大量的实验我们知道这样一个顾虑,那就是——土质颗粒越细其所相应的回弹模量较低,它的砂性土回弹模量也比较高。因此我们可以得出这样一个结论,人们所讲的砂性土都是较为良好的筑路材料。所以施工人员在对公路路基进行施工的过程中,选取土场的时候,有必要必须选择一些塑性指标较小的土来进行填筑。
(2)强度控制。在路基的建设工程过程中,我们通常会考虑连个数据,一是压实度,它可以有效地反应出路基每一层的密实状态;二是,弯沉值,它可以反应路基上部的整体轻度。当压实度和弯沉值都达到合格的要求的时候,那么这个时候路基的整体稳定性、耐久性和强度才可以达到标准的条件。
1.2.2 路面工程质量控制
路面工程质量的控制主要是对基层平整度与沥青路面平整度两方面的控制。在施工的时候,要根据实际的施工情况控制好路面的平整度,对不同的基层进行区别对待,选择水泥类的稳定材料,在终压时间上要进行较好的控制,如果一旦控制不好,就会使整个路面的强度产生变化,从而影响路面的平整度。沥青混凝土面层平整度的控制。由于影响沥青混凝土的因素较多,有温度、施工接缝和基层的平整度等。基层平整度对面层有着较大的影响,这主要是因为面层的松铺的厚度不同,在压实以后会出现压实度不一的情况,在路面进行一段时间的行车以后,整个平整度就会出现明显的变化,出现路面下降的情况。因此,只有全面控制好基层的平整度,在沥青混凝土的碾压中,要对温度进行良好的控制,如果温度过高就会造成路面产生裂缝,甚至推移的现象,这样会严重影响整个路基的使用寿命和平整度,但是如果温度较低的话,那么混合料的压实就不能做到充实,由此可见,要对路基进行有效的压实,就必须在特定的温度下和选择合适的压实方法才可以进行,这样才可以取得良好的压实效果。
1.2.3 水破坏的控制
水的破坏对于整个工程的使用有着重要的作用,因为它不仅可以降低路基的整体的强度,而且当遇到水温较高的情况时,它还将造成整个沥青出现剥落的情况,这也是公路在使用当中所遇到的重要的质量问题。高速公路对路堤的要求十分的高,因此它受到路基内水害的影响不是十分的突出。但是它也会导致路面出现水下渗的情况,这种情况会引起路面结构的破坏,影响公路的使用寿命。所以,施工人员在对路基路面进行施工的时候,就要采用结合力较强的沥青和碱性石料,同时,还必须考虑到耐磨性因素,我们可以采用矿粉添加到沥青混合料中,以此来增加沥青的粘合力。
表2 优化结果对比表
1.2.4 争取政府支持,加快养护体制改革
任何一项事业的发展,或是任何一样改革的推进,都离不开政府的大力推进。在公路建设的过程也是如此。目前在我国的一些发达地区,城市公路的养护的工作取得了巨大的成就,但是这些成就的取得无疑不是因为政府的推动。如上海、吉林等城市的养护体制改革进展较快的一个主要原因,就是因为政府的强有力的支持。把养护体制的改革由部门的行为转变成政府的行为,无疑是公路养护事业发展的最为有效地途径。所以,要加强公路体制改革的步伐,使养路的改革持续有效的进行下去,同时相应的取得一些成绩,那么就不得不争取得到政府的支持,给予养路企业、养路人员以相应的扶持,有效的避免公路养路企业走弯路,推动公路养护市场的形成。
2.1 桥梁工程施工项目质量控制的特点
桥梁工程是一项综合性、复杂性的工程,它具有涉及面广、生产流动性大、建设周期长、受自然条件影响大等特点,所以就质量的管理和控制层面来说,它较其他工程更加难以控制,这主要体现在以下几个方面:
2.1.1 影响质量的因素多
影响桥梁工程直接因素不但有设计、材料、机械、地形、地质、水文、气象等,还包括施工工艺、操作方法、技术措施、管理制度等管理因素。
2.1.2 容易产生质量变异
桥梁工程不是工业产品,它没有固定的自动线和流水线,也没有相对固定和规范的生产工艺和相对完善的检测技术,同时它也没有成套的生产设备和稳定的生产环境,它更没有相同系列规格和功能相同的产品;除此以外,它还受到各种因素的影响,诸如众多的偶然性因素和系统性因素,由此可见,桥梁的建设很容易产生质量的变异。比如说材料性能的不同,机械设备存在的正常的损坏和摩擦、操作的微不可见的变化、环境不知觉的变化等,这些问题都会引起偶然性因素的质量的变化,当我们使用的材料的规格种类出现错误的时候,施工的方法本身有问题的时候,操作程序不按规章不按程序的时候,机械故障、机械失灵的时候,设计计算失误的时候,则均会引起系统性的质量的变异,造成工作的质量问题或者是事故。所以在施工的过程中,施工单位要严格防范出现的系统性因素的质变,要想办法把质变控制在偶然发生的因素的范围内。
2.1.3 容易产生第一第二判断错误
第二判断错误的产生,是由于桥梁施工的工序繁多,硬件工程繁多,中间产品繁多,如果工作人员不能及时、有效的检查材料的实质问题,单单在事后检查它的表面问题,这样第二判断错误就产生了。换句话说,就是容易将不合格的产品当做合格的产品。从另一方面来讲,如果检测、检查不认真,仪表测量不准确,读书不当的话,那么第一判读错误就随之产生了,也就是说他们会将合格的产品当做不合格的产品。因此质量检测人员应该尤为注意,认真验收。
2.1.4 桥梁工程质量检测不能解体、拆卸
桥梁在其修建完成后,是不可能像其他产品那样,把它再拆卸,再肢解来探测其内部质量,也不能重新更换哪些坏掉的零部件,就算后来发现了存在的一些质量方面的问题,也不可能像针对其他工业产品那样把它报废,然后推到重来。
2.1.5 桥梁工程质量要受投资进度的制约
投资的进度、投资的规模都会对桥梁施工的质量产生影响。举个例子来说,那些投资比较大、管理相对较好的项目,就算在抢进度的情况下,他们的质量也会非常的好,而对于那些投资少、管理差的项目,就算不抢进度,它的质量也不会好到哪儿去。由此可见,投资进度在项目施工中对于项目的质量影响有多大。
2.2 桥梁工程的质量控制
2.2.1 桩基(桥台桥墩等)施工时质量控制
(1)精确测量。桩基(桥台、桥墩等)的质量好坏直接影响到桥梁质量工程控制的质量。这是因为桩基是桥梁的重要的承重结构,他对于桥梁的稳定和运行有着至关重要的作用。因此,工作人员在施工的过程中,不但要测量包括孔径、垂直度、中心位置及防线的个性数据,还要注意桩基在成孔后使用统一的标准的检测设备对孔径和垂直度等数据进行检测。
(2)注重外观的美观。桥梁的使用功能当然是其最为重要的功能,但是我们也不能忽略了桥梁作为建筑物天生所具有的审美功能。因此,我们在桥梁的建造过程中要注意把它的使用功能和审美功能结合起来,要对桥梁的外观美做到应有的关注和重视。一般来说,桥梁的外观主要会受到混凝土搅拌程度的影响,因此,在混凝土搅拌的过程中要特别重视对其质量的管控。
2.2.2 支架、模板施工
在桥梁施工的过程中特别容易出现地基承载力较差的问题。这是由桥梁的选址一般都是选在离水较近的地方,有的甚至就在水库的旁边,并且地势相对来说也比较复杂。因此在桥梁建设过程中要对这些情况有充分的考虑,可以采用砌浆砌块石条基一一搭建落地钢管支架的方法解决此问题。第一要通过精确的计算,第二要进行严格的审核,第三才是实质性的施工阶段。
2.2.3 普通钢筋及预应力钢绞线的施工
底模在安装结束后,就必须进行第一次的箱梁底板和腹板的钢筋绑扎,底板和腹板的砼浇注完成、项板及翼板底模安装好之后,在进行顶板及翼板的钢筋绑扎。钢筋要在加工进行加工,绑扎、安装则要在现场进行,并且采用轨道筋固定法固定预应力孔道,确保圆顺。
2.2.4 高墩台施工的安全控制
高墩台的安全控制概括起来主要包括几方面:首先通过悬挂安全网和安全带的配合使用,防止施工过程中不小心的坠落事故,因此首先,必须要求施工人员在施工的过程佩戴安全带;其次通过安装漏电保护器装置来确保用电的安全;最后,要做好防洪工作,尤其是在雨季作业的时候,防洪工作必须要做好,所有进入现场的施工人员,必须严格按照操作规范进行操作,同时要安排专人进行巡逻,发现问题要及时汇报,及时处理。
2.2.5 严格控制送桩的标高
在桥梁的施工过程中,现场必须得建立事先设计好的、符合要求的送桩标记(在规范内桩标高都是在某种程度上符合设计的要求,最大允许偏差在0.1m),以确保桩尖的高度是符合现场要求的。因此在桥梁的建设过程当中,很多地方桥梁的桩基都是摩擦桩。有时有些设计师甚至会采取标高和贯入度双项控制的方法来进行控制。
随着社会的发展,施工单位的施工水平明显的得到提高。工程的质量也随之得到了提高,这其中公路和桥梁在施工过程监管与控制,是工程质量得到明显提高的主要原因。施工过程当中质量的控制最主要的就是,监督和控制各施工单位按照科学的方法和各种操作规范进行操作。综上所述,质量是一切工程的生命和灵魂,无论是公路还是桥梁,质量都必须是放在第一位的!
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