黄建明
[摘 要]高速公路作为我国四大交通运输方式之一,在人员、货物运输上发挥着重要作用,随着《国家重点干线公路规划》的提出和实施,高速公路的建设也如火如荼的开展起来,其中,桥梁施工作为高速公路施工中的重要环节,成为了道路建设中的重点和难点。桥梁施工与基础道路施工相比,不仅施工难度有了显著提升,而且对于施工细节要求严格,极易出现施工质量问题。因此,探寻问题背后的成因,并提出有针对性的防控措施,成为当前道路桥梁施工所面临的首要问题。
[关键词]高速公路;桥梁施工;质量问题;预控措施
中图分类号:TU303 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)14-0126-02
一、课题立项的背景
1、桥梁项目简介
昆石高速公路,是《国家公路网规划》中汕头至昆明高速公路(M72)和广州至昆明高速公路(M76)的交汇段,起于昆明市东郊石虎关,止于石林县石林风景区,全长78.07千米。其中起点至小石坝6.72千米为双向8车道,路基宽40.5米;小石坝至半截河67.07千米为双向6车道,路基宽26米;半截河至石林4.28千米为双向4车道,路基宽24.5米。路面结构为沥青混凝土。最小平曲线半径为300米,最大纵坡为5%。路线海拔高差200米。不良地质占线路总长8.6%,软基长3958米,占路线长5.1%。另外,云南省龙瑞高速公路(龙陵至瑞丽)起于龙陵县龙山卡,与保龙高速公路相连,途经芒市,止于瑞丽市姐勒,是国家高速公路网杭州至瑞丽公路的重要组成部分,也是云南重点推进的”四出境”国际大通道之一。龙瑞高速公路主线全长128.4公里,建设标准为双向四车道,路基宽度为24.5米,设计行车时速80公里/小时;设计建设特大桥9座,大桥91座,隧道15座。
2、课题研究背景的提出
笔者曾参与的昆石高速公路第九合同段、广贺高速公路第三合同段(北江特大桥)、龙瑞高速公路第三合同段(大桥四座)等修建中涉及多处河流、峡谷以及其他不利地形,因此施工中需要架设多处桥梁。由于桥梁所占比例比较大,为了保证高速公路的整体质量安全,同时也是为了保证施工作业在规定期限内完工,必须结合桥梁修建地区的实际情况(地质地貌、水文特点等),研究桥梁施工可能存在的一些质量问题,并深入分析问题的形成因素,从而在施工过程中做到有针对性的预控。
二、桥梁施工过程中常见的质量问题及成因
1、混凝土层的胀模问题
在混凝土施工时,由于模板本身的质量问题或选材问题,使得模板的刚度达不到施工标准,在受到外部压力的影响后,就会在模板的薄弱区域发生胀模问题。胀模问题会导致构件尺寸变大,而且影响桥梁外观质量。在桥梁施工的过程中,除了因模板本身材质问题导致胀模外,较多数情况下与人为施工的不规范有重大关系。第一,施工人员在进行模板固定时,出于施工方便,人为的减少了支撑点数量,使得模板固定程度不达标准,难以实现对混凝土的支撑作用。另外,支撑方式单一死板,不能根据具体的施工实际情况进行灵活变通,导致支撑牢固程度不足。第二,模板连接存在问题。在模板连接时,没有实现做好模板打孔和对接工作,对拉连接栓的数量不等,在连接过程中出现不对应问题。第三,施工操作人员自身对施工流程不熟悉,专业能力不足,在工程建设之前没有参加模拟培训,缺乏实战经验,在模板施工时出现较多的细节失误,导致模板胀模。第四,相关监督管理部门没有做到严格的工程监督管理,不能及时发现施工中的问题与缺陷,在后期工程检验时只做表面功夫,没有进行深层次的质量检验,对于易发生胀模的部位没有做到重点排查。
2、混凝土的裂缝问题
现阶段我国大多数道路桥梁施工建设,所采用的主体结构材料以混凝土为主,虽然混凝土具有强度大、材料易获取、价格较低等优势,但是在后期使用过程中,混凝土容易出现干缩裂缝,一定程度上影响了道路桥梁的安全性能。对于混凝土出现裂缝的原因,除了其本身固有化学性质的影响因素外,人为的物理因素也占有很大比例。
第一,在施工之前,施工人员没有做好混凝土的掺配比例调查,致使混凝土的水灰搭配比例不当。由于混凝土的掺配比例要根据具体施工环境的不同做出相应的调整,如果施工人员盲目按照掺配标准就行混凝土搅拌,就会使得混凝土的水灰比例存在误差。当水泥比例过高时,往往会出现混凝土整体粘稠度过大,干缩现象加快,在桥梁建设中容易出现混凝土裂缝问题;当水的比例过高时,混凝土的粘稠度较低,导致桥梁主体的硬度和刚度不够。
第二,混凝土施工完成之后,没有进行必要的养护工作。许多施工单位将桥梁主体工程作为道路桥梁施工的最后环节,忽视了后期混凝土的保养工作。混凝土保养的最佳时间在桥梁工程竣工后的3-5天内,如果夏季施工,温度过高,要做好及时的洒水处理,防止混凝土水分蒸发过快形成裂缝;如果冬季气温过低,还应及时铺设薄膜,做好表面防冻处理。
3、局部出现蜂窝、麻面和气泡现象
由于在使用混凝土时,大幅度降低结构的严密性和疏松的结构强度,其结构强度几乎降低到最低点;而且在使用混凝土过程中还出现了大幅度减弱了混凝土的承受能力,在这种环境下还很容易遭受腐蚀,降低了工程的承载力和耐用性。从而造成局部蜂窝、麻面和气泡这种现象出现。造成这种现象的原因大体有以下几点:
第一,没有严格执行工程物料掺配标准,导致混凝土的试验配比不科学,加上混凝土搅拌不均匀、后期施工操作不规范,很容易使存在质量问题的混凝土进入桥梁主体建设中,在后期使用中出现气泡现象。第二,在完成桥梁主体的混凝土浇筑工作后,没有进行均匀振捣操作,或是振捣工作不够细致,出现过振或漏振问题。其中过振会导致混凝土的密实程度加大,并且由于振捣不均匀,会使得混凝土表面出现不规则的凹陷、凸起,即通常所说的“麻面”;而漏振则与之相反,由于振捣次数和振捣频率不足,导致混凝土内部的密实程度不够,浇筑中混有的大量气体不能通过振捣逸出,在后期混凝土的干燥过程中,这些气体逐渐外溢,在混凝土表面形成蜂窝现象。
三、桥梁施工过程中的质量控制
要想保证桥梁工程整体的质量安全,不仅需要严格执行相关的工程施工规范,还要从工程细节着手,进行必要的检查与监督工作,杜绝施工误操作。在事前做好施工规划、强化施工质量管控意识;在事中注重施工细节,优化施工方案,保证桥梁建设工作按部就班的进行;在事后执行严格的工程质量检验,尤其是建筑死角和建筑关键点,要做好重点排查。通过全程质量控制,从根本上降低、甚至是杜绝桥梁施工中的质量问题,为高速公路的整体质量安全提供保障。
1、桥头跳车质量控制
桥头跳车作为桥梁施工中最为常见的质量通病之一,结合其质量问题成因,可以采取以下几点措施进行有效控制:
(1)桥头地基会在使用过程中发生不同程度的变形,当形变超过一定的范围,就会使桥面与路基发生高度差,因此,可以对路基进行加固处理,采用三角形布置水泥粉喷桩加固处理,能够有效延长桥头地基的稳固时间,降低桥头跳车的发生概率。
(2)优化桥底与路基间的施工填土作业方案,传统桥梁施工中,为了保证桥梁的稳固程度,采用高填土填筑的方式。针对此种情况,可以采用外部加固的方式,控制填筑高度,防止路基受压变形。
2、混凝土裂缝问题控制
要想最大限度的解决混凝土裂缝的问题,需要进行一系列规范施工措施。首先,在各项施工工作开始之前,相关的规划人员要做好施工区域的地质勘测工作,准确掌握该地区的地质情况、水文特点、气候变化等自然因素,以此作为混凝土掺配的科学依据,确定混凝土的强度等级。同时,由于桥梁建设需要用到大量的混凝土材料,因此根据实地测量,规划好材料采购运输路线,保证工程施工进度的持续性,防止因施工中断而导致桥梁混凝土的干燥不均匀。其次,做好混凝土的保存管理工作,尤其要注意防水防潮,对于受潮板结的水泥,或是粉碎用作工程底料,或是直接销毁,禁止将过期、变质水泥用做混凝土材料。同时根据工程需要,合理掺配混凝土比例,并且采用均匀搅拌和挣捣技术,使混凝土中各成分有效混合,增加其强度。最后,在工程竣工后做好混凝土的养护工作。例如夏季洒水,冬季铺设薄膜等。
3、T梁的预制质量控制
(1)T梁预制大部分采用定型钢模。如果在使用过程中出现梁型较多,在施工时就必须注意横隔板位置的准确定位,横隔板正确的定位才能更好发挥T梁间横向联系的整体性。
(2)在现浇湿接缝施工之前,一定要保证T梁与其接触面露出骨料,表面必须湿润,这样才能使T梁与现浇段更好地结合。
(3)施加预应力。早期混凝土强度弹性模量的增长比强度增长的快,混凝土虽达到设计规定强度要求,但混凝土弹性模量往往仅达到设计值的70%甚至还达不到。所以加载过早,造成混凝土徐变增大,就会影响施工质量。施工中要注意以下措施:首先,在混凝土施工过程中,后张法张拉之前,必须提供混凝土的强度检查报告,保证其强度及混凝土的弹性模量均要符合设计要求,确保预拱度适宜,保证桥面铺装厚度。其次,在混凝土施工过程中,张拉工序是非常重要的工作,现场的监理人员必须全过程旁站监督,做好各项数据记录,并认真审核。最后,在混凝土施工过程中,T梁的负弯矩筋的张拉槽在架梁中必须要保护好,而且在运梁过程中,一定要保护好预埋的波纹管,一旦损坏预埋的波纹管,就会造成钢绞线穿插及孔道的压浆。
4、提高施工队伍素质,降低桥梁施工纰漏
施工人员是桥梁建筑中最具活跃性的因素,只有加强施工队伍的素质建设,才能为桥梁施工质量提供最根本性的保障。
首先,加强施工队伍的思想素质建设,使其认识到桥梁施工质量安全的重要性。对于领导人员来说,要转变施工队伍管理理念,定期开展专业技能培训,增加施工人员的专业素养,一方面在桥梁建设中做到高质量施工,防止出现原则性的建设失误问题;另一方面,将技能培训与施工人员的薪资水平相挂钩,激励受训人员切实提高专业水平。同时,领导人员还要密切关注桥梁建筑市场动向,紧跟行业发展潮流,为桥梁施工的高质量进行提供方向指导。对于一线施工人员来说,要积极参加企业单位组织的技能培训活动,切实提高自身的专业水平,并结合实际的施工作业需要,进行灵活变通,在符合施工规范、保证桥梁质量的基础上,优化施工方法。
其次,完善工程管理和监督机制,落实桥梁施工质量责任。尽快建立健全桥梁施工质量规范体系,强化管理部门的管理责任。根据实际施工建设的需要,可以安排专人进行桥梁施工的管理和监督工作,主要负责施工进度调整、施工质量检验等工作内容,通过定期检验和不定期抽查相结合的方式,强化桥梁施工的安全性,给施工队伍形成一种无形的压力,迫使他们严格按照施工规范进行标准化施工。
结语
桥梁施工是一项复杂而且重要的工程,对于高速公路的整体质量发挥着重要影响。虽然当前国内高速公路的桥梁施工仍然存在许多问题,但是随着相关施工技术的进步,不断引进新的建筑设备和新型建筑材料,能够在很大程度上为桥梁施工的质量安全提供保障。同时,相关的桥梁施工队伍也要不断的进行理念创新,与时俱进,用新技术、新观念带动桥梁施工的精细化和标准化,做好后期的工程质量检验工作,把好桥梁施工质量的最后关卡。
参考文献
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中国科技博览2016年14期