丁桂付
摘 要:新时代经济建设背景下,国家多措并举逐步加快城市基础设施建设步伐,在不断完善硬件条件过程中城市功能逐渐齐全。道路桥梁工程作为重要民生工程,在其施工建设时应始终坚持“质量第一,安全为上”的施工理念,赋予城市新的发展方向,促进区域经济平稳发展。但在其快速发展背后暗藏着巨大的质量挑战,尤其是因安全质量问题致使的事故频发,严重危害了公众出行安全,而一系列事故的发生与道路桥梁施工质量的控制与管理不无关系。鉴于此,文章以工程实际为例,结合施工经验分析工程项目施工中可能存在的质量问题,筛选其中影响力、破坏力极高的几点问题,积极探索预防及解决问题的有效途径。
关键词:道路桥梁;施工质量;问题分析;预防措施
1 工程概况
房窑路又称万窑路,位于北京市房山区东部房山新城内。现况房窑路被窦店产业用地截断,为了保证房窑路的贯通,产业用地在其规划用地外侧进行了房窑路的临时恢复,但仍需要借用紫码路线位(长度408米)与房窑路旧路进行了联通,但线位指标过低。为满足产业用地建设出行的需要,需要对窦店产业用地范围内的房窑路进行改造。本次改造工程起点与工业区一路相交(设计桩号K0+000),路线向东,终点与规划良常路相接(设计桩号K4+942.655),路线全长4.94公里。道路为三幅路形式,路面结构为沥青混凝土路面,主要工程内容包括道路工程及其附属工程、排水工程、交通工程[1]。
2 提高道路桥梁工程施工质量的必要性
从工程项目整体来看,随着工程难度的增加,所滋生的影响因素逐渐趋于复杂,且在众多因素中环境与人为因素的影响程度相对较高,两者共同作用激发了质量问题产生频率。如,混凝土检测过程中,因人员检测失误无法遵照施工标准顺利开展,施工流程及施工工艺仅凭个人经验,严重偏离施工要求,在某种程度上对现场施工人员乃至整个道路桥梁工程项目造成巨大的毁坏。因此,道路桥梁正式进入施工阶段后,各参见单位特别是施工单位需严格遵守相关部门所制定的法律法规,对现场所采用施工材料进行严格的筛选,积极引进先进的施工技术,借鉴优异的管理经验,进一步加大工程结构整体的优化与完善,不仅有助于规避道路桥梁实际施工过程中所形成的各种施工安全和施工质量风险,且能够有效保证项目竣工并投入使用后达到预期效果[2]。
3 道路桥梁工程施工特点
3.1 施工生产的流动性和地区性
通常情况下,国内工业化生产大多集中在生产车间,但与传统生产模式不同,道路桥梁工程出于建设地点的差异化,是施工生产作业分布于各个区域,整个生产过程在不同地区、单位以及现场流动,因此,可判定区域条件对道路桥梁工程的开展具有直接影响,造成整个项目建设过程中工程结构、施工材料、施工方案等之间的差异化逐渐拉大,地域性日趋明显。
3.2 施工周期长、占用流动资金多
目前,我国道路桥梁工程逐步朝着数量化及规模化方向转变,大体积、重量级的工程日渐增多,无形中增加了对人力、物力及财力的需求。与此同时,施工所采用工艺及流程在某种程度上对施工具有一定的限制性及规范性,将各生产环节与施工工种之间的衔接性与联系性越来越紧密。此外,施工场地一经确定便基本固定,制约了整个活动空间的宽泛性及灵活性,延长了道路桥梁工程施工周期,面,且消耗了大量建设资金。
3.3 露天作业和高空作业多
从道路桥梁工程来看,露天作业和高空作业多等特点的形成,主要取决于工程内在特征,如,大体积和固定性等,且由于城市现代化交通网络体系建设的需要,大型桥梁施工任务频繁,导致道路桥梁工程高空作业特点逐渐凸显。
3.4 施工生产组织协作的复杂性
道路桥梁工程是一项较为系统性工程,整个施工过程所涉及内容较为广泛尤尤其是对于施工单位来说,集中了多个专业性学科,如,工程力学、地基基础、水文水力学、工程材料、施工技术、施工管理以及道路桥梁结构构造等等,需要在不同时期、不同地点、不同产品上组织多专业、多工种的综合作业。而对于外部施工企业而言,除了要具备从事不同工种的专业施工团队外,还负责规划、勘察设计、征用土地、质量监督、科研试验、交通运输、保险、机具设备、物质材料、消防、安保以及劳务等社會各部门和各领域的协作配合,因而使得桥梁工程施工生产的组织协作关系错综复杂。
4 道路桥梁建设中存在的质量问题
4.1 裂缝问题
裂缝问题是道路桥梁工程中极为常见的施工质量问题,该质量问题的形成在很大程度上是受到外界自然环境的影响。道路桥梁工程中的裂缝问题除了破坏路面连续性和美观性外,若裂缝在深度及广度上不断加深,极有可能造成道路桥梁的坍塌,影响大众正常出行。在工程实际开展过程中,裂纹的产生源自多种因素,其中影响最大的两种因素主要是人为因素和原材料因素,例如,施工人员专业技能是否合格、混凝土原材料质量是否达标以及外部环境变化影响范围,其中导致裂缝产生的最主要原因是外部环境中湿度及温度的差异性。首先,在混凝土进行浇筑过程中,水泥遇水产生大量气化现象,由内而外散发出一定热量,并随着凝固时间的推移,逐步凝聚于水泥内部,无法有效排除。其次,混凝土固结成型进入拆模阶段后,混凝土表面获得与外界空气层直接接触的几乎,将长期聚集于内部的热量挥发至空气层,随着热量的不断释放,混凝土表面温度逐渐趋同于外部环境,而内部热量仍处于聚集状态,内外温度差异明显。在温度差异化条件下,并结合热胀冷缩原理,膨胀应力逐渐在混凝土内部与外部之间形成,且由于混凝土自身抗拉能力弱的特点,最终导致裂缝问题的产生。此外,漏振或者欠振是道路桥梁混凝土工程施工过程中常常出现的问题,对混凝土工程质量有着直接影响,一旦施工质量不达标,将在道路桥梁包面引起裂缝、空洞以及蜂窝等问题。同时,裂缝产生还有一种可能是预应力管道的圆润程度,这一因素的影响主要集中在施工防线过程中,如果因操作不当而导致预应力管道发生扭曲,将造成预应力筋与实际位置之间的偏差。
4.2 不均匀沉降问题
道路桥梁工程在实际施工过程中,极易发生不均匀沉降问题,而导致这一问题形成的主要取决于工程自身特质,如,设计特点、施工特点以及条件等等。若施工所选择场地的地基缺乏稳固性,或者土壤质量与标准相差较大,引起地基沉降的可能性更高。在软基工程施工中,如果未采取全面的防护措施,将产生各种各样的质量问题,对大众出现造成严重的安全威胁,甚至危害生命财产安全。在道路工程项目前期设计准备阶段,部分施工单位正为降低成本投入,争取获得最大经济效益,从而对实际设计尺寸等进行缩减,或者撘板结构应用过量,增加了施工安全隐患及安全风险,对道路桥梁路面的直接影响便是产生不均匀沉降。此外,施工现场缺乏强有力的监管机制,绝大部分管理人员玩忽职守,任由施工人員长期保持涣散作业态度,并且对施工过程中所采用各项原材料未能进行按时统计,无法承受生后期施工所增添的重量,造成严重的坍塌或者沉降。
4.3 钻孔桩桩位偏差与断桩
道路桥梁中的钻孔桩工程具有施工工艺复杂、工作量大与专业技术性强的特点,且施工质量易受到外界因素的影响,因此容易出现质量问题。常见问题包括桩位出现较大偏差与断桩,桩位偏差大可由测量放线原因与钻机就位原因引起,断桩问题则多由混凝土浇筑工艺不合理引起。
4.4 路面不平整
在路面结构中,路基是最主要的一个基础环节,所承载的是路面结构最重要的保障,其稳定性关系到道路桥梁质量以及寿命年限。在道路桥梁路基施工中,若采用未经严格筛选的材料或者路基经防护措施欠缺,将增加路基产生不均匀沉陷的可能性,对路面整体的平整性造成严重破坏,从某种角度来看,导致这一现象的原因主要包括以下两方面:一方面,沥青混合料机配比为达到标准要求。油石作为路面施工中不可或缺的原材料之一,应对其大小进行严格控制,不得过大或过小,过大容易造成路面壅包、泛油,过小则不利于路面紧实度。此外,在筛选矿料时,允许质量不达标材料流入施工现场,将极大降低集料的压碎值以及材料整体抗压强度,增加细长颗粒的含量,在某种程度上降低了路面混合料的整体稳定性;另一方面,在道路桥梁施工中,与管线工程相互衔接的可能性较大,且由于管线工程施工类型丰富,沟槽回填的密实度对路基质量造成严重的影响,并且对填土进行压实处理过程中,存在碾压倾斜、回填厚度不达标等现象,降低了回填土整体密实度,最终导致路基路面在结构上产生不同程度的沉陷,破坏道路桥梁工程路面平整性及连续性。
5 提高道路桥梁工程施工质量的解决措施及维护管理途径
5.1 裂缝问题的解决措施
对于道路桥梁施工中所产生的不同程度裂缝问题,应在混凝土浇筑工程开展之前对施工过程中所涉及数据等进行详细的计算,如水泥灰配比、温度等等。同时,结合道路桥梁工程实际建设情况,对混凝土材料进行严格的筛选,在保证经济性的前提下,尽可能的选择安全性较高、耐用性较好的混凝土材料。另外,观察并总结工程施工过程中所采用的工程结构形式以及材料性能要求等等,在充分满足工程项目施工的前提之下,对混凝土配筋率进行更加科学、更加合理的选择。此外,成立专门的质量监督小组,制定专业监管人员对混凝土工程建设质量进行严格的监督与管理,从多个角度出发,综合考虑多方面因素,促使各项施工技术实施的合理性与规范性,进而从根本上降低道路桥梁裂缝问题的产生几率。
5.2 不均匀沉降的解决措施
在处理不均匀沉降质量问题过程中,应以地基为出发点,首先,将地基工程施工过程中所选用材料、施工工艺以及施工要求等纳入考虑范围,确保地基的密实度,不断促进地基的抗压能力,杜绝不均匀沉降问题在道路桥梁工程建设过程中出现几率;其次,当施工进入过渡段时期,应与过渡段实际路基情况相结合,确保过渡段整体建设质量,进而有效控制过渡段路基实际沉降量;另外,在道路桥梁工程实际沉降施工过程中,应尽可能的采用连续斜坡的沉降方式,规避传统道路桥梁交界处错落式的沉降;此外,在路基工程施工过程中,应充分考虑外界各类自然环境因素,优化道路桥梁排水系统建设。
5.3 钻孔桩桩位偏差与断桩的预防
进一步加强钻孔桩桩位偏差以及断桩问题,主要为了避免偏差值范围的不断扩大,通常,所采用预防措施主要包括以下两个方面:
一方面,在道路桥梁工程实际施工之前,应在满足工程设计要求的前提下,对施工现场进行准确放线与测量,并在钻孔四周增设定位桩。在钻机设备准备完成后,应确保施工场地内的平整度,保持钻机位置与地面的水平状态,当场地达到一定平整度要求后,可根据现场地质情况进行钻进,并随时做好压实处理工作,降低钻进进程中不均匀沉降问题的形成。当钻进作业处于水上施工平台时,应再三确认施工平台基底作的稳定性及牢固性,避免钻孔过程中因外力因素的影响造成施工平台的剧烈晃动。在钻孔工程施工过程中,应提前将钻机架玩好固定,减少变形或者钻杆弯曲等不良现象对钻机架的影响,缩小钻机架结构中钻头的晃动幅度与范围,并且当钻进过程中遇到孤石等材料应立即停止钻进,转而采用爆破方法对其进行有效处理。
另一方面,钻孔桩断桩质量问题的有效预防。针对这一质量问题,现阶段国内所采用的预防措施主要从以下几点入手:首先,全面清洁桩孔,有效清除孔底内部的杂物,达到一定清洁指标后方可灌入混凝土,值得注意的是,一般泥浆在孔底所占比重在适量范围之内,过大或者过小,极有可能出现翻浆或者塌孔现象,1.03~1.10是泥浆所占比重最佳范围,黏度以 15Pa·S~20Pa·S 为宜,含砂率应<2%。其次,在完成一系列水密承压试验以及接头抗拉试验之后,将导管下入钻孔,从而确保导管与实际抗拉标准以及密闭标准高度契合。当确定导管抗拉强度与实际施工要求完全相符,且产生进水或者漏水现象的可能性为零时,将导管下入钻孔,施工过程中若处于阴雨天气,应及时采取有效的防护措施,避免雨水渗入导管。
5.4 桥头跳车的预防
为有效避免道路桥梁工程在实际运营过程中产生严重的桥头跳车问题,在实际施工过程中应通过相关措施降低路基与桥台两者之间的差,确保形式车辆有桥梁进入道路过程的平稳性及安全性。首先,应对桥台后方的回填段采取加固处理,尽可能的保证台背后路基填方段强度更加接近于桥台处强度,保持两处沉降量的统一性。若路基段地下水埋深较浅,可在較浅区域内铺设砂砾垫层,将垫层厚度控制在30cm~50cm之间,为宜,以起到隔水层的作用;如路基中存在软弱土层,且土层厚度<3m,则可以利用其他强度较高的土壤换填软弱土层。此外,如土层较厚且土质不良,则在路基与桥头的连接部位设置粉喷桩即可。另一方面,可以在台背填土中设置土工网格,以减小台背部位受到的垂直应力,从而提高土体的承载能力及控制沉降差。
5.5 完善质量管理的组织机构
随着现代化科学技术的不断进步,计算机技术作为信息时代的技术象征,已逐步渗透于各行各业,其在道路桥梁工程中的应用主要集中在安全施工网络体系的构建,结合经多年工程施工经验,在全面总结并归纳的基础上,利用现代计算机技术对道路桥梁工程建设现场实际施工质量进行全方位的监管与控制,确保现场监测设备的可靠性及有效性,并在满足相关管理制度的基础上及时采取报告反馈。对道路桥梁工程施工现场所有潜藏事故进行科学合理的分析,通过与工程自身情况相结合,确定施工安全管理目标,明确施工单位及个人责任范围,将安全责任制落实到每一个参与施工的现场人员,工程建设单位领导全权负责安全网络体系,而施工管理人员的主要任务则是与之向配合,做到“一人一岗、一岗一责”,对道路桥梁施工现场进行全面的管理。此外,加快成立相应组织机构,针对施工中存在的问题制定相应的应急处理措施及安全制度,对施工人员每一道工序进行严格的审核,明确相关奖惩制度,鼓励全体施工人员积极参与至道路桥梁工程的建设过程中来,促进工程建设质量的全面提升。
6 结束语
综上所述,道路桥梁是关乎国计民生的大工程,与社会生产生活息息相关,不仅影响着人生财产安全的运输,同时对于整个国家社会经济有着深远的影响。由此次调查研究得知,道路桥梁工程施工质量问题的产生受来自各个方面的因素的影响,在破坏工程完整性及连续性的同时,缩短工程实际使用寿命,增大道路安全事故的产生几率。因此,未来道路桥梁建设应致力于安全监管体系的完善,施工人员施工技术水平的提升,施工材料质量的改善等等,以此推动道路桥梁工程的良性发展。
参考文献:
[1] 胡石,张楚明,王晓亮.山区公路设计现状及注意事项分析[J].中国管理信息化,2015(5):172~173.
[2] 程亚杰.浅谈道路桥梁工程存在的质量问题及管理措施[J].城市建设,2016(21):244~246.