李耀磊
摘要:城市道路建设的快速发展,全社会对道路施工工艺以及技术水平的要求越来越高。而对道路施工技术的控制在所有路桥工程建设中起着至关重要的作用,但尽管如此,道路建设施工会因为受到工程数量增多、技术水平不一、施工操作缺乏规范等众多因素的影响,导致工程出现质量问题。
关键词:市政路桥;混凝土;施工技术;探析
一、路桥施工过程中,混凝土容易出现的常见问题
(一)施工技术不当引起的质量问题分析
路桥过渡段连接着通道、桥涵等构造物与两端的路堤,其工程价值非常重要。路桥过渡段常常因为桥涵、道路基础等部分的不均匀沉降而出现“台阶”,这些“台阶”一旦超过允许范围,便会严重影响通行车辆的行车平顺性和舒适性,使其出现非常明显的跳动和颠簸问题。由于车辆(尤其是大型货车)本身具有一定的荷载,这些荷载会使得“台阶”呈现出两边略高而中间略低的状态,这种状态的“台阶”会在不同程度上影响车辆的行驶速度,具体车速降低多少要根据公路等级、“台阶”高度、车辆种类以及路面情况等因素来综合判断。
(二)混凝土中部分常用的质量问题
普通混凝土材料主要是由沙子、水泥、石头和相应的添加剂按一定比例组成的混合物,混合物经过一系列的物理化学反应形成坚硬的砾石材料。在混凝土施工时,混凝土会因内部化学反应产生热量,从而引起混凝土受热膨胀,在混凝土的表面和内部会因为散热不均而存在温度差异,从而导致混凝土产生裂缝;已经浇筑的混凝土如果不能及时洒水养护,也会发生收缩裂缝。已经凝固的混凝土表面存在的裂缝在反复冻融作用下会加不断扩大,继而损坏混凝土结构。随着环境演变的加速,环境对混凝土质量的影响也变得越来越明显,城市中的混凝土结构物更容易受到酸雨这类酸性物质的侵蚀,渗入混凝土裂缝中的酸雨将会腐蚀混凝土结构内部的钢筋,导致钢筋锈蚀。
(三)结构的抗拉能力不足
调查研究发现,混凝土施工材料被广泛应用到路桥工程施工过程中,其组成材料包括碎石、水泥、砂以及水等,并利用人工搅拌或者机械搅拌将这些材料混合均匀,从而形成混凝土。碎石和砂为混凝土结构的主体材料,其在混凝土构成材料中起基本骨架作用,水和水泥为辅助作用,使用凝结剂从而凝结主体结构,从而有效增强混凝土结构的坚固性和坚硬性。然而,混凝土因将散碎材料进行凝结,才变为硬性材料,因为凝结剂的硬化,又减小了凝结力度。当凝结性失去后,在外界拉力的作用下,混凝土结构就会产生开裂现象。
(四)没有较强的耐久性
耐久性是普通混凝土的最大優点。然而经过应用发现,普通混凝土并没有较强的耐久性。普通混凝土具有较好的抗渗性,即混凝土抵抗压力水渗透的能力。混凝土的抗冻性是指混凝土经过多次冻融循环作用,依然可以保证较高的强度和外观的完整性。但普通混凝土没有较强的抗冻性,如果气温较低,混凝土中的膨胀力就会增大,导致混凝土的强度降低,从而出现裂缝。
(五)混凝土结构容易产生裂缝
混凝土路面或者桥梁在受到静荷载或者动荷载的作用时,容易产生裂缝,这种裂缝叫做荷载裂缝。荷载裂缝分为两种,直接应力裂缝和次应力裂缝。直接应力裂缝出现的原因是由于在外部荷载的作用下产生了直接应力,而次应力裂缝出现的原因则是由于在外部荷载的作用下产生了次应力。在混凝土的施工过程中,由于收缩而引起混凝土开裂是非常普遍的。其中塑性收缩和缩水收缩占有相当大的比重。塑性收缩主要是由于混凝土浇筑完成后,水泥的水化反应导致混凝土大量失水而发生收缩。因为此时混凝土没有硬化彻底,此时的混凝土收缩就是塑性收缩。
二、市政工程中的路桥施工技术要点分析
(一)搭板设置环节的施工技术要点
在搭板的设置方面,我们通常会采用的施工技术是,桥台和搭板的连接部分标高一致,但是路面和搭板的连接部位则应该比设计标高略高,形成一个预留的反向坡。在预留反向坡大小方面,则需要参考路桥之间的沉降差综合确定。预留反向坡施工技术的关键之处在于确保公路路线纵断面平顺的基础上来明确沉降差、预留反向坡。
在锚固桥台和搭板时,通常会采用水平锚固和纵向锚固的方式,但是需要注意的是,车辆荷载作用于搭板的自由端时,它必然会出现纵向位移的情况,因而建议采用水平锚固的施工方式,这种施工方式显然更加符合搭板的受力要求,对于桥台受力而言也有一定的帮助。
(二)台后填筑环节的施工技术要点
桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面三部分压缩变形组成。其中,地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起,填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层,若搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同,则不会产生沉降差,因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。?
由于填料自身固结和施工要求不严,若不对整个台背填方作加固处理,则不能彻底解决桥头跳车问题,国内一些成功解决桥头跳车的实例也证明需对整个台背填方作加固处理,如济青高速公路要求所有构造物台背回填透水性好的砂性土或石灰土。因此,对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施,采用砂性土、砂砾、碎石土填筑,必要时用石灰或水泥进行稳定处理,也可采用半刚性材料填筑,以此减少路基施工后沉降,同时相应提高压实度要求。
(三) 地基处理环节的施工技术要点
处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法,可以根据实际情况应用,以改善地基性能,提高承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差,避免错台。
修建在软土地基上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软土层修筑高路堤,则软土会因回填材料的质量而向侧向挤动并对基桩施加很大的力。其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝,有时还会损坏桥面和桥台。为了避免不正常的位移的出现,必须减轻回填材料,或者增强地基土或用基桩,达到抵抗侧向流动的强度。
三、结束语
综上所述,路桥施工的施工技术要点在施工中发挥着无法替代的作用, 为施工的顺利进行提供有力的技术支持,是指导整个路桥工程项目施工的重要依据。路桥施工企业要想在激烈的市场竞争中获得可持续发展,就必须要重视施工技术方案的重要性,为社会建设放心工程、精品工程,这样才能使我国交通事业得到更好的发展。
参考文献:
[1]黄昌利.清水混凝土施工技术研究[D].重庆大学,2008.
[2]江亦元.高原多年冻土隧道施工技术及工艺试验研究[D].中南大学,2005.
[3]郑江.复杂刚性钢结构施工过程力学模拟及计算方法研究[D].西安建筑科技大学,2011.
(作者单位:安徽省公路桥梁工程有限公司)