赵锦生
山西省公路局晋城分局 山西晋城 048000
道路桥梁是我国基础建设的重要组成部分,以道路桥梁结构实现空间资源的合理规划,可最大限度强化城市之间的流通,提高城市发展效率。但从道路桥梁施工技术来看,我国在部分施工领域仍存在一定的欠缺,例如工程施工中产生的裂缝问题、结构腐蚀问题等,此类技术方面的束缚,阻碍着我国道路桥梁的建设水平。为此,相关技术部门必须承担起技术研发、优化建筑结构的责任,缩小我国道路桥梁施工技术与国外施工体系的差距,提高我国整体建筑实力。
钢筋混凝土中的砌块裂缝是混凝土表面的裂缝,由不受荷载作用的结构引起,影响下列因素:
1.1.1 原材料原因
(1)水泥质量差,如水泥稳定性差,会导致浇筑后出现不规则裂缝;
(2)当骨料含有过多污泥时,混凝土干燥收缩时会出现不规则的图案裂缝;
(3)如果聚合是风化材料,则形成以聚合为中心的锥形滑落。
1.1.2 施工原因
(1)混凝土搅拌时间和运输时间过长,导致整个结构出现细裂缝。
(2)模板的运动和膨胀引起裂缝与模板在混凝土浇筑后不久的运动方向平行。
(3)地基和支承强度、刚度和稳定性不足会引起支承变形、下降不均匀、过早脱模,导致混凝土浇筑后短时间裂缝,裂缝宽度也很大。
(4)接缝处理不当会导致施工缝出现裂缝。
(5)维护问题,塑性收缩状态导致混凝土表面出现不确定方向的收缩裂缝,尤其是在刮风和干燥的天气下[1]。
(6)钢筋混凝土高度和薄保护层突然变化时,钢筋方向出现裂缝是由于过度振动或水分析造成的。
(7)大体积混凝土不采用缓凝、缓减水泥饮用热的措施,早期固体水泥混凝土受水化热的影响,导致结构2-3天后裂缝;同一结构不同位置之间的温差较大,导致混凝土凝固过程中收缩引起的收缩应力超过混凝土的极限拉伸强度,或内外温差较大的表面拉伸应力超过混凝土的极限拉伸强度,从而导致裂缝[2]。
(8)高含水粘结剂比混凝土因干燥收缩而在2-3个月内开裂。
1.1.3 防治措施
优质水泥和优质骨料的选用:
(1)合理设计混凝土配合比,提高骨料级配,降低水粘结剂比,加入粉煤灰等掺合料,加入缓释剂;在可以满足工作条件的条件下,应尽可能使用水结剂配比较低、隔热程度较低的混凝土。
(2)避免在使用前长时间混合混凝土。
(3)加强模板施工质量,避免模板运动和膨胀等问题。
(4)地基和支柱应具有良好的强度、刚度和稳定性,并应采取预应力措施。避免支架松动、模板松动不均匀和过早脱壳。
(5)混凝土浇筑时应充分振动,混凝土浇筑后应及时维护和加固。
(6)低水热水泥如渣水泥应优先用于大体积混凝土;采取防晒霜中的冷却措施和冷却管道布置等措施,减少混凝土的饮用热量,延迟饮用热量的峰值;同一结构不同位置之间的温差应符合设计规范要求[3]。
在道路桥梁后续使用时,经常会存在较为严重的裂缝问题,不仅影响了道路桥梁的美观性,还很容易造成行车安全事故的发生,出现这一情况的原因主要是施工管理不到位。在道路桥梁施工完成之后,并没有进行科学性的养护以及管理,使得管理人员无法及时地发现在当前道路桥梁中所存在的安全隐患和质量问题。另外,在我国道路桥梁建设时,主要是以混凝土为主要材料进行施工的,但是由于并没有加强对材料质量的管理,使得混凝土在后续使用时会由于周边环境的因素而出现裂缝的情况。再加上采购材料不合格,那么很容易加大混凝土裂缝发生的程度,带来不可挽回的影响。
桥式补偿器是一套完整的装置,使车辆能够顺利通过桥式甲板,满足桥式施工的变形。因为它是桥梁结构的伸缩装置,用于转向架和路基的过渡,所以一方面是为了发挥桥梁结构的伸缩作用,另一方面是为了满足车辆运输的仓储需要[4]。桥式补偿器由于其复杂的应力,往往在完工后不久就损坏,是结构中的薄弱环节。
1.2.1 导致损坏的因素有
(1)交通流量很大,超载车辆的数量正在增加,超过了设计;
(2)解释因素:将补偿器嵌入加固锚定在刚度较弱的桥面上;膨胀设计不足导致补偿器选型不当;该设计没有明确规定伸缩装置两侧的填充混凝土、锚固钢筋和质量标准;大跨度桥梁补偿器结构施工技术不成熟;不当选用锚固水泥材料会导致金属结构锚固腐蚀,最终损坏伸缩装置;
(3)建筑因素:建筑工程中的缺陷;锚固焊接的内部质量不合格;忽略期限内的质量检查;伸缩装置两侧填充混凝土的强度、固化时间、粘结力和光滑度均不符合设计标准;补偿性安装不合格;
(4)管理和维护因素:在潮间带,填埋场的异物未及时清除,限制了填埋场的功能,导致产生额外的内力;较小的损坏未及时修复,加速了补偿器的破坏;在桥上行驶的超重车辆威胁着补偿器的耐久性[5]。
1.2.2 防治措施
(1)设计和选择与设计相关的精心合理的伸缩装置。
(2)提高桥梁伸缩缝施工技术注意,严格遵守施工程序和工艺标准的要求。
(3)提高锚固件的焊接施工质量。
(4)提高填方混凝土或填土体的施工质量,加强填土体混凝土的振动压实,确保混凝土符合设计强度标准,及时维护,保证无间隙和空洞;
(5)避免将伸缩装置两侧的混凝土与桥面系统的相邻部分紧密结合。
桥头跳车是由于刚性桥台和桥头塑料路基造成的。在长期交通和路基填料自然固结沉降的影响下,桥头桥台与路基的高差导致桥头跳车。
1.3.1 主要影响因素有
(1)桥台后面地基地强度与桥台的强度不同,桥台后面的填料自然进行固结压缩。
(2)桥梁路堤和锥形边坡地基填筑的不完全预处理。
(3)桥台后方压实度达不到标准,高填方引道路堤自身发生压缩变形。
(4)路面水渗入路基,软化路基土,水土流失导致桥头路基引道下沉;由于积水不及时,桥头回填土压实不足。
(5)桥台后沉降大于设计允许值。
(6)桥台后填料选择不当,或填料含水量过高。
(7)软基段前预应力长度不足,软基段桥头堡预卸荷过早,软基段桥头堡处理深度不足,质量不符合要求。
1.3.2 防治措施
(1)注意桥头堡地基处理,采用桥墩后先进的充填施工技术。选择合适的压实机械和工具,确保基坑后及时灌浆,灌浆压实程度符合要求。
(2)提高地基性能,提高地基承载力,减少差分沉降。确保阶段前有足够的预压缩长度。进行连续计费观测,确保桥头堡的计费率在卸载前达到规定范围。保证桥头堡软基处理深度符合要求,严格控制软基处理质量。
(3)定向选用桥台后填料可以提高桥梁路基的紧凑性。比如用砂砾等充填材料进行良好固结和低变形处理桥梁充填。
在道路桥梁工程施工中,路基既是基础又是主体,其施工质量的优劣直接影响整个工程的施工质量。高速公路、隧道、桥梁可通过路基进行有效连接,路基施工贯穿道路桥梁工程建设全过程。在道路桥梁建设中,如果对原材料的施工质量没有严格控制,使用了劣质填料,或者填料不符合现行公路工程施工要求,就会造成路基不均匀,严重影响路面的平整度。除此之外,石料的质量和石料的抗压性能等很多因素都会对路面的平整度造成不利影响。
道路桥梁项目的整体质量还会受到排水的影响,若是排水施工技术应用不合理,便会影响路面的排水效果,水分堆积,会影响道路桥梁项目的硬度和强度,进而出现裂缝以及沉降等现象,影响行驶安全性。因此,针对此种情况,施工人员应当在不影响道路桥梁所在地区生态环境的条件下不断提高施工排水技术,保障路面行驶的安全性。一般情况下,道路桥梁排水分为地面排水以及路面排水,其中地面排水主要依靠排水管以及边沟等基础设施,随着施工技术的不断提升,现阶段我国多数地区在实际施工过程中加强了桥梁沿线两侧的沟渠布置,涵洞数量有所减少,道路桥梁路基的硬度和强度得到了大幅度的提升。而路面排水主要采用两种施工技术,一种是分散排水,也就是通过在道路桥梁项目中设置合理数量的排水沟,以此加快路面的排水速度;另外一种是集中排水,主要是通过设置混凝土预制板排除路面多余水分。
首先,施工单位需要加大混凝土建材采购管控。作为采购人员,要严格遵循采购制度,保证所采购的建材质量符合施工需要。其次,施工人员要合理把控混凝土配合比,保证搅拌后的混凝土硬度、黏稠度等与道桥工程施工需求相契合。最后,在混凝土浇筑施工中,要合理安排振捣施工。可以结合实际需要,开展二次振捣,来将混凝土内的气泡充分排出来。在选择振捣设备时,尽量选择插入式振捣设备,在确定插入点时,需要结合混凝土浇筑面积来计算,并保证振捣工序的影响面。
钢筋腐蚀是道路桥梁建设中常见的腐蚀问题,其原因是多方面的。因此在材料选择上应尽量选择耐腐蚀性好的涂层钢筋。通过该方法,可以在普通钢筋表面涂防腐涂料,使普通钢筋更好地与腐蚀性环境隔离,达到防腐的目的,但要注意,在运输、贮存和安装过程中不应损坏钢筋的涂层材料。
施工前对方案加以论证,以确保方案的可行性,施工时严格按规范和方案施工,避免施工后的沉降问题。施工过程中,施工人员要及时清理路基垃圾,对路面不平的地方要及时修正,同时保证排水工程的施工质量,确保积水能顺利排出。基础施工完成后,应及时检查,如有不足,应立即返工重新施工。
在进行沥青路面施工时,要严格地遵循管理流程以及施工的标准,更加有序地进行日常的施工,相关部门可以指派专业性的人员来负责监督现场施工环节的有序实施,防止由于施工人员人为失误而影响后续道路桥梁的正常使用。
混凝土施工技术主要包括以下内容,其一是原材料的配比施工技术,根据道路桥梁项目所在地区对原材料进行合理的配比设计,确保道路桥梁的质量满足交通运输要求;其二是搅拌施工技术,合理选择机械施工方法,保障原材料搅拌的均匀性,与此同时,为了提升混凝土搅拌质量,施工人员应当严格遵守水泥、集料、添加剂等物料的投放顺序,切实提升混凝土搅拌质量,为后续施工奠定基础;其三是混凝土浇筑和振捣技术,在开展混凝土浇筑施工时施工人员应当保障道路桥梁接头处浇筑的完好性,避免出现裂缝以及浇筑接头等现象,确保浇筑的连贯性。
在进行道路桥梁施工中需要注意的问题是比较多的,因此,需要相关管理人员加强对道路桥梁施工特点和施工环节的了解和认识,提升自身专业素质,加强整个施工管理,融入管理学和美学的知识来进行日常的管理。另外还需要特别注意钢筋的防腐性能和混凝土在后期使用时的裂缝情况,提出有效的优化措施来保证施工的质量。