华东
(峄城区公路事业发展中心,山东枣庄 277300)
众所周知,影响公路桥梁施工质量的因素较多,管理人员对任何一项因素的管控不到位,或施工管理人员没有严格落实质量控制措施,容易在公路桥梁施工和运行阶段出现严重的质量安全事故。为了保证公路桥梁的安全稳定运行,施工质量达到规定标准,相关单位必须高度重视公路桥梁施工质量控制工作,深入分析质量隐患的产生原因,制订有针对性的防控方案,严格落实质量控制责任,争取最大程度地减少质量病害发生,及时处置质量隐患,防止质量问题进一步扩大,打造高水平的公路桥梁工程,为公路交通运输安全提供有力保障。
裂缝是公路桥梁施工中需要重点防范的一类质量隐患。如果不能及时修复裂缝,裂缝就会不断朝着周围发展,对桥梁结构造成严重破坏。在公路桥梁施工过程中,有些施工单位应用的施工技术水平较低,材料质量不合格,加大了桥梁裂缝发生概率。再加上施工和管理人员对工序质量的检查不够细致,难以及时发现裂缝问题并做出合适的处置,导致裂缝问题屡见不鲜。此外,外界环境同样是引发桥梁裂缝的重要因素,在温度应力作用下,混凝土结构急剧收缩,施工人员没有及时采取养护措施,使得裂缝问题随之出现。
钢筋是公路桥梁施工中不可或缺的重要材料。钢筋工程的常见质量病害是钢筋锈蚀,使钢筋无法发挥对混凝土的防护作用,导致钢筋混凝土结构强度下降,公路桥梁运行安全无法得到保证,使用寿命急剧缩短。在公路桥梁施工中,通常会在钢筋外部设置保护层,防止钢筋直接接触外部环境。倘若保护层遭到破坏,从钢筋上脱落,裸露的钢筋直接与空气或土壤接触,就会被逐渐腐蚀。另外,部分施工人员使用的防腐防锈涂料性能不佳,对钢筋的防腐防锈处理不到位,防腐防锈涂层厚度不足,没有将涂料涂抹均匀,也会加大钢筋锈蚀风险[1]。
现阶段,公路桥梁施工中普遍应用桩基础形式,使用钻头钻孔时受到钻进位置和土壤成分的影响极大。如果土层中夹杂大量坚硬的石块;或钻孔区域的地势不平,坡度较大;或桩锤中心偏离孔位,都会产生较大的操作误差,导致桩基孔斜现象。与此同时,施工单位对施工现场地质环境把握不够准确;选择的钻孔设备不符合实际施工要求,钻头强度不够,无法在短时间内迅速突破土层;甚至在土层的反作用力下,打孔角度发生偏移。有时还会在钻孔作业期间,出现各种突发状况,给公路桥梁桩基孔斜问题的处置带来了巨大挑战。
公路桥梁工程的施工重点是将桥梁和路面进行连接,相应位置比较容易出现塌陷、跳车等不良问题。具体原因包括:
一是在桥梁和路面连接处的施工中,施工单位考虑不充分,没有在最大允许沉降范围内,选择填料,所用填料的强度、粒径、透水性能都不符合规定标准。
二是回填时,应用的压实方式缺乏合理性,没有彻底将土层夯实,填料之间存在较大的空隙,增加了沉降值,导致桥梁和路面连接处的塌陷风险大幅度提升。
三是施工单位没有针对桥梁和路面连接处的跳车问题进行有效防控,施工方法和质量控制措施有待改进[2]。
桥墩与桥台都是桥梁的重要结构。在公路桥梁施工中,需要严格控制桥墩与桥台轴线偏差数值,以免造成整座桥梁轴线的偏离或扭转,导致桥梁变形,诱发安全事故。通过分析桥墩与桥台轴线偏差过大的原因,不难发现预制构件尺寸误差大、桥墩与桥台安装位置偏移标准区域、桥墩与桥台变形一次调整过大、预埋件的埋设不牢等问题,是诱发公路桥梁施工质量隐患的关键因素。施工单位对防控这一质量隐患的重视程度较低,没有及时检查施工质量,调整参数误差,致使桥墩与桥台轴线偏差进一步增大。
裂缝作为公路桥梁施工中发生率最高的质量隐患,需要施工单位和施工人员明确桥梁裂缝问题的产生原因,选择合适的方法加以预防和控制。
首先,加强混凝土的质量和配合比控制,根据环境温度调整混凝土施工时间,采取保温或降温措施,避免混凝土内外温差过大引起裂缝。
其次,混凝土要均匀浇筑,振捣密实,可采用预应力技术保持混凝土受力均衡,防止裂缝发生。
最后,对于桥梁裂缝问题可使用多种方法修复。包括:其一,直接修复法。对于范围较小、只覆盖在混凝土结构表面的裂缝,直接涂抹水泥砂浆,等到水泥砂浆凝固后,涂刷防腐材料,即可有效修复裂缝。其二,注浆填缝密封法。对于开裂程度较大,对公路桥梁运行安全造成不良影响的裂缝,要沿着裂缝挖槽,填入环氧树脂、聚氨酯、水泥胶等材料,增加整个结构的强度。其三,混凝土置换法。将严重开裂的混凝土彻底清除干净后,注入新混凝土,消除公路桥梁的结构裂缝[3]。
影响钢筋锈蚀的因素有材料质量和施工操作。采购人员在采购钢筋材料时,除了考虑钢筋强度之外,还要尽量挑选抗锈蚀能力较强的钢筋。使用钢筋之前,进行防腐防锈处理,提高钢筋的性能,抵御外界环境对钢筋的腐蚀。施工人员要在钢筋外部设置保护层,全方位地保护钢筋结构,延长钢筋的使用寿命。并要定期检查保护层的完整程度,确保保护层能够发挥对钢筋的保护作用,降低钢筋的锈蚀风险。钢筋和混凝土通常会在公路桥梁施工中结合使用,形成紧密融合的钢筋混凝土结构,因此混凝土对钢筋锈蚀的影响不可忽视。施工人员要从控制混凝土组成成分的角度,提高混凝土中的氯盐含量。同时,对混凝土的防水性能进行检测,避免自由水对钢筋混凝土结构安全造成不利影响,彻底消除钢筋锈蚀问题引起的公路桥梁施工质量隐患。
钻机和钻具是公路桥梁工程桩基施工中的必要设备。
首先,施工人员在设置钻机时,要将基座放置在地势平稳、土质较为坚硬的区域,依次安装好钻机的各部分结构,认真检查钻具。如果,发现钻头弯曲、强度不够、磨损严重等问题,需要立即更换钻头,以免对后续的钻孔作业产生负面影响。
其次,正式开展钻进工序,施工人员严格按照钻孔要求轻压慢转,一边检查钻进角度,及时纠正偏移问题,一边将障碍物清理干净,防止桩基孔斜问题发生。比较可靠的、检查桩基孔斜的装置为检孔器,为处理桩基孔斜问题提供了依据。
最后,施工人员要视桩基孔斜的严重程度加以恰当处置。如果桩孔偏斜不严重,可以利用间断冲击的方式进行处理;如果桩孔偏斜过大,要回填块石到偏孔位置以上0.5m,使用低锤密冲作业,直到将偏孔校正为止[4]。
为了防范桥梁和路面连接处的塌陷、跳车问题,首先,控制回填材料的质量。对材料尺寸、防水性能、强度等参数进行检测,严把材料质量关,降低材料因素引起的桥梁和路面连接处施工质量隐患。应用分层回填的方法,对每层填筑的材料都要碾压夯实以后再进行上一层材料的回填,可以实现对桥梁和路面连接处沉降量的有力控制。其次,检测桥梁和路面连接处的路基强度,确定路基稳定后,设置搭板。根据桥梁和路面连接处的搭接需求,对搭板进行处理,保证搭板的长度、厚度均能符合施工要求,与预留空间严丝合缝,不存在缝隙。降低桥梁和路面连接处受到的压力,维护这一过渡结构受力的稳定性。可以减小沉降数值,将沉降量控制在允许范围内,防止桥梁和路面连接处塌陷现象的出现。最后,预留反向坡度也可以防范桥梁和路面连接处的跳车情况,这种新型施工理念值得加以推广。
加强对桥墩与桥台轴线偏差的控制,是公路桥梁施工质量隐患防控的重要一环,需要明确误差数值不得超过0.2%,最大偏角为20°。为了实现对桥墩与桥台轴线偏差的有力管控,一般来说,施工人员要在桥台升高时,及时进行标记,以便在发现偏差的第一时间进行原因分析,采取合适的纠偏措施。桥墩与桥台安装时,要采取分步调节的方式,每次调整力度不宜过大,以免出现受力失衡的情况。与此同时,遵循滑模作业的标准,对控制台进行角度控制,确保控制台与水平方向没有角度偏差,对于滑模作业产生的质量隐患加以控制。在公路桥梁施工技术规范中,关于桥墩与桥台轴线允许误差的数值有清晰的说明,通常来说,梁段轴线允许偏差15mm,梁段顶面高程差允许误差不超过10mm[5]。
新时代下,必须将公路桥梁施工质量控制前移,做好充分的准备工作,结合设计图纸、勘察报告,编制施工组织计划和质量控制机制,科学划分各主体责任,以便形成质量控制合力,减少公路桥梁施工质量隐患。在施工前准备工作阶段,首先,施工单位要对施工人员的资质进行审查,坚决不允许资质不良的人员参与公路桥梁工程的施工作业。其次,材料设备的采购要货比三家,选择质优价廉的材料。对材料设备进行质量检测,确保材料质量和设备性能的可靠性,为公路桥梁施工奠定坚实的物质基础。最后,施工、建设、监理、设计等单位共同审核设计图纸,对设计图纸予以完善和优化。将施工关键技术通过培训教育方式传授给施工人员,提高施工人员技术操作的准确性和规范性。
从施工技术的角度强化公路桥梁施工质量控制效能,要对施工技术的科学合理性加以论证分析,确保施工技术有较高的应用价值,对提高公路桥梁施工效率和施工质量产生积极影响。然后将公路桥梁施工工序与施工技术一一对应,规范施工人员的操作,保证施工技术应用效果达到预期,有力控制公路桥梁施工质量和保证施工安全。施工单位要明确技术应用标准,细化施工流程,详细记录应用各道工序施工技术和施工质量情况,为质量隐患的处理提供依据。除此之外,公路桥梁施工单位不但要全程监督施工技术的应用,安排专业技术人员对施工人员进行指导,还要定期召开技术总结会议,针对公路桥梁施工过程中技术应用的不足进行分析,不断优化施工技术,减少质量隐患。
施工现场的组织、协调、管理情况对于公路桥梁施工质量控制效果有直观的影响。基于此,公路桥梁工程全体参建单位必须协同合作,对施工现场的所有要素严加控制,尽可能削弱人机物法环对施工质量的制约作用[6]。
一是强化质量控制意识,鼓励施工人员之间相互监督,增强施工人员的自我约束,凭借施工人员的岗位优势,加强对施工质量的控制。
二是定期检查施工材料,保养机械设备,避免材料变质和设备故障,维护公路桥梁施工的高效性和高质量。
三是根据公路桥梁施工时外界环境的温度,采取质量控制措施,强化混凝土材料的性能,防止裂缝的产生。
四是工序完工后,采用自检、互检的方式,及时处置质量隐患。对于公路桥梁施工中的违法违规行为严厉惩戒,营造施工质量精细化控制的良好氛围。
健全完善的质量控制体系是指导、约束、激励施工管理人员的重要途径,能够创建施工质量精细化控制的制度环境,促使各项质量控制措施得以贯彻落实。坚持人性化、全面性、全过程原则建设质量控制体系,体现对施工管理人员主体地位的尊重。引导施工管理人员在公路桥梁施工质量控制工作中,着眼细节,加强对质量隐患的防控,及时排除潜在的质量问题,切实提高质量控制水平。完善的质量控制体系包括岗位职责制度、奖惩制度、激励制度等,不但可以使施工管理人员清楚认识到自己在质量控制工作中肩负的重大责任,还能根据他们的表现实施奖励和处罚。应用多种激励措施,调动施工管理人员防控质量隐患的积极性,形成全员参与、协同合作的质量控制格局,全面消除公路桥梁施工质量隐患。
总而言之,公路桥梁施工质量隐患的诱发原因较为多样,忽视任何一个细节都有可能酿成严重的后果,引发质量安全事故,威胁公路桥梁工程的施工质量以及施工现场人员的人身安全。对此,参建单位必须形成质量控制合力,加大公路桥梁施工质量控制力度,严格履行质量控制责任,做好充分的准备工作,构建完善的质量控制体系,将技术措施和管理措施落实到位,从而保障公路桥梁施工质量和安全。