黃建明
[摘 要]高速公路作為我國(guó)四大交通運(yùn)輸方式之一,在人員、貨物運(yùn)輸上發(fā)揮著重要作用,隨著《國(guó)家重點(diǎn)干線公路規(guī)劃》的提出和實(shí)施,高速公路的建設(shè)也如火如荼的開展起來,其中,橋梁施工作為高速公路施工中的重要環(huán)節(jié),成為了道路建設(shè)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。橋梁施工與基礎(chǔ)道路施工相比,不僅施工難度有了顯著提升,而且對(duì)于施工細(xì)節(jié)要求嚴(yán)格,極易出現(xiàn)施工質(zhì)量問題。因此,探尋問題背后的成因,并提出有針對(duì)性的防控措施,成為當(dāng)前道路橋梁施工所面臨的首要問題。
[關(guān)鍵詞]高速公路;橋梁施工;質(zhì)量問題;預(yù)控措施
中圖分類號(hào):TU303 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)14-0126-02
一、課題立項(xiàng)的背景
1、橋梁項(xiàng)目簡(jiǎn)介
昆石高速公路,是《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃》中汕頭至昆明高速公路(M72)和廣州至昆明高速公路(M76)的交匯段,起于昆明市東郊石虎關(guān),止于石林縣石林風(fēng)景區(qū),全長(zhǎng)78.07千米。其中起點(diǎn)至小石壩6.72千米為雙向8車道,路基寬40.5米;小石壩至半截河67.07千米為雙向6車道,路基寬26米;半截河至石林4.28千米為雙向4車道,路基寬24.5米。路面結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土。最小平曲線半徑為300米,最大縱坡為5%。路線海拔高差200米。不良地質(zhì)占線路總長(zhǎng)8.6%,軟基長(zhǎng)3958米,占路線長(zhǎng)5.1%。另外,云南省龍瑞高速公路(龍陵至瑞麗)起于龍陵縣龍山卡,與保龍高速公路相連,途經(jīng)芒市,止于瑞麗市姐勒,是國(guó)家高速公路網(wǎng)杭州至瑞麗公路的重要組成部分,也是云南重點(diǎn)推進(jìn)的”四出境”國(guó)際大通道之一。龍瑞高速公路主線全長(zhǎng)128.4公里,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為雙向四車道,路基寬度為24.5米,設(shè)計(jì)行車時(shí)速80公里/小時(shí);設(shè)計(jì)建設(shè)特大橋9座,大橋91座,隧道15座。
2、課題研究背景的提出
筆者曾參與的昆石高速公路第九合同段、廣賀高速公路第三合同段(北江特大橋)、龍瑞高速公路第三合同段(大橋四座)等修建中涉及多處河流、峽谷以及其他不利地形,因此施工中需要架設(shè)多處橋梁。由于橋梁所占比例比較大,為了保證高速公路的整體質(zhì)量安全,同時(shí)也是為了保證施工作業(yè)在規(guī)定期限內(nèi)完工,必須結(jié)合橋梁修建地區(qū)的實(shí)際情況(地質(zhì)地貌、水文特點(diǎn)等),研究橋梁施工可能存在的一些質(zhì)量問題,并深入分析問題的形成因素,從而在施工過程中做到有針對(duì)性的預(yù)控。
二、橋梁施工過程中常見的質(zhì)量問題及成因
1、混凝土層的脹模問題
在混凝土施工時(shí),由于模板本身的質(zhì)量問題或選材問題,使得模板的剛度達(dá)不到施工標(biāo)準(zhǔn),在受到外部壓力的影響后,就會(huì)在模板的薄弱區(qū)域發(fā)生脹模問題。脹模問題會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件尺寸變大,而且影響橋梁外觀質(zhì)量。在橋梁施工的過程中,除了因模板本身材質(zhì)問題導(dǎo)致脹模外,較多數(shù)情況下與人為施工的不規(guī)范有重大關(guān)系。第一,施工人員在進(jìn)行模板固定時(shí),出于施工方便,人為的減少了支撐點(diǎn)數(shù)量,使得模板固定程度不達(dá)標(biāo)準(zhǔn),難以實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土的支撐作用。另外,支撐方式單一死板,不能根據(jù)具體的施工實(shí)際情況進(jìn)行靈活變通,導(dǎo)致支撐牢固程度不足。第二,模板連接存在問題。在模板連接時(shí),沒有實(shí)現(xiàn)做好模板打孔和對(duì)接工作,對(duì)拉連接栓的數(shù)量不等,在連接過程中出現(xiàn)不對(duì)應(yīng)問題。第三,施工操作人員自身對(duì)施工流程不熟悉,專業(yè)能力不足,在工程建設(shè)之前沒有參加模擬培訓(xùn),缺乏實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),在模板施工時(shí)出現(xiàn)較多的細(xì)節(jié)失誤,導(dǎo)致模板脹模。第四,相關(guān)監(jiān)督管理部門沒有做到嚴(yán)格的工程監(jiān)督管理,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中的問題與缺陷,在后期工程檢驗(yàn)時(shí)只做表面功夫,沒有進(jìn)行深層次的質(zhì)量檢驗(yàn),對(duì)于易發(fā)生脹模的部位沒有做到重點(diǎn)排查。
2、混凝土的裂縫問題
現(xiàn)階段我國(guó)大多數(shù)道路橋梁施工建設(shè),所采用的主體結(jié)構(gòu)材料以混凝土為主,雖然混凝土具有強(qiáng)度大、材料易獲取、價(jià)格較低等優(yōu)勢(shì),但是在后期使用過程中,混凝土容易出現(xiàn)干縮裂縫,一定程度上影響了道路橋梁的安全性能。對(duì)于混凝土出現(xiàn)裂縫的原因,除了其本身固有化學(xué)性質(zhì)的影響因素外,人為的物理因素也占有很大比例。
第一,在施工之前,施工人員沒有做好混凝土的摻配比例調(diào)查,致使混凝土的水灰搭配比例不當(dāng)。由于混凝土的摻配比例要根據(jù)具體施工環(huán)境的不同做出相應(yīng)的調(diào)整,如果施工人員盲目按照摻配標(biāo)準(zhǔn)就行混凝土攪拌,就會(huì)使得混凝土的水灰比例存在誤差。當(dāng)水泥比例過高時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)混凝土整體粘稠度過大,干縮現(xiàn)象加快,在橋梁建設(shè)中容易出現(xiàn)混凝土裂縫問題;當(dāng)水的比例過高時(shí),混凝土的粘稠度較低,導(dǎo)致橋梁主體的硬度和剛度不夠。
第二,混凝土施工完成之后,沒有進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)工作。許多施工單位將橋梁主體工程作為道路橋梁施工的最后環(huán)節(jié),忽視了后期混凝土的保養(yǎng)工作。混凝土保養(yǎng)的最佳時(shí)間在橋梁工程竣工后的3-5天內(nèi),如果夏季施工,溫度過高,要做好及時(shí)的灑水處理,防止混凝土水分蒸發(fā)過快形成裂縫;如果冬季氣溫過低,還應(yīng)及時(shí)鋪設(shè)薄膜,做好表面防凍處理。
3、局部出現(xiàn)蜂窩、麻面和氣泡現(xiàn)象
由于在使用混凝土?xí)r,大幅度降低結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性和疏松的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度幾乎降低到最低點(diǎn);而且在使用混凝土過程中還出現(xiàn)了大幅度減弱了混凝土的承受能力,在這種環(huán)境下還很容易遭受腐蝕,降低了工程的承載力和耐用性。從而造成局部蜂窩、麻面和氣泡這種現(xiàn)象出現(xiàn)。造成這種現(xiàn)象的原因大體有以下幾點(diǎn):
第一,沒有嚴(yán)格執(zhí)行工程物料摻配標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致混凝土的試驗(yàn)配比不科學(xué),加上混凝土攪拌不均勻、后期施工操作不規(guī)范,很容易使存在質(zhì)量問題的混凝土進(jìn)入橋梁主體建設(shè)中,在后期使用中出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象。第二,在完成橋梁主體的混凝土澆筑工作后,沒有進(jìn)行均勻振搗操作,或是振搗工作不夠細(xì)致,出現(xiàn)過振或漏振問題。其中過振會(huì)導(dǎo)致混凝土的密實(shí)程度加大,并且由于振搗不均勻,會(huì)使得混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的凹陷、凸起,即通常所說的“麻面”;而漏振則與之相反,由于振搗次數(shù)和振搗頻率不足,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的密實(shí)程度不夠,澆筑中混有的大量氣體不能通過振搗逸出,在后期混凝土的干燥過程中,這些氣體逐漸外溢,在混凝土表面形成蜂窩現(xiàn)象。
三、橋梁施工過程中的質(zhì)量控制
要想保證橋梁工程整體的質(zhì)量安全,不僅需要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的工程施工規(guī)范,還要從工程細(xì)節(jié)著手,進(jìn)行必要的檢查與監(jiān)督工作,杜絕施工誤操作。在事前做好施工規(guī)劃、強(qiáng)化施工質(zhì)量管控意識(shí);在事中注重施工細(xì)節(jié),優(yōu)化施工方案,保證橋梁建設(shè)工作按部就班的進(jìn)行;在事后執(zhí)行嚴(yán)格的工程質(zhì)量檢驗(yàn),尤其是建筑死角和建筑關(guān)鍵點(diǎn),要做好重點(diǎn)排查。通過全程質(zhì)量控制,從根本上降低、甚至是杜絕橋梁施工中的質(zhì)量問題,為高速公路的整體質(zhì)量安全提供保障。
1、橋頭跳車質(zhì)量控制
橋頭跳車作為橋梁施工中最為常見的質(zhì)量通病之一,結(jié)合其質(zhì)量問題成因,可以采取以下幾點(diǎn)措施進(jìn)行有效控制:
(1)橋頭地基會(huì)在使用過程中發(fā)生不同程度的變形,當(dāng)形變超過一定的范圍,就會(huì)使橋面與路基發(fā)生高度差,因此,可以對(duì)路基進(jìn)行加固處理,采用三角形布置水泥粉噴樁加固處理,能夠有效延長(zhǎng)橋頭地基的穩(wěn)固時(shí)間,降低橋頭跳車的發(fā)生概率。
(2)優(yōu)化橋底與路基間的施工填土作業(yè)方案,傳統(tǒng)橋梁施工中,為了保證橋梁的穩(wěn)固程度,采用高填土填筑的方式。針對(duì)此種情況,可以采用外部加固的方式,控制填筑高度,防止路基受壓變形。
2、混凝土裂縫問題控制
要想最大限度的解決混凝土裂縫的問題,需要進(jìn)行一系列規(guī)范施工措施。首先,在各項(xiàng)施工工作開始之前,相關(guān)的規(guī)劃人員要做好施工區(qū)域的地質(zhì)勘測(cè)工作,準(zhǔn)確掌握該地區(qū)的地質(zhì)情況、水文特點(diǎn)、氣候變化等自然因素,以此作為混凝土摻配的科學(xué)依據(jù),確定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。同時(shí),由于橋梁建設(shè)需要用到大量的混凝土材料,因此根據(jù)實(shí)地測(cè)量,規(guī)劃好材料采購運(yùn)輸路線,保證工程施工進(jìn)度的持續(xù)性,防止因施工中斷而導(dǎo)致橋梁混凝土的干燥不均勻。其次,做好混凝土的保存管理工作,尤其要注意防水防潮,對(duì)于受潮板結(jié)的水泥,或是粉碎用作工程底料,或是直接銷毀,禁止將過期、變質(zhì)水泥用做混凝土材料。同時(shí)根據(jù)工程需要,合理摻配混凝土比例,并且采用均勻攪拌和掙搗技術(shù),使混凝土中各成分有效混合,增加其強(qiáng)度。最后,在工程竣工后做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。例如夏季灑水,冬季鋪設(shè)薄膜等。
3、T梁的預(yù)制質(zhì)量控制
(1)T梁預(yù)制大部分采用定型鋼模。如果在使用過程中出現(xiàn)梁型較多,在施工時(shí)就必須注意橫隔板位置的準(zhǔn)確定位,橫隔板正確的定位才能更好發(fā)揮T梁間橫向聯(lián)系的整體性。
(2)在現(xiàn)澆濕接縫施工之前,一定要保證T梁與其接觸面露出骨料,表面必須濕潤(rùn),這樣才能使T梁與現(xiàn)澆段更好地結(jié)合。
(3)施加預(yù)應(yīng)力。早期混凝土強(qiáng)度彈性模量的增長(zhǎng)比強(qiáng)度增長(zhǎng)的快,混凝土雖達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定強(qiáng)度要求,但混凝土彈性模量往往僅達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%甚至還達(dá)不到。所以加載過早,造成混凝土徐變?cè)龃?,就?huì)影響施工質(zhì)量。施工中要注意以下措施:首先,在混凝土施工過程中,后張法張拉之前,必須提供混凝土的強(qiáng)度檢查報(bào)告,保證其強(qiáng)度及混凝土的彈性模量均要符合設(shè)計(jì)要求,確保預(yù)拱度適宜,保證橋面鋪裝厚度。其次,在混凝土施工過程中,張拉工序是非常重要的工作,現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)理人員必須全過程旁站監(jiān)督,做好各項(xiàng)數(shù)據(jù)記錄,并認(rèn)真審核。最后,在混凝土施工過程中,T梁的負(fù)彎矩筋的張拉槽在架梁中必須要保護(hù)好,而且在運(yùn)梁過程中,一定要保護(hù)好預(yù)埋的波紋管,一旦損壞預(yù)埋的波紋管,就會(huì)造成鋼絞線穿插及孔道的壓漿。
4、提高施工隊(duì)伍素質(zhì),降低橋梁施工紕漏
施工人員是橋梁建筑中最具活躍性的因素,只有加強(qiáng)施工隊(duì)伍的素質(zhì)建設(shè),才能為橋梁施工質(zhì)量提供最根本性的保障。
首先,加強(qiáng)施工隊(duì)伍的思想素質(zhì)建設(shè),使其認(rèn)識(shí)到橋梁施工質(zhì)量安全的重要性。對(duì)于領(lǐng)導(dǎo)人員來說,要轉(zhuǎn)變施工隊(duì)伍管理理念,定期開展專業(yè)技能培訓(xùn),增加施工人員的專業(yè)素養(yǎng),一方面在橋梁建設(shè)中做到高質(zhì)量施工,防止出現(xiàn)原則性的建設(shè)失誤問題;另一方面,將技能培訓(xùn)與施工人員的薪資水平相掛鉤,激勵(lì)受訓(xùn)人員切實(shí)提高專業(yè)水平。同時(shí),領(lǐng)導(dǎo)人員還要密切關(guān)注橋梁建筑市場(chǎng)動(dòng)向,緊跟行業(yè)發(fā)展潮流,為橋梁施工的高質(zhì)量進(jìn)行提供方向指導(dǎo)。對(duì)于一線施工人員來說,要積極參加企業(yè)單位組織的技能培訓(xùn)活動(dòng),切實(shí)提高自身的專業(yè)水平,并結(jié)合實(shí)際的施工作業(yè)需要,進(jìn)行靈活變通,在符合施工規(guī)范、保證橋梁質(zhì)量的基礎(chǔ)上,優(yōu)化施工方法。
其次,完善工程管理和監(jiān)督機(jī)制,落實(shí)橋梁施工質(zhì)量責(zé)任。盡快建立健全橋梁施工質(zhì)量規(guī)范體系,強(qiáng)化管理部門的管理責(zé)任。根據(jù)實(shí)際施工建設(shè)的需要,可以安排專人進(jìn)行橋梁施工的管理和監(jiān)督工作,主要負(fù)責(zé)施工進(jìn)度調(diào)整、施工質(zhì)量檢驗(yàn)等工作內(nèi)容,通過定期檢驗(yàn)和不定期抽查相結(jié)合的方式,強(qiáng)化橋梁施工的安全性,給施工隊(duì)伍形成一種無形的壓力,迫使他們嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化施工。
結(jié)語
橋梁施工是一項(xiàng)復(fù)雜而且重要的工程,對(duì)于高速公路的整體質(zhì)量發(fā)揮著重要影響。雖然當(dāng)前國(guó)內(nèi)高速公路的橋梁施工仍然存在許多問題,但是隨著相關(guān)施工技術(shù)的進(jìn)步,不斷引進(jìn)新的建筑設(shè)備和新型建筑材料,能夠在很大程度上為橋梁施工的質(zhì)量安全提供保障。同時(shí),相關(guān)的橋梁施工隊(duì)伍也要不斷的進(jìn)行理念創(chuàng)新,與時(shí)俱進(jìn),用新技術(shù)、新觀念帶動(dòng)橋梁施工的精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化,做好后期的工程質(zhì)量檢驗(yàn)工作,把好橋梁施工質(zhì)量的最后關(guān)卡。
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中國(guó)科技博覽2016年14期