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      淺談公路橋梁施工中常見的質(zhì)量問(wèn)題及對(duì)策分析

      2014-10-21 18:08:49蘭偉貴
      基層建設(shè) 2014年8期
      關(guān)鍵詞:橋梁施工公路橋梁控制措施

      蘭偉貴

      身份證號(hào)碼:450602198402100537 廣西省南寧市 530021

      摘要:公路橋梁的施工質(zhì)量一旦出現(xiàn)相關(guān)的問(wèn)題將直接威脅到人民的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全,但是隨著我國(guó)公路橋梁建設(shè)的不斷加快,其在施工過(guò)程中也都存在著一定質(zhì)量安全問(wèn)題。本文就橋梁施工和使用過(guò)程中常出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行試論,并對(duì)橋梁施工過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及存在的現(xiàn)象進(jìn)行了相關(guān)的探討,防患于未然,以確保工程的使用壽命。

      關(guān)鍵詞:公路橋梁;橋梁施工;質(zhì)量管理;控制措施

      改革開放以來(lái),我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展,尤其是高速公路建設(shè),從無(wú)到有,現(xiàn)已建成8700km。作為公路建設(shè)重要組成部分的橋梁建設(shè)也得到相應(yīng)發(fā)展,跨越大江(河)、海峽(灣)的長(zhǎng)大橋梁建設(shè)也相繼修建,一般公路和高等級(jí)公路上的中、小橋、立交橋,形式多樣,工程質(zhì)量不斷提高,為公路運(yùn)輸提供了安全、舒適的服務(wù)。

      隨著我國(guó)公路對(duì)線型的要求,橋梁在公路工程中所占比重大大增加,而公路對(duì)路面平整度要求高。因此,路橋過(guò)渡段上的路面的合理結(jié)構(gòu)形式、高質(zhì)量的材料和先進(jìn)的施工工藝等問(wèn)題引起了工程界的關(guān)注。公路中,橋梁的施工是個(gè)繁瑣的工程,因此,有必要對(duì)公路橋梁施工中相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討。

      1在橋梁施工和使用過(guò)程中,常出現(xiàn)的問(wèn)題

      1.1裂縫的形成

      裂縫是混凝土工程中最普遍的病害之一。裂縫的出現(xiàn),致使混凝土強(qiáng)度下降,承載力減弱,在持續(xù)的受力作用下,其結(jié)果更為嚴(yán)重,同時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。但如果裂縫小于標(biāo)準(zhǔn)要求的極限,一般不會(huì)影響工程結(jié)構(gòu)的承載能力,使用功能和耐久性,往往只影響結(jié)構(gòu)外觀而產(chǎn)生疑慮。至于混凝土出現(xiàn)裂縫的原因很多,一般主要有以下幾點(diǎn)情況:

      (1)混凝土原材料質(zhì)量差:①水泥標(biāo)號(hào)低,或放置時(shí)間過(guò)久,致使水泥變性,或受潮而性能低下。②骨料品種質(zhì)量差,為了降低成本,對(duì)骨料就近采挖,不經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)就用于施工。

      (2)在施工時(shí),對(duì)混凝土的配合比不規(guī)范,隨意性大,單憑經(jīng)驗(yàn)不按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行配比操作。

      (3)在澆筑灌漿過(guò)程中,對(duì)混凝土的振搗過(guò)猛或不足,使混凝土結(jié)構(gòu)整體不均勻,局部骨料沉塌,混凝土干膜后出現(xiàn)蜂窩、麻面狀。

      (4)在混凝土澆筑后,由于混凝土在水化熱自干過(guò)程中受到混凝土結(jié)構(gòu)不均衡的預(yù)應(yīng)力制約而形成裂縫。正常情況下,在混凝土澆筑后,水泥的水化熱會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高,在2~3d內(nèi)溫度可高達(dá)50~80℃。而混凝土的膨脹系數(shù)只為50~80℃。這就表明,在無(wú)風(fēng)和沒有太陽(yáng)照射情況下,混凝土表面溫度與周圍環(huán)境溫度存在差別,這時(shí),便出現(xiàn)溫度收縮現(xiàn)象,形成裂縫。

      (5)在混凝土膜撤除后,沒有給予適當(dāng)?shù)谋癖pB(yǎng),從而使由于混凝土結(jié)構(gòu)在繼續(xù)凝干時(shí)混凝土體表過(guò)于脫水而出現(xiàn)干裂。

      (6)由于氣候的急劇變化,容易導(dǎo)致混凝土體表面因克服氣溫而脫水蒸發(fā),在這種條件下沒有對(duì)混凝土體采取有效措施,進(jìn)行覆膜保濕,以致使混凝土體表面干裂。

      1.2局部蜂窩、麻面和氣泡現(xiàn)象的出現(xiàn)

      造成這種現(xiàn)象的結(jié)果,主要是使混凝土結(jié)構(gòu)大大降低了結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性,其疏松的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度幾乎降低到最低點(diǎn),在使用過(guò)程中其承受能力極大地減少,并且容易遭受腐蝕而造成重大的損傷,嚴(yán)重地降低了工程的承載力和耐用性。造成這種現(xiàn)象的原因大體有以下幾點(diǎn):

      (1)在施工時(shí),不按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行配比,施工工藝差,在操作上不按程序操作,隨機(jī)性調(diào)整時(shí)有發(fā)生。

      (2)在澆筑混凝土后,進(jìn)行振搗不規(guī)范,不均衡,使得振搗不足部位的結(jié)構(gòu)疏松,不密實(shí),在撤膜后容易出現(xiàn)蜂窩、麻面等現(xiàn)象;在振搗過(guò)多部位,骨料易下沉,混凝土漿泌于表面,混凝土體中間段(層)砂漿富集,易發(fā)生由表及里塑性裂縫和干縮裂縫。

      (3)對(duì)混凝土模加工的精度不夠,或周轉(zhuǎn)次數(shù)多,導(dǎo)致局部變形漏洞,接縫不夠密封而漏漿,從而使骨料間隙無(wú)漿,干硬后形成稀疏狀蜂窩現(xiàn)象。

      (4)從攪拌到澆筑之間的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),混凝土水灰分發(fā)生離析,混凝土結(jié)構(gòu)不密實(shí),在澆筑時(shí)不加以振搗或振搗不均。由此可知,許多因素都可以導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的裂縫和蜂窩麻面等現(xiàn)象。而由于混凝土是多元、多相、非勻質(zhì)的復(fù)合型材料,其品種多樣化,性能不一樣,規(guī)格類別的適用范圍也不一致。所以,要控制混凝土在施工時(shí)出現(xiàn)的各種質(zhì)量問(wèn)題,必須從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、混凝土原材料到施工工藝、養(yǎng)護(hù)等每一步都盡量減少失誤或操作的不當(dāng),對(duì)每一道工藝流程都按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)施工,并結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況和氣候特點(diǎn)進(jìn)行合理的調(diào)劑。

      2在橋梁施工過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題以及存在的現(xiàn)象,應(yīng)根據(jù)具體情況和標(biāo)準(zhǔn)要求,采取相應(yīng)有效的措施,進(jìn)行如下控制

      (1)對(duì)原材料的組織和選用。為了避免在施工中出現(xiàn)這樣那樣的質(zhì)量問(wèn)題,施工單位應(yīng)嚴(yán)格依照國(guó)家建材標(biāo)準(zhǔn)組織好材料,并自始至終地保證材料的質(zhì)量穩(wěn)定,不變質(zhì)。對(duì)于組織好材料,應(yīng)從以下入手:

      ①水泥及摻合料的品種:對(duì)于大體積混凝土,原則上應(yīng)采用水化熱低的水泥,以避免早期溫度應(yīng)力而導(dǎo)致混凝土裂。對(duì)于小體積混凝土,可采用標(biāo)號(hào)為425#的普遍硅酸鹽水泥或純硅酸鹽水泥加礦碴粉或I級(jí)粉煤灰等配制成的膠凝材料,它們的干縮率基本一致。

      水泥的細(xì)度:因水泥的細(xì)度對(duì)水化放熱時(shí)收縮率不一致,水泥越細(xì),其導(dǎo)致的混凝土收縮率越大,所以,在選擇水泥細(xì)度時(shí),應(yīng)根據(jù)工程工件的實(shí)際情況,進(jìn)行試驗(yàn)后方可利用。而目前很多水泥廠都基本把水泥磨得很細(xì),在使用時(shí)應(yīng)適當(dāng)摻合些礦碴粉或粉煤灰,使其在施工中不出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象。另外,對(duì)于選用的水泥應(yīng)現(xiàn)買現(xiàn)用,而不能用過(guò)期的水泥,并隨時(shí)保證水泥不受潮濕和變質(zhì)。

      ②骨料的級(jí)配:骨料的級(jí)配對(duì)于混凝土收縮的影響比較復(fù)雜。如果級(jí)配不合理,選料單一,則骨料所購(gòu)成的骨架會(huì)不那么緊密,這對(duì)于混凝土的干縮會(huì)很大,易形成干裂,離析,蜂窩,麻面等狀,所以在進(jìn)行混凝土混合比時(shí),應(yīng)多選用幾種粒級(jí)石子進(jìn)行搭配,級(jí)配應(yīng)以盡量減少空隙率為目的,并通過(guò)試驗(yàn)確定。根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定骨料體積含量最佳為大于或等于70%。在滿足混凝土用粗骨料級(jí)配要求范圍的基礎(chǔ)上,應(yīng)采取措施將粗骨料級(jí)配控制在接近級(jí)配的范圍內(nèi)。若有條件,可選用有利于減少收縮的優(yōu)質(zhì)骨料。一般情況下,細(xì)骨料對(duì)混凝土干縮影響最小的砂是各種砂質(zhì)中的機(jī)制砂,而河砂等則相對(duì)大一些。粗骨料對(duì)于混凝土干縮影響最小的碎石是各種石料中的石灰石碎石,其他如河礫石、機(jī)碎石則相對(duì)大一些。因此,在選用骨料時(shí),細(xì)骨料最好選用機(jī)制砂,粗骨料最好選用石灰石碎石。如果當(dāng)?shù)貨]有石灰石碎石,可在施工周圍選取符合條件的粗骨料,杜絕使用風(fēng)化石、表土軟石和火山灰石。在選用符合條件的粗骨料石時(shí),必須把附著的粘土等雜質(zhì)清理,沖洗干凈。

      (2)在施工時(shí),對(duì)混凝土的配合比必須按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配比,即根據(jù)強(qiáng)度等級(jí),抗?jié)B等級(jí),耐久性和工作性等進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。同時(shí),在滿足施工要求的條件下,盡量采用較小的混凝土塌落度;對(duì)于水灰比,一般應(yīng)小于或等于60%;即每立方米的混凝土用水量應(yīng)小于或等于180kg;對(duì)于水泥用量,普通強(qiáng)度的混凝土應(yīng)為270~450kg/m3,高強(qiáng)度混凝土應(yīng)小于550kg/m(3其中含一定量的礦物粉);對(duì)于砂的比率,在滿足施工要求的條件下,應(yīng)適當(dāng)采用較小的砂率。在操作中,應(yīng)攪拌均勻,并隨時(shí)檢驗(yàn)混凝土的塌落度,根據(jù)不同構(gòu)件調(diào)整塌落度。同時(shí),在攪拌時(shí)間上應(yīng)控制在90s之內(nèi)。

      (3)在進(jìn)行澆筑時(shí),應(yīng)根據(jù)不同構(gòu)件采取相應(yīng)的澆筑方法,如對(duì)于橋墩柱的澆筑,應(yīng)該分層來(lái)進(jìn)行澆注,一般層厚為30~40cm。同時(shí),在澆注時(shí)應(yīng)配以足夠的振搗人員和工具,以確保連續(xù)作業(yè)在混凝土初凝前完成。在對(duì)澆筑的混凝土進(jìn)行振搗時(shí),應(yīng)力求整體得到振搗,受振均勻,但不能過(guò)久,過(guò)重,以保證混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí),不出現(xiàn)氣泡,不使粗骨料下沉、漿液滲出混凝土表面或流失,從而避免蜂窩,氣泡的形成。

      (4)在混凝土膜撤除后,應(yīng)及時(shí)給予保濕養(yǎng)護(hù),根據(jù)不同季節(jié)、氣候采取相應(yīng)有效的措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以確保因混凝土干縮而不發(fā)生干裂現(xiàn)象。

      (5)其它有關(guān)的控制措施

      對(duì)于鋼筋種類的選用,也應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組織和加工,在搭接時(shí)的焊接要以標(biāo)準(zhǔn)要求來(lái)進(jìn)行焊接,并防止焊接技術(shù)不過(guò)關(guān)的現(xiàn)象出現(xiàn)。

      并且在設(shè)計(jì)和制作模板時(shí),應(yīng)盡量減少錯(cuò)臺(tái)和漏縫現(xiàn)象,并要求模板必須具有足夠的剛度和光潔度,同時(shí)要求單元面積大,接縫少,接縫嚴(yán)密平順。在使用膜板時(shí),首先進(jìn)行試拼,對(duì)精度差的地方要進(jìn)行修平,刨光處理,并涂以防護(hù)油,以確保撤膜后混凝土結(jié)構(gòu)表面平順、光潔。

      3其他質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)與預(yù)防

      施工中出現(xiàn)的鋼筋銹蝕問(wèn)題也嚴(yán)重危害著橋梁的使用安全,銹蝕產(chǎn)生的原因通常是由于原材料不符合質(zhì)量要求、施工中對(duì)材料存放保護(hù)不周、以及施工不當(dāng)?shù)纫蛩匾鸬摹S捎阡摻钿P蝕的機(jī)理較為復(fù)雜,因此施工也應(yīng)結(jié)合多種預(yù)防手段進(jìn)行綜合質(zhì)治理。不管是在運(yùn)輸、儲(chǔ)存還是在安裝過(guò)程中,都必須保證鋼筋上的防腐涂層不被破壞,以幫助鋼筋在其使用壽命周期內(nèi),能夠一直保持其結(jié)構(gòu)功能。施工中還可使用電化學(xué)防護(hù)法阻止橋梁鋼筋銹蝕,即通過(guò)讓鋼筋攜帶足夠數(shù)量的多余電子,使其始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。而對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)銹蝕的鋼筋要積極進(jìn)行修復(fù):清除掉所有出現(xiàn)銹蝕區(qū)域內(nèi)的混凝土,采用噴砂法除掉銹跡,根據(jù)實(shí)際情況增加一定數(shù)量的鋼筋以確保梁體內(nèi)的含筋量。此外,還要根據(jù)道路橋梁所處的氣候條件和地理位置等對(duì)橋梁進(jìn)行分級(jí),根據(jù)分級(jí)篩選符合使用要求的、經(jīng)濟(jì)合理的鋼筋與防腐材料。在橋梁鋪裝層的施工中,其工藝質(zhì)量往往不被重視,而鋪裝層工藝控制不嚴(yán),將直接導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫、松散、脫落等早期病害,影響交通的舒適度和安全性,并造成維修管理階段成本的大幅提高。因此,應(yīng)合理計(jì)算橋面負(fù)荷,并以此為標(biāo)準(zhǔn)選擇適宜彎曲性能的鋪裝材料,確保其在使用期間保持良好的形態(tài)與性能。應(yīng)防止水滲入材料引起各種水損壞,從而縮短橋梁鋪面層的使用壽命。對(duì)于處于非冰凍地區(qū)的道路橋梁,可以在橋梁鋪面層鋪上一定厚度的防水混凝土;對(duì)于處于冰凍地區(qū)而可能出現(xiàn)水損害的道路橋梁上,可以鋪上瀝青混凝土等柔性材料,以預(yù)防橋梁鋪裝層出現(xiàn)裂紋。

      4結(jié)束語(yǔ)

      作為國(guó)家最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一,道路橋梁的建設(shè)和使用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用。由于影響道路橋梁施工的因素多而復(fù)雜,相關(guān)工作人員必須在施工的全過(guò)程中,通過(guò)富有針對(duì)性的質(zhì)量管理措施對(duì)各種不良因素加以控制。以高品質(zhì)的路橋工程實(shí)現(xiàn)施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,并為國(guó)家的基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)貢獻(xiàn)力量。

      綜上所述,在高速公路橋梁施工過(guò)程中,通過(guò)對(duì)橋梁在施工中出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行有效的質(zhì)量控制,可以總結(jié)歸類出多種預(yù)防措施,在持續(xù)發(fā)展的橋梁業(yè)中有了更加寶貴的經(jīng)驗(yàn),在工程建設(shè)中可以避免諸多不良因素,為公路建設(shè)的穩(wěn)步發(fā)展創(chuàng)造更多的有利條件和有效方法。

      參考文獻(xiàn):

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