大跨度橋梁冬季施工存在問題與解決措施

姚 海 峰

(揚(yáng)州市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，江蘇 揚(yáng)州 225003)

0 引言

近三十年以來，我國(guó)大力提倡發(fā)展交通運(yùn)輸業(yè)[1]，公路建設(shè)事業(yè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)均快速發(fā)展，橋梁建設(shè)水平進(jìn)入了一個(gè)飛速提升的時(shí)期。大跨度橋梁工程的大量涌現(xiàn)，推動(dòng)了地區(qū)交通、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但在其建設(shè)過程中也存在著一些施工方案上的問題。我國(guó)北方大多地處寒區(qū)地帶，尤其是東北地區(qū)，冬季氣溫較低，晝夜溫差較大，這對(duì)于大跨度橋梁工程的整體施工進(jìn)度是極為不利的。橋梁是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代交通系統(tǒng)的重要組成部分，其建設(shè)水平的逐步提高也在一定程度上反映了國(guó)家交通業(yè)的興旺發(fā)達(dá)。進(jìn)入21世紀(jì)后，由于經(jīng)濟(jì)和土建技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)橋梁建設(shè)水平穩(wěn)步提升，隨之引起了社會(huì)對(duì)于其質(zhì)量、工程進(jìn)度的極大關(guān)注[2]。社會(huì)需求的不斷提高，限制了大跨度橋梁工程的建設(shè)工期，導(dǎo)致冬季施工成為施工單位搶工期、提前完工的一種常見手段。此時(shí)，大跨度橋梁冬季施工的施工方案就至關(guān)重要了，它決定了整個(gè)工程的質(zhì)量、效益。國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者就大跨度橋梁冬季施工進(jìn)行了全面的研究，中國(guó)鐵道科學(xué)研究院潘永杰等為攻克目前傳統(tǒng)的橋梁施工管理技術(shù)存在的一系列技術(shù)問題[3]，提出了一種基于BIM技術(shù)的大跨度橋梁施工監(jiān)控管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：BIM模型生成模塊、基礎(chǔ)信息設(shè)置模塊和工況管理模塊。東北林業(yè)大學(xué)賈杰等系統(tǒng)研究了橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)診斷方法[4]，從基于Latent變量的模型構(gòu)建角度，創(chuàng)建了綜合考慮施工過程中各項(xiàng)不確定性因素的有限元模型修正方法。安宇塵等則在上述研究基礎(chǔ)上[5]，通過區(qū)間有限元模型的構(gòu)建，進(jìn)一步提出了橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中施工安全狀態(tài)的檢查方法。中南建設(shè)集團(tuán)有限公司蔣政文基于多年積累的工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)[6]，針對(duì)大跨度橋梁懸臂澆筑施工法，系統(tǒng)研究了其特點(diǎn)及現(xiàn)階段仍然存在的關(guān)鍵技術(shù)難題，提出了一些相應(yīng)的優(yōu)化措施及方法。

1 存在問題

我國(guó)目前加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度，道路及橋梁行業(yè)正處于飛速上升期。隨著現(xiàn)代化道路交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與發(fā)展，大跨度橋梁，在今后必將有更大的發(fā)展?；诖?，在保證大跨度橋梁高性能的同時(shí)，也要求其具有較高水平的施工技術(shù)和嚴(yán)格的工藝流程，因此施工單位在施工過程中最重要的就是嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，提升好大跨度橋梁品質(zhì)工程的管理與控制，建立起一支高效、成熟、先進(jìn)的監(jiān)督管理隊(duì)伍，從而保證大跨度橋梁工程質(zhì)量，修筑出高標(biāo)準(zhǔn)的交通基礎(chǔ)設(shè)施工程，為我國(guó)的交通運(yùn)輸工程事業(yè)添磚加瓦。與建筑工程、道路工程等常見交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程相比，橋梁工程要比上述工程的設(shè)計(jì)更為復(fù)雜，工程量也較為龐大?；诖?，橋梁建設(shè)時(shí)，其各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均需要進(jìn)行反復(fù)計(jì)算與論證，所用材料的各項(xiàng)基本性能均要超出道路工程所用的水泥或?yàn)r青混合料的基本性能。但是目前，仍然存在部分施工單位偷工減料的情況，大大縮短了橋梁原有設(shè)計(jì)時(shí)的服役壽命。例如采用低標(biāo)號(hào)的水泥，導(dǎo)致水泥混凝土后期強(qiáng)度不足，造成橋梁部分構(gòu)件損壞，甚至導(dǎo)致關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上的構(gòu)件損壞，從而導(dǎo)致橋梁整體結(jié)構(gòu)破壞，造成橋梁損壞，導(dǎo)致人員生命財(cái)產(chǎn)的巨大損失。同時(shí)，還要注意水源的取用，有些工地的施工現(xiàn)場(chǎng)，不經(jīng)技術(shù)檢驗(yàn)和特殊處理，直接使用工地附近的水源澆筑混凝土，降低其強(qiáng)度，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。

2 施工階段優(yōu)化措施

冬季施工階段，澆筑混凝土前，應(yīng)對(duì)所有模板、材料進(jìn)行徹底的檢查，避免不必要的失誤。混凝土冬季施工時(shí)，攪拌時(shí)間要比平常長(zhǎng)。已加熱的混凝土，不宜長(zhǎng)距離運(yùn)輸。拆除模板時(shí)，用角鋼等陽(yáng)角保護(hù)好，吊運(yùn)時(shí)嚴(yán)禁模板撞擊棱角。在混凝土澆筑過程結(jié)束后，要在正溫養(yǎng)護(hù)即將進(jìn)入負(fù)溫養(yǎng)護(hù)之前，及時(shí)將結(jié)構(gòu)外露部分用保溫材料，例如土工布、塑料布等進(jìn)行處理，減少橋面結(jié)構(gòu)不必要的熱量損失(見圖1)。施工期間的養(yǎng)護(hù)方式分為自然養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)，其中蒸汽養(yǎng)護(hù)可加快混凝土的硬化，因此在適宜條件下，推薦使用蒸汽養(yǎng)護(hù)。在對(duì)橋梁進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)之前，要先處理好鍋爐房的位置選擇和管道路線的布設(shè)。其次，蒸汽養(yǎng)護(hù)對(duì)溫度有著嚴(yán)格的限制(見圖2)，在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的過程中，必須要保證蒸汽一直處于恒溫狀態(tài)，否則，極易因?yàn)闇囟鹊牟环€(wěn)定而導(dǎo)致事故的發(fā)生。

3 預(yù)防養(yǎng)護(hù)及檢查措施

橋梁竣工驗(yàn)收后，在投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)期間也要注意對(duì)橋梁的養(yǎng)護(hù)。在冬季降雪期間，對(duì)于橋面的殘留積雪，我們要組織專人進(jìn)行監(jiān)督處理，在雪后第一時(shí)間盡快安排人員或者機(jī)械及時(shí)清除橋面的積雪。大型機(jī)械主要清除橋梁的主干路面，對(duì)于大型機(jī)械不方便進(jìn)行除雪的地方，采用人工除雪。在清雪時(shí)一定要注意，如果采用鋪撒融雪劑的方式來清雪，不能使用對(duì)橋面結(jié)構(gòu)有腐蝕作用的材料，盡量選取環(huán)保型的新材料，減少對(duì)結(jié)構(gòu)層的傷害，從而保證橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。平時(shí)，運(yùn)營(yíng)單位要加強(qiáng)日常監(jiān)管和保潔工作，做到監(jiān)管有力、保潔及時(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今社會(huì)，伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，我國(guó)公路交通事業(yè)逐漸發(fā)展壯大，公路橋梁作為公路交通基礎(chǔ)設(shè)施的主要組成部分，其對(duì)于民眾出行的重要性及國(guó)家戰(zhàn)略意義來講，都是極為重要的。因此，公路橋梁的施工，尤其是冬季施工，越來越受到橋梁工作者的重視，其施工質(zhì)量如何進(jìn)行科學(xué)合理的管控已成為當(dāng)前橋梁工程建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。這就要求我們施工單位在橋梁工程冬季施工過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、長(zhǎng)壽命的目標(biāo)，優(yōu)化施工方案，保障工程最終能夠達(dá)到，甚至超出原本規(guī)定的技術(shù)要求。這樣，使得我們國(guó)家的橋梁工程，在質(zhì)量方面將得到巨大保證，其建設(shè)水平也將邁向更高標(biāo)準(zhǔn)。