淺析橋梁施工技術(shù)與管理
【論文關(guān)鍵詞】公路橋梁 問題 成因分析 預(yù)應(yīng)力 質(zhì)量
【論文摘要】本文就根據(jù)筆者的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對公路橋梁施工中常出現(xiàn)的質(zhì)量問題及其成因進(jìn)行了分析,重點(diǎn)對如何加強(qiáng)公路橋梁施工過程的質(zhì)量管理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
對于公路橋梁施工的質(zhì)量控制,廣義上是指對建設(shè)項(xiàng)目全過程-實(shí)施公路橋梁工程質(zhì)量控制。隨著我國的迅猛發(fā)展,公路橋梁建設(shè)在我國建設(shè)中占據(jù)著越來越重要的地位,其建設(shè)質(zhì)量直接影響到我國公路交通線路的安全和正常運(yùn)行。公路橋梁施工過程的特殊性決定必須對其施工質(zhì)量進(jìn)行管理和控制。一般的公路橋梁除了建設(shè)在城市高架橋外,大部分都是建設(shè)在環(huán)境條件較惡劣的山區(qū)或河流上。因此,必須對公路橋梁施工過程進(jìn)行質(zhì)量管理和控制,這不僅關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,也關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。
1.公路橋梁施工中常出現(xiàn)的質(zhì)量問題及其成因分析
1.1裂縫的形成
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:
第一,混凝土原質(zhì)量差。
第二,在施工時,對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。
第三,在澆筑灌漿過程中,對混凝土的振搗過猛或不足,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。
第四,在混凝土澆筑后,由于混凝土在水化熱自干過程中受到混凝土結(jié)構(gòu)不均衡的預(yù)應(yīng)力制約而形成裂縫。
1.2橋梁的結(jié)構(gòu)病害問題
橋梁結(jié)構(gòu)必須具有足夠的強(qiáng)度,才能承受作用于其上的重力及其他各種附加力;同時,橋梁各部尺寸必須具有恰當(dāng)大小,才能使其承受軸向壓力時不會喪失穩(wěn)定性。由于材料強(qiáng)度的離散型、作用荷載的隨機(jī)性,從而導(dǎo)致公路橋梁在長期使用過程中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)病害。
1.3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):
第一,在施工時,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)整時有發(fā)生。
第二,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。
第三,對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,從而使骨料間隙無漿,干硬后形成稀疏狀蜂窩現(xiàn)象。
第四,從攪拌到澆筑之間的時間過長,混凝土水灰分發(fā)生離析,混凝土結(jié)構(gòu)不密實(shí),在澆筑時不加以振搗或振搗不均。
2.公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用
2.1預(yù)應(yīng)力鋼絞線的選擇
目前國內(nèi)外使用的預(yù)應(yīng)力鋼材主要有預(yù)應(yīng)力鋼筋、冷拉預(yù)應(yīng)力鋼絲、矯直回火預(yù)應(yīng)力鋼絲、低松弛預(yù)應(yīng)力鋇絲、普通預(yù)應(yīng)力鋼絞線和低松馳鋼絞線。作為預(yù)應(yīng)力鋼材最新一代的低松弛鋼絞線由于其高效、經(jīng)濟(jì)、施工方便,使構(gòu)件輕薄美觀的優(yōu)點(diǎn),已大量使用在世界各地最重要的建筑工程上。使用預(yù)應(yīng)力鋼絞線至少可節(jié)省鋼材1/3以上,其經(jīng)濟(jì)效益和效益是十分顯著的。
2.2預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)砼開始張拉的時間問題
為提高預(yù)應(yīng)力混凝土的早期強(qiáng)度,近幾年通過摻加早強(qiáng)劑的方法,一般澆注砼3d后就開始張拉預(yù)應(yīng)力,然而由于砼強(qiáng)度增長需要一定的時間,而且強(qiáng)度和彈性模量增長是不同步的,強(qiáng)度增長快,彈性模量長慢,早期砼變形大,過早張拉預(yù)應(yīng)力會使預(yù)應(yīng)力損失增加,導(dǎo)致橋梁承載力不足,而出現(xiàn)眾多裂縫病害。
2.3預(yù)應(yīng)力張拉的檢查
預(yù)應(yīng)力張拉前對混凝土構(gòu)件進(jìn)行檢查,外觀尺寸必須符合質(zhì)量要求,張拉前必須進(jìn)行管道摩阻損失測試試驗(yàn),張拉時混凝土的強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,對于張拉前發(fā)生斷裂或滑脫的鋼韌必須予以更換。用于預(yù)應(yīng)力鋼束張拉的設(shè)備必須經(jīng)過標(biāo)定,各種材料均符合有關(guān)規(guī)范規(guī)程的要求,整個張拉端錨固體系采用生產(chǎn)廠家整體配套產(chǎn)品,不得自行加工。
2.4預(yù)應(yīng)力體系的設(shè)計(jì)
預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁預(yù)應(yīng)力體系的設(shè)計(jì)通常采用OVM和XYM體系。該體系的頂板縱向鋼束均采用平豎彎曲相結(jié)合的空間曲線,集中錨固在腹板頂部承托上,底板鋼束則盡可能靠近齒板處錨固。這樣布束具有如下特點(diǎn):
首先,使預(yù)應(yīng)力具有最大力臂,較大限度地發(fā)揮力學(xué)效應(yīng),同時由于布束接近腹板,預(yù)應(yīng)力以較短的傳力路線分布在全截面上。
其次,頂板束錨固在承托中,不需設(shè)置復(fù)雜的齒板構(gòu)造,使箱梁尺寸完全由受力需要來控制設(shè)計(jì)。
最后,頂、底板鋼束在平面上按同樣的S線型錨固于設(shè)計(jì)位置上,可以消除集中錨固點(diǎn)產(chǎn)生的橫向力。
2.5預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量的問題
預(yù)應(yīng)力孔道壓漿有兩個重要作用:一是保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋不被銹蝕;二是保證預(yù)力筋和結(jié)構(gòu)共同工作;然而實(shí)際工程中預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿不飽滿、不密實(shí)、漏漿和漏灌現(xiàn)象十分普遍,已成為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的通病。其主要原因除了施工單位對孔道壓漿工序不夠重視外,目前的壓漿工藝、留孔質(zhì)量、漿體配置等也存在一定問題。
3.加強(qiáng)公路橋梁施工過程的質(zhì)量
3.1應(yīng)重視結(jié)構(gòu)的耐久性問題
橋梁在建造和使用過程中,一定會受到環(huán)境、有害化學(xué)物質(zhì)的侵蝕,并要承受車輛、風(fēng)、地震、疲勞、超載、人為因素等外來作用,同時橋梁所采用的自身性能也會不斷退化,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)各部分不同程度的損傷和劣化,既影響了使用又增大了損失。
3.2加強(qiáng)混凝土質(zhì)量管理
首先,施工單位要嚴(yán)格按照國家建材標(biāo)準(zhǔn)采購材料,并由始至終地保證水泥材料的質(zhì)量穩(wěn)定、不變質(zhì),對于大體積混凝土,要采用水熱化低的水泥;其次,在施工過程中,施工工人必須按照強(qiáng)度等級、抗?jié)B等級配比混凝土,還要充分控制好混凝土入模時的溫度,進(jìn)行分層澆筑以及設(shè)計(jì)合理的養(yǎng)護(hù)措施,通過在混凝土表面覆蓋草席、草簾等確保降低溫度應(yīng)力,避免混凝土出現(xiàn)溫度裂縫;再次,在澆筑混凝土?xí)r一定要振搗充分,尤其是腹板內(nèi)預(yù)應(yīng)力管道比較集中的地方更要做到不欠振、不漏振,確;炷翝仓軐(shí)。
3.3充分重視橋梁的超載問題
汽車超載主要有三種情況;其一是早期修建的老橋超齡負(fù)載運(yùn)營;其二是橋梁通行的車流量超過原設(shè)計(jì);另一種是車輛違規(guī)超載。前兩種產(chǎn)生的原因主要是設(shè)計(jì)荷載的變化和量的增加;后者是車輛使用者違法超載營運(yùn),后兩種超載現(xiàn)象在我國公路中較為普遍。橋梁的超載一方面可能引發(fā)疲勞問題。超載會使橋梁疲勞應(yīng)力幅度加大、損傷加劇,甚至?xí)霈F(xiàn)一些超載引發(fā)的結(jié)構(gòu)破壞事故。
3.4加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量管理
首先,施工單位要仔細(xì)精確地做好測量工作,放線定位工作要做到準(zhǔn)確無誤,不能出現(xiàn)絲毫偏差。在橋墩、橋臺施工完成后,要將橋梁的平面位置完全確定下來;其次,由于橋梁結(jié)構(gòu)形式很多,施工工序和技術(shù)較復(fù)雜,要求的施工工藝較精確,因此,施工單位必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工,從混凝土的振搗、養(yǎng)生、到預(yù)應(yīng)力的張拉等都要嚴(yán)格管理和控制,以確保橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力;再次,還要著重注意橋梁外觀的美觀平滑,不能出現(xiàn)由于施工手段的缺陷或混凝土振搗不均而引起的外觀質(zhì)量欠缺。
4.結(jié)語
對鋼筋混凝土橋梁的裂縫要進(jìn)行調(diào)查、分析和驗(yàn)算,以判裂縫的性質(zhì)以及對橋梁結(jié)構(gòu)的影響。在公路建設(shè)工程中,質(zhì)量直接關(guān)系著整個工程的成敗得失。確保公路橋梁施工過程的質(zhì)量以及施工安全雖然是一項(xiàng)艱巨、復(fù)雜的系統(tǒng)工程,但是絕對不可以掉以輕心。在公路橋梁的施工質(zhì)量管理中一定要堅(jiān)持標(biāo)本兼治的原則,為了將工程質(zhì)量管理引上良性循環(huán)的發(fā)展軌道而不斷努力!
【參考文獻(xiàn)】
。郏保莨蜂摻罨炷良邦A(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ023-85)[S].
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