桥梁施工的质量控制探讨

李连峰,吴秋福,辛少军

(菏泽市公路局工程一处,山东菏泽 274000)

德商高速鄄城黄河公路大桥上部结构为 50mT梁,采用了折线配筋预应力先张工艺。预应力先张工艺避免了后张法中可能出现的堵孔,压浆不密实,预应力损失等影响结构质量与耐久性问题。

桥梁工程施工中需要强调的质量因素众多,按照《公路桥涵施工技术规范》和设计要求对桥梁工程进行严格的控制和施工,保障桥梁的施工质量,其中强调桥梁几何尺寸的控制如轴线位置、垂直偏差、外观尺寸,加强原材料质量监督,保证钢筋混凝土工程的施工控制,减少工程上存在的质量安全隐患,是保证桥梁工程施工质量的重要环节。本文结合德商高速鄄城黄河公路大桥的桥梁施工经验,总结桥梁工程质量控制的要点。

1 桥梁工程质量控制的要点

1.1 认真编写施工方案

施工方案由施工单位在每项工序开工前,根据工程工期和施工单位的施工技术水平为保证工程质量的前提下进行编制,并报监理单位审查备案,作为工程质量控制和施工操作的依据。但在桥梁工程施工的实际运作中如果对施工方案的编制和执行不太重视,常常不能及时送审或者编制的方案内容空洞,很难依照方案内容进行施工指导。因而,技术人员应当提前对施工单位的重要设备、应有设备和备用设备情况进行了解,依据施工经验的理论知识,尽量在编制施工方案过程中多与设计代表沟通。注意施工中容易忽视的问题,制定出的施工方案应既保证达到设计要求,又符合施工单位的施工技术水平。正确处理好质量和工期的关系,在保证质量的前提下制定合理的工期,避免施工单位盲目追求工期目标而造成质量隐患。

1.2 重视测量控制的复查

保障桥梁的施工质量,强调桥梁几何尺寸的控制如轴线位置、垂直偏差、外观尺寸等。首先技术人员应督促施工过程按规范要求认真对设计单位提供的基准点进行复测。近年来,由于交通建设项目较多,设计单位的任务偏紧,项目的设计周期短,设计单位提供的测量控制基准点的数据难免出错。施工单位施工前,如果忽视测量基准点的复测,由于测量数据的差异可能给工程造成重大损失,故施工单位要引起足够的重视。

在大型桥梁的施工中,施工单位需要对桥梁设计单位提供的引桥、主桥和道路工程的控制网进行复测。由于设计测量和施工测量的测量仪器的差异和测量过程存在的测量误差可能给施工定位带来许多困难,因而,桥梁控制网必须进行反复测量,保证施工控制网的测量数据与设计控制网的数据匹配。

重视结构物的几何尺寸和空间位置的放样控制。对于桥梁结构物的几何尺寸和空间位置的放样应当进行认真复核,将错误消灭在施工之前。因为桥梁结构物受施工场地的限制,一旦出现错误改正非常困难,酿成质量问题。

1.3 试验项目检查

试验项目的设备完备和试验数据的准确是保证工程质量的重要手段。施工单位首要应当抓好本单位工地试验室的建设,保证工程试验设备的配备和完好,以保证试验数据的准确性。同时在工程进行过程中要特别注意重要的试验进行和跟踪,要求施工人员的试验频率必须达到规范要求,避免试验数据失真和弄虚作假,并对试验数据的差异提供合理的解释。

1.4 原材料质量把关

桥梁工程施工必须严把原材料进场关,明确没有合格的原材料不可能形成合格的工程产品。原材料的试验报告数据必须与设计文件和施工方案的材料数据相吻合。施工时使用的材料,必须与试验样品地点一致,不准以材料的出厂报告代替原材料的试验报告,未经试验的材料不准在工程中使用。施工单位应当依据试验基础和合同条款对水泥、钢材、碎石等大量使用的主要建材实行指定供货,以确保原材料质量稳定。

1.5 混凝土构件的质量控制

1.5.1 混凝土构件的强度匀质性

目前大型桥梁大部分结构采用预应力连续梁型式,对混凝土构件强度的匀质性提出较高要求。混凝土构件强度的整体性匀质性从客观上反映出桥梁质量的好坏,混凝土构件的强度匀质要求构件整体强度无明显差异,避免出现结构断面。施工、监理单位在施工过程中需要采集浇筑混凝土试块的强度,同时应当注意提高整个混凝土工程强度的匀质性,以达到全面提高桥梁工程质量的目的。提高混凝土构件的强度匀质性从以下方面进行:一是混凝土制作时,注意砂、石料计量和粒径变化,避免由于砂石料粒径粗细变化和砂、石料计量不准影响混凝土拌合料不均匀;二是大体积混凝土工程浇筑过程中注意浇筑方式或振捣方式,避免由于工人的浇筑方式或振捣水平的差异,形成构件分层或不密实;三是混凝土养护期,注意构件侧面的养护质量,避免由于特殊的构件位置,造成构件顶面和构件侧面质量差异。

1.5.2 保证钢筋与混凝土的黏结咬合强度

钢筋混凝土构件的强度主要由变形钢筋表面的凹凸纹路与混凝土之间产生的机械咬合力和胶结力、相对收缩摩擦力组成,钢筋与混凝土的黏结咬合强度只有在钢筋周围被混凝土完全包裹且有一定保护层厚度(一般不小于钢筋的直径)的条件下才能发挥作用。当两根钢筋相并时,与单根相比,其黏结力可减小 30%左右。因而,在实际施工操作中,必须注意钢筋绑扎到位,施工过程中注意由于操纵不当使钢筋错位、间距过小、保护层不够都会影响到钢筋与混凝土黏结力。

1.5.3 加强混凝土构件的养护管理

混凝土构件的养护温度、湿度与龄期是影响混凝土强度的重要因素,受养护条件的影响构件与实验室试块强度比大约相差 13%左右。混凝土固化过程中如果湿度不够,水泥水化反应就不能正常进行,这将严重降低混凝土强度,严重时还将表现出混凝土结构构件疏松、干缩裂缝,增大渗水性,影响混凝土的坚固性和耐久性能等等。施工单位应当根据工程情况,采取切实措施,做好混凝土养护工作。同时在施工过程中控制好工程进度,加强混凝土的早期养护工作,保证足够的养护时间和合理掌握拆模时间。

1.5.4 预防钢筋锈蚀影响构件强度

在桥梁工程施工过程中,常常由于各种原因造成工序衔接不当、停工待料,此时受气候环境等多种因素影响容易造成钢筋生锈。钢筋表面锈蚀将减弱钢筋与混凝土的黏结力,使构件结构受力受损。尤其在混凝土构件的受拉区,钢筋与混凝土的共同作用力减弱加之混凝土抗拉性能低,使混凝土开裂,影响构件结构受力导致质量事故。其次钢筋锈蚀使钢筋的截面尺寸减小,达不到设计要求,处理不当将会给桥梁工程带来巨大的质量隐患。因此在出现上述情况时施工单位采取适当的施工措施,避免上述问题的发生。

1.6 对桥梁工程施工实行全方位、全过程的监督

桥梁工程的施工管理应当实行全方位、全过程的监督,其内容可以从现在的施工的全过程进行监督向前延伸到设计阶段,因为设计质量的好坏,桥型方案的选择直接影响施工方案、施工工期乃至施工质量的提高。

德商高速鄄城黄河公路大桥上部结构为 50mT梁,采用了折线配筋预应力先张工艺。该工艺为:T梁混凝土浇筑之前在张拉台座上张拉预应力筋,然后再浇筑混凝土,待混凝土强度达到设计强度后放张预应力筋,借其与 T梁混凝土之间粘结力对混凝土施加预应力。先张与后张工艺相比,先张法便于工厂化预制,具有施工周期短,工序简洁,节省材料,维护养护工程量少,耐久性好等特点,因而在国外已得到广泛应用。先张T梁虽然增加了预制场张拉台座的工作量,却省去了成孔、穿束、压浆工艺与预应力锚具,更突出的是完全避免了后张法中可能出现的堵孔,压浆不密实,预应力损失等影响结构质量与耐久性问题。后张法预应力梁的裂缝和持续下挠,均与预应力钢材的后期锈蚀有关,而采用不正确的压浆工艺和潮湿空气的侵蚀是其中的主要原因,国内外的调查结果显示预应力筋管道压浆不实为高速公路建设质量病害之一,可见其严重性,显然,先张法则完全避免了这些问题。

2 结束语

高速公路桥梁施工过程涉及诸多方面,技术要求较高,根据桥梁工程的进展会出现许多新技术、新问题,因此,桥梁技术人员对桥梁工程的施工除了具有高度的责任心外,更多的掌握关键技术和方法。在桥梁工程的实践过程中,严格控制好工程中的关键点,严把施工程序报验关,上道工序不合格不准进行下道工序,确保工程质量才能真正做好桥梁施工工作,提高工程质量。

[1]崔平,崔宁,阎晋华.钢筋混凝土桥梁工程施工监理要点[J].山西交通科技,2005(10)

[2]熊家蔺,乐云.大型公路桥梁施工监理探讨[J].建筑施工,2007,29(8)

[3]王义遵.预应力体系砼桥梁在施工阶段监测和控制的内容和方法[J].江苏交通工程,2001(3)