试论桥梁施工技术的质量控制
2015-10-31赵鹏杰
赵鹏杰
(中铁七局集团第一工程有限公司)
试论桥梁施工技术的质量控制
赵鹏杰
(中铁七局集团第一工程有限公司)
随着我国经济和社会的发展,交通行业已经开始在我国的市场经济体系中发挥出越来越重要的作用,相关的桥梁工程的发展速度更是蒸蒸日上。本文基于此,首先简述了现阶段桥梁施工技术中存在的质量问题,然后浅析了桥梁施工技术的全过程质量控制,望对相关的工程人员提供一定的参考价值。
桥梁工程;施工技术;质量控制
1 前言
随着我国现代化建设步伐的加快,我国的基础设施建设工作也有了飞速的发展,桥梁工程作为基础工程建设中不可或缺的一环,相关的工程记录不断地被超越,具有历史性意义的桥梁更是不断涌现。但与此同时,桥梁过程在飞速的发展过程中,为了加快工程进度而忽视工程质量的情况也屡见不鲜,这不仅对人们的日常生活产生到了严重的威胁,更是降低了整个社会的稳定程度和安全性。考虑到与其它类型的工程相比,桥梁工程还具有着使用年限较长、施工难度较大、日常使用较多等一系列特点,故解决桥梁施工技术中存在的问题,加强桥梁施工过程中的质量控制工作,对保障桥梁工程的应用有着重要意义。
2 桥梁施工技术中存在的质量问题简述
2.1桥梁施工过程中出现不同类型裂缝
桥梁施工过程中出现裂缝是桥梁施工技术中存在的最主要质量问题,常见的裂缝成因包括温度变化,地基基础变形等等。例如在桥面、桥墩等大面积结构的浇筑初期过程中,水化热会使得混凝土表面温度大幅度上升,但由于混凝土外部和内部的散热条件不同,内部温度上升较之外部温度而言较快,而随着弹性模量的增高以及时间的流逝,当混凝土抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时,过大的温差就会引起如图1所示的表面温度裂缝。如果桥梁的建设地区位于山岭等地质条件复杂的地区,那么桥梁结构内部的拉应力则会因构件的变形超出超过混凝土结构的抗拉强度,从而产生沉降裂缝。
图1 桥墩等大面积结构中出现的温度裂缝
2.2混凝土质量不合格引起钢筋变形或锈蚀
在混凝土质量不合格或是保护层厚度不够的桥梁工程中,混凝土保护层极有可能因二氧化碳侵蚀造成钢筋周围混凝土强度降低,导致表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子和氧气等其它物质发生了锈蚀反应,所产生的膨胀应力,使得钢筋沿纵向产生较大程度的变形,进而引起桥梁结构被破坏。冬季施工时,如果混凝土中掺加了防冻盐,那么由于钢筋周围氯离子含量较高,钢筋变形或锈蚀的可能性也会因此大大提升。
2.3材料和设备管理不科学影响工程质量
桥梁施工中,材料和设备管理会导致工程质量大幅度下降,常见的问题表现在以下几个方面:①材料源头缺乏有效控制,部分施工单位为了降低成本购买一些小作坊生产的材料,并且检验时未能严格执行材料的检验工作,导致劣质材料流入施工现场。②现场材料堆放和管理较为混乱,施工机具不分区、登记制度不完善等问题普遍存在,工程质量出现问题时无法明确质量问题的责任。④现场施工机械设备配置缺乏合理性,一般大型桥梁的施工往往需要多种类型的机械设备共同工作,但施工单位往往面临着较大的经济压力或是技术压力,不得不降低机械设备的数量,从而造成机械设备超负荷工作,使得工程存在安全隐患。
3 桥梁施工技术的全过程质量控制浅析
3.1施工准备阶段的质量控制
在桥梁工程的施工准备阶段,相关的施工人员需要对影响桥梁工程质量的所有因素进行量化分析。例如对于大跨度桥梁结构,需要考虑不同施工方法和不同地基类型对桥梁结构产生的影响。在选定合适的施工工艺后,需要对其可行性和经济性进行详尽分析,从而在前期为整个桥梁施工的质量控制工作奠定优秀的基础。
3.2混凝土施工阶段的质量控制
(1)材料选择
材料选择作为混凝土施工阶段重要的质量控制工作,对于保障桥梁施工质量有着重要意义。一般桥梁工程的施工材料包括水泥、水、集料、混凝土等等,选择工作可从以下几点入手:①针对具体的施工部位以及高原道路桥梁的具体设计图,选择恰当的水泥型号,例如桥梁工程中采用P.O.42.5、P.O.32.5等水泥型号、抹面采用C15水泥型号,且水泥强度一般为混凝土强度等级的1.5~2.3倍。②控制混凝土施工中的施工用水,根据《混凝土拌合用水标准》(JGJ63),搅拌用水的pH值应大于等于4,每立方厘米水中硫酸盐的含量不得超过2.7mg,其它盐含量不得超过2mg。④尽可能选择质地坚硬且与规定级配相符合的集料,且通过加大堆积密度以保障集料配级。
(2)混凝土浇筑
桥梁工程施工中常用的混凝土浇筑方法是推移式连续浇筑法,如图2所示,施工人员浇筑在进行下一层浇筑时返回前一层进行二次浇筑,从而让浇筑点前方的混凝土会在重力作用下自然流淌成斜面,后方的混凝土则可人为控制在设计标高的允许误差范围内,这种浇筑方法使用于浇筑面积较大但浇筑厚度较低的桥梁工程。为了控制浇筑过程中可能出现的施工缝,相应的质量控制工作包括以下几点:①做好现场器具的准备工作,包括混凝土输送泵、串筒、料斗等一系列浇筑器具的准备、水、电、照明设备的供应、钢筋、预埋件、预留洞的检查与验收等等。②做好混凝土的试验工作,由于混凝土浇筑过程中的初凝时间、具体的水化热能量都需要由试验进行确定,故相关的试验工作同样不能缺少,相关的项目试验室负责人在接到浇筑通知单后,可依据具体的通知内容开展混凝土试验工作。④确保混凝土浇筑的细节,例如混凝土入模温度最好位于5~10℃之间,在已浇筑的板上进行施工时应当铺设临时脚手板,浇筑剪力墙混凝土时需在布料杆前安装软管等等。
图2 推移式连续浇筑示意图
(3)裂缝防治
桥梁施工中的裂缝防治工作对于保障工程质量有着重要意义,根据裂缝类型的不同,相应的防治方法也存在些许差异。例如对于温度变化引起的裂缝,施工人员应尽可能选择中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸水泥,有效降低水泥的水化热,并且在满足混凝土强度的基础上,可适当添加磨细粉煤灰以减少绝热条件下混凝土的温度上升幅值。对于地基基础变形引起的裂缝,可考虑加宽地基下部基础,如尽可能采用桩柱式的施工工艺,或是采取夯实、换填夯实等方式使得地基沉降均匀,有效减少地基基础的变形等等。也可考虑采用横向连接的方式提升新旧接缝处受力的抗剪强度,避免桥梁构件变形引起结构裂缝。
3.3桥梁养护阶段的质量控制
(1)钢筋的养护
钢筋的养护共组并不复杂,针对钢筋变形或锈蚀的成因,相关的施工人员可从以下几个方面着手:①提升混凝土结构的保护层厚度,可考虑控制混凝土的水灰比,有效加强振捣工作来保障混凝土自身结构的完好性,避免因外界环境恶劣引起钢筋锈蚀。②对于处于冬季的桥梁工程施工时,可降低含氯盐的外加剂用量,必要时可考虑加入阻锈迹,避免土壤中有害离子对钢筋产生入侵。④加强桥梁的排水系统的建立,让雨水天气时桥梁的排水系统更为完善,所渗漏的雨水量较小,避免其和桥梁中的钢筋结构发生化学反应引起钢筋腐蚀。
(2)混凝土的养护
由于桥梁工程的体积较大,故桥梁工程中的混凝土养护工作可参考大体积混凝土的养护工作,考虑到刚浇筑完成的大体积混凝土强度往往较低,其抵抗变形的能力较弱,如果长期暴露在不利的温度和湿度条件下,极容易形成破坏桥梁结构的干缩裂缝或冷缩裂缝。故桥梁工程中混凝土养护工作的重点就在于通过人为控制混凝土的散热过程来减少混凝土表面与外界温度的温度梯度。常用的养护措施包括搭设保温棚、配备塑料薄膜、铺设阻燃保温被、涂敷养护剂涂层等等,一般大跨度结构桥梁的保温养护持续时间不得低于15d。如果桥梁所在施工地区纬度较高,气温较低,施工单位还可以在混凝土内部埋设热敏元件进行温度监控,从而为调整保温措施提供必要的科学依据,并且降低人力损耗。
4 结束语
在桥梁工程中,桥梁施工技术的质量控制工作是整个施工安全管控的核心项目,对于保障桥梁工程的质量有着不可忽视的重要意义。相关的质量控制人员需要在了解现阶段桥梁施工技术中存在的质量问题的基础上,秉承精益求精的重要态度,对存在的问题采取必要的控制策略,有效保障桥梁工程的质量,从而让桥梁工程为我国的交通事业乃至整个社会市场经济体系作出一份更卓越的贡献。
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[2]任贾鹏.高速公路桥梁施工质量管控[J].河南建筑学院院报,2010,29(18):38~39.
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U445.57
A
1673-0038(2015)19-0203-02
2015-4-20
赵鹏杰(1988-),男,助理工程师,2013毕业于石家庄铁道大学,主要从事道路桥梁工程技术专业。