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淺析橋梁施工技術(shù)與管理
【論文關(guān)鍵詞】公路橋梁 問(wèn)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(duì)公路橋梁施工中常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及其成因進(jìn)行了分析，重點(diǎn)對(duì)如何加強(qiáng)公路橋梁施工過(guò)程的質(zhì)量管理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
對(duì)于公路橋梁施工的質(zhì)量控制，廣義上是指對(duì)建設(shè)項(xiàng)目全過(guò)程-實(shí)施公路橋梁工程質(zhì)量控制。隨著我國(guó)的迅猛發(fā)展，公路橋梁建設(shè)在我國(guó)建設(shè)中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位，其建設(shè)質(zhì)量直接影響到我國(guó)公路交通線(xiàn)路的安全和正常運(yùn)行。公路橋梁施工過(guò)程的特殊性決定必須對(duì)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(duì)公路橋梁施工過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量管理和控制，這不僅關(guān)系到國(guó)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(wèn)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(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。
第三，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。
第四，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。
1.2橋梁的結(jié)構(gòu)病害問(wèn)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(shí)，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(shí)不會(huì)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(zhǎng)期使用過(guò)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(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)：
第一，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。
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(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。
第三，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。
第四，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。
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(xiàn)的選擇
目前國(guó)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(xiàn)和低松馳鋼絞線(xiàn)。作為預(yù)應(yīng)力鋼材最新一代的低松弛鋼絞線(xiàn)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(xiàn)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(kāi)始張拉的時(shí)間問(wèn)題
為提高預(yù)應(yīng)力混凝土的早期強(qiáng)度，近幾年通過(guò)摻加早強(qiáng)劑的方法，一般澆注砼3d后就開(kāi)始張拉預(yù)應(yīng)力，然而由于砼強(qiáng)度增長(zhǎng)需要一定的時(shí)間，而且強(qiáng)度和彈性模量增長(zhǎng)是不同步的，強(qiáng)度增長(zhǎng)快,彈性模量長(zhǎng)慢，早期砼變形大，過(guò)早張拉預(yù)應(yīng)力會(huì)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(duì)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(cè)試試驗(yàn)，張拉時(shí)混凝土的強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，對(duì)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(guò)標(biāo)定，各種材料均符合有關(guān)規(guī)范規(guī)程的要求，整個(gè)張拉端錨固體系采用生產(chǎn)廠(chǎng)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(xiàn)，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(shí)由于布束接近腹板，預(yù)應(yīng)力以較短的傳力路線(xiàn)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(lái)控制設(shè)計(jì)。
最后，頂、底板鋼束在平面上按同樣的S線(xiàn)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(wèn)題
預(yù)應(yīng)力孔道壓漿有兩個(gè)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(mǎn)、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(duì)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(wèn)題。
3.加強(qiáng)公路橋梁施工過(guò)程的質(zhì)量
3.1應(yīng)重視結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題
橋梁在建造和使用過(guò)程中，一定會(huì)受到環(huán)境、有害化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，并要承受車(chē)輛、風(fēng)、地震、疲勞、超載、人為因素等外來(lái)作用，同時(shí)橋梁所采用的自身性能也會(huì)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(guó)家建材標(biāo)準(zhǔn)采購(gòu)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(duì)于大體積混凝土，要采用水熱化低的水泥；其次，在施工過(guò)程中，施工工人必須按照強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B等級(jí)配比混凝土，還要充分控制好混凝土入模時(shí)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(guò)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(wèn)題
汽車(chē)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(yíng)；其二是橋梁通行的車(chē)流量超過(guò)原設(shè)計(jì)；另一種是車(chē)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(chē)輛使用者違法超載營(yíng)運(yùn)，后兩種超載現(xiàn)象在我國(guó)公路中較為普遍。橋梁的超載一方面可能引發(fā)疲勞問(wèn)題。超載會(huì)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(cè)量工作，放線(xiàn)定位工作要做到準(zhǔn)確無(wú)誤，不能出現(xiàn)絲毫偏差。在橋墩、橋臺(tái)施工完成后，要將橋梁的平面位置完全確定下來(lái)；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(yǔ)
對(duì)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(duì)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(gè)工程的成敗得失。確保公路橋梁施工過(guò)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(duì)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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