城市桥梁工程施工中存在的问题与对策

时间:2022-05-02 02:24:37

城市桥梁工程施工中存在的问题与对策

摘 要:随着我国经济社会以及城镇化的进一步发展,城市建设处于突飞猛进的阶段,特别是私人汽车保有量和新增量节节攀升推动了城市交通基础设施建设的加速推进,新的形势对城市道路建设提出了新的要求。该文分析了现阶段我国城市道路桥梁施工工程中存在的主要问题,并根据本人工作实践提出了应对之策。

关键词:城市道路 桥梁施工 问题 对策

中图分类号:U448 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)09(a)-0095-02

1 城市桥梁施工中存在的主要问题分析

道路桥梁主要由路基、路面、桥梁、隧道工程和交通工程等多个设施组成,任何一个结构的质量问题都会对整个桥梁质量造成威胁。

(1)桥梁裂缝。桥梁裂缝是道路桥梁存在的最常见质量问题之一。桥梁裂缝形成的原因较为复杂,影响因素较多,其中主要有。

①施工因素。混凝土结构在浇筑、制作、起模等过程中都可能由于施工操作不当,形成各种裂缝。施工工艺引起的桥梁裂缝原因很多,在施工实践中常见的有:第一,混凝土捣鼓时未严格按照施工方案操作,时间短、力度小、使得振捣不够密实、均匀,混凝土结构中存在大量的蜂窝、空洞或者麻面,从而引发钢筋锈蚀出现裂缝;第二,混凝土或者受力筋保护层过厚,使得混凝土构件有效高度减少,容易形成于受力钢筋垂直方向的混凝土裂缝;第三,混凝土在浇筑时时间较快,使得混凝土在固化前沉实不够,固化后沉实落差过大,容易出现塑性收缩裂缝;第四,进行混凝土分层或分段浇筑时接头处理不严谨(例如新旧混凝土浇筑间隔较长、粘结力小等),导致在新旧混凝土之间出现裂缝;第五,混凝土模板刚度不足以及拆模时间过早,都可能导致裂缝的出现,刚度不足会导致混凝土浇筑时产生的侧向压力挤压模板变形,而拆模过早则会导致混凝土强度不足产生构件自身荷载下的裂缝。第六,混凝土现浇步骤紊乱导致的裂缝,例如钢筋混凝土连续梁满堂支架和墙式护栏同时进行混凝土浇筑施工,在拆架之后护栏容易出现就裂缝,应该在主梁浇筑拆架之后在进行护栏的混凝土浇筑施工,则不易出现裂缝。

②材料因素。混凝土是桥梁的主体材料,如果配置混凝土所采用的材料质量以及混凝土配比不合理都可能会形成桥梁裂缝。第一,水泥安定性不合格以及游离的氧化钙超标,会直接导致混凝土抗拉强度下降,而水泥出厂时如果强度不足或者在施工保管时受潮后使用,都会导致混凝土开裂,另外,当水泥中含碱量(一般在5‰以下)过高,在混凝土搅拌时使用含有碱活性的骨料,也会引发反应形成裂缝。第二,混凝土中的砂石粒径太小,将导致混凝土搅拌时水量加大,从而会直接降低混凝土的强度。另外,如果砂石中云母含量过高,会严重削弱水泥与骨料的结合力,间接降低混凝土的强度、抗冻和抗渗性能,导致施工后裂缝的产生。如果砂石中有机物质过多,会延缓混凝土的固化过程,使得混凝土早期强度降低。第三,混凝土搅拌时使用的拌和水以及外加剂中杂质含量过高将会严重锈蚀混凝土内钢筋,长期在外在承载力作用下将会形成裂缝。

③荷载因素。荷载裂缝指的是混凝土桥梁在荷载以及次应力作用下产生的裂缝,主要包括直接应力裂缝和次应力裂缝。直接应力裂缝产生的原因一是桥梁设计时结构计算模型不合理,实际受力和设计受力不相符以及设计断面满足不了施工要求等;二是施工过程未严格按照施工方案和图纸进行,忽视结构疲劳强度验算;三是桥梁在实际使用过程中遭受超过设计荷载的车辆通行以及受到外力、恶劣自然环境破坏。次应力是桥梁裂缝产生的一个重要原因,次应力裂缝都是因为荷载导致的,主要是因为在进行混凝土设计时对次应力的产生不合理估算、验算。

④温度因素。混凝土和平常物体一样受到热胀冷缩规律的影响,会发生一定程度的变形,如果变形受到制约,则会产生应力,当应力力度大于混凝土的强度时则会产生温度裂缝。温度因素导致的桥梁裂缝会随着温度变化而收缩。温度对桥梁裂缝的影响主要体现在:第一,四季变化。在我国,四季温度变化较为明显,但温度变化相对缓慢,设计时可以采取一定措施加以解决。第二,短期温度骤降。在我国的西北地区,公路桥梁常常面临恶劣气候的威胁,气温在一天之中发生急剧变化,混凝土内部和外部存在温度梯度,容易导致裂缝的产生。第三,混凝土施工时大体积的混凝土浇筑之后内外温差太大,混凝土结构表面也会出现裂缝。第四,在进行预埋件与钢结构焊接时,附近混凝土区域会出现极高温度,极大降低混凝土的强度和粘结力,从而出现开裂的现象。第五,当大气气温低于零度时,混凝土结构会出现冰冻并产生膨胀应力,膨胀应力在形成初期会严重降低混凝土的强度(甚至达到50%),混凝土强度的快速降低会形成严重的裂缝。

⑤地质因素。桥梁基础的不均匀沉降会使得混凝土结构产生附加应力,如果附加应力超出了混凝土设计的抗拉能力,极易出现桥梁底部的裂缝。桥梁基础地质勘查精度不够以及设计时对地质差异、载荷差异以及结构类型差异没有预防措施是导致裂缝出现的主要原因。

(2)桥头跳车。桥头跳车是桥梁普遍存在的质量问题之一,其产生的根本原因在于桥梁构造物与桥梁两头接线路堤之间存在的沉降差。而这两者之间的沉降差产生的原因较为复杂,主要原因在于桥端路堤地基处理不到位。由于桥端路堤大部分处于天然地基上或者经过简单处理的混凝土路基,并且路堤平面较少,往往无法使用大型压路机工作,压实度很难达到标准值,在桥梁以及行车载荷的压力下,不可避免的出现沉降和较大的变形,而桥梁构件一般采用桩基础或者平台基础,沉降非常缓慢,两者之间的沉降差就会导致跳车现象。同时,路面渗水进入路基引起路基土软化、下沉也是桥头跳车的原因之一。造成桥头跳车的另外一个原因是桥梁台后填料处理不当,例如使用含水量较大的泥土回填、回填时没有安照施工要求控制压实度,回填土发生了沉降并在台背与路基之间形成沉降台阶。

(3)桥面不平整。桥面不平整会严重影响行车安全,同时桥面平整度也反映了桥梁的整体质量。造成桥面不平整的因素主要有:

①桥面局部存在蜂窝、麻面以及气泡。这些问题的存在会极大降低混凝土结构的严密性和强度,严重影响到桥梁的承载力和使用寿命。蜂窝、麻面以及气泡出现的原因一是在混凝土施工时没有按照标准进行配比,随机性较强;二是在进行混凝土浇筑时没有进行规范、均衡的捣鼓、振动操作,部分捣振不到位的地方密实度不够;三是混凝土结构模具加工精度不够以及模板周转过多,出现了变形或者漏洞,从而出现使得构件表面出现蜂窝现象。

②桥梁雨水井、检查井与桥面接缝处的塌陷。市政桥梁中大多数的雨水井、排水管、检查井等很多设置在行车道或者人行道上,由于这些设施大多在桥梁施工后期甚至在桥梁完工后才施工,施工过程没有严格监管,施工人员也往往不够专业,设施周边的处理经常不到位,从而出现塌陷的现象。

③桥梁面层摊铺的材料质量以及工艺存在问题。例如不合理的油石比和沥青混合料会使得铺筑的桥面松散,混凝土砂石的抗压力度不够就会降低桥面的稳定度,蜂窝等路面病害就在所难免。

④混凝土防撞护栏不美观。城市桥梁不但要注重质量,而且也要注意美观。防撞混凝土护栏是影响桥梁外观的关键构件,也是桥梁整体线型的具体体现,但在施工实践中,经常出现护栏高度不整齐、弧线体现不明显、边角混凝土磕碰严重等质量问题,严重了桥梁的美感。主要是护栏模板施工工艺不够先进、模板精度和焊接不合理等造成的。

2 加强施工管理,有效控制桥梁施工质量问题

通过采用一定的质量控制措施,可以最大限度的减少和控制这些质量问题的存在,保证城市行车安全和桥梁寿命。

(1)施工前期的勘查、设计和培训工作。桥梁工程施工需要进行严密的组织和勘查,对施工区域的地质、水文详细情况摸底调查,设计人员对于桥梁施工中可能出现的各种情况要做好预案,施工单位对于设计方案要进行实地印证,明确施工计划和方案的技术要求、施工方法以及施工必须达到的质量标准。在可能的情况下进行试验施工,对参与施工的管理人员、技术人员以及现场操作人员进行严格培训,培养岗位责任意识,同时做好施工机械的调配工作以及针对性的灾害预防措施。

(2)施工过程中的质量控制。桥梁施工的质量直接决定了桥梁的整体质量。桥梁裂缝、桥头跳车等等质量问题都可以通过加强施工质量控制得到有效的控制。例如通过控制入模时混凝土的温度,就可以较大程度减少分层浇筑出现的温度裂缝;通过规范捣、振混凝土,就可以保证混凝土的密实度,从而减少裂缝、蜂窝等质量问题。施工时要严格按照施工方案进行,不抢进度、不偷工减料,可以较大程度的减少桥梁灾害的发生。

(3)积极改善施工工艺和技术。随着科学技术的不断发展,桥梁施工工艺和技术也得到了飞速发展。例如通过桥面混凝土可调高胀管螺栓角钢侧模施工工艺就可以精确地控制桥面铺装层顶面标高,从而保证了施工时桥面的平整度。

3 结语

城市桥梁是城市交通基础设施的重要组成部分,城市桥梁施工的质量既体现了桥梁施工管理的水平,同时也是城市管理水平的一个具体体现。通过分析桥梁施工中存在的问题,可以采取针对性的施工方法和技术,有效控制施工质量。

参考文献

[1] 李慧华.城市桥梁质量控制及施工组织管理[J].河南科技:上半月,2014(2).

[2] 陈震.浅谈公路桥梁施工中的预应力技术[J].城市建筑,2013(22).

[3] 周国民.关于城市道路桥梁质量问题的研究[J].中国科技博览,2011(37).

上一篇:现行建筑工程施工质量验收标准的相关问题 下一篇:我国综合交通运输管理体制的思考分析