公路桥梁施工中常见的质量问题及解决措施
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公路桥梁施工中常见的质量问题及解决措施
摘要:随着我国公路桥梁建设的不断加快,其在施工过程中也都存在着一定质
量安全问题。本文就桥梁施工和使用过程中常出现的问题进行试论,并对桥梁施
工过程中出现的质量问题及存在的现象进行了相关的探讨,防患于未然,以确保
工程的使用寿命。
关键词:公路桥梁;桥梁施工;质量管理;控制措施
改革开放以来,我国公路建设事业迅猛发展,尤其是高速公路建设,从无到有,现已建
成8700km。作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到相应发展,跨越大江(河)、海
峡(湾)的长大桥梁建设也相继修建,一般公路和高等级公路上的中、小桥、立交桥,形式
多样,工程质量不断提高,为公路运输提供了安全、舒适的服务。
随着我国公路对线型的要求,桥梁在公路工程中所占比重大大增加,而公路对路面平整
度要求高。因此,路桥过渡段上的路面的合理结构形式、高质量的材料和先进的施工工艺等
问题引起了工程界的关注。公路中,桥梁的施工是个繁琐的工程,因此,有必要对公路桥梁
施工中相关问题进行探讨。
1.在桥梁施工和使用过程中,常出现的问题
1.1裂缝的形成
裂缝是混凝土工程中最普遍的病害之一。裂缝的出现,致使混凝土强度下降,承载力减弱,在持续的受力作用下,其结果更为严重,同时会造成严重的经济损失。但如果裂缝小于
标准要求的极限,一般不会影响工程结构的承载能力,使用功能和耐久性,往往只影响结构
外观而产生疑虑。至于混凝土出现裂缝的原因很多,一般主要有以下几点情况:(1)混凝土原材料质量差:①水泥标号低,或放置时间过久,致使水泥变性,或受潮
而性能低下。②骨料品种质量差,为了降低成本,对骨料就近采挖,不经过检验就用于施工。
(2)在施工时,对混凝土的配合比不规范,随意性大,单凭经验不按标准规定进行配比
操作。
(3)在浇筑灌浆过程中,对混凝土的振捣过猛或不足,使混凝土结构整体不均匀,局部
骨料沉塌,混凝土干膜后出现蜂窝、麻面状。
(4)在混凝土浇筑后,由于混凝土在水化热自干过程中受到混凝土结构不均衡的预应力
制约而形成裂缝。正常情况下,在混凝土浇筑后,水泥的水化热会使混凝土结构内部温度升高,在2~3d内温度可高达50~80℃。而混凝土的膨胀系数只为50~80℃。这就表明,在
无风和没有太阳照射情况下,混凝土表面温度与周围环境温度存在差别,这时,便出现温度
收缩现象,形成裂缝。
(5)在混凝土膜撤除后,没有给予适当的保湿保养,从而使由于混凝土结构在继续凝干
时混凝土体表过于脱水而出现干裂。
(6)由于气候的急剧变化,容易导致混凝土体表面因克服气温而脱水蒸发,在这种条件
下没有对混凝土体采取有效措施,进行覆膜保湿,以致使混凝土体表面干裂。
1.2局部蜂窝、麻面和气泡现象的出现
造成这种现象的结果,主要是使混凝土结构大大降低了结构的严密性,其疏松的结构强
度几乎降低到最低点,在使用过程中其承受能力极大地减少,并且容易遭受腐蚀而造成重大
的损伤,严重地降低了工程的承载力和耐用性。造成这种现象的原因大体有以下几点:(1)在施工时,不按照标准要求进行配比,施工工艺差,在操作上不按程序操作,随机
性调整时有发生。
(2)在浇筑混凝土后,进行振捣不规范,不均衡,使得振捣不足部位的结构疏松,不密实,在撤膜后容易出现蜂窝、麻面等现象;在振捣过多部位,骨料易下沉,混凝土浆泌于表面,混凝土体中间段(层)砂浆富集,易发生由表及里塑性裂缝和干缩裂缝。
(3)对混凝土模加工的精度不够,或周转次数多,导致局部变形漏洞,接缝不够密封而
漏浆,从而使骨料间隙无浆,干硬后形成稀疏状蜂窝现象。
(4)从搅拌到浇筑之间的时间过长,混凝土水灰分发生离析,混凝土结构不密实,在浇
筑时不加以振捣或振捣不均。由此可知,许多因素都可以导致混凝土结构产生不同程度的裂
缝和蜂窝麻面等现象。而由于混凝土是多元、多相、非匀质的复合型材料,其品种多样化,
性能不一样,规格类别的适用范围也不一致。所以,要控制混凝土在施工时出现的各种质量
问题,必须从结构设计、混凝土原材料到施工工艺、养护等每一步都尽量减少失误或操作的
不当,对每一道工艺流程都按照标准来施工,并结合当地的地质状况和气候特点进行合理的
调剂。
2. 在桥梁施工过程中出现的质量问题以及存在的现象,应根据具体情况和标准要求,采
取相应有效的措施,进行如下控制:
(1)对原材料的组织和选用。为了避免在施工中出现这样那样的质量问题,施工单位应
严格依照国家建材标准组织好材料,并自始至终地保证材料的质量稳定,不变质。对于组织
好材料,应从以下入手:
①水泥及掺合料的品种:对于大体积混凝土,原则上应采用水化热低的水泥,以避免早
期温度应力而导致混凝土裂。对于小体积混凝土,可采用标号为425#的普遍硅酸盐水泥或纯
硅酸盐水泥加矿碴粉或I级粉煤灰等配制成的胶凝材料,它们的干缩率基本一致。
水泥的细度:因水泥的细度对水化放热时收缩率不一致,水泥越细,其导致的混凝土收
缩率越大,所以,在选择水泥细度时,应根据工程工件的实际情况,进行试验后方可利用。
而目前很多水泥厂都基本把水泥磨得很细,在使用时应适当掺合些矿碴粉或粉煤灰,使其在
施工中不出现裂缝等现象。另外,对于选用的水泥应现买现用,而不能用过期的水泥,并随
时保证水泥不受潮湿和变质。
②骨料的级配:骨料的级配对于混凝土收缩的影响比较复杂。如果级配不合理,选料单一,则骨料所购成的骨架会不那么紧密,这对于混凝土的干缩会很大,易形成干裂,离析,
蜂窝,麻面等状,所以在进行混凝土混合比时,应多选用几种粒级石子进行搭配,级配应以
尽量减少空隙率为目的,并通过试验确定。根据实验确定骨料体积含量最佳为大于或等于70%。在满足混凝土用粗骨料级配要求范围的基础上,应采取措施将粗骨料级配控制在接近
级配的范围内。若有条件,可选用有利于减少收缩的优质骨料。一般情况下,细骨料对混凝
土干缩影响最小的砂是各种砂质中的机制砂,而河砂等则相对大一些。粗骨料对于混凝土干
缩影响最小的碎石是各种石料中的石灰石碎石,其他如河砾石、机碎石则相对大一些。因此,在选用骨料时,细骨料最好选用机制砂,粗骨料最好选用石灰石碎石。如果当地没有石灰石
碎石,可在施工周围选取符合条件的粗骨料,杜绝使用风化石、表土软石和火山灰石。在选
用符合条件的粗骨料石时,必须把附着的粘土等杂质清理,冲洗干净。
(2)在施工时,对混凝土的配合比必须按照标准进行配比,即根据强度等级,抗渗等级,耐久性和工作性等进行配合比设计。同时,在满足施工要求的条件下,尽量采用较小的混凝
土塌落度;对于水灰比,一般应小于或等于60%;即每立方米的混凝土用水量应小于或等于180kg;对于水泥用量,普通强度的混凝土应为270~450kg/m3,高强度混凝土应小于
550kg/m(3其中含一定量的矿物粉);对于砂的比率,在满足施工要求的条件下,应适当采用较小的砂率。在操作中,应搅拌均匀,并随时检验混凝土的塌落度,根据不同构件调整塌
落度。同时,在搅拌时间上应控制在90s之内。
(3)在进行浇筑时,应根据不同构件采取相应的浇筑方法,如对于桥墩柱的浇筑,应该
分层来进行浇注,一般层厚为30~40cm。同时,在浇注时应配以足够的振捣人员和工具,
以确保连续作业在混凝土初凝前完成。在对浇筑的混凝土进行振捣时,应力求整体得到振捣,受振均匀,但不能过久,过重,以保证混凝土结构密实,不出现气泡,不使粗骨料下沉、浆
液渗出混凝土表面或流失,从而避免蜂窝,气泡的形成。
(4)在混凝土膜撤除后,应及时给予保湿养护,根据不同季节、气候采取相应有效的措
施进行养护,以确保因混凝土干缩而不发生干裂现象。
3.混凝土桥梁裂缝的修补
混凝土裂缝是最常见的工程病害,但大部分裂缝都可以通过修补使混凝土结构物恢复原
有功能。常见的修补方法有:表面涂抹水泥砂浆法、表面涂抹环氧胶泥法、表面凿槽嵌补法、表面贴条法、压力注浆法、开槽填补法等。随着技术的发展,出现了许多的新的修补材料,
如混凝土修补胶、注缝胶、混凝土快速修补剂等,使裂缝修补的效果更好,工艺更简单,费
用更省。这些新材料、新机具和修补方法经过近十来年的现场考验,证明耐久性令人满意,
目前这几种方法已经在许多维修改建加固项目中得到推广应用。
修补混凝土裂缝的工序如下:裂缝清理→粘贴注浆咀和封闭裂缝→试漏→配制注浆液→压