简论桥梁的施工技术与病害

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  [摘要] 根据数据显示大量的桥梁在远没有达到使用年限时,便出现了一些质量病害,导致桥梁不能正常使用;尤其一些政绩工程,任务急、工期短,质量更是难以保证。由于多方面的原因,致使一些桥梁在不应该出现问题的时刻出现了严重的问题。究其原因还是与施工质量低下相关,与施工方及监理方的质量控制直接相关。本文就桥梁的施工技术及病害预防从两方面进行控制。
  [关键词] 桥梁结构预应力病害
  
  媒体报道国内外多座桥梁的垮塌事故,给国家财产和人民群众的生命安全都带来了极大的损失,造成极坏的社会影响。桥梁工程的质量安全已使工程界倍加关注。桥梁的突然倒塌,主要是不合理施工和管理错位所导致。典型的问题有钢筋保护层不足、严重的构件开裂,材料强度不足和施工工艺不合格,施工质量达不到规范和设计要求,致使桥梁使用一段时间后出现质量病害。这些质量缺陷虽然短期不会影响桥梁的正常使用,但是隐患是存在的,犹如定时炸弹,对结构的长期耐久性产生着严重的威胁。
  1.桥梁下部结构的施工
  桥梁的下部是基础,基础是桥梁坚固性和耐久性的至关重要部分。做好基础部分的施工,直接关系到结构的坚固性,保证或延长使用寿命。
  1.1钻孔灌注桩的施工
  施工单位应该先向监理工程师申请开工,经过批准后方可进行施工。要求用红外测距仪进行施工放样,基准点须经监理工程师签任。精确确定桩位,之后埋设护筒,确认后再用经纬确定桩位的控制桩。采用回旋钻,设置好钻架和起吊系统,调整钻机,使其平衡,保证钻杆的偏差在2厘米范围,及时检查并调整转盘,灌注用泥浆应现场调制,严格按照设计文件进行钻孔,保证孔径和垂直度。钻探深度达标后,必须经过监理确认,验孔合格后,及时清孔,采用换浆法清孔。严格按照设计图纸制作钢筋笼,并在现场下料焊制,偏差在5厘米左右,保证钢筋笼合格、坚固。预先拌合好水下灌注用混凝土,并用罐车运送至导管内。严格按规定程序安装导管,保证质量合格,安装深度距孔底40厘米为宜,漏斗和提板软垫也要严格按照图纸安装。灌注用砼的拌和应该按批准的配合比进行,严格控制拌合时间和材料质量,特别应注意水灰比和易性以及塌落度的数据。做好砼试件,以便检验砼的强度。第一次保证用足量的混凝土进行封底,一次性灌注成功,严禁中途长时间停止,密切关注灌注过程中导管的提升和拆除,记录好相关数据。注意导管的埋深不得超过8米,一般保持在3-6米之间为宜。最后阶段,预留不小于50厘米的桩头,目的是保证柱顶端的质量。等到桩用砼强度达到80%时,可以进行桩头处理,使其表面情况符合设计要求①。
  1.2基础开挖
  开挖前首先进行初步的施工放样,标记出系梁和承台边界,然后进行机械开挖或者配合人工开挖,同时组织人力清理施工作业面四周及基础部位。夯实基底部位,按照图谱进行混凝土垫层的铺设。
  1.2.1测量放样
  对于施工现场进行平整,使操作面平整、利于施工,准备工作做好后,再使用全站仪和水准仪根据设计单位交付的经复测后合格的导线点和水准点进行精确的施工放样。下部承台和系梁以及墩台帽各部分开工前,必须进行施工放样。桥位勘测时所建立的控制网,其精度有时准确,有时也不能满足施工要求。如果数据能满足桥梁定线放样要求,也要经过复测后才可以使用,否则要予以补充。勘测时建立的桥梁施工控制网,可以利用其精密测定长度,同时也可以定出基础轴线、边线位置及各部顶面标高。所有这些技术数据需经监理工程师验收合格,才可以进行后续的施工内容②。
  1.2.2挖基问题
  基础开挖是桥梁施工的重要环节,要充分重视挖基施工,而且施工应尽量安排在枯水或少雨季节。合理配置劳力、材料、机具等因素,结合工程的具体情况,根据工期要求、施工现场环境及地质情况确定基础施工方案。由机械开完,人工进行辅助机械开挖不到的部位,监理及施工单位的质检部门及时检验,随时进行基础浇筑。一些特殊位置的埋置深度有时需要进行特殊处理,施工期间需要一次性完成。
  1.3基坑的开挖
  桥梁施工时,施工情况不同,基坑的形状和特征也不同。
  首先是垂直坑壁基坑:地质条件和土质都符合施工要求,保证基础土质构造均匀、没有塌滑、移动、松散或不均匀下沉的情况下,一般可采用垂直坑壁基坑的施工方法。
  其次是斜坡和阶梯形坑壁基坑:这种基坑通常是要求5米以内的深度,而且基础土质具有湿度正常、土层结构均匀的特征。按相应斜坡高、宽比值,把基坑挖成阶梯形坑壁。
  最后是变坡度坑壁基坑:由于桥梁施工对于基础要求的特殊性,在进行基坑开挖的过程中会穿过不同土层,所以开挖中,根据不同的土质,采取不同的坡度③。
  1.4浇注砼
  1.4.1支模
  承台和系梁施工模板均应采用钢模,采用槽钢或角钢做肋;盖梁和台帽应采用大尺寸钢模;墩身用定性钢模。严格按照图纸进行模板的拼装。
  1.4.2浇注
  施工所用钢筋、模板等材料必须经过监理验收合格方可以投入使用,进而进行混凝土的浇注。施工中我们建议集中拌和混凝土,采用贯彻运输,控制水灰比,测量塌落度等数据,保证按照设计文件要求拌和以及浇注。承台、系梁、墩台柱、墩台帽的浇注方式应采用吊车吊斗,保证浇注质量符合设计要求。控制好浇注的层厚度是关键问题,及时振捣使其密实,并防止过振和漏振。整个浇筑过程应该保持连续性,如果有特殊原因期间有中断,时间控制在前一层砼的初凝时间内,并要注意顶面浇注的平整性。
  1.4.3养生
  混凝土浇注后,保持表面的湿润,覆盖养生,
  2. 桥梁上部结构的施工技术
  2.1后张法预应力空心板梁
  按设计图纸铺设板梁底膜,将钢筋晕倒现场进行按图绑扎,采用大型钢模,保证顺直不变形、不漏浆。达到一定强度后,拆模,串钢绞线,采用校正好的千斤顶进行两端张拉,进行应力和伸长量控制。如发生滑丝、段丝,及时按规范处理。
  2.2现浇注砼箱梁
  认真处理基础,按设计要求进行。箱梁模板采用碗扣式满堂支架,设置纵横向连杆,确保支架完整。采用箱柜式大梁底膜,进行支架、模板的预压。第一次浇注至模板和翼缘板结合处,第二次浇注要保证接头整齐美观。达到一定强度时拆模,安装箱板底膜。
  3.桥梁施工的病害预防
  3.1预防裂缝的形成
  保证混凝土的质量,按规范确定配合比,不能直接靠经验。注意振捣的均匀性和密实性,保证混凝土整体结构均匀。防止混凝土在水化热自干过程中受到结构不均衡的预应力制约。
  3.2重视结构的耐久性
  桥梁是一项投资大、质量要求高的结构建筑,施工中会受到环境等因素的影响,并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载的作用,加之材料的老化,会导致结构各部分不同程度的损伤和劣化,桥梁的耐久性是施工中必须高度重视的问题。
  3.3重视桥梁的超载
  发生超载现象的原因有老桥超龄负载运营;车流量超过桥梁的原设计要求;运输车辆违规超载等三种原因。特别是后两种超载现象在我国公路运输中普遍存在,严重威胁着桥梁的的使用效果。直接导致桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧,进而引发结构破坏,造成坍塌的恶性事故。
  注释:
  ①姚元军. 公路桥梁建筑项目现场施工管理之我见[J]. 中国新技术新产品. 2010年02期.
  ②朱群平. 关于桥梁施工项目管理办法的探讨[J]. 交通标准化. 2009年23期.
  ③陈仲要. 谈建筑工程施工管理与质量控制[J]. 民营科技. 2008年11期.
  参考文献:
  [1] 姚元军. 公路桥梁建筑项目现场施工管理之我见[J]. 中国新技术新产品. 2010年02期 .
  [2] 朱群平. 关于桥梁施工项目管理办法的探讨[J]. 交通标准化. 2009年23期.
  [3] 陈仲要. 谈建筑工程施工管理与质量控制[J]. 民营科技. 2008年11期.
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