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摘要:近年来我国经济的高速发展使得路桥施工建设也呈现蓬勃发展的态势,工业运输的需要和汽车工业的发展是支撑路桥建设发展的直接动力来源,构建完善的路桥网络是未来路桥行业发展的主要目标。一方面,路桥建设满足了社会经济发展的运输需要,解决了生产交通运输难的问题。另一方面,也满足了人们日益增长的出行需要,极大地改善了出行环境。本文就道桥中常见的技术问题进行探讨,并提出相应的解决措施,以供参考。
关键词:路桥技术问题;路基;路面;混凝土;应对方法
中图分类号:U448文献标识码: A
引言
随着经济的发展和技术的进步,我国公路建设朝着重荷载、高时速和大跨度的方向发展,在公路建设中桥梁占据了一定工程量。桥梁施工技术在不断的改善和进步,桥梁施工材料、施工设备和施工机械都有了明显的发展和进步。但是在桥梁施工中还存在一些技术问题,影响了桥梁路面或者是桥梁桩基的稳定性。本文进行分析道路桥梁施工中常见的技术问题,并分析技术问题在此基础上的应对措施。
一、道路桥梁工程的特点分析
(一)、原材料成本高
道路桥梁工程项目所需要使用的原材料数量种类很多,原材料成本在整体工程成本中的比例高达50%左右。因此合理选材以及原材料运输都是道路桥梁工程不可忽视的问题。
(二)、质量控制难度高
道路桥梁工程由于施工进度要求严格,因此很多施工企业在具体的施工过程中都以赶工期为首要任务确保效益,难免忽略施工质量,因此施工监理单位在质量控制方面的难度相对较高。一般情况下道路桥梁的设计荷载要达到公路Ⅰ级,同时还要考虑一些其他的相关因素。例如徐冲大桥设计为45+2×80+45m连续钢结构,就是性价比最高的选择,在设计过程中综合考虑了当地地震动峰值、周围地质条件等。
(三)、准备时间短
道路桥梁工程属于市政建设工程之一,一般都由政府出资建设,且必须考虑工程项目对城市日常生活的干扰以及对交通运输的影响,所以施工周期的要求通常都会相对严格并且工期紧促。
(四)、施工场地小
道路桥梁工程这种城市道路市政工程通常都是在城市内大街小巷相对狭窄的环境进行施工,因此施工场地小,不但给施工路段的环境和交通造成影响,也给市民日常生活造成影响,同时更为施工操作和质量控制以及进度控制增加了难度。
二、道路桥梁施工过程中常见问题及其原因分析
(一)、桥梁裂缝
混凝土桥梁出现开裂是施工中较为常见的问题表现形式,桥梁裂缝直接影响着工程质量。
1、混凝土振捣密实度不够
因为腹板内预应力管道比较密集,所以经常会出现局部位置在浇注腹板混凝土的过程中尤其在位于预应力管道下方位置的不符合相关要求和标准的混凝土振捣,或漏振或欠振等等原因容易导致腹板混凝土振捣的密实不够,出现孔洞等质量问题,或出现蜂窝麻面,严重削弱了腹板混凝土的整体强度。
2、温度应力的作用
大量的水泥水化热在混凝土浇筑初期,散发速率非常慢而且在内部聚集,表面温度在实施拆模之后很快地降落,因此,根据热力学原理,造成内、外的温差是巨大的,此时就比较明显内、外的热胀冷缩程度的差异性,膨胀应力在混凝土表面形成。而混凝土的抗拉强度在浇筑之初通常较低,因此,混凝土表面上裂缝就容易形成。
3、施工过程有效预应力存在偏差
在施工放线过程中预应力管道误差比较大,导致预应力管道的圆润度缺失,弯折等现象在局部微段存在,预应力筋的实际位置这样一来必然带来不能与设计位置想重合,导致该位置的径向力发生突变。
(二)、过渡段不均匀沉降
1、施工控制不严
施工过程要求不严格,出现过快的台背填土速度,加上压实不够等现象,没有及时地施加控制和处理,那么工后产生较大沉降的可能性相对就比较大,同时对台背挡土墙等构造物压力的作用也是非常的大的。有时,考虑到造价方面的因素,往往在设计时会压缩跨径尺寸,在过渡段桥头采用搭板结构比较多,是导致桥头跳车现象的重要原因之一。
2、天然地基的沉降
大多以沟壑地段居多的桥涵所在地,其路基地形往往有比较大的波动,其土质特点上大多属于不良软土,地下水大多处于比较高的水位,在这样的情况下路基填筑,那是不可避免的导致沉陷出现。而对软土地基在实际施工过程中处理不恰当,在桥头出现桥头的现象就成为了一个比较常见的问题。
3、台背填料引起路基压缩变形
在施工过程中大量工程实践经验表明,填料颗粒間的孔隙通过压实措施方法无法做到完全消除,如此一来,受其车辆荷载作用和自重作用的影响,孔隙率愈来愈低,填料愈来愈密实,进而压缩填料,在一定期限内经过一定时间的积累致使路桥出现沉降,高等级路面变得不是那么平顺。
(三)、纵向裂缝的病因分析
由于路基压实度不够,或地基处理不当,造成路基不均匀沉降,这是造成纵向裂缝的重要因素。如改造拓宽旧路时,没有严格按照台阶式分层压实处理路面、新旧路基的搭接部位,以及地基处理不彻底,或比较软弱的下部基层等;回填土于纵向沟槽压实质量差而造成沉降;或陡于设计坡度的实际边坡坡度,再加上不符合施工规范要求的路基边缘压实度等,路面当边坡失稳时,也容易造成纵向裂缝;由于在路基填筑施工中实际填筑宽度的不足,就进行贴坡;采用分幅摊铺铺筑沥青面层时,对接缝处碾压不密实,或未认真按规范要求处理前后摊铺工作面相接处的冷接缝。
三、加强路桥施工中混凝土施工技术的有效措施
(一)、选择级配良好的混凝土原材料
出现得最多的问题在路桥施工过程中,就是混凝土结构产生裂缝,这就要对混凝土外部温度与内部最高温度之间的差距尽可能控制,而在很大程度上原材料的使用影响着工程质量,因此,在条件允许的情况下,应该优先选择岩石弹模较低、膨胀系数小、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料和收缩性小、强度高、安定性好、耐磨性强的水泥,从而减少裂缝的出现,降低混凝土内外温差。
(二)、严格推行验收管理,加强施工控制制度
施工质量的保证对于路桥施工企业来说,主要体现在两个方面,一个就是施工质量监控人员的严格把关工作,另一个是在具体施工过程中施工人员的专业技术水平。因此,还应该建立一个健全的施工管理部门进行严格的质量检测,不断完善施工控制管理体系,来有效提高路桥施工中混凝土施工技术,如果遇到质量不过关的情况,要求施工人员立即返工,并且做好记录,进行下一道工序前要确保工程质量合格。
(三)、抵抗混凝土开裂应力,加强后期养护
混凝土的后期养护在混凝土内部尽量减少温度过高的前提下,也是确保施工质量的关键环节。应该根据气候条件当施工完成后,采取控温措施,同时要尽量让混凝土保持湿润的状态,混凝土表面这样才能确保不会因干燥而开裂,有效提高混凝土抵抗开裂应力的能力,使混凝土能够获得最佳的硬度和强度。
四、道路桥梁过渡段的施工技术
(一)、台后填筑环节的施工技术
由地基、路基、路面三部分压缩变形组成桥梁两端路堤沉降。其中,由车辆荷载和路基路面的恒载引起地基的压缩变形,因行车作用而压缩填料的固结、压缩、次固结引起路基路面结构层。应采用相同的面层结构和厚度在搭板和桥面上。从地基开始对整个台背填筑应采取适当的加固措施,采用砂砾、砂性土、碎石土填筑,必要时进行稳定处理石灰或水泥,也可采用半刚性材料填筑,以此相应提高压实度要求,同时减少路基工后沉降。
(二)、路基补强
对于高含水的3~6m软弱土层路段,路基沉降比较严重,路面发生车辙网裂、错台、翻浆,必须在治理中对路基进行补强处理。这些路段行车很不安全,应立即对路基进行补强。具体方法为全部挖除基层及面层,然后铺一层防水土工布在槽底,路面面层及基层再重新铺筑。路基为抵抗变形,建议加铺一层8cm厚的灌入式沥青碎石在重建的基层与面层之间。对于这种损坏路段的严重纵缝,至关重要的一个结构层是灌入式沥青碎石,一旦路基还有沉降不均匀,由路基传上的纵向裂缝,既可分散消解在这一结构层,防止反射到路面的路基纵缝。为内部排水强化,每隔50m设置在路肩排水盲沟,于路基边坡将水排除。
(三)、合理选择路堤填料
在进行台背路堤筑之前,施工路段填料应有目标性地选择,进行对比试验可能选择的土壤,其中试验内容主要包括:一是在同一个压实机具作用下,不同的土壤达到同等压实度,此时应加强对松铺厚度与压实变数之间的关系,经过试验获得各种土壤的技术指标,选出最适合的土壤作为填料;二是土壤的液限与塑料测定;三是从经济角度出发,有关材料的选择方面,提倡就地选材,应选择渗水性能良好的材料或者容量大的砂类土。
(四)、提高压实强度
应该认识到,锥坡填土和台背路堤填土一起进行,并在分层填筑时,按照设计宽度一次性完成填土,每一层不能超过15cm的压实厚度。正确的施工顺序是:卸土、洒水、推土机平整、人工平整、压路机碾压、检测压实度。在压路机的碾压过程中,既要确保压实度符合要求,又注意保护台身。
结束语
总而言之,随着汽车保有量持续增加,在一定程度上加大了交通的压力,道路桥梁建设也随之飞速发展,因此在建设过程中施工质量的好坏直接影响了道路桥梁的安全运行。道路桥梁是一项复杂、巨大的工程,只有解决桥梁的技术问题,才能保证桥梁的质量。施工单位要以“质量第一”为责任,践行自己作为施工单位的义务,解决道路桥梁的技术问题,使道路桥梁的使用寿命更长。
参考文献
[1] 陶宝全,道路桥梁施工常见技术问题分析及应对[J],2011,05.
[2] 邱式中.桥梁施工控制技术[J].预应力技术,2008(05).
关键词:路桥技术问题;路基;路面;混凝土;应对方法
中图分类号:U448文献标识码: A
引言
随着经济的发展和技术的进步,我国公路建设朝着重荷载、高时速和大跨度的方向发展,在公路建设中桥梁占据了一定工程量。桥梁施工技术在不断的改善和进步,桥梁施工材料、施工设备和施工机械都有了明显的发展和进步。但是在桥梁施工中还存在一些技术问题,影响了桥梁路面或者是桥梁桩基的稳定性。本文进行分析道路桥梁施工中常见的技术问题,并分析技术问题在此基础上的应对措施。
一、道路桥梁工程的特点分析
(一)、原材料成本高
道路桥梁工程项目所需要使用的原材料数量种类很多,原材料成本在整体工程成本中的比例高达50%左右。因此合理选材以及原材料运输都是道路桥梁工程不可忽视的问题。
(二)、质量控制难度高
道路桥梁工程由于施工进度要求严格,因此很多施工企业在具体的施工过程中都以赶工期为首要任务确保效益,难免忽略施工质量,因此施工监理单位在质量控制方面的难度相对较高。一般情况下道路桥梁的设计荷载要达到公路Ⅰ级,同时还要考虑一些其他的相关因素。例如徐冲大桥设计为45+2×80+45m连续钢结构,就是性价比最高的选择,在设计过程中综合考虑了当地地震动峰值、周围地质条件等。
(三)、准备时间短
道路桥梁工程属于市政建设工程之一,一般都由政府出资建设,且必须考虑工程项目对城市日常生活的干扰以及对交通运输的影响,所以施工周期的要求通常都会相对严格并且工期紧促。
(四)、施工场地小
道路桥梁工程这种城市道路市政工程通常都是在城市内大街小巷相对狭窄的环境进行施工,因此施工场地小,不但给施工路段的环境和交通造成影响,也给市民日常生活造成影响,同时更为施工操作和质量控制以及进度控制增加了难度。
二、道路桥梁施工过程中常见问题及其原因分析
(一)、桥梁裂缝
混凝土桥梁出现开裂是施工中较为常见的问题表现形式,桥梁裂缝直接影响着工程质量。
1、混凝土振捣密实度不够
因为腹板内预应力管道比较密集,所以经常会出现局部位置在浇注腹板混凝土的过程中尤其在位于预应力管道下方位置的不符合相关要求和标准的混凝土振捣,或漏振或欠振等等原因容易导致腹板混凝土振捣的密实不够,出现孔洞等质量问题,或出现蜂窝麻面,严重削弱了腹板混凝土的整体强度。
2、温度应力的作用
大量的水泥水化热在混凝土浇筑初期,散发速率非常慢而且在内部聚集,表面温度在实施拆模之后很快地降落,因此,根据热力学原理,造成内、外的温差是巨大的,此时就比较明显内、外的热胀冷缩程度的差异性,膨胀应力在混凝土表面形成。而混凝土的抗拉强度在浇筑之初通常较低,因此,混凝土表面上裂缝就容易形成。
3、施工过程有效预应力存在偏差
在施工放线过程中预应力管道误差比较大,导致预应力管道的圆润度缺失,弯折等现象在局部微段存在,预应力筋的实际位置这样一来必然带来不能与设计位置想重合,导致该位置的径向力发生突变。
(二)、过渡段不均匀沉降
1、施工控制不严
施工过程要求不严格,出现过快的台背填土速度,加上压实不够等现象,没有及时地施加控制和处理,那么工后产生较大沉降的可能性相对就比较大,同时对台背挡土墙等构造物压力的作用也是非常的大的。有时,考虑到造价方面的因素,往往在设计时会压缩跨径尺寸,在过渡段桥头采用搭板结构比较多,是导致桥头跳车现象的重要原因之一。
2、天然地基的沉降
大多以沟壑地段居多的桥涵所在地,其路基地形往往有比较大的波动,其土质特点上大多属于不良软土,地下水大多处于比较高的水位,在这样的情况下路基填筑,那是不可避免的导致沉陷出现。而对软土地基在实际施工过程中处理不恰当,在桥头出现桥头的现象就成为了一个比较常见的问题。
3、台背填料引起路基压缩变形
在施工过程中大量工程实践经验表明,填料颗粒間的孔隙通过压实措施方法无法做到完全消除,如此一来,受其车辆荷载作用和自重作用的影响,孔隙率愈来愈低,填料愈来愈密实,进而压缩填料,在一定期限内经过一定时间的积累致使路桥出现沉降,高等级路面变得不是那么平顺。
(三)、纵向裂缝的病因分析
由于路基压实度不够,或地基处理不当,造成路基不均匀沉降,这是造成纵向裂缝的重要因素。如改造拓宽旧路时,没有严格按照台阶式分层压实处理路面、新旧路基的搭接部位,以及地基处理不彻底,或比较软弱的下部基层等;回填土于纵向沟槽压实质量差而造成沉降;或陡于设计坡度的实际边坡坡度,再加上不符合施工规范要求的路基边缘压实度等,路面当边坡失稳时,也容易造成纵向裂缝;由于在路基填筑施工中实际填筑宽度的不足,就进行贴坡;采用分幅摊铺铺筑沥青面层时,对接缝处碾压不密实,或未认真按规范要求处理前后摊铺工作面相接处的冷接缝。
三、加强路桥施工中混凝土施工技术的有效措施
(一)、选择级配良好的混凝土原材料
出现得最多的问题在路桥施工过程中,就是混凝土结构产生裂缝,这就要对混凝土外部温度与内部最高温度之间的差距尽可能控制,而在很大程度上原材料的使用影响着工程质量,因此,在条件允许的情况下,应该优先选择岩石弹模较低、膨胀系数小、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料和收缩性小、强度高、安定性好、耐磨性强的水泥,从而减少裂缝的出现,降低混凝土内外温差。
(二)、严格推行验收管理,加强施工控制制度
施工质量的保证对于路桥施工企业来说,主要体现在两个方面,一个就是施工质量监控人员的严格把关工作,另一个是在具体施工过程中施工人员的专业技术水平。因此,还应该建立一个健全的施工管理部门进行严格的质量检测,不断完善施工控制管理体系,来有效提高路桥施工中混凝土施工技术,如果遇到质量不过关的情况,要求施工人员立即返工,并且做好记录,进行下一道工序前要确保工程质量合格。
(三)、抵抗混凝土开裂应力,加强后期养护
混凝土的后期养护在混凝土内部尽量减少温度过高的前提下,也是确保施工质量的关键环节。应该根据气候条件当施工完成后,采取控温措施,同时要尽量让混凝土保持湿润的状态,混凝土表面这样才能确保不会因干燥而开裂,有效提高混凝土抵抗开裂应力的能力,使混凝土能够获得最佳的硬度和强度。
四、道路桥梁过渡段的施工技术
(一)、台后填筑环节的施工技术
由地基、路基、路面三部分压缩变形组成桥梁两端路堤沉降。其中,由车辆荷载和路基路面的恒载引起地基的压缩变形,因行车作用而压缩填料的固结、压缩、次固结引起路基路面结构层。应采用相同的面层结构和厚度在搭板和桥面上。从地基开始对整个台背填筑应采取适当的加固措施,采用砂砾、砂性土、碎石土填筑,必要时进行稳定处理石灰或水泥,也可采用半刚性材料填筑,以此相应提高压实度要求,同时减少路基工后沉降。
(二)、路基补强
对于高含水的3~6m软弱土层路段,路基沉降比较严重,路面发生车辙网裂、错台、翻浆,必须在治理中对路基进行补强处理。这些路段行车很不安全,应立即对路基进行补强。具体方法为全部挖除基层及面层,然后铺一层防水土工布在槽底,路面面层及基层再重新铺筑。路基为抵抗变形,建议加铺一层8cm厚的灌入式沥青碎石在重建的基层与面层之间。对于这种损坏路段的严重纵缝,至关重要的一个结构层是灌入式沥青碎石,一旦路基还有沉降不均匀,由路基传上的纵向裂缝,既可分散消解在这一结构层,防止反射到路面的路基纵缝。为内部排水强化,每隔50m设置在路肩排水盲沟,于路基边坡将水排除。
(三)、合理选择路堤填料
在进行台背路堤筑之前,施工路段填料应有目标性地选择,进行对比试验可能选择的土壤,其中试验内容主要包括:一是在同一个压实机具作用下,不同的土壤达到同等压实度,此时应加强对松铺厚度与压实变数之间的关系,经过试验获得各种土壤的技术指标,选出最适合的土壤作为填料;二是土壤的液限与塑料测定;三是从经济角度出发,有关材料的选择方面,提倡就地选材,应选择渗水性能良好的材料或者容量大的砂类土。
(四)、提高压实强度
应该认识到,锥坡填土和台背路堤填土一起进行,并在分层填筑时,按照设计宽度一次性完成填土,每一层不能超过15cm的压实厚度。正确的施工顺序是:卸土、洒水、推土机平整、人工平整、压路机碾压、检测压实度。在压路机的碾压过程中,既要确保压实度符合要求,又注意保护台身。
结束语
总而言之,随着汽车保有量持续增加,在一定程度上加大了交通的压力,道路桥梁建设也随之飞速发展,因此在建设过程中施工质量的好坏直接影响了道路桥梁的安全运行。道路桥梁是一项复杂、巨大的工程,只有解决桥梁的技术问题,才能保证桥梁的质量。施工单位要以“质量第一”为责任,践行自己作为施工单位的义务,解决道路桥梁的技术问题,使道路桥梁的使用寿命更长。
参考文献
[1] 陶宝全,道路桥梁施工常见技术问题分析及应对[J],2011,05.
[2] 邱式中.桥梁施工控制技术[J].预应力技术,2008(05).