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2混凝土施工质量控制要点
2.1控制好原材料质量
原材料质量的好坏对于工程质量至关重要。混凝土施工是桥梁工程的重要组成部分。基于桥梁工程极高的安全质量要求,必须严格控制混凝土原材料。当前,国家和行业对于桥梁施工混凝土原材料有着明确的规范。实际工作中,要严格依照国家标准和行业规范选择、采购、检测和使用混凝土原材料。对于进场的原材料,要认真检测、检查,确保其各项指标符合国家标准及其他相关规范要求。做好施工设备维护、校正工作,防止因设备故障、误差造成的工程质量风险。
2.2控制好混凝土拌制与浇筑
进行混凝土拌合作业时,施工人员要严格依照设定好的配合比施工,对于水灰比、骨料含水量、砂子含水量等重要参数进行认真测定与管控,在此基础上,对拌制作业的用水量进行科学测算。外加剂在混凝土原料中所占比例很小,但作用巨大。为保证外加剂添加准确,需使用精度更高的小案秤进行称量,避免因外加剂添加量的误差引发混凝土质量问题。混凝土的拌制作业须由专门人员负责,严格按照规定顺序投入原料,以确保水泥拌合物和外加剂的充分分散。实际生产过程中,混凝土搅拌时间应比设计时间多出一分钟。混凝土拌合料坍落度也是评价混凝土混料拌合质量的重要指标,需要拌合人员随时测量,以保障混凝土质量。初次拌制混凝土时,为方便搅拌机持浆,应在维持原有水灰比的调节下酌量加入少量水泥和细骨料。在进行混凝土浇筑时,要采用分层浇筑、分段浇筑的方法,每层混凝土厚度控制在30厘米左右,混凝土整体高度尽量控制在2米以内。浇筑过程中要避免浇筑设备和模板、钢筋、预埋件及预应力钢束管道等发生碰撞。待浇筑作业结束后,施工人员要对梁体底板、项板面进行全面清理,去除多余的混凝土,防止混凝土因收缩而产生裂缝。
2.3控制好混凝土振捣
为保证浇筑充分,混凝土施工过程中,应对预应力钢材锚端等关键部位进行振捣和检查,如果工作需要,还应该进行钢筋人工捣固作业。现阶段混凝土振捣施工的主要设备是插入式振捣器。振捣作业时,要严格控制振捣程度,避免出现漏振或过度振捣。实际工作中以气泡停止生成且混凝土没有沉降为准。混凝土振捣作业完成后要及时进行混凝土养护。通过适量洒水的方式保持混凝土必要湿度,并要在混凝土表面覆盖塑料薄膜,防止水分过快蒸发。混凝土养护时间一般不能低于14天。
2.4控制好混凝土浇筑强度
由于预应力的存在,混凝土浇筑作业完成后的3到6天里,混凝土会发生张拉现象,为保证混凝土不会因此开裂受损,在达到该阶段时,混凝土强度需达到设计强度的75%以上。实际工作中,应由检测人员对施工及后期的混凝土进行强度评定。检测人员使用和实际作业相同的混凝土配合比分别浇筑六组抗压模型,并制作三组弹模试件,以用来进行混凝土弹性模量测试,为预应力的计算提供参考依据。预应力计算与混凝土强度检测要同步进行,以确保混凝土抗压强度数据真实准确。随着施工要求的进一步提高,检测试件的数量也随之增多,越来越复杂精细的混凝土强度数据计算需要更多的混凝土试件。
3梁段混凝土施工的注意事项
梁段是桥梁设施的重要组成部分。在梁段混凝土施工过程中,要注意以下几个方面:一是要秉持小心谨慎的态度做好混凝土入模作业,避免压扁、碰坏管道。二是严禁施工人员在未捣实的混凝土表面随意走动,防止出现混凝土假空现象。三是进行腹板混凝土浇筑时,要以卸料钢板对进料口进行覆盖,以免混凝土洒落在顶板上形成蜂窝。四是要严格按照预定顺序对腹板和底板倒角处进行振捣,振捣工作要一次完成,振捣作业要严格控制振捣质量,确保振捣密实,避免腹板梗角处出现外鼓、上部出现悬空的现象。五是在浇注新的一层混凝土前,施工人员要对侧模和底模情况进行全面检查,确保模板稳定牢固,不会因浇筑载荷发生形变。模板变形的同时混凝土也会变形,进而引发混凝土质量问题。
当前我国公路桥梁工程建设项目众多,人力资源需求量也十分巨大,对施工人员的要求自然不会过高,有些企业在选择施工单位时,由于工期时间紧张等原因,其在选择施工单位时往往没有严格审核其施工资质,在工程的招标及投标过程中也存在一些不好的现象,这导致工程施工队伍的整体专业素养不高,从而极大的影响工程质量,甚至引发工程施工安全问题。如在某公路桥梁工程建设中,施工人员的年龄在22~40岁之间的占总施工人员的70%,40~55岁年龄段的施工人员其所占比例为20%,从年龄来看似乎施工队伍很年轻,年龄结构很合理,但从另一方面来说,其也存在经验不足及专业技能不高的问题,从而极大的影响工程质量,同时由于缺乏经验在应对施工过程中出现的突发问题时,也就缺乏有效的应对能力,从而导致重大安全隐患,而作为工程项目来说,质量和安全是第一位的,因此,公路桥梁施工质量管理中,施工人员专业素养不高的问题时期质量管理过程中最为重要的问题之一。
1.2施工质量管理水平低下
以某公路桥梁工程施工情况为例,其在施工质量管理中主要存在以下几个方面的问题:一是技术交底过程形式化,其在工程工艺流程的设计上十分随意,质量不高,对施工人员缺乏有效的指导作用,同时技术交底文件中部分重要内容缺失或是不够详细,如施工安全应对措施及事故预案等,在文件中不够详细具体,缺乏指导性。相关会议也只是走过场而已;二是施工过程中,相关人员质量管理观念缺失,对质量管理工作趋于敷衍,不能够严格按照有关质量检测制度对施工质量进行严格检查,相关的报检制度形同虚设,纸上谈兵。对于施工过程中出现的问题,有些管理人员视而不见,不督促施工单位限期整改,反而是去相关监管部门找关系,以回避监督;三是对于施工过程中的主要及次要工作缺乏足够认识,对于出现的工程质量问题,不能及时发现及处理,管理工作不是严格按照相关制度严格实施,而是自主决断,导致施工质量管理工作处于可有可无的情况,严重的影响到工程质量及施工安全;四是对于施工材料及设备质量检测工作,缺乏重视,不根据材料及设备的有关参数对其性能进行评价,而是由人情关系等来决定其质量优劣。此外,缺乏对工程质量的实时监督及记录工作,因为对工程质量监督工作的不重视,导致管理人员不能实时掌控工程质量问题,而一旦工程质量出现问题,由于缺少心理准备,同时又缺乏相应应对措施,从而引发严重的工程质量及安全问题。
1.3缺乏健全的管理体系
其主要表现在以下几个方面:一是对工程的选址上,其往往选址农村地区,而相关管理人员由于专业素养不高,加之缺乏有效的监督管理,导致其在施工质量管理中,执法过于随意,管理不严格规范,甚至出现收取贿赂等情况;二是相关领导及单位只重视工期及工程的成本及经济效益等,而忽略工程的质量及安全,从而导致部分施工单位为了赶工期,而忽略工程建设质量及施工安全,进而引发质量及安全事故;三是施工质量管理部门存在职能不明确的情况,在责任的划分上也不够具体,导致出现问题后,无人担责。此外,还缺乏完善的考核制度,对于管理不力的人员缺乏有效的处理措施,导致其缺乏工作热情及责任心,从而阻碍施工质量管理工作水平的提升。
在桥梁工程施工之初,需要对现场的施工情况进行详细的勘察,了解桥架架设所在地的气候、地形等环境,并且初步的规划出加工区、项目部、生活等区域。然后,设立出项目部门,再下设出技术、材料、安全、财务、质量管理等有关部门。最后再根据桥梁工程的特点,选择T梁架设、混凝土、测量等专业队伍以及钢筋制作、预制张拉等班组。
(二)施工组织设计与施工方案的编写
作为施工项目部得有关技术人员,需要对组织设计进行精心的编写,在以后的施工过程中还需要不断的根据实际情况的变化不断的改善、优化施工组织设计。根据桥梁架设的设计规范以及技术要求,编写好每一项施工方案。在桥梁施工前期,由项目技术专项人员对施工人员做好有关的技术交底,做到层层落实,以确保施工方案能够顺利的实施下去。
二、基础施工阶段
(一)在桥梁基础工程的施工期间,需要注意实际的地质情况。
由于前期的勘察不足、钻探不够详细,或者其他自然因素的改变,可能导致现场的实际情况与前期设计出来的资料不相符合,在经过了实地的勘察之后,需要联系相关的设计部门、设计代表进行有关的协商,做好施工组织的变更设计,从而避免施工后期发生难以补救的桥梁工程后患。
(二)在桥梁的基础埋置前,需要专业的监理工程师到现场进行勘察认可
以确保能够及时的对地质的变化情况做到及时了解以及能够及时的发现其中的缺陷,并对现场的施工程序进行实际的拍照,备份资料,从而做到一旦发生了事故,有资料可循,便于责任的追究以及处理。
(三)对于基础的扩大,存在混凝土的浇注以及钢筋铺设等工作。
所以,在基坑的开挖、围堰设置、排水设置的建立、模板的架立等都需要一定的技术含量,而对于个别(如边缘部分)的混凝土的振捣,需要现场施工人员的尤为注意。
三、施工质量控制
(一)进度控制
做好桥梁工程质量与进度、效益之间不发生矛盾,它们是相互制约、相辅相成的结合体。工程的质量得到了保障,减少了返工的情况出现,相对来说,也就加快了施工嫉妒,大大的节约了人力、物力,也就提高了其经济效益。根据桥梁总工期的实际要求,项目部门需要编写出总体的施工进度,确定出关键的线路、施工工序,并将其作为控制的重点来处理。
(二)技术管理
在建筑施工中,桥梁的建设要求是相对较高的,例如:桥梁中桥墩的基础开挖、支护方面,墩柱、T梁等等都需要较高的技术水准。作为施工技术负责人(总工、施工员),不仅要求技术的全面,更多的还要考虑桥梁架设地区的地质、气候等环境条件,不断的克服施工中的难题,能够安全、快点、保质量的完成目标就显得尤为的重要。所以桥梁项目部门需要设计专门的技术小组,大胆创新,不断解决施工中出现的难题,为桥梁施工扫除技术障碍。
(三)质量控制
在桥梁工程施工开始之后,首先需要在项目经理部的指引下,形成以成本项目最优化的目标最为知道思想。其次,建立一系列质量施工管理制度,形成质量网络管理体制。例如:确保桥梁施工质量的管理制度、施工质量的检查管理制度、岗位责任制,从而促使每一个岗位都能够对桥梁工程质量进行把关。
(四)安全控制
在建筑工程桥梁的现场施工当中,首先需要建立安全领导团队:以项目经理和安全工程师为主导。针对桥梁施工现场的实际情况,制定出有关施工安全的技术措施,从而保证桥梁施工能够在受控制的情况下进行安全施工。
1、加强工程施工安全生产
首先应当考虑的是安全生产的基础性工作。在桥梁建筑施工的生产中,项目经理以及安全工程师需要将“安全施工”的标准落实到每一步的施工当中,确保每一步的施工都是在安全为前提下进行的。只有将安全落实,才能确保桥梁施工的质量、进度等都能够顺利的进行下去。
2、严格执行现行的施工安全规范
在施工期间,要让每一位施工人员都树立安全等于效益的思想。确定“安全生产”的基础就是“预防为主”,而“预防为主”则给我们的施工提出了更高的要求,要求施工安全管理从原来的事后处理逐步转变成事前的预防,将安全生产的重心放在“预防为主”上。
3、成本控制
从施工设计、到选材,再到施工都不够重视,往往敷衍了事,这样就会引起很多质量问题发生。这种质量意识差的情况反映在多个方面或问题上,例如,市政道路施工过程,往往由政府选择承包商,个别承包商只注重眼前经济利益,不从长远考虑,不重视工程质量,也缺乏完善的管理制度与流程,对施工单位的管理不严,合同中也没有明确规定,这样往往使道路施工质量不能满足政府要求;质量意识差的问题也往往反映在施工单位中,施工单位为了获得较高的利益,施工过程偷工减料,不按施工设计要求使用适宜的材料,更严重的进行违法分包,对于专业分包队也不能做到有序管理,这样使得施工质量着实让人堪忧;还有一些导致施工单位人员质量意识差的原因是,这些施工单位中缺乏有经验、有知识的高技术人才或管理人才,企业人员资质水平低,工作经验尚浅,知识掌握得也较差,现场经验再缺乏,质量意识自然会差很多,高管理和技术人员质量意识差,对质量不重视,不对基层施工人员进行培训和教育,导致基层施工人员的质量意识更差,施工质量自己不能得到保证。
(2)施工现场的安全管理也存在问题,需要进一步加强。
由于市政道路施工建设施工人员有很多是农民工,他们的文化水平低,缺乏安全意识,对自我保护的能力较差,施工过程中不注重安全防护用品的穿戴,也没有能力发现并减少或消除安全隐患,施工单位对施工人员的安全培训做的不好,安全管理松懈,这就使得现场安全事故频发,尤其以安全用电事故发生的较多,很多施工单位不重视现场用电安全,施工单位没有合格的、具有专业资格证书电力人员,这些人员无论在采购电力采购和安装电源等各方面都缺乏经验,也不懂得用电施工过程的安全防护和注意事项,这就给现场安全埋下了很大的隐患,用电安全事故频发。
(3)监理单位缺乏专业人员或是监理人员责任心不强等,造成监理监管过程存在很多问题。
监理单位主要是对市政道路施工建设的施工单位进行监督,以第三方控制、监督施工质量,监理单位的作用,在整个市政工程道路施工建设中起着不可替代的重要作用。目前,虽然很多监理单位都发挥了监督作用,但仍有一些单位监管不到位,监理单位缺乏专业的市政工程监理工程师,而是以民用建筑监理工程师取代,或是一些监理单位不采购必要的监理设备,只是以经验和传统的方法进行检测等等,这些都给市政道路施工建设带来了新的安全隐患和质量隐患,而类似的问题也普遍存在于各大、中、小城市中,这就需要政府部门完善相关机制,加强这方面的管理。
2加强市政工程道桥施工管理质量的对策
(1)认真做好试验段的施工。
在市政道路施工过程中,有一个很重要的保证质量的措施就是进行试验段的施工,通过认真的试验施工来观察确定施工过程存可能存在的问题,也可以通过试验段的施工,使施工单位更了解施工状况,同时,对于施工的自然条件、施工工艺、施工过程可采取的质量控制措施、施工机械的适用组合情况等都有更深入的掌握,这一步骤对于施工质量有着重要意义。施工单位应重视试验段施工,施工前要组织进行施工方案和工艺的设计,明确各施工过程的质量标准及施工用材料质量等,施工中,要注意观察施工质量,必要时进行检测,发现问题及时解决,制定整改方案,并同时做好记录,以总结经验,为以后的施工提供数据支持。
(2)认真做好施工保通和防洪排水。
由于道桥施工特性,基本都在露天使用,决定着施工过程受自然条件影响较大,需要提前制定预防措施,以保证施工正常。对于道桥施工,最大的自然影响条件就是雨水,雨水的繁多直接影响着施工质量、施工进度和施工单位的经济效益,因此,如何预防水患对施工质量影响,保证施工按时畅通,做到防洪排水工程顺畅,成为道桥施工过程中一项很重要的研究课题。下面,作者根据自已的工作经验,总结了以下几点,供同行业学者参考。必须有足够的后勤保障施工顺利进行,这个后勤保障第一要紧的就是运输人员、材料、机械设备的通道,如果没有这样的通道,所有的人员、设施都不能按时到达施工现场,自然无法保证施工工作的开展,扰乱了施工秩序,这样就很难保证施工工程顺利进行,增加了施工成本。对于防洪排水工作,需要施工单位在施工前,根据施工方案、施工图和当地的道路地理环境,制定出适用的雨季防洪预案,善于利用施工路桥的永久性排水设施,同时结合使用临时排水设施,以最快的速度排雨水,避免长时间雨水浸泡路基,导致路基沉降等问题,对于排水困难或地质不良的地区,应避免在雨季施工,同时注意,雨季施工中,要安排专业的排水人员在现场进行检查,当发现雨水积沉处,应及时处理,及时排水,减少路基表面积水。
(3)对线路的线型和标高进行严格的控制。
人们对道路的要求越来越高,而道桥的线型和标高是道路质量好坏的直接表现。如果道路的线型不符合行车标准或路面标高的控制不严,就会对道桥行车的舒适程度造成影响。应严格根据规范来设计道桥的线型。在进行道桥的施工时,从基础开始就要严格控制标高,保证道桥面层的平整度,以避免出现不必要的返工现象。
(4)实行严格的监理旁站制度。
控制好市政工程中道桥的质量,不能仅看外观,更要保证质量。为了促进我国工程领域的健康发展,需要引进监理制度,监理在现场中服务于业主并单独成为控制施工质量的一个责任主体,要保证道桥施工的质量,监理就起到了非常大的作用。
(5)另外,加大对安全施工的管理,进行施工进度管理
加大对工程成品的保护等措施对市政道桥施工管理的改善也具有较大的作用。
1.2确保桥梁承台、桥墩质量。首先,确保放线定位工作的精确性,仔细做好测量工作。因为桥梁的平面位置直接由桥墩、桥台的施工决定,所以,应严格按照施工图规范要求施工,必须确保万无一失。施工单位的质检员做好质量检查,监理人员负责验收。验收不合格的,应要求其立即返工,待质量合格后才能进行下一个环节的施工。桥墩桥台混凝土浇筑的密实度和表面的平整度应受到足够的重视,不能出现因操作不规范而出现蜂窝、凹陷等情况。其次,将桩头预留部分及薄弱的混凝土层凿除,认真检测灌注桩质量,不仅要求其强度达到设计要求,而且要确保其无夹层或断层。大面平整干净无残留砼及杂物,桩头砼要凿出密实的层面,标高符合设计要求。检查钢筋骨架和桩柱钢筋焊接质量时,桩顶锚固筋必须和设计角度保持一致,并用螺旋筋缠绕固定;需嵌入承台或系梁内的桩头及锚固钢筋长度符合设计要求。最后,严格按施工要求设计砂浆垫层标高,垫层表面要平整,尺寸应该与支立承台和系梁模板相对应。串斗底口始终与混凝土相距30厘米,使用软连接的串斗,以满足混凝土的外观要求,防止混凝土离析。
1.3确保盖梁施工质量。常见盖梁质量问题有:盖梁模板倾斜度超限值,致使前后跨径位移量超限值;因为支架沉降量超限或其刚度达不到设计要求,致使盖梁跨中下沉量超限;盖梁支模过程中,桥梁纵轴不垂直于盖梁横轴,致使上下游跨径出现大小两个极端,无法保持一致,致使梁支撑线和设计支撑线不一致,进而导致盖梁偏心受压。控制措施:用I字钢作盖梁底模支架,承台顶面用立木支撑,预留底模标高,对第一片盖梁进行浇筑的过程中严格控制沉降量,确定经验数据,确保盖梁底面标高不超出限定范围。严格放样精度。浇筑时,侧模应该垂直于桥梁轴线,目的是使上下游跨径一致。严格检查盖梁侧模的垂直度,保证前后跨的跨径在允许范围内。
1.4确保T梁施工质量。T梁在预制过程中易出现的问题有:预应力管道左右偏差过大,张拉完毕后出现梁身弯曲现象;低松驰预应力筋张拉流程不符合操作规范,不施加初应力直接达到100%;持荷时长达不到施工设计要求;压浆阶段,稳压期较短,压力值不达标,发生二次补浆;预制T梁的过程中,未严格控制横隔板部分的模板之间距离,架设好以后,全桥横隔板顺直度不达标。控制措施:首先,张拉流程必须符合设计要求,测量伸长值及预应力筋设计张拉应力的准确性。通过两边垂线的方式对预应力管道左右偏差范围进行严格控制,确保稳压时长和水泥浆密度达到设计值,以免出现二次补浆的问题。施工中应该注意第一块横隔板和梁端的尺寸控制,其余横隔板间距按第一块横隔板间距来设计,确保横隔板之间保持固定的间距。后张法张拉之前,其强度及砼的弹性模量均要符合设计要求,以确保预拱度适当,这样才能使桥面铺装厚度达到设计要求。T梁负弯矩筋张拉槽应该在架梁中保护好,运梁阶段为避免扰动钢绞线穿插和孔道压浆,切忌损坏提前埋设的波纹管。
1.5预制箱梁的质量保证措施。①试拼装检查模板。质量较好的模板应该棱角线型顺直,拼装时接缝严密,且无波浪起伏现象,端模角度和设计锚垫板角度相同,大面平顺,不锈蚀。通常,对拉螺栓预留孔须与模板位置一致,每周转一定次数进行一次检查、校正。②用腻子打平接缝部位,彻底清洗底板。施工时,确保地板材料紧密粘贴,塑料板无破洞、鼓包、皱摺等问题,将支座钢板提前埋设在指定位置,并将楔形块设置在伸缩缝梁端。③钢绞线须事先进行编束,保证在管内不缠绕,整束穿过波纹管,钢绞线逐根编号。腹板、底板钢筋必须检查正弯矩波纹管定位,以免砼浇筑阶段其发生位移。④按设计要求支设端模、侧模和内模,并绑扎顶板钢筋和负弯矩波纹管,将钢筋凳支垫在底部;侧模必须设置顶挡,顶部压杠间距设计为1.5米,紧压内模;翼板边线平顺。所支设的模板要有一定的稳定性,钢筋必须装设在指定位置;严格控制底板、端板和翼板装设质量,防止其跑模或发生形变;焊接钢筋时,必须按规定的工艺流程逐项操作,严格控制钢筋尺寸和加工质量,使钢筋网、钢筋骨架的偏差始终在可控范围之内;另外,要按施工要求设计钢筋的型号、规格、根数和间距。锚垫板和模板要牢固连接,检查负弯矩管和正负弯矩锚垫板定位情况,设止浆垫,密封管口,以阻止砼的侵入。
1.6控制桥面铺装质量。桥梁的使用寿命受桥梁桥面铺装层早期破坏的直接影响。应做好如下控制工作:①精确放样与高程控制、控制好桥面清理、混凝土施工、平整度控制及施工。桥面应平整、整洁,沥青混凝土铺装前应对桥面进行检查。铺筑前应洒布粘层沥青,桥面横坡应符合要求,不符合时应予处理。②桥面铺装工作必须在横向联结钢板焊接工作完成后才可以进行;参照施工设计设置水泥混凝土桥面铺装厚度,同时严格铺装材料、铺装层结构、防水层设计和混凝土强度,确保铺装质量达到设计要求。③参照设计图纸,纵向铺设桥面钢筋网,彻底清洁桥面板后开始浇筑桥面;如果采用防水混凝土铺设桥面,就要严格把控其工艺流程。此外,水泥混凝土桥面铺装,其表面必须设置防滑措施,分两次浇筑,二次抹平,然后沿横坡方向拉毛或进行压槽。
1.7确保混凝土施工质量。影响混凝土质量的因素有配合比、搅拌、运输、浇注、振捣、养生等环节。混凝土应保证具有设计要求的强度、良好的和易性及泌水性,且质量均匀性要好。其中混凝土配合比是控制其质量的最重要因素,在满足其施工要求的情形下应尽量减少单位用水量,相应地也减少单位水泥用量,从而减少混凝土水化热,减少由于混凝土的徐变与收缩而引起的预应力损失和施加预应力之前的收缩裂缝。
1公路路基工程和桥梁工程在施工中的质量问题
第一,地基不匀造成地面沉降与塌陷。在公路路基工程建设中,地基的质量尤为重要。然而,当前我国在公路路基施工中,地基不均匀的现象十分严重,地面发生沉降和塌陷的现象时有发生。尤其是在含水量较高的软土路基地面,由于其延伸性能较低,承重能力较差,抗剪能力不强,地面更加容易发生沉降和塌陷问题。第二,沥青路面极易发生破损。许多沥青路面在工程完工验收后,最早一年,最晚两年,路面就会出现许多较大面积的裂缝,发生破损。这种情况主要是由于在早期施工时,施工单位或者施工人员只是片面地强调路面的平整度,没有对路面进行有力地压实和巩固。许多施工材料在进入到施工场地之后容易面临温度较低的情况。在低压下过度碾压公路或者桥梁的路面,会导致路面的基层和路床出现基地负荷能力不足,弯沉程度过大的情况发生。在对路面的基层材料进行收缩时,就会使沥青路面因反射出现裂缝,从而过早地发生路面破损现象。第三,水泥板路面极易开裂和断板。由于许多工程的土基没有均匀性,且强度不足,加上施工人员对路基基层施工技术的忽视,极易导致由混凝土构建的水泥板路面发生开裂和断板的现象。尤其是在春秋两季,白昼与夜晚的温差值较大,混凝土受其温度影响极大,如果没有做好相应的防护措施,就容易使水泥板路面在后期使用中,因翘曲应力的增大而导致板体的开裂和折断。
2公路路基工程施工中的质量控制
2.1关于路基质量的控制
第一,对路基土进行控制。对路基土进行控制就是对整体路基进行控制。通常情况下,路基都是由自然土对其进行修筑的,当路基填筑工作完成以后,工作人员要及时进行有关的土壤测试工作和分析工作,确定路基土的物理学性质,并对其含水量以及干容量进行综合测试,方便施工单位的后续作业。当测试出来的路基土,颗粒细小,则说明其能够产生的回弹模量也较低,这种情况下拥有较高回弹模量的就是砂性土。由此可见,砂性土是一种较为良好的修路材料。在公路路基的施工过程中,工作人员要选择合适的土场,其中利用塑性指标较低的自然土进行路基填筑是最优的选择。第二,对路基的强度进行控制。在公路路基的施工中,路面的压实度能够反映出路基各土层的紧实程度。而弯沉值则可以对路基上部的整体厚重程度进行有效的反映。只有路基的压实度和弯沉值均达到合格的要求,整个路基的稳定性能、耐用性能以及强度性能才符合工程的标准条件。
2.2关于路面质量的控制
第一,对路面的平整度进行控制。要想控制好路面的平整度,工作人员就需要结合实际情况,对不同的路面基层区别作业。针对石灰,将稳定土当做底基层进行路面平整度的控制。在该环节中,石灰土被当做底基层,其路面平整度的标准相对较低。针对水泥来说,在碎石选择上有很大的区别,并且用水泥当做底基层的路面,其平整度的控制要比前者困难许多,其标准也更高一些。选择水泥类作为稳定材料的关键在于,需要较好地把握终压时间。如果工作人员没有控制好终压时间,那么整个路面的强度都会发生改变,影响路面的整体平整度。第二,对沥青路面的平整度进行控制。在对沥青混凝土进行碾压时,工作人员要控制好混凝土的温度。如果温度过高,极易使路面出现裂缝,影响路面的平整度和使用年限。如果温度较低,则不能对混合材料进行有效地压实。第三,对水泥混凝土路面的断板现象进行控制。在这一环节中,选用良好的路面结构设计,从结构组合方面、排水设计方面综合考虑,提高路面基层的施工质量,保障其具有良好的强度、刚度、稳定性以及平整度,从而为整个水泥混凝土面板创造良好的基础支撑。对水泥混凝土的各项配比进行严格把控,防止因为水灰比重过大或者混合料比重过大,发生离析现象,导致路面没有充足的强度。对切缝施加进行严格控制,防止因为混凝土的收缩,而导致断板现象的发生。
2.3关于裂缝的防治工作
第一,采用具有可行性的施工技术。结合路基路面的具体情况,利用薄层浇筑方法、循序推进方法,构建斜坡混凝土,再利用泵送技术,缩短混凝土浇筑工作的间隔时间。第二,对温差进行合理控制。将内外温差值控制在25℃内,拆模时合理控制内外温差的容许差值。第三,对公路路基的路面,加强养护工作。浇筑施工完成以后,工作人员等到热量完全释放,再对路面进行洒水养护,并在路面的表面盖上塑料膜和草袋,保持其湿润度。
3桥梁工程施工中的质量控制
3.1桥梁工程施工中的预防措施
根据相关规定和要求,桥梁工程中的墩台,在竖直方向上的误差不能超过其高度的0.2%,即误差值要控制在20mm以内。所以,在具体施工中,墩台每向上升高1m,工作人员就要对其进行调整和改正。如果在墩台滑升过程中出现了偏差,工作人员需要及时了解原因,并对其进行调整和校正,其中纠正偏差的方法就是把已经扭偏的千斤顶先提高3cm-5cm,然后再对墩台进行纠正。值得注意的是,每次调整的幅度不可过大,防止其发生明显的弯曲。对操作平台进行水平度的控制,是顺利开展滑模施工的重要环节,一旦操作平台发生倾斜,将造成墩台出现扭转困难以及滑升困难。这就要求工作人员将操作平台上的材料摆放整齐,并保障混凝土的浇筑工作能够顺利开展。
3.2对桥台以及桥墩的施工环节进行质量控制
第一,对桥台以及桥墩做好相关测量工作。工作人员要保证放线工作精确无误,桥梁以及桥墩的定位测量工作严格依照设计方案的基本要求,对其进行准确地操作,不能出现任何的误差,这样才可确保桥梁的整体平面位置基本确定,保持统一水平线。第二,对桥台以及桥墩外观的平滑度、美观度进行重视和加强。在具体施工中,工作人员必须重视振捣施工,避免因用力不均匀,而导致桥台或者桥墩外观出现质量缺陷。同时,桥台以及桥墩中每一部位的外形尺寸修建都要符合设计图纸的要求。
3.3对标高进行合理控制
一些桥梁把摩擦桩作为桩基的基本,把标高控制当作主要的方向。还有一部分桥梁设计提出对标高以及贯入度进行双向控制。以上两种情况均要求工作人员在对标桩高进行规范设置时,必须使其符合设计要求,将误差控制在100mm以内。所以,现场的工作人员要事先对送桩标注记号,做好核对,这样才能在一定程度上确保桩标高符合设计方案的要求。
4结束语
通过文章的分析可以知道,我国的公路路基工程和桥梁工程在施工中,还存在一些质量问题,但是这些不是不能解决的。在公路路基工程施工的质量控制方面,工作人员要对路基土的质量和强度进行控制。控制好路面的质量和平整度,防止水泥混凝土路面出现断板情况。此外,还要做好相关的裂缝防治工作。在桥梁工程施工的质量控制方面,需要做好桥梁工程施工中的预防措施,对桥台以及桥墩的施工环节进行质量控制,对标高进行合理控制。
作者:孟宪文 单位:中交二公局第四工程有限公司
一、混凝土的灌筑
(一)当构建厚度(高度)较大时,为保证混凝土能够振捣密实,就应采用风曾浇注法。分层浇筑厚度与混凝土的稠度及振捣方式有关,一般情况下,如用插入式振捣器进行振捣时分层浇筑厚度以振捣器作用部分长度的1.25倍为宜,如用平板振捣器振捣时,分层浇筑厚度不能超过20cm,薄腹T型梁或箱梁或梁肋,当用侧向着式振捣器时,分层浇筑厚度一般30—40cm为宜。
(二)中小跨径的T型梁一般均采用水平分层浇筑,对于又高又长的梁体如果混凝土供应跟不上水平分层浇筑的进度时可采用斜层浇筑方法,可由梁一端浇向另一端。
(三)空心板梁,一般先浇筑底板,再立芯模,扎焊顶面钢筋。然后灌注肋板和面板的混凝土,等到混凝土初凝后,即可抽卸芯模。
(四)分层浇筑时,应在前层混凝土开始凝结之前,即将次层混凝土灌注并振捣完毕。上下两层灌筑时间相隔不能超过1小时(气温30度以上时)或1.5小时(气温30度以下)也可以通过试验确定允许的相隔时间。
(五)如果灌筑次层混凝之前,前层混凝土已经凝结,混凝土强度大于1200KPa的要求后,经过结合缝处理才能浇筑次到2500KPa后,再可灌筑次层的混凝土。
(六)新老混凝土结合缝处理应注意以下事项:
应凿除老混凝土表面的水泥浆和较弱层,使接缝面凿毛,用水洗干净;如接缝为应刷一层净水泥浆,如果是水平接缝可在接缝面上铺一层与混凝土相同而水灰比略小的1—2cm厚的水泥砂浆;斜面接缝应将斜面凿毛呈台阶状;重要部位接缝或地震区的构造物,灌筑前应加锚固钢筋;接缝处振捣时振捣器应离开先浇混凝土表面5—10cm。
二、混凝土的浇筑
(一)振捣方式
混凝土的振捣有人互振捣和机械振捣两种。人工振捣指用铁钎进行振捣,只适用于坍落度大,混凝土数量少或钢筋过密机械振捣不太合适的一些部位的振捣体,大体积的混凝土必须用机械振捣。
混凝土振捣设备种类较多,有插入人式振捣器,附着式振捣器,平板式振捣器,振动台等。
(二)基本要求
混凝土振捣应当注意振捣器选用,对于石料粒径较大混凝土应选用频率较低的,振幅较大的振捣器效率跟好,反之应该选用频率较高而振幅较小的振捣器材为宜。混凝土振捣中,每次振捣时间要很好掌握,振捣时不宜超过长不能过短,两者均不好。一般振捣至混凝土不在不深,无显著汽泡上升,混凝土表面出现薄层水泥浆,表面达到平整为适度。如用附着式振捣器,因其效率差,一般要约两分钟左右即可,当用插入式振捣器因它效果好一般振捣时间15---30秒为宜。用平板式振捣式器,每个位置上停留振捣时间约25----40秒钟为宜。
三、桥梁工程中关键工程的质量控制措施
1、承台及系梁
首先要对有可能出现断桩情况的桩进行重点监测,对于进行过故障处理的桩也要重点监测,对于所有桩都要进行无破坏检测,使所有桩最终都要达到无断层、无夹层,并且强度要符合设计要求。桩 头混凝土要凿出密实的层面,并进行大面平整,要求达到无残留混凝土以及其他杂物,另外标高必须符合施工设计要求。需嵌入承台或系梁内的桩头及锚固钢筋长度要符合设计要求,在验收钢筋时,要注意重点验收钢筋骨架以及桩柱钢筋的焊接质量,桩顶锚固筋要与设计角度保持一致,并采用螺旋筋进行缠绕固定。砂浆垫层在平整度方面以及标高方面要符合要求,其尺寸必须满足支立承台、系梁模板的要求,模板板面之间要求不漏浆、接缝严密、支撑牢靠,其各项指标比如位置、几何尺寸、保护层厚度等数据都要符合设计要求。在浇筑混凝土之前,应该为模板涂刷脱模剂,外露面混凝土模板的脱模剂应采用同一品种,在涂刷过程中不能污染钢筋及混凝土的施工缝,这样才能够保证外露面美观,线条流畅。
2、墩柱与台帽
墩柱的质量控制重点要做好以下工作:首先要检查柱中心位置施工放样,验收墩柱钢筋笼,使其符合设计标准;然后对支模前接触面的松散混凝土进行凿除处理,如果有其他杂物则一并冲洗干净;接下来对立柱模板进行质量检查,要求接缝处必须圆滑平整,拼接严密,模板的定位精度、竖直度以及钢筋保护层厚度必须符合质量要求指标。脱模剂的涂刷一定要均匀,并且定位钢丝绳要求拉紧,以达到受力一致的要求;对混凝土施工的基本要求与承台或系梁施工要求相同,要求用串筒下料,串筒底部距浇筑的混凝土面不超过2米,浇筑完毕将柱顶混凝土面拉毛。台帽的质量控制重点有两个方面,分别是立模工序质量控制和混凝土浇筑工序质量控制,在检验模板时,要对模板的平整性、刚度、尺寸和角度进行重点检测,同时要看模板的支撑是否符合要求,另外还要观察模板接头处的处理情况。混凝土浇筑要求控制好混凝土的制作质量,主要包括原材料质量、混凝土配合比等,另外还要控制好振捣施工工艺,如果振捣时间太长则有可能出现混凝土分层与走模,而振捣时间不足则会出现混凝土的气泡不能完全排出,从而导致形成蜂窝、麻面等病害。
3、盖梁与箱梁
盖梁要检查柱顶中心及盖梁轴线,以及钢筋骨架放样,盖梁钢筋骨架在成型后要进行验收,验收时要特别注意检查焊缝质量及弯起筋位置,在安装盖梁钢筋后要对骨架定位进行检查,按设计角度调整柱顶锚固筋,好箍筋。另外还要检查查钢筋保护层厚度,预埋件、预埋筋位置是否正确,模板是否采取措施已加固牢靠,箱梁要检查底板是否清洗干净,接缝处是否用腻子打平,采用塑料板时,要求粘贴紧密、无破洞、无鼓包以及无皱折,伸缩缝梁端要注意设置楔形块,预埋支座钢板,腹板、底板钢筋重点检查正弯矩波纹管定位,确保混凝土浇筑过程中不移位,钢绞线须事先进行编束,整束穿过波纹管,并保证在管内不缠绕。
四、结论
综上所述,市政道路桥梁土基施工技术难度不大,但由于施工场地狭小,交通流量影响大,且工艺比较复杂,因此,在施工中会遇到各种各样不同的环境条件的制约。所以,要始终坚持技术标准,注意加强施工管理,强化质量意识,就一定会提高土基路面的耐久性。质量通病是可以预防并消除的,为了保证工程质量,使市政道路桥梁工程做得更好、我们应进一步理顺质量管理体系,加强对工程实施过程中的监督管理,抓住关键问题和重要工序,严格遵守设计及施工规范技术标准,控制质量问题的出现。
中图分类号: TU71 文献标识码: A
一、前言
随着我国交通基础设施建设的快速发展,钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点仍将被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。灌注桩属于隐蔽工程,但由于影响灌注桩施工质量的因素很多,若稍有不慎或措施不严,就会在灌注中产生质量事故,小到塌孔松散、缩颈,大到断桩报废,给国家财产造成重大损失,直至影响工期并对整个工程质量产生不利影响。现简要叙述钻孔灌注桩施工工艺及常见问题的成因和防治措施。
二、常见问题的成因和防治措施
(一)放线定位
施工要点: 放线定位对桩基施工来说是最基本也是最关键的工序,桩位放线的准确性直接影响结构物的受力是否满足设计要求。所以桩基定线施测一定要按照设计所给的坐标先根据总的定线关系进行计算复核。计算时要由两组人分别作业,准确无误后最后确定各桩基的坐标。并严格按照监理程序进行计算校验和现场施测校验。在施工中最好把测量人员分成施测和复测两组作业,先由施测人员测量定位后再由复测人员进行校核,结果一致后在约请测量监理工程师进行校验。定位后测量人员应根据施工机具的特点选择合适的位置在不影响成孔的前提下进行栓桩,并和成孔施工人员进行技术交底工作,工作内容包括栓桩位置、桩径、桩号,并在技术交底中强调栓桩的保护措施。
防治措施:在桩位定线过程中容易出现的问题是成孔过程中栓桩丢失和移位,这样对桩基成孔的平面位置准确度带来影响。所以在施工过程中要做好保护工作。
(二)埋设护筒
护筒的作用是固定桩位,并作钻孔导向;保护孔口防止孔口土坍塌;隔离孔内孔外表层水,并保持孔内水位高出施工水位,以稳固孔壁。因此埋设护筒要求稳固、准确。护筒埋设的偏差不宜大于50毫米;同时护筒在市区桥梁施工中兼有保护桩基周边各种市政管线的作用。
护筒下沉及护筒偏移:护筒下沉绝大多数是因为在埋设护筒时护筒周边未能充分回填密实,在钻孔过程中随着孔内谁的浸泡造成回填土脱落,使护筒失去周边土的支撑而造成护筒下沉,或者是护筒内外水位相差较大;或钻头在提升过程中碰撞护筒。
防治措施:埋设护筒时一定要是周边回填土充分夯实。为了使护筒避免下沉,便于夯实,一般护筒周围应留由15~20厘米的空隙,以便于回填土的夯实,回填时用方木分层夯实,分层厚度不宜超过10厘米;充分保持孔内外水位差;钻进过程中注意钻头避免碰撞护筒。
(三)桩基成孔
1.坍孔:成孔中或成孔后,孔壁不同程度坍落。成孔中,排初的泥浆不断出现气泡,有时护筒内的水位突然下降,均为坍塌的兆头。原因主要是由于土质松散,加之泥浆护壁不好;护筒埋设不好;护筒内水位不高;提住钻头钻进,钻头转速过快,或空转时间过长,都易引起钻孔下部坍塌;或成孔后待灌混凝土时间或灌注时间过长。
防治措施:在松散坍土层中适当埋深护筒,密实回填土;使用优质泥浆,提高泥浆比重和粘度;升高护筒,终孔后补给泥浆,保持要求的水头高度;保证钢筋笼制作质量,防止变形;吊放时,要对准孔位,吊直扶稳,缓缓下沉,防止碰撞孔壁;成孔后,待灌时间一般不应超过3小时,并应尽可能加快灌注速度,缩短灌注时间;在钢筋笼未下入孔内的情况下,将砂、粘土混合物回填到坍塌孔深以上1~2米,或全孔回填密实后,再用原径钻头的优质泥浆扫孔;在钢筋笼碰撞孔壁而引起轻微坍塌的情况下,用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管清孔;在钢筋笼碰撞孔壁而引起轻微坍塌的情况下,用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管清孔。
2.孔内沉渣较多:孔底沉淤、残留泥沙过厚,或孔壁泥土坍落在孔底,使沉渣超标。病因分析:泥浆过稀,清孔未净;清孔泥浆比重过小或清水置换;钢筋笼吊放未垂直对中,碰刮孔壁泥土坍落孔底;或清孔后待灌时间过长,泥浆沉淀;或沉渣厚度测量的孔底标高不统一。
防治措施:终孔后,钻头提离孔底10~20厘米,保持慢速空转,维持循环清孔时间不小于30分钟;清孔采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度,不要直接用清水置换;钢筋笼垂直缓慢地放入孔内,避免碰撞孔壁;清孔完毕后应立即进行混凝土的灌注工作。
3.钻进极慢或不进尺:钻进到某深度时,钻进困难,进尺极慢。病因分析:主要是钻头选型不当;地下有不明障碍物;
防治措施:详细对照工程地质勘探资料,确定土层的土质种类,根据土质力学性能特点,合理采用钻头。
4.桩孔局部缩径:指局部孔径小于设计孔径。病因分析:泥浆性能欠佳,失水量大,引起塑性土层吸水膨胀,或形成疏松蜂窝状厚层泥皮;邻桩施工间距和时间间隔不当,土层中应力尚未消散,新孔孔壁软土流变;钻头直径磨损较大。
防治措施:采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度,降低失水量;当设计桩距小于4倍桩径时,应调整桩基施工间距;或新桩尽可能在邻桩成桩26小时后开钻;;选用轻泥浆和足尺寸钻头扫孔;清孔后尽快灌注桩基混凝土。
5.钢筋笼
灌注中钢筋笼上浮或下沉:指钢筋笼的位置高于或低于设计位置的现象;上浮较大时,降低了桩体水平剪切能力;下沉过多,给施工带来麻烦和损失。
病因分析:钢筋笼放置初始位置过高或过低;混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大(6m以上)钢筋笼被混凝土顶托上浮,导管掩埋过长,提升时易摇晃,难以对准笼的中心,易发生挂笼现象;导管提升过猛,混凝土下沉太快,瞬时反冲力使钢筋笼上浮;钢筋笼制作不佳,或吊装不当而变形;或桩孔倾斜,钢筋笼随之而变形,增加了混凝土上升阻力;笼底钢筋向内弯折钩挂导管;钢筋笼与孔口固定不牢,在自重及受压时将铁丝拉长而下沉;或钢筋笼自重太轻,被混凝土托起。防治措施:钢筋笼放置初始位置准确无误,并与孔口固定;为防止铁丝拉长下沉或顶住上升力,可采用吊筋加套管等方法抵住钢筋笼上口;加快混凝土的灌注速度,缩短灌注时间,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小;混凝土接近笼底时,降低混凝土的灌注速度,控制导管埋深1.5m~2m,尽量减少串插导管,改用转动导管密实混凝土;每灌一车混凝土,检查一次混凝土深度;钢筋笼制作平直不变形;导管正常埋深一般控制在2~4m,最大不超过6m,便于转动移位;钢筋笼上升时,停止灌注混凝土,检查导管埋深,拆除部分导管,保持埋深1.5~2m;导管钩挂钢筋笼时,要下降导管,转动,移位脱钩后上提。
(四)桩基混凝土灌注
1.导管堵塞:灌注混凝土中,混凝土在导管中不能下落,影响灌注工作顺利进行。病因分析:初灌时皮球堵塞;粗骨料粒径过大;混凝土坍落度不符合要求,和易性、流动性差;拌和不均匀,产生离析;导管连接部位和焊接缝不密封,发生漏水,管内形成水塞;当管内混凝土不满而含有空气时;混凝土整斗倾入导管,导致导管内形成高压气塞,或气塞挤破导管间密封垫继而导致导管漏水;机械发生故障,导管内混凝土已初凝,增大下落阻力。
防治措施:隔水皮球直径应与导管直径相匹配,能从导管内顺利排出;选用粒径小于25mm的粗骨料,其最大粒径不大于导管内径和钢筋笼主筋净距的1/4;严格控制混凝土配合比,坍落度控制在16~22cm;混凝土充分拌和均匀,确保导管连接部位和焊接缝的密封性,导管应按照要求作密水试验以免在导管内形成水塞;在灌注过程中,宜徐徐倒入漏斗和导管,避免在导管内形成高压气塞;确保机械运转正常。
2.桩长不符合设计要求:指桩长大于或小于原设计桩长的现象。桩长过大,需破碎,影响后续土建工作;桩长过小,需开挖补桩,既降低桩体强度,又影响施工进度。病因分析:计算的设计标高有误;临测混凝土面深度不准;末次混凝土灌注量不合理。
防治措施:当同一场地有几种不同桩长时,应分别计算它的设计标高并画出桩位设计标高示意图;为准确控制钻孔深度,应在桩架或桩管上作出控制深度的标尺;灌注前应准确丈量钻孔深度和孔底沉渣厚度;灌注过程中,要随时测量钻孔内的混凝土面标高,记录导管长度和已灌注的混凝土数量,校核混凝土面高度是否同计算的高度相符;当混凝土灌注到设计的桩顶标高以下约1m时,要计算还要灌注的混凝土数量并应将导管内的混凝土量估计在内。
3.桩中混凝土夹泥断桩:混凝土凝固后不连续,中间被洗液等疏松体及泥土充填的间断桩。影响了桩身的整体性,降低了桩体强度和承载力。以至不能满足设计要求。病因分析:坍落度损失大的配方和浇灌过程不连续是造成断桩的重要原因;灌注过程中发生埋管,卡管及其他一些情况将造成断桩。
(1)埋管:导管在混凝土中掩埋过长,钢筋笼变形,灌注时间过长,混凝土已初凝,内阴力成倍增长,导管被卡死在混凝土内;法兰盘顶端钢筋笼下端,由于孔斜大,笼与孔壁摩擦阴力过大,加上笼内已有一定的高度的混凝土使导管无法提升。
(2)卡管:骨料级配不合理,含有大粒径的卵石、漂砾;混凝土出拌和机时间或运输路程过长,已产生离拆或局部初凝现象而直接用于灌注;导管密封不良,局部漏水。
(3)其他情况:导管下端距孔底过远,初灌混凝土量不足,导管未被混凝土掩埋,临测失误,导管提升过高,露出混凝土面;混凝土配比失误,耐压强度不足;沉渣厚度大,桩身受力后沉降量增大,导管提升过猛,孔壁土受冲击脱落,猛放时进入混凝土内。
防治措施:按有关规范要求,通过计算和试配确定混凝土配合比,混凝土应具良好的各易性和流动度,坍落度损失应能满足灌住要求,初凝时间应为正常灌注时间的二倍;要求灌注过程连续、快速,防止出现上述埋管、卡管及其他情况。
三、结束语
为了保证工程质量,必须全面推行质量管理制度,明确工序质量标准,建立严格的施工管理质量检查制度,以工序过程控制,来保证成桩质量。在完善施工工艺,提高操作技能的基础上,认真分析成孔,成桩过程常见病害的产生原因,总结研究其预防治理措施,以期将施工质量病害的影响减至最低限度,高标准,高质量的完成桩基施工任务。
参考文献:
[1]交通部公路桥涵施工技术规范(JTJ041—89)