宋洪彩
隨著陽明灘大橋的訇然垮塌,高速公路橋梁建設(shè)中的質(zhì)量問題開始漸漸浮出水面,應(yīng)該看到陽明灘大橋的垮塌絕對不是偶然事件,它透射出了高速公路橋梁建設(shè)中的質(zhì)量通病。該文將對這些通病做簡要分析并針對這些通病談?wù)劰P者本人的一些合理化建議。
高速公路;橋梁施工;質(zhì)量管理;監(jiān)控;陽明灘大橋;橋梁建設(shè)
經(jīng)濟越發(fā)達的地區(qū)對路橋的需求就越高,交通設(shè)施越是便利的地區(qū)也就越容易變成經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)。在我國南方某些發(fā)達地區(qū),由于經(jīng)濟發(fā)展的需要,對高速公路的需求更加旺盛。而眾所周知,南方的地形是平原少山地多,因此在南方的高速公路中橋梁的比重較大。據(jù)統(tǒng)計,在目前已經(jīng)建成使用的高速公路中,橋梁施工的工程量比重占到了施工總量的40%。如果在施工過程中不重視橋梁質(zhì)量,這些橋梁一旦出現(xiàn)問題后果將是多么的可怕。
1.在橋梁施工和使用過程中,常出現(xiàn)的問題主要有
橋梁施工過程中經(jīng)常會在橋體的表面或橋體的側(cè)面出現(xiàn)裂縫。裂縫會使砼強度直線下降,導(dǎo)致橋梁的承載力減低,尤其是北方的冬季,一旦雨水落到裂縫里,再遇到嚴(yán)寒天氣,就會把小裂縫脹成大裂紋,雨水的這種風(fēng)化力量對于橋梁類的建筑物是極其可怕的。砼裂縫的出現(xiàn)原因很多,主要原因是:
混凝土原材料質(zhì)量差:水泥標(biāo)號低,或放置時間過久,致使水泥變性,或因受潮而導(dǎo)致變質(zhì)。骨料未經(jīng)篩洗,雜質(zhì)太多。
具體施工時,工人常常是只依經(jīng)驗制作砼,而不是嚴(yán)格按配比施工。
在砼的澆筑時,未嚴(yán)格按照操作流程的規(guī)定時間振搗,導(dǎo)致砼的結(jié)構(gòu)不均勻,砼中空氣殘留過多,或者粗骨料下沉導(dǎo)致麻面或者干裂。
砼澆筑后,在化學(xué)作用下砼會因為反應(yīng)而產(chǎn)生熱量,如果結(jié)構(gòu)不均勻就會出現(xiàn)熱量釋放的不均衡,在預(yù)應(yīng)力的作用下就會出現(xiàn)裂縫。砼的內(nèi)部溫度升高最初不明顯,在第二天或者第三天其內(nèi)部溫度可以達到80度左右。這時候如果第二天或者第三天不對砼進行物理降溫的話,砼的膨脹便會導(dǎo)致溫差性裂縫的產(chǎn)生。在厚度大或者高度大的情況下,這種現(xiàn)象尤為明顯。
砼模撤除前要進行養(yǎng)生,砼模撤除后,仍然要根據(jù)砼內(nèi)的溫度與環(huán)境的溫度進行加熱或降溫。撤模后表面水分蒸發(fā)加快也會因為脫水而干裂。
局部蜂窩、麻面和氣泡現(xiàn)象的出現(xiàn)。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)其根本原因就是砼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞或者受到損傷,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疏松、沙化,致使砼的強度極度下降,承載力降低。蜂窩、麻面和氣泡的表面會相當(dāng)容易被環(huán)境侵蝕、風(fēng)化進而造成更大的問題。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是:
砼施工時,工人配比控制不穩(wěn)定,機具施工的工藝差,操作上未嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行。
砼澆筑后,實施的振搗工作不到位,某些部位未振搗,某些部位又振搗過度,未振搗的結(jié)構(gòu)疏松,緊密度差,振搗過度的骨料下沉砼漿浮在表面上,砼的整體承載力不均勻,預(yù)應(yīng)力失衡。這些都會導(dǎo)致出現(xiàn)蜂窩、麻面或者氣泡現(xiàn)象的產(chǎn)生。
砼模保養(yǎng)不良,砼模表面變形、接縫失去密封性、不能用木模的情況下使用極不平整的木模,會導(dǎo)致縫隙漏漿,砼內(nèi)部干硬結(jié)構(gòu)疏松。
砼擱置時間過長,砼內(nèi)部水灰離析,失水嚴(yán)重,結(jié)構(gòu)疏松。澆筑時不加振搗或振搗不均。
導(dǎo)致砼結(jié)構(gòu)異常進而產(chǎn)生裂縫、麻面和氣泡的主客觀因素較多,由于砼是一種多元、多相、非勻質(zhì)的復(fù)合型建材,且品種很多、性能差異較大,規(guī)格型號及其應(yīng)用領(lǐng)域不同。這樣,在控制砼施工品質(zhì)的時候就要從建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計、砼的攪拌、施工工藝、操作規(guī)程、養(yǎng)護步驟等每一步入手,盡量減少人為的失誤,爭取做到每一道工藝流程都能依標(biāo)準(zhǔn)進行,且根據(jù)施工區(qū)域的天氣、地質(zhì)、環(huán)境因素對砼結(jié)構(gòu)、砼施工的工藝等進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
2.橋梁施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題以及存在的現(xiàn)象,應(yīng)根據(jù)具體情況和標(biāo)準(zhǔn)要求,采取相應(yīng)有效的措施,進行如下控制
對原材料的組織和選用。抓工程品質(zhì)要從材料入手,施工單位的質(zhì)檢人員必須對進場的材料進行嚴(yán)格質(zhì)檢,檢查原材料的來源、規(guī)格型號、產(chǎn)地、檢查原材料的品質(zhì)是否穩(wěn)定等。
水泥以及與水泥一起混合的材料要求:對于深層砼,必須選用水化熱低的水泥,這樣早期溫度不會太高,不致產(chǎn)生砼裂。對于淺層砼,425#的普遍硅酸鹽水泥或者是純硅酸鹽水泥配以與425#干縮率基本一致的礦渣粉或者是I級的粉煤灰等配成的膠凝材料。水泥的選用一定要經(jīng)過試驗,因為水泥的粗細(xì)不統(tǒng)一,越細(xì)的水泥制成砼收縮率越大,我們要按照工件的實際情況確定選用哪一種規(guī)格型號的水泥?,F(xiàn)在水泥廠在制造的過程中都會把水泥磨的很細(xì),為防止工程施工中出現(xiàn)裂縫,我們在制砼前必須摻混礦渣粉或者粉煤灰。水泥由于屬于存儲不當(dāng)極易失效失性的產(chǎn)品,所以建議施工企業(yè)不要大批量的囤積,現(xiàn)用現(xiàn)買即可。
骨料的級配:相對于砼的選用骨料的級配就要復(fù)雜一些。若級配不合理,或者選的骨料太單一,則砼制成的建筑結(jié)構(gòu)就不會特別緊密,極易形成干裂、離析、蜂窩、麻面等現(xiàn)象,在進行級配時,多選用幾種骨料進行搭配,級配的一個最終原則就是務(wù)必使這幾種骨料搭配以后的砼在澆筑振搗以后空隙率最小,當(dāng)然了,最好是確定幾種級配方案進行實驗比對。根據(jù)實驗結(jié)果確定最終的級配方案。骨料在砼內(nèi)的含量比率應(yīng)控制在大于70%為宜。粗骨料的選用上請務(wù)必選用堅硬的、有利于減少砼收縮的優(yōu)質(zhì)骨料。對于砼收縮影響最小的是機制砂,河砂對收縮的影響會大一些。粗骨料中的石灰石碎石對收縮影響最小,河礫石、機碎石則對收縮的影響要大一些。所以在選擇細(xì)骨料的時候,應(yīng)優(yōu)先選用機制砂,在選擇粗骨料的時候應(yīng)優(yōu)先選用石灰石碎石。當(dāng)?shù)貨]有石灰石碎石廠的,可以在施工周邊選取,但是風(fēng)化石、表土軟石、火山灰石絕對不要選用。粗骨料在使用之前一定要放在架空的托網(wǎng)上進行沖洗,切忌不可放在平地沖洗,放在平地上沖洗不凈。
砼級配應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化,根據(jù)強度等級、抗?jié)B等級、耐久性、工作性等進行配比;砼塌落度要盡可能的??;水灰比要不高于百分之六十,每立米的砼用水量應(yīng)不高于180KG;普通強度的砼每立米270~450KG,高強高的砼不大于每立米550KG(高強的要加一定量的礦渣粉);骨料的比率,宜選用較小的;攪拌的操作要標(biāo)準(zhǔn),攪拌要均勻,攪拌過程中隨時觀察砼塌落度,注意,不同的構(gòu)件塌落度不同,攪拌時間應(yīng)控制在90秒種。
澆筑砼時,不同的構(gòu)件宜采取不同的方法,橋墩、柱必須分層澆,每一層30~40cm;澆注以后馬上振搗,振搗作業(yè)應(yīng)在砼初凝前完成;振搗的注意事項是整體振搗,受震均勻,不宜過久、過重,達到砼體結(jié)構(gòu)密實、無氣泡、粗骨料不下陷,漿液不滲出,這樣蜂窩、氣泡麻面就不會產(chǎn)生了。
砼拆摸后,還應(yīng)繼續(xù)保濕養(yǎng)護,不同季節(jié)、不同氣候采取不同措施,確保砼不干縮不干裂。
3.其它有關(guān)的控制措施
鋼筋的選用,參照施工標(biāo)準(zhǔn)進行,鋼筋焊接的搭接一定要嚴(yán)格按照焊接要求操作。
澆筑前設(shè)計制作模板時,要排列緊密,盡可能避免錯臺、漏縫,模板本身要有一定的剛度、光潔度,模板不要過窄,單個模板要寬大,模板間的接縫盡可能的少,接縫務(wù)求嚴(yán)密平順。正式鋪設(shè)模板前最好先行試拼,對精度較差的模板要修理平整,模板的表面應(yīng)涂油保養(yǎng),以確保撤模后砼表面平整、光潔。
高速公路建設(shè)中的質(zhì)量通病林林總總,歸根結(jié)底都是不規(guī)范、不標(biāo)準(zhǔn)造成的,在西方發(fā)達國家,高速公路建設(shè)過程中的高度自動化、程序化使很多工人容易操作,失誤的地方都得以避免,我們也應(yīng)該學(xué)習(xí)西方先進的建筑技術(shù),提高建筑的自動化程度。將過去工人容易忽略、容易失誤或者是工人很難做到的工藝改造成自動化。
[1]黃興安.道路橋梁工程質(zhì)量通病防治手冊.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.06.01
[2]王國利.城市道路橋梁質(zhì)量通病的分析與預(yù)防.城市雜志,2006.05