公路工程質(zhì)量通病及其預(yù)控初探

木鑫澤

摘要:質(zhì)量責(zé)任,重于泰山。隨著現(xiàn)代化步伐的加快,我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正以前所未有的規(guī)模在全國展開,同時(shí)質(zhì)量問題越來越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),近年頻繁出現(xiàn)的一些質(zhì)量事故,如橋梁垮塌、房屋倒毀、路基沉陷等直接關(guān)系到人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全,因此引起有關(guān)部門的高度重視。

關(guān)鍵詞:公路橋梁;工程質(zhì)量;事故處理

諸多的質(zhì)量事故的出現(xiàn),究其原因主要在于:領(lǐng)導(dǎo)缺乏質(zhì)量意識(shí),措施不力;項(xiàng)目管理混亂,違反建設(shè)程序;招標(biāo)、投標(biāo)制度不健全,運(yùn)作不規(guī)范,造成沒有能力的單位中標(biāo)和過低價(jià)中標(biāo);工程監(jiān)理制形同虛設(shè),監(jiān)理工作問題突出;腐敗現(xiàn)象嚴(yán)重,資金大量流失,等等。針對(duì)以上問題,國家專門召開了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程質(zhì)量會(huì)議,提出了確保工程質(zhì)量的有效措施,建立了層層負(fù)責(zé)的質(zhì)量責(zé)任制,強(qiáng)化了質(zhì)量管理,堅(jiān)決打擊工程建設(shè)中的腐敗行為,并依靠科學(xué)技術(shù)和高素質(zhì)的隊(duì)伍搞好基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

對(duì)于公路建設(shè),由于多年來工程質(zhì)量通病具有極大的危害性和一定的頑固性,因此加強(qiáng)質(zhì)量通病的研究和預(yù)控是一項(xiàng)重要的任務(wù)?！笆┕挝槐仨氈匾曎|(zhì)量通病的研究和治理,對(duì)高填土下沉、軟土地基超限沉陷、瀝青路面早期破損、水泥路面斷板開裂、路面不平、橋梁伸縮縫和橋頭跳車、隧道襯砌滲水、防護(hù)工程和小型結(jié)構(gòu)物表面粗糙、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)管道壓漿不實(shí)等質(zhì)量通病必須制定預(yù)控措施。為切實(shí)控制好路基分層施工,對(duì)填方路基必須按路面平行線分層控制填土標(biāo)高;為切實(shí)控制路基壓實(shí)度,必須按試驗(yàn)路路基填土厚度的90%控制規(guī)模施工時(shí)的填土厚度”。

交通部風(fēng)懋潤總工程師曾專門撰文總結(jié)分析了高等級(jí)公路路基路面的六項(xiàng)質(zhì)量通病及其原因:“軟弱地基路段預(yù)壓時(shí)間不夠,工后沉降過大,路面產(chǎn)生較大的不平整和橫向裂縫;路基壓實(shí)度不夠和地基處理不當(dāng),引起路面產(chǎn)生較多縱向裂縫(瀝青路面)或斷板(剛性路面);構(gòu)造物兩端填土壓實(shí)度不夠,引起橋頭跳車;雨水進(jìn)入面層引起面層網(wǎng)裂、變形和局部松散而形成坑洞;雨水透過面層滯留在基層頂面和基層質(zhì)量不好引起沖刷唧漿、網(wǎng)裂、變形和坑洞,這種現(xiàn)象較多;半剛性結(jié)構(gòu)層厚度不足和工藝水平低,使路面產(chǎn)生早期結(jié)構(gòu)性破壞;基層工藝水平不高,平整度差,使瀝青面層厚薄相差較大,引起路面平整度較快降低;面層采用質(zhì)量不符合要求的瀝青,以及基層材料設(shè)計(jì)和工藝不合適等原因,使面層橫向裂縫過多;面層粒料級(jí)配不佳和瀝青用量不穩(wěn)定,開放交通1～2年,行車道就產(chǎn)生輕重不一的泛油現(xiàn)象,使表面粗糙度顯著下降,抗滑性能衰減較快,這種現(xiàn)象相當(dāng)普遍;瀝青混合料礦料級(jí)配不佳,細(xì)料和瀝青用量偏多,使路面產(chǎn)生嚴(yán)重轍槽(車輛大型化和嚴(yán)重超載也是原因之一)”。

公路工程質(zhì)量監(jiān)督工作行使的是政府監(jiān)督職能,更要把好質(zhì)量關(guān),將工程質(zhì)量放在第一位,才能有效地保證質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),確保人民生命和國家財(cái)產(chǎn)安全。對(duì)公路工程質(zhì)量通病的研究和預(yù)控,我們要求建設(shè)單位有明確的制度、監(jiān)理單位有明確的目標(biāo)、施工單位有明確的措施,并在合同文件、監(jiān)理規(guī)劃和施工組織設(shè)計(jì)中有明確、具體的體現(xiàn)。下面對(duì)北京地區(qū)常見的八項(xiàng)工程質(zhì)量通病進(jìn)行逐一分析,供有關(guān)方面參考。

1 防護(hù)工程和結(jié)構(gòu)物表面粗糙

混凝土結(jié)構(gòu)物表面不光滑,外觀不美觀,這在北京地區(qū)尤其嚴(yán)重,與其它先進(jìn)省市相比差距很大。應(yīng)采用以下方法進(jìn)行預(yù)防:

模板面要清理干凈;盡量采用剛度好的大模板,澆注混凝土前應(yīng)用清水將模板濕洗干凈,不留積水,模板縫應(yīng)拼嚴(yán),控制跑模,防止漏漿;鋼模隔離劑涂刷均勻,不得漏刷;加強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中的質(zhì)量管理,重視外摻劑的使用研究;混凝土振搗要密實(shí),應(yīng)不漏振不過振。

交通部在“關(guān)于在公路橋面鋪裝中慎用金屬擴(kuò)張網(wǎng)等加強(qiáng)工程質(zhì)量若干意見的通知”中指出:“各地建設(shè)、施工單位在建設(shè)項(xiàng)目未作竣工驗(yàn)收之前不得對(duì)工程構(gòu)造物表面進(jìn)行涂飾。對(duì)高速公路上跨橋梁及立交橋工程確實(shí)需要裝飾的應(yīng)在正式竣工驗(yàn)收后安排,對(duì)施工單位擅自裝飾的,監(jiān)理和建設(shè)單位可拒絕支付,對(duì)建設(shè)單位或各地自作主張裝飾的,竣工驗(yàn)收時(shí)要扣減質(zhì)量評(píng)分”。

2 高填土下沉

深填、高填、半填半挖、橋頭引道高填土或立交橋互通匝道填方,往往會(huì)在通車一段時(shí)間后下沉,究其原因,一方面在于施工因素,如壓實(shí)控制不好、分層過厚、冬施措施不當(dāng)?shù)?另一方面在于材料因素,如最大干容重及最佳含水量有誤、材料壓縮系數(shù)過大、采用高塑性指數(shù)的粘性土等,均會(huì)出現(xiàn)此問題,它會(huì)使路面變形、開裂或下陷。在工程中宜采用以下措施予以控制:

按路面平行線分層控制填土標(biāo)高,按試驗(yàn)路路基填土厚度的90%來控制規(guī)模施工時(shí)的填土厚度;在新舊填土的銜接處,嚴(yán)格控制填土接茬臺(tái)階的最小長度,以避免接茬處超厚,壓實(shí)不足;防止漏夯或夯實(shí)不足,嚴(yán)禁超厚填土;在機(jī)械難于壓實(shí)的地方,用適當(dāng)?shù)男⌒蜋C(jī)具進(jìn)行補(bǔ)充夯實(shí);冬季施工時(shí)應(yīng)使土在未受凍的情況下回填壓實(shí),避免填土壓實(shí)密度嚴(yán)重不均勻而造成土體下沉;回填幾種土?xí)r,不能僅用某一種土的擊實(shí)試驗(yàn)得出的密度標(biāo)準(zhǔn)作為所有填土的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn),而應(yīng)按填土的不同類別,做相應(yīng)土的若干組擊實(shí)試驗(yàn),取值應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)定。

3 瀝青路面早期破損

是指路面在竣工后通車不久或一、兩年內(nèi)出現(xiàn)多處或大面積裂縫、破損。其原因主要有:施工控制問題。目前,路面工程片面追求平整度,而忽視壓實(shí)度的要求;材料到場及終壓溫度偏低,甚至在低溫情況下過度碾壓;材料配合比不當(dāng),基質(zhì)瀝青未達(dá)標(biāo);路面基層甚至路床、基底承載力不足,彎沉值過大。另外,由于路面基層材料的收縮而造成瀝青路面的反射裂縫,也會(huì)引起早期破損。此病害是雨雪水沿道路裂縫滲入路面基層和土基,降低路基路面的穩(wěn)定性和強(qiáng)度,造成局部變形,擴(kuò)展成網(wǎng)狀裂縫。碾壓中產(chǎn)生的細(xì)微裂紋及反射裂縫雖初期不影響行車,但在水分侵蝕及陽光照射下,成為促使面層瀝青混凝土疲勞開裂的催化劑,大大縮短瀝青路面壽命。預(yù)防措施有:

不要片面追求個(gè)別指標(biāo)不合理的高水平,要全面考慮基層、面層的綜合強(qiáng)度、舒適性、安全性和耐久性;在瀝青混合料攤鋪碾壓中,嚴(yán)把瀝青混合料進(jìn)場攤鋪的質(zhì)量關(guān),嚴(yán)格控制攤鋪和初壓、終壓的瀝青混合料溫度,嚴(yán)格按碾壓操作規(guī)程施工,防止橫向裂縫的產(chǎn)生;嚴(yán)格按照《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》做好縱橫向接縫?？刂茷r青混合料所用瀝青的延度,或采用改性瀝青。拌制瀝青混合料時(shí),防止加熱過度,避免瀝青混合料“燒焦”。在特殊潮濕、寒冷、高溫地區(qū)要使用新型瀝青混合料。

4 橋梁伸縮縫和橋頭跳車

由于橋頭填土的沉降與橋臺(tái)沉降有差異,以及伸縮縫、橋頭搭板做得不好,在橋臺(tái)處形成臺(tái)階,影響行車的舒適和安全,并對(duì)橋梁產(chǎn)生很大的沖擊力。在施工過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

橋臺(tái)后背填土應(yīng)選用排水和壓實(shí)性能好的回填材料,以達(dá)到最好的壓實(shí)度,減少路堤填土的沉降量;對(duì)于樁柱式橋臺(tái),應(yīng)先填方,待填方充分沉降后,再修建樁柱式橋臺(tái),從而減少結(jié)構(gòu)物與填土的沉降差;選用性能好的伸縮縫,并精心施工,以保證橋面伸縮縫處的平整完好;采用有效措施盡量減少橋面鋪裝層的裂縫;做好橋頭搭板或采用土工格柵等新技術(shù)進(jìn)行過渡。

5 軟土地基超限沉陷

軟土具有含水量大、抗剪強(qiáng)度低、承載能力低的特性。在軟土上修建路基或橋涵構(gòu)造物基礎(chǔ)易出現(xiàn)壓縮沉降、滑陷、坍塌等,近年修筑的某工程的一座通道橋,其下部構(gòu)造為分離式擴(kuò)大淺基礎(chǔ),上部驗(yàn)收時(shí)沉降竟達(dá)十余厘米,經(jīng)約請(qǐng)地質(zhì)勘察部門及設(shè)計(jì)人到場對(duì)出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析得知,是由于軟土地基的超限沉降引起,后采取預(yù)壓方式至使沉降穩(wěn)定,再調(diào)整縱斷,以滿足使用要求。對(duì)軟土地基主要采取以下方法:

采用換填滲水性良好的土,對(duì)基底進(jìn)行加固;設(shè)置白灰粗砂樁,此法適用于粉砂土質(zhì)、含水量大的軟土地基。軟土地基成孔后,篩選生石灰塊加水泥、粗砂拌勻后填充,用木棍搗實(shí),當(dāng)生石灰塊遇地下水消解后,填充料體積膨脹,起到擠壓土基作用,提高了路基承載力;石灰、水泥穩(wěn)定碎石法:是用于葦塘、稻田、藕池的沼澤地區(qū)路基的處理。排水、清淤、清除草根植被后,將石灰和水泥混合,再將碎石與混合料拌和均勻,然后攤鋪壓實(shí)養(yǎng)護(hù);對(duì)路基采取強(qiáng)夯、預(yù)壓等措施或使用土工織物。

6 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)孔道壓漿不實(shí)

由于灌漿強(qiáng)度低,在孔道內(nèi)填充不飽滿,易產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力鋼筋的銹蝕,對(duì)于通過灌漿握裹鋼材來傳遞預(yù)加應(yīng)力給結(jié)構(gòu)混凝土的作用將有所削弱。如某工程預(yù)制T型梁,因波紋管不暢而未引起重視,導(dǎo)致壓漿不實(shí),經(jīng)超聲波無損檢測后發(fā)現(xiàn)孔道內(nèi)出現(xiàn)空洞,最終廢棄,給施工單位造成經(jīng)濟(jì)和聲譽(yù)的損失,給業(yè)主造成工期的延誤,故施工時(shí)應(yīng)采取以下方法進(jìn)行控制:

灌漿用的水泥應(yīng)是新出廠的,標(biāo)號(hào)不低于425#的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥;灰漿的配合比,必須結(jié)合施工季節(jié)、使用材料、現(xiàn)場條件等靈活選取,并通過試配試驗(yàn)確定;灌注前應(yīng)檢查灌注通道的管道狀態(tài)是否通暢,對(duì)孔道應(yīng)在灌注前用壓力水沖洗;張拉后應(yīng)盡早進(jìn)行孔道壓漿,壓漿應(yīng)緩慢、均勻、連續(xù)進(jìn)行;每孔道應(yīng)一次灌成,中途不應(yīng)停頓。

交通部還規(guī)定:“各項(xiàng)目施工、監(jiān)理單位要加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉后管道壓漿的施工管理和控制。管道壓漿的機(jī)械設(shè)備、灰漿質(zhì)量、工藝過程必須完好準(zhǔn)確,施工單位的技術(shù)主管、駐地監(jiān)理工程師必須加強(qiáng)對(duì)壓漿過程的旁站監(jiān)督,重點(diǎn)檢查壓漿的充實(shí)度和飽滿度,今后凡檢驗(yàn)壓漿不飽滿的構(gòu)件不得投入使用”。

7 路面不平

路面平整度是公路工程的主要舒適性指標(biāo),施工控制不好,平整度衰減很快。如果道路不平,會(huì)降低車速,增加行車顛簸,加大沖擊力,損壞車輛,降低舒適性,減少安全性,降低經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。出現(xiàn)的主要原因有:基層平整度控制不嚴(yán),甚至出現(xiàn)波浪式起伏;路面施工控制不力,攤鋪機(jī)及壓路機(jī)的操作人員水平較低;基準(zhǔn)線或滑靴失控,從目前路面施工情況看,滑靴已基本取代基準(zhǔn)線但仍有其局限性。因此,施工時(shí)應(yīng)從路基開始層層嚴(yán)格控制高程和平整度。并在保證壓實(shí)度的基礎(chǔ)上,合理控制路面面層微觀構(gòu)造和外觀構(gòu)造平整度。

8 水泥路面斷板、開裂

由于土基強(qiáng)度不夠或不均勻,或不重視[CM(20)]路面基層,或在秋兩季施工的混凝土路面白天與晚上的溫差大,而產(chǎn)生較大的翹曲應(yīng)力致使板體開裂。在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制路基和基層的密實(shí)度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性、均勻性。控制混凝土所用原材料特別是水泥的技術(shù)指標(biāo),使用合格路用水泥和低堿含量水泥,同時(shí)禁止使用小窯水泥。另外,板塊混凝土的過振,會(huì)產(chǎn)生分層離析,也將導(dǎo)致板塊裂縫,所以振搗時(shí)要注意易產(chǎn)生不密實(shí)的部位的振搗,防止發(fā)生過振產(chǎn)生的混凝土分層。根據(jù)近幾年的研究表明,為防止斷板、開裂現(xiàn)象的發(fā)生,可采用碾壓式干硬性混凝土,同時(shí)預(yù)留的伸縮縫必須符合要求。總之,公路工程質(zhì)量通病的治理必須思想上重視、管理上及時(shí)、技術(shù)上合理、措施上得力,建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工各方面、各環(huán)節(jié)齊抓共管,才能使我們的質(zhì)量有根本的改觀,才能建成精品工程。