周明霞,朱美佳,劉 桌
(1.湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三零三大隊,長沙 410119;2.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院,長沙 410012;3.中南大學(xué)土木工程學(xué)院,長沙 410075)
公路和橋梁工程施工中質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)探討與研究
周明霞1,2,朱美佳3,劉 桌3
(1.湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三零三大隊,長沙 410119;2.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院,長沙 410012;3.中南大學(xué)土木工程學(xué)院,長沙 410075)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國的城市建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也得到了迅速的發(fā)展,尤其是公路和橋梁的建設(shè),日新月異。每天都有新的變化。本文基于公路基礎(chǔ)設(shè)施和橋梁的建設(shè)出發(fā),探討如何為控制和管理公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和橋梁施工過程中的質(zhì)量問題。
公路路基;質(zhì)量控制;橋梁工程
1.1 公路路基土程施工中的常見問題
1.1.1 路基的沉陷問題
公路路基的沉陷問題,是公路建設(shè)的常見問題,導(dǎo)致這個問題的原因是多方面的,但是主要的有以下幾個原因:一是質(zhì)量不過關(guān)或是選用的材料不正確,如果路基與橋涵通道等銜接位置處的材料質(zhì)量不過關(guān)或是選用的材料不正確,那么這個時候進(jìn)行碾壓作業(yè)時就有可能會導(dǎo)致壓實程度不夠的問題,這樣一來路基在后續(xù)的使用過程中出現(xiàn)下沉的問題就是可以想象的了;二是未壓實填方路基,這種操作也容易導(dǎo)致路基下沉的問題;三是對于軟土路基如果未進(jìn)行處理或是選擇的處理方法不正確,在路基工程的施工過程中,對于軟土路基如果未進(jìn)行處理或是選擇的處理方法不正確,路基也會沉降;四是現(xiàn)階段我國公路工程的施工周期通常都是較短的,路基自然沉降的時間達(dá)不到要求,那么在這種情況下繼續(xù)進(jìn)行施工,也是是導(dǎo)致路基下沉的重要的原因之一;五是在施工的時候,土壤中的水分含量較高,就會導(dǎo)致壓實度不達(dá)標(biāo),這種情況,在后續(xù)公路的使用的時候也會出現(xiàn)沉降的情況;六是季節(jié)原因?qū)β坊┕さ挠绊懀热缯f在春季施工的時候,由于路基的硬度下降,這種情況也會導(dǎo)致路基的下沉;同樣,如果在霜凍天氣進(jìn)行施工,那么在填土過程中的水分就會隨之上移,從而導(dǎo)致路基出現(xiàn)凍脹的問題,那么在路基的后期使用過程中就會出現(xiàn)下沉的問題。
1.1.2 縱向裂縫問題
縱向裂縫問題是公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程當(dāng)中重要的質(zhì)量問題,導(dǎo)致這個問題的原因主要有以下幾個:一是,在公路路基建設(shè)的開始,如果填土的時候沒有填到足夠的寬度,就會導(dǎo)致中線的位移,之后再發(fā)現(xiàn)問題,為時已晚;二是,采取鑲邊的操作不當(dāng),施工人員在采取鑲邊的操作不當(dāng)時,沒有嚴(yán)格的按照工程本身的設(shè)計和要求進(jìn)行挖臺階或是分層碾壓作業(yè),這樣一來在公路竣工后,鑲邊就會出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致縱向裂縫的出現(xiàn);三是,植被或是軟基沒有徹底的得到清除,施工的現(xiàn)場還存在有淤泥等現(xiàn)象,那么在接下來的填土作業(yè)的時候就會導(dǎo)致路基的邊緣出現(xiàn)下沉,以至于導(dǎo)致縱向裂縫;四是,沒有嚴(yán)格按照要求進(jìn)行壓實作業(yè),比如說路基是處在半填和半挖的交界位置處,那么就一定要嚴(yán)格的遵照要求進(jìn)行壓實作業(yè),如果不按照要求做的話也會產(chǎn)生縱向裂縫。總體上來看出現(xiàn)縱向裂紋的主要原因
是路基的壓實度不夠。
1.2 公路路基工程施工中的質(zhì)量控制技術(shù)
1.2.1 路基質(zhì)量控制
(1)路基土的控制。自然土一般都會在公路路基的施工中使用,因而在路基填筑之后,我們要及時通過分析和測試的方法,對自然土的物理屬性進(jìn)行確定。通過大量的實驗我們知道這樣一個顧慮,那就是——土質(zhì)顆粒越細(xì)其所相應(yīng)的回彈模量較低,它的砂性土回彈模量也比較高。因此我們可以得出這樣一個結(jié)論,人們所講的砂性土都是較為良好的筑路材料。所以施工人員在對公路路基進(jìn)行施工的過程中,選取土場的時候,有必要必須選擇一些塑性指標(biāo)較小的土來進(jìn)行填筑。
(2)強(qiáng)度控制。在路基的建設(shè)工程過程中,我們通常會考慮連個數(shù)據(jù),一是壓實度,它可以有效地反應(yīng)出路基每一層的密實狀態(tài);二是,彎沉值,它可以反應(yīng)路基上部的整體輕度。當(dāng)壓實度和彎沉值都達(dá)到合格的要求的時候,那么這個時候路基的整體穩(wěn)定性、耐久性和強(qiáng)度才可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的條件。
1.2.2 路面工程質(zhì)量控制
路面工程質(zhì)量的控制主要是對基層平整度與瀝青路面平整度兩方面的控制。在施工的時候,要根據(jù)實際的施工情況控制好路面的平整度,對不同的基層進(jìn)行區(qū)別對待,選擇水泥類的穩(wěn)定材料,在終壓時間上要進(jìn)行較好的控制,如果一旦控制不好,就會使整個路面的強(qiáng)度產(chǎn)生變化,從而影響路面的平整度。瀝青混凝土面層平整度的控制。由于影響瀝青混凝土的因素較多,有溫度、施工接縫和基層的平整度等?;鶎悠秸葘γ鎸佑兄^大的影響,這主要是因為面層的松鋪的厚度不同,在壓實以后會出現(xiàn)壓實度不一的情況,在路面進(jìn)行一段時間的行車以后,整個平整度就會出現(xiàn)明顯的變化,出現(xiàn)路面下降的情況。因此,只有全面控制好基層的平整度,在瀝青混凝土的碾壓中,要對溫度進(jìn)行良好的控制,如果溫度過高就會造成路面產(chǎn)生裂縫,甚至推移的現(xiàn)象,這樣會嚴(yán)重影響整個路基的使用壽命和平整度,但是如果溫度較低的話,那么混合料的壓實就不能做到充實,由此可見,要對路基進(jìn)行有效的壓實,就必須在特定的溫度下和選擇合適的壓實方法才可以進(jìn)行,這樣才可以取得良好的壓實效果。
1.2.3 水破壞的控制
水的破壞對于整個工程的使用有著重要的作用,因為它不僅可以降低路基的整體的強(qiáng)度,而且當(dāng)遇到水溫較高的情況時,它還將造成整個瀝青出現(xiàn)剝落的情況,這也是公路在使用當(dāng)中所遇到的重要的質(zhì)量問題。高速公路對路堤的要求十分的高,因此它受到路基內(nèi)水害的影響不是十分的突出。但是它也會導(dǎo)致路面出現(xiàn)水下滲的情況,這種情況會引起路面結(jié)構(gòu)的破壞,影響公路的使用壽命。所以,施工人員在對路基路面進(jìn)行施工的時候,就要采用結(jié)合力較強(qiáng)的瀝青和堿性石料,同時,還必須考慮到耐磨性因素,我們可以采用礦粉添加到瀝青混合料中,以此來增加瀝青的粘合力。
表2 優(yōu)化結(jié)果對比表
1.2.4 爭取政府支持,加快養(yǎng)護(hù)體制改革
任何一項事業(yè)的發(fā)展,或是任何一樣改革的推進(jìn),都離不開政府的大力推進(jìn)。在公路建設(shè)的過程也是如此。目前在我國的一些發(fā)達(dá)地區(qū),城市公路的養(yǎng)護(hù)的工作取得了巨大的成就,但是這些成就的取得無疑不是因為政府的推動。如上海、吉林等城市的養(yǎng)護(hù)體制改革進(jìn)展較快的一個主要原因,就是因為政府的強(qiáng)有力的支持。把養(yǎng)護(hù)體制的改革由部門的行為轉(zhuǎn)變成政府的行為,無疑是公路養(yǎng)護(hù)事業(yè)發(fā)展的最為有效地途徑。所以,要加強(qiáng)公路體制改革的步伐,使養(yǎng)路的改革持續(xù)有效的進(jìn)行下去,同時相應(yīng)的取得一些成績,那么就不得不爭取得到政府的支持,給予養(yǎng)路企業(yè)、養(yǎng)路人員以相應(yīng)的扶持,有效的避免公路養(yǎng)路企業(yè)走彎路,推動公路養(yǎng)護(hù)市場的形成。
2.1 橋梁工程施工項目質(zhì)量控制的特點
橋梁工程是一項綜合性、復(fù)雜性的工程,它具有涉及面廣、生產(chǎn)流動性大、建設(shè)周期長、受自然條件影響大等特點,所以就質(zhì)量的管理和控制層面來說,它較其他工程更加難以控制,這主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
2.1.1 影響質(zhì)量的因素多
影響橋梁工程直接因素不但有設(shè)計、材料、機(jī)械、地形、地質(zhì)、水文、氣象等,還包括施工工藝、操作方法、技術(shù)措施、管理制度等管理因素。
2.1.2 容易產(chǎn)生質(zhì)量變異
橋梁工程不是工業(yè)產(chǎn)品,它沒有固定的自動線和流水線,也沒有相對固定和規(guī)范的生產(chǎn)工藝和相對完善的檢測技術(shù),同時它也沒有成套的生產(chǎn)設(shè)備和穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境,它更沒有相同系列規(guī)格和功能相同的產(chǎn)品;除此以外,它還受到各種因素的影響,諸如眾多的偶然性因素和系統(tǒng)性因素,由此可見,橋梁的建設(shè)很容易產(chǎn)生質(zhì)量的變異。比如說材料性能的不同,機(jī)械設(shè)備存在的正常的損壞和摩擦、操作的微不可見的變化、環(huán)境不知覺的變化等,這些問題都會引起偶然性因素的質(zhì)量的變化,當(dāng)我們使用的材料的規(guī)格種類出現(xiàn)錯誤的時候,施工的方法本身有問題的時候,操作程序不按規(guī)章不按程序的時候,機(jī)械故障、機(jī)械失靈的時候,設(shè)計計算失誤的時候,則均會引起系統(tǒng)性的質(zhì)量的變異,造成工作的質(zhì)量問題或者是事故。所以在施工的過程中,施工單位要嚴(yán)格防范出現(xiàn)的系統(tǒng)性因素的質(zhì)變,要想辦法把質(zhì)變控制在偶然發(fā)生的因素的范圍內(nèi)。
2.1.3 容易產(chǎn)生第一第二判斷錯誤
第二判斷錯誤的產(chǎn)生,是由于橋梁施工的工序繁多,硬件工程繁多,中間產(chǎn)品繁多,如果工作人員不能及時、有效的檢查材料的實質(zhì)問題,單單在事后檢查它的表面問題,這樣第二判斷錯誤就產(chǎn)生了。換句話說,就是容易將不合格的產(chǎn)品當(dāng)做合格的產(chǎn)品。從另一方面來講,如果檢測、檢查不認(rèn)真,儀表測量不準(zhǔn)確,讀書不當(dāng)?shù)脑?,那么第一判讀錯誤就隨之產(chǎn)生了,也就是說他們會將合格的產(chǎn)品當(dāng)做不合格的產(chǎn)品。因此質(zhì)量檢測人員應(yīng)該尤為注意,認(rèn)真驗收。
2.1.4 橋梁工程質(zhì)量檢測不能解體、拆卸
橋梁在其修建完成后,是不可能像其他產(chǎn)品那樣,把它再拆卸,再肢解來探測其內(nèi)部質(zhì)量,也不能重新更換哪些壞掉的零部件,就算后來發(fā)現(xiàn)了存在的一些質(zhì)量方面的問題,也不可能像針對其他工業(yè)產(chǎn)品那樣把它報廢,然后推到重來。
2.1.5 橋梁工程質(zhì)量要受投資進(jìn)度的制約
投資的進(jìn)度、投資的規(guī)模都會對橋梁施工的質(zhì)量產(chǎn)生影響。舉個例子來說,那些投資比較大、管理相對較好的項目,就算在搶進(jìn)度的情況下,他們的質(zhì)量也會非常的好,而對于那些投資少、管理差的項目,就算不搶進(jìn)度,它的質(zhì)量也不會好到哪兒去。由此可見,投資進(jìn)度在項目施工中對于項目的質(zhì)量影響有多大。
2.2 橋梁工程的質(zhì)量控制
2.2.1 樁基(橋臺橋墩等)施工時質(zhì)量控制
(1)精確測量。樁基(橋臺、橋墩等)的質(zhì)量好壞直接影響到橋梁質(zhì)量工程控制的質(zhì)量。這是因為樁基是橋梁的重要的承重結(jié)構(gòu),他對于橋梁的穩(wěn)定和運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。因此,工作人員在施工的過程中,不但要測量包括孔徑、垂直度、中心位置及防線的個性數(shù)據(jù),還要注意樁基在成孔后使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的檢測設(shè)備對孔徑和垂直度等數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測。
(2)注重外觀的美觀。橋梁的使用功能當(dāng)然是其最為重要的功能,但是我們也不能忽略了橋梁作為建筑物天生所具有的審美功能。因此,我們在橋梁的建造過程中要注意把它的使用功能和審美功能結(jié)合起來,要對橋梁的外觀美做到應(yīng)有的關(guān)注和重視。一般來說,橋梁的外觀主要會受到混凝土攪拌程度的影響,因此,在混凝土攪拌的過程中要特別重視對其質(zhì)量的管控。
2.2.2 支架、模板施工
在橋梁施工的過程中特別容易出現(xiàn)地基承載力較差的問題。這是由橋梁的選址一般都是選在離水較近的地方,有的甚至就在水庫的旁邊,并且地勢相對來說也比較復(fù)雜。因此在橋梁建設(shè)過程中要對這些情況有充分的考慮,可以采用砌漿砌塊石條基一一搭建落地鋼管支架的方法解決此問題。第一要通過精確的計算,第二要進(jìn)行嚴(yán)格的審核,第三才是實質(zhì)性的施工階段。
2.2.3 普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼絞線的施工
底模在安裝結(jié)束后,就必須進(jìn)行第一次的箱梁底板和腹板的鋼筋綁扎,底板和腹板的砼澆注完成、項板及翼板底模安裝好之后,在進(jìn)行頂板及翼板的鋼筋綁扎。鋼筋要在加工進(jìn)行加工,綁扎、安裝則要在現(xiàn)場進(jìn)行,并且采用軌道筋固定法固定預(yù)應(yīng)力孔道,確保圓順。
2.2.4 高墩臺施工的安全控制
高墩臺的安全控制概括起來主要包括幾方面:首先通過懸掛安全網(wǎng)和安全帶的配合使用,防止施工過程中不小心的墜落事故,因此首先,必須要求施工人員在施工的過程佩戴安全帶;其次通過安裝漏電保護(hù)器裝置來確保用電的安全;最后,要做好防洪工作,尤其是在雨季作業(yè)的時候,防洪工作必須要做好,所有進(jìn)入現(xiàn)場的施工人員,必須嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行操作,同時要安排專人進(jìn)行巡邏,發(fā)現(xiàn)問題要及時匯報,及時處理。
2.2.5 嚴(yán)格控制送樁的標(biāo)高
在橋梁的施工過程中,現(xiàn)場必須得建立事先設(shè)計好的、符合要求的送樁標(biāo)記(在規(guī)范內(nèi)樁標(biāo)高都是在某種程度上符合設(shè)計的要求,最大允許偏差在0.1m),以確保樁尖的高度是符合現(xiàn)場要求的。因此在橋梁的建設(shè)過程當(dāng)中,很多地方橋梁的樁基都是摩擦樁。有時有些設(shè)計師甚至?xí)扇?biāo)高和貫入度雙項控制的方法來進(jìn)行控制。
隨著社會的發(fā)展,施工單位的施工水平明顯的得到提高。工程的質(zhì)量也隨之得到了提高,這其中公路和橋梁在施工過程監(jiān)管與控制,是工程質(zhì)量得到明顯提高的主要原因。施工過程當(dāng)中質(zhì)量的控制最主要的就是,監(jiān)督和控制各施工單位按照科學(xué)的方法和各種操作規(guī)范進(jìn)行操作。綜上所述,質(zhì)量是一切工程的生命和靈魂,無論是公路還是橋梁,質(zhì)量都必須是放在第一位的!
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