公路橋梁施工過程中的技術(shù)管理與質(zhì)量控制措施

馬臨平

（上饒市德興公路事業(yè)發(fā)展中心，江西 上饒 334200）

0 引言

公路橋梁工程施工過程中應(yīng)用的施工技術(shù)較多，且由于全部施工過程均暴露在自然環(huán)境之中，故特別容易受到外界因素的影響。為了盡量延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命，保證通行安全，在施工期間需要制定完善的技術(shù)管理規(guī)程，盡量提高每一個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制水平。要達(dá)到上述目標(biāo)，需要先明確公路橋梁施工中存在的問題，進(jìn)而有針對(duì)性地制定技術(shù)管理規(guī)程。

1 公路橋梁施工過程中存在的問題

1.1 路橋裂縫問題

在公路橋梁工程中，裂縫是最常見的問題。大量實(shí)踐表明，路橋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的損傷與破壞幾乎都由裂縫引起。造成裂縫的原因有很多，但根據(jù)原理可以分為兩大類：其一，受外部荷載作用產(chǎn)生的裂縫——結(jié)構(gòu)性裂縫（亦稱受力裂縫）。這種裂縫的大小、分布情況與承受的外部荷載有關(guān)，出現(xiàn)這種裂縫說明路橋結(jié)構(gòu)實(shí)際承受的壓力大于其承載能力，或是存在其他問題。其二，不均勻變形引起的裂縫，即非結(jié)構(gòu)性裂縫。比如，在混凝土澆筑后凝固的過程中，因溫度變化等原因?qū)е缕涫湛s不均勻，使結(jié)構(gòu)變形受限，在內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)這種拉應(yīng)力超過混凝土體抗拉強(qiáng)度的最大值時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)混凝土裂縫?？傊芽p是公路橋梁中常見的病害，在施工期間必須對(duì)此重點(diǎn)防治，否則，路橋投入使用后，不僅會(huì)對(duì)過往車輛、行人的安全造成威脅，也會(huì)縮減自身壽命，會(huì)在多方面產(chǎn)生消極影響。

1.2 混凝土澆筑體氣泡、蜂窩等問題

在路橋施工中，混凝土構(gòu)件表面常常會(huì)出現(xiàn)氣泡、蜂窩麻面現(xiàn)象，會(huì)嚴(yán)重影響路橋的美觀性。主要原因：第一，材料方面?；炷僚渲浦校旨系暮枯^多（特別是葉片狀顆粒含量較多），細(xì)集料的含量較少，水泥用量較少，用水量較大。第二，施工方面。在混凝土澆筑施工環(huán)節(jié)，振搗不充分、不均勻，或鋼模板刷油脫模等，均可能導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)氣泡、蜂窩。具體原理：第一，材料方面。細(xì)集料較少而粗集料較多，必然導(dǎo)致粗集料之間的間隙無(wú)法被細(xì)集料填滿，出現(xiàn)空隙。在這種情況下，混凝土拌和料的密實(shí)程度自然難以達(dá)到預(yù)期要求，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土澆筑后生成氣泡。如果配制混凝土?xí)r加入較多的水而水泥用量偏少，則會(huì)降低各種集料之間的膠結(jié)效果，混合料中會(huì)混有大量的自由水。這些自由水會(huì)以“水泡”的形式存在于混凝土中?；炷馏w后續(xù)凝結(jié)后，自由水會(huì)蒸干，水泡便會(huì)變成氣泡。第二，施工方面。某些路橋工程中會(huì)使用鋼模板。為了方便后期脫模作業(yè)，施工人員會(huì)在鋼模板的表面刷一層油，以起到潤(rùn)滑的作用。但這層油具有一定的黏滯作用，會(huì)使鋼模板表面的水的活動(dòng)受到限制，進(jìn)而滯留在鋼模板表面并形成水泡，最后轉(zhuǎn)化為氣泡。

1.3 路橋整體結(jié)構(gòu)承壓力欠缺問題

路橋的整體穩(wěn)定性屬于核心質(zhì)量問題，若是無(wú)法達(dá)到預(yù)期結(jié)果，整個(gè)工程都可能被迫停止，將會(huì)造成巨大的損失。因此，在施工期間，必須重視路橋整體結(jié)構(gòu)的承壓?jiǎn)栴}，避免出現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)承壓力欠缺的情況。

2 公路橋梁施工過程中的技術(shù)管理要素

2.1 完善的技術(shù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

公路橋梁施工中的首要技術(shù)管理要素為完善的施工技術(shù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。由我國(guó)路橋集團(tuán)第一公路工程局編制，交通運(yùn)輸部批準(zhǔn)于2020年10月1日正式實(shí)施的《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 3650—2020），在原26 章內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加了“鋼混組合結(jié)構(gòu)（為新規(guī)范的第18 章）”內(nèi)容；在原有26 條規(guī)范術(shù)語(yǔ)的基礎(chǔ)上增加了4 條；對(duì)原有17 個(gè)附錄進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，重新整理成11 個(gè)附錄。不僅如此，新規(guī)范還對(duì)舊規(guī)范的章節(jié)編排和內(nèi)容等進(jìn)行了調(diào)整，如將舊規(guī)范第19 章的鋼橋相關(guān)內(nèi)容納入了新規(guī)范的第8 章鋼結(jié)構(gòu)工程等。施工設(shè)計(jì)人員、現(xiàn)場(chǎng)管理人員、監(jiān)理人員應(yīng)在新規(guī)范的統(tǒng)一指導(dǎo)下，對(duì)路橋工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行充分考量，編制出切實(shí)可行的路橋施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，做好技術(shù)交底工作，使所有參與施工的人員都能充分了解新技術(shù)、新要求，并嚴(yán)格遵照施工流程，在規(guī)定工期內(nèi)完成全部作業(yè)。

2.2 全方位規(guī)范各項(xiàng)施工技術(shù)的應(yīng)用流程

施工人員是否能夠嚴(yán)格按照各項(xiàng)施工流程進(jìn)行施工，施工現(xiàn)場(chǎng)是否具有足夠的安全生產(chǎn)保護(hù)措施，很大程度上決定工程整體質(zhì)量?；诖耍仨毎凑仗囟ǖ氖┕ち鞒坦芾砻恳粋€(gè)施工環(huán)節(jié)。圖1 為工程施工技術(shù)方案管理流程圖，圖2 為施工方案三級(jí)技術(shù)交底程序圖。

圖1 工程施工技術(shù)方案管理流程圖

圖2 施工方案三級(jí)技術(shù)交底程序圖

2.3 做好施工現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)監(jiān)督指導(dǎo)工作

以公路橋梁工程中混凝土澆筑作業(yè)為例，分析施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)工作的主要內(nèi)容。

第一，混凝土供應(yīng)方面。選擇信譽(yù)好的商品混凝土供應(yīng)廠家，提前完成混凝土試配工作。與商品混凝土廠家簽訂的供貨合同中，應(yīng)詳細(xì)注明工程名稱、地點(diǎn)、使用時(shí)間、小時(shí)供應(yīng)量，混凝土強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B等級(jí)、坍落度、原材料品種、規(guī)格、用量，外加劑與摻和料品種、摻量要求、混凝土澆筑方式等。如果需要現(xiàn)場(chǎng)拌和混凝土，應(yīng)按照表1 所示內(nèi)容選擇各項(xiàng)原材料。

表1 路橋工程中混凝土配制原材料質(zhì)量要求一覽表

編號(hào) 1 2 3 4材料質(zhì)量要求備注水泥砂水施工中所使用的所有材料都應(yīng)具有出廠合格證，且必須經(jīng)復(fù)檢合格方可投入使用粗骨料應(yīng)選用強(qiáng)度充足的普通硅酸鹽水泥應(yīng)選用粒徑不超過2.5mm的中細(xì)砂應(yīng)使用pH值大于4或硫酸根離子含量小于1%的清水應(yīng)選擇骨料空隙率小、針片狀含量小、吸水率低的材料

第二，現(xiàn)階段，很多路橋工程使用的混凝土為商品混凝土，用于攤鋪路面的瀝青材料可能為SMA 改性瀝青，均由生產(chǎn)廠家制備完成后，直接運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)。在這些商品性質(zhì)的混凝土、瀝青材料等到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，技術(shù)人員及質(zhì)量控制人員應(yīng)及時(shí)進(jìn)行開盤鑒定及現(xiàn)場(chǎng)取樣工作，測(cè)試混凝土、瀝青材料的出罐溫度及坍落度。

可行性的技術(shù)方法為：

其一，取混凝土澆筑量或?yàn)r青攤鋪量20%～80%的對(duì)應(yīng)材料，完成標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊的配制。之后依據(jù)發(fā)貨單，逐車驗(yàn)收混凝土、瀝青材料從出站到澆筑地點(diǎn)的時(shí)間，依據(jù)商品混凝土、瀝青站試驗(yàn)室提供的試配結(jié)果，控制混凝土的澆筑時(shí)間和瀝青的攤鋪時(shí)間。凡超出規(guī)定時(shí)間的混凝土和瀝青，不允許在路橋工程中使用。

其二，安裝混凝土澆筑泵時(shí)，應(yīng)盡量保證泵管處于“長(zhǎng)且直”的狀態(tài)；如果需要將泵管轉(zhuǎn)彎，彎曲程度不能過大，且應(yīng)緩慢轉(zhuǎn)彎；應(yīng)保證泵管接頭處密封，以防止漏氣或阻塞；泵送混凝土之前，應(yīng)先泵送適量水泥漿，以起到潤(rùn)滑管道的作用。在泵送混凝土的過程中，若出現(xiàn)混凝土供應(yīng)量不足或設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，應(yīng)該降低泵壓力，減緩泵送速度，盡量保持泵送的連續(xù)性。在泵送混凝土的過程中，施工人員還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注料斗內(nèi)的情況——混凝土應(yīng)保持不低于料斗上口200mm 的高度。如果輸送管內(nèi)吸入空氣，應(yīng)立即執(zhí)行反泵操作，將混凝土吸至料斗中重新攪拌，將空氣全部排出，方可恢復(fù)混凝土送送作業(yè)。

3 提高公路橋梁施工過程中質(zhì)量控制水平的有效措施

3.1 鋼筋施工處理質(zhì)量控制要點(diǎn)

在公路橋梁工程中，鋼筋結(jié)構(gòu)是最重要的承重結(jié)構(gòu)，鋼筋是不可或缺的關(guān)鍵材料。相關(guān)資料表明，很多路橋工程施工單位在鋼筋施工環(huán)節(jié)未做好質(zhì)量控制工作，這會(huì)在很大程度上縮短路橋的整體壽命。路橋工程中最嚴(yán)重的鋼筋問題是銹蝕，這是因?yàn)椴糠咒摻顣?huì)長(zhǎng)時(shí)間暴露在自然環(huán)境中，不可避免地會(huì)接觸空氣中的水蒸氣、氧氣等，逐漸出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。為避免路橋鋼筋銹蝕，必須有效隔絕鋼筋與空氣（氧氣）、水同時(shí)接觸的渠道，即盡量避免鋼筋置身于潮濕的環(huán)境之中，使其處于相對(duì)干燥的環(huán)境之中?？蓮囊韵路矫嬷郑浩湟唬诼窐蜾摻钍┕て陂g，施工人員可以在鋼筋表面均勻涂抹一層具備防護(hù)功能的棕櫚油或其他具有防腐功能的試劑。通過這種方式，實(shí)現(xiàn)鋼筋與空氣的相互隔離，發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的概率會(huì)大大降低，腐蝕面積也會(huì)大大縮減。其二，在完成路橋工程鋼筋施工之后，施工人員應(yīng)對(duì)與自然環(huán)境有直接接觸的鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象的區(qū)域展開分析，確定具體的銹蝕原因，之后進(jìn)行無(wú)損修復(fù)作業(yè)——除銹、清潔，之后涂抹防腐試劑，增加一層保護(hù)層。

3.2 路橋防水工程施工期間的質(zhì)量控制要點(diǎn)

路橋工程的防水工作應(yīng)該遵循“預(yù)防、排空、截?cái)?、封堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，從而保證路橋結(jié)構(gòu)體、沿線多種營(yíng)運(yùn)設(shè)備均能長(zhǎng)期正常使用，為行車安全提供保障。具體而言，路橋防水工程可以設(shè)計(jì)成能夠?qū)Φ乇硭⒌叵滤M(jìn)行系統(tǒng)性處理的完整且通暢的防排水系統(tǒng)。預(yù)防是指路橋的襯砌層、防水層都應(yīng)具備一定的防水能力，避免地面積水通過防水層及襯砌結(jié)構(gòu)，滲透到路橋下層。排空是指在路橋結(jié)構(gòu)中設(shè)置通暢的排水設(shè)施，使從路面下滲，進(jìn)入襯砌層及路面結(jié)構(gòu)層的積水順著排水管道，及時(shí)被排放到路側(cè)邊溝等區(qū)域。截?cái)嗍侵羔槍?duì)某些無(wú)法通過常規(guī)防水層、襯砌層有效隔絕積水下滲的路橋沿線區(qū)域，設(shè)置截水溝、排水溝等，實(shí)現(xiàn)對(duì)積水、滲水的清除。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)有效填筑積水坑洼地，封閉滲漏點(diǎn)。封堵主要指針對(duì)的是通過隧道的路段，可采用注漿、噴涂、設(shè)置堵水墻等方式，將地下水圍堵在圍巖體內(nèi)，避免水滲漏。

不滲水。是指路面等結(jié)構(gòu)物的表面在未出現(xiàn)降雨、降雪的情況下，沒有表現(xiàn)出明顯的濕潤(rùn)痕跡。不積水，是指路面結(jié)構(gòu)底部、襯砌背后區(qū)段不產(chǎn)生積水。不凍結(jié)，是指排水溝處不出現(xiàn)水分凍結(jié)、凍脹、解凍等情況。因此，要根據(jù)工程實(shí)際情況，采取相應(yīng)的防水措施，達(dá)到相應(yīng)的防水目標(biāo)。如果是高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路，必須保證路面完全不滲水，在高速公路通行隧道的區(qū)段，應(yīng)確保隧道拱部、邊墻、設(shè)備箱洞等同樣不滲水。如果公路區(qū)段經(jīng)常發(fā)生凍害，則應(yīng)保證路段襯砌層不積水，并在排水溝處做好保暖措施，避免排水溝處積水凍結(jié)。

3.3 針對(duì)路橋裂縫、氣泡、蜂窩等問題的有效處理方法

針對(duì)路橋施工中容易出現(xiàn)的裂縫、氣泡、蜂窩等問題，可采取如下質(zhì)量控制方法：其一，在施工之前，技術(shù)人員必須對(duì)骨料、水泥、添加劑的堿含量等進(jìn)行嚴(yán)格控制，且做好防水隔離，這是效果最佳、最根本的預(yù)防措施。其二，針對(duì)已經(jīng)完成施工的路橋區(qū)段，如果發(fā)現(xiàn)裂縫、氣泡、蜂窩，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)，之后使用混凝土對(duì)毛細(xì)孔進(jìn)行封堵，務(wù)必隔絕水分或潮濕空氣浸入。此種方式能夠有效降低裂縫相關(guān)病害的發(fā)展速度。如果檢查發(fā)現(xiàn)裂縫等病害已經(jīng)十分嚴(yán)重，常規(guī)的維修加固措施效果不佳，要進(jìn)一步維護(hù)會(huì)耗費(fèi)極大的經(jīng)濟(jì)成本時(shí)，則應(yīng)拆除并重建。其三，在路橋混凝土結(jié)構(gòu)體凝固階段，施工人員既要關(guān)注外部環(huán)境溫度，又要測(cè)控混凝土結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部溫度，始終將內(nèi)外溫差控制在合理范圍，防止內(nèi)外溫差過大導(dǎo)致凝固均勻度不足、產(chǎn)生裂縫。

4 結(jié)語(yǔ)

在公路橋梁施工過程中，要保證工程整體質(zhì)量，必須從多個(gè)方面著手，制定完善的現(xiàn)場(chǎng)管控方案。技術(shù)方面，需要以完善的技術(shù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，做好對(duì)施工流程、施工操作的監(jiān)督等工作；質(zhì)量控制方面，需深化各項(xiàng)施工管理細(xì)節(jié)，圍繞常見問題提前制定應(yīng)對(duì)方案等。通過科學(xué)的管理與質(zhì)量控制措施，切實(shí)保證公路橋梁工程的整體施工質(zhì)量。