燕 鴻
小橋涵是為跨越小溝坎及路基橫向排水而設置的構造物,是路基工程的重要組成部分。在我國公路建設項目中,鋼筋混凝土小橋涵因形式簡單、易施工得到廣泛的應用。但是,隨著高速公路的不斷建設和發展,結構物的增多,粗制濫造的現象普遍存在,嚴重地影響了結構物的耐久性、美觀性及行車舒適性。
1.1.1 成因分析
地基承載力不均勻主要表現在四個方面:1)地基承載力不足,基礎又未進行相應處理;2)地基處理時換填深度與換填料的壓實未達到相應地基承載力要求;3)地基局部超挖,超挖后處理不得當;4)小橋涵涵底鋪砌與沉降縫處理不得當,有水滲入到基礎周邊的地基土中,造成基礎不均勻沉陷。
1.1.2 防治措施
為了預防地基承載力不均勻,在施工中應加強以下幾方面質量管理:基礎開挖后,應認真核驗地基原狀土質與設計是否一致,確定地基承載力;當地基承載力不夠時,應通過驗算確定安全的基礎換填深度與寬度。基礎換填料的選擇應是水穩好、承載力大的材料,分層填筑、灑水、碾壓、檢測,確保其密實度,地下水位高時,應采用明排水法降低水位,不能在水中進行基礎換填作業。對局部超挖的地基,地基為土類的可采用7.5 MPa~12.5 MPa砂漿找平,地基為巖石的采用基礎同標號混凝土澆筑。
1.2.1 成因分析
多數施工人員從圖紙上看,認為小橋涵基礎、臺身、臺帽的接觸面為一光滑面,施工中對基礎、臺身頂面混凝土進行了收光,基礎、臺身、臺帽成搭積木狀態壘砌,基礎與臺身、臺身與臺帽間整體性不足,抗剪切變形能力差,加之為方便蓋板吊裝作業,臺身未很好支撐就進行了臺背回填,在臺背土壓力的作用下,基礎與臺身間發生相對移位變形。
1.2.2 防治措施
小橋涵基礎、臺身、臺帽施工中,混凝土初凝前應在基礎、臺身頂層混凝土中設拉接石(石頭長30 cm、直徑15 cm,立埋,一半嵌入基礎,一半嵌入臺身)或連接鋼筋(鋼筋á12 mm以上,長度20 cm~30 cm,一半插入臺身,一半埋入臺帽),臺身、臺帽間應設連接鋼筋;或基礎、臺身混凝土終凝前,將基礎與臺身、臺身與臺帽接觸面混凝土拉毛。
1.3.1 成因分析
1)現場實際施工原因。按照《公路橋涵施工規范》,輕臺必須在安裝梁板后才可以進行臺背填土,且在梁板安裝前振動壓路機不得靠近臺身位置。但是在施工中由于某種原因,在梁板未安裝時就進行臺背填土,用振動壓路機靠近臺身碾壓,并且填土達到1 m~2 m后才進行梁板安裝。這種違規操作削弱臺身抵抗填土及振動壓路機產生的荷載效應的能力,已給臺身留下隱患。2)實際運營中的荷載原因。近年來,隨著經濟發展,交通流量增大,大型超載、超限車輛增多,遠遠大于設計荷載,荷載引起豎向壓力、沖擊力及臺后土壓力增大,從而引起臺身開裂。
1.3.2 防治措施
箱涵與輕型橋臺裂縫大部分屬于非荷載裂縫,雖然這些裂縫對結構的承載能力沒有直接影響,但是超限裂縫尤其是伴有堿蝕、滲水的裂縫影響了結構的耐久性,必須予以重視。通車多年的高速公路,多數橋涵基礎已基本穩定,因此,建議對存在超限裂縫的橋臺進行灌縫處理,對其他存在橋臺裂縫的橋涵,觀察其裂縫發展情況再進行治理。
1.4.1 成因分析
1)橫向裂縫。當蓋板頂覆土厚度不足50 cm,有重車通過或壓路機振動碾壓時、小橋與明涵的瀝青混合料鋪裝層采用振動碾壓時,均會造成蓋板底部出現橫向裂縫。2)縱向裂縫。造成該問題原因有:a.蓋板預制時主受力鋼筋的混凝土保護層厚度不夠;b.主受力鋼筋加工時,端頭彎起的長度不夠,彎起角度非直角,降低了主受力鋼筋端頭的錨固力;c.蓋板底模涂刷的隔離劑(廢機油等)浸染了主受力鋼筋,混凝土與主受力鋼筋間的握裹力降低。在動荷載反復作用下,蓋板底部就會出現沿主受力鋼筋的縱向裂縫。
1.4.2 防治措施
設計時要保證主受力鋼筋混凝土的保護層厚度及其斷頭的錨固力,防止隔離劑浸染主受力鋼筋。施工時要嚴格執行施工技術規范、嚴格控制蓋板頂土方或瀝青混合料鋪裝層碾壓工藝。對于暗涵,板頂50 cm厚范圍內填土宜采用小型機具、10 cm~15 cm厚分層夯實,50 cm~120 cm范圍內填土可用壓路機靜壓,填土厚度超過120 cm時可按常規路基土方進行施工;對于小橋、明涵,瀝青混合料鋪裝層碾壓應采用壓路機靜壓。
伸縮縫破壞主要由于以下原因造成的:1)交通量的增大,特別是重型車輛的不斷增多,對橋梁伸縮縫的車輛沖擊力明顯加大;2)設計方面的原因,如橋面板剛度不足,伸縮量計算不準確等;3)施工方面的原因,如在伸縮縫的施工中未嚴格按伸縮裝置的施工工藝和安裝工序進行施工。因此,施工單位必須嚴格按照設計圖紙提供的尺寸進行安裝,其安裝定位值應根據安裝時的溫度進行重新計算,同時對于廠家提供的伸縮縫要注意保護,防止發生變形和破損。
竹膠板作為一種模板的面板,在混凝土工程中被大量采用,特別是用于像橋臺等結構物上,除了有些竹膠板本身的質量有問題,絕大多數是由于在施工中使用不當造成的。普通竹膠板的厚度僅為1 cm~1.5 cm,用它直接來承受混凝土澆筑過程中產生的側壓力是遠遠不夠的,必須在其后面釘木板和木檀來加強,但是一些施工隊伍為了減少投入或方便施工,只在竹膠板后釘一層5 cm×5 cm的方木,而且間距達到了50 cm左右,這樣模板的整體剛度就很差,用這樣的模板來澆筑混凝土,成型后混凝土表面平整度極差,而且模板接縫錯臺比比皆是,最大的錯臺達到2 cm,嚴重地影響了結構物的外觀質量。所以在模板的選用過程中一定要經過嚴密的計算,保證強度、剛度和穩定性均達到要求才能使用。板梁的模板由于周轉次數較多,所以一般采用鋼模板,面板的厚度以不低于5 mm為宜,最好使用冷軋鋼板,這樣才能施工出內堅外美的優質混凝土,保證橋梁結構的整體質量。
在施工中要選擇正確的施工工藝來確保澆筑后混凝土的外觀質量,其中光潔度是很重要的一點。施工規范規定,若混凝土自高處傾落時,為防止離析,其自由傾落高度不宜超過2 m;超過2 m時,應采取溜管、溜槽或串筒輸送。但是在施工中,這一條很容易被忽視。如果不采取以上措施,在澆筑下部混凝土結構時,很容易將水泥漿液濺到模板上,對模板造成污染,這樣上部混凝土結構將出現起皮等缺陷。另外混凝土的拌合質量、水泥質量也是影響混凝土外觀質量的一個主要原因。目前生產水泥的廠家較多,拌和混凝土所用的水泥一般為普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥,而其個別小廠生產的水泥雖然技術指標能夠滿足要求,但其摻入的粉煤灰、火山灰等混合材料較多,對外觀質量起到負作用,所以應選擇大廠家生產的低堿水泥。另外不可用高標號水泥來配制低標號混凝土,否則水泥用量偏少將降低混凝土的和易性,對外觀特別是耐久性將產生不利的影響。
小橋涵是公路路基的重要組成部分,其施工質量決定著整個工程質量,但長期以來因其施工的簡易性得不到各方單位的重視,一些隱含問題常被忽略,導致施工質量得不到保證,上述小橋涵施工中的幾個問題及相應的防治措施可為小橋涵施工提供一些參考。
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