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摘要:公路中,橋梁的施工是個繁瑣的工程,一道橋梁的工程量并不是很大,但是具體工作卻比較多,除了在準備階段要除調查地形條件外,還要調查所要經過的道路情況,道路寬度、彎道半徑、路面狀況,以便解決重型機械進場的可能性。橋梁所需用到的材料有水泥、碎石、片石、鋼筋等,所用到的工具有攪拌機、發電機、模板等,這些材料得布置存放等問題都需要要解決,因此,有必要對高速公路橋梁施工中相關施工技術進行探討。
關鍵詞:公路橋梁;施工技術;質量控制;要點分析
前言
隨著我國經濟技術的快速發展,公路運輸能力也不斷提高,公路通車里程迅速增多,橋梁數量也隨之增加。橋梁施工管理的質量、安全問題是工程建設中最讓人關心的問題,質量管理與安全管理息息相關。以下就根據筆者幾年的工作經驗,探討公路橋梁施工中的施工技術。其中,筆者將數理統計方法應用在路橋施工質量控制中,效果明顯,希望的得到推廣。
1、橋梁施工中施工質量控制要點及措施
1.1 橋梁基底處理方面。公路橋梁施工中,施工機械進場后,由測量人員放出開挖基坑邊線、基頂邊線,放樣時,務必要求施工隊管工旁站在現場記認,測量人員務必要具體地清楚地交代樁位及數據,之后采用機械配合人工開挖的方式開挖基坑。開挖基坑時,需有試驗人員進行基地承載力試驗,如經觸探試驗測得基底地基承載力達不到設計要求時,則要對基底進行處理。
1.2 橋梁支架及蓋梁支架設計施工處理方面。就墩柱頂蓋梁現澆施工的支架型式而言,支架型式的選用,應結合現場設備及施工條件與蓋梁的高度而定,并考慮經濟成本盡量能就地取材。自落地支柱可采用鋼管、型鋼或門式架等,根據施工設備狀況及荷載經計算選用。
無論采用何種支架,施工時都應按計算撓度值設預拱度,并應搭設足夠寬度的操作面和周邊護欄。各種支架的護欄邊,都應滿掛密目安全網,以防止高空墜落。
1.3 有關施工進度控制方面。就具體施工情況而言,應根據竣工及交付使用的期限,科學地安排施工順序,要做到先地下后地上,先三通一平后施工。在這個過程中,要進行工程排隊,突出重點,攻克難關。
施工過程中,應全面考慮平衡人力、物力,盡量壓縮施工,做到均衡施工,自始至終掌握施工節奏,并充分考慮高速公路橋梁施工環境的不可遇見性。
1.4 橋梁的結構病害問題。橋梁結構必須具有足夠的強度,才能承受作用于其上的重力及其他各種附加力。同時,橋梁各部尺寸必須具有恰當大小,才能使其承受軸向壓力時不會喪失穩定性。由于材料強度的離散型、作用荷載的隨機性,從而導致公路橋梁在長期使用過程中產生結構病害。
造成這種現象的結果,主要是使混凝土結構大大降低了結構的嚴密性,其疏松的結構強度幾乎降低到最低點,在使用過程中其承受能力極大地減少,并且容易遭受腐蝕而造成重大的損傷,嚴重地降低了工程的承載力和耐用性。造成這種現象的原因大體有以下幾點:
①在施工時,不按照標準要求進行配比,施工工藝差,在操作上不按程序操作,隨機性調整時有發生。
②在澆筑混凝土后,進行振搗不規范,不均衡,使得振搗不足部位的結構疏松,不密實,在撤膜后容易出現蜂窩、麻面等現象;在振搗過多部位,骨料易下沉,混凝土漿泌于表面,混凝土體中間段(層)砂漿富集,易發生由表及里塑性裂縫和干縮裂縫。
③對混凝土模加工的精度不夠,或周轉次數多,導致局部變形漏洞,接縫不夠密封而漏漿,從而使骨料間隙無漿,干硬后形成稀疏狀蜂窩現象。
④從攪拌到澆筑之間的時間過長,混凝土水灰分發生離析,混凝土結構不密實,在澆筑時不加以振搗或振搗不均。
1.5 公路橋梁施工中預應力的應用。目前,國內外使用的預應力鋼材主要有預應力鋼筋、冷拉預應力鋼絲、矯直回火預應力鋼絲、低松弛預應力鋇絲、普通預應力鋼絞線和低松馳鋼絞線。作為預應力鋼材最新一代的低松弛鋼絞線由于其高效、經濟、施工方便,使建筑構件輕薄美觀的優點,已大量使用在世界各地最重要的建筑工程上。使用預應力鋼絞線至少可節省鋼材1/3以上,其經濟效益和社會效益是十分顯著的。
具體預應力體系的設計時,預應力混凝土橋梁預應力體系的設計通常采用OVM和XYM體系。該體系的頂板縱向鋼束均采用平豎彎曲相結合的空間曲線,集中錨固在腹板頂部承托上,底板鋼束則盡可能靠近齒板處錨固。這樣布束具有如下特點:首先,使預應力具有最大力臂,較大限度地發揮力學效應,同時由于布束接近腹板,預應力以較短的傳力路線分布在全截面上。其次,頂板束錨固在承托中,不需設置復雜的齒板構造,使箱梁尺寸完全由受力需要來控制設計。最后,頂、底板鋼束在平面上按同樣的S線型錨固于設計位置上,可以消除集中錨固點產生的橫向力。
2、施工質量控制過程中數理統計方法引入使用
就工程施工質量而言,工程質量的合格與否是通過試驗數據反映的,而這些數據往往是無序的、繁雜的,數理統計的方法可以幫助我們對這些數據進行分析、歸納,找出其中的偏差,分析產生這些偏差的原因,及時發現施工過程中存在的問題,為我們更好的控制工程質量提供最有效的依據,所以,數理統計方法在橋梁施工中是有一定的用武之地的。
2.1 質量控制圖的繪制。
為了簡單說明數理統計在施工質量控制中的應用,以下以某段高速公路瀝青混凝土下面層平整度檢測為例,簡單介紹數理統計在施工質量控制中的應用。
瀝青混凝土下面層施工完畢,段落待路面冷卻后,立即用連續式平整度儀進行檢測,根據測試結果繪制控制圖。
橫坐標表示測點樁號,縱坐標表示平整度值,紅線表示平整度的臨界值,依據施工技術指南中要求,下面層平整度要求小于1.3mm。可以隨時監控平整度的變化情況,通過測點的排列規律亦可發現平整度的波動是否異常。
2.2 因果關系圖的繪制。
根據質量存在的問題加以分析,找出其中的原因,按照原因的大小進行繪制因果圖,其因果圖的作圖步驟:①確定需要分析的質量特性(或結果),畫出主干線,即從左向右帶箭頭的線;②分析確定影響質量的大枝(大原因)、中枝(中原因)、小枝(小原因)、細枝(更小的原因),并按順序用箭頭逐個標注在圖上;③逐步分析找出關鍵性的原因并作出記號或文字加以說明。
2.3 各種問題的頻率高低分析。
通過數理統計方法,可以得相關指標不合格頻率與數據。通過對各處不合格的原因進行羅列,采用統計圖可以清楚地看見每種因素發生的大小。從而可以得出我們在具體施工工程中,對哪些方面的認識不足,進一步反映我們對此方面重視不夠,使我們在后續工作中不在出現同樣的錯誤。
通過數理統計方法將原本繁雜無序的數字歸納在一起,分析這些指標的發展規律,產生不合格的原因,使我們對某個段落乃施工全過程情況了如指掌,為高速公路施工質量控制帶來了很大方便。
3、結束語
在公路中,大量的橋梁在遠沒有達到預期使用壽命時,出現了影響正常使用的病害與劣化,特別是一些橋梁在只使用了幾年、甚至剛建成不久就出現嚴重的耐久性不足的問題,這也與施工質量低下有重要關系,這些施工上的缺陷雖然短期不會對橋梁的正常使用產生明顯的影響,但卻會對結構的長期耐久性產生非常不利的影響。因此,筆者就自己的經驗在這里就公路路橋施工中相關施工技術進行研究,提出了施工質量控制措施,望與同行一起切磋。
參考文獻:
[1]楊虎、鐘波等,應用數理統計,清華大學出版社
[2]交通部公路科學研究所,公路路基路面現場測試規程,人民交通出版社