農村公路簡支空心板橋梁鉸縫施工及質量管理研究

黃波

（鎮沅彝族哈尼族拉祜族自治縣農村公路管理段 云南鎮沅 666599）

改革開放以來，中國的基礎設施建設得到了快速的發展，城市內公路和高架橋的施工和質量管理已經日趨成熟，隨著脫貧攻堅口號的提出，目前國家已經非常重視農村的建設，要想快速推動農村發展，實現農村的脫貧和全面奔小康，良好便捷的交通則是一項非常重要的條件。國家現在每年都投入越來越多的資金用于農村公路的建設，那么如何將這些資金用到實處，高效率地建設好農村公路和橋梁，保證施工的安全性、交工后使用中的安全性，是當前農村基礎設施建設和打贏農村脫貧攻堅戰中的重要一環。本文以云南省普洱鎮沅縣為例，具體分析了簡支空心板橋梁的應用情況和鉸縫施工過程中的注意事項，并提出了質量管理的辦法，為農村公路橋梁建設提供參考。

1 背景介紹

1.1 我國農村公路的發展

我國當前公路橋梁的建設手段已經位于國際前列，隨著高速鐵路的貫通，城市間的交通越來越發達，但是鄉村的交通一直是之前遺留下來的短板問題。我國地幅遼闊，奇特的地形地貌甚多，而且在山區都坐落著很多村莊，交通的不便成為了阻礙農村發展的主要原因直接影響到了農民的收入。

我國鄉村公路目前主要存在問題有三點，分別是設計與施工現場不相符合、施工不精細、交通設備不完善，導致后續工程施工任務存在不同程度的困難。

（1）設計與施工現場不相符合：農村公路的設計圖紙和施工現場地形地貌差異性比較大，給施工進度及質量的保障帶來難度。

（2）施工不精細：施工過程中因施工單位忽略了一些細節，再加之各級參建單位施工技術不精。導致出現施工質量通病，例如空心板橋鉸縫處的施工，對后續養護及修復工作帶來很大的施工難度。

（3）交通設備不完善：農村公路周邊交通安全設施短缺或者與環境不符，例如連續彎道交通安全設施不完善，存在很大安全隱患。

本文主要從施工角度來分析如何提高農村公路空心板橋鉸縫的質量。

1.2 鎮沅縣情況介紹

鎮沅位于云南省西南部，地處于哀牢山、無量山和瀾滄江、恩樂江流域之間，境內山嶺綿延，江河、溝壑縱橫，夏秋多發洪澇，并且溫差大。鎮沅縣的地貌對當地公路的修建提出了很高的要求，首先要滿足時陡時緩的路況，并且在高原施工，對所用材料的質量要求也會變高，公路還要適應多變的氣候，夏季多雨，冬季又寒冷，同時也要滿足重型卡車對路面承載力的要求。

1.3 簡支空心板橋的發展

簡支橋梁是一種靜定結構，受力情況好，在設計過程中有明確的受力部位，適用于地形復雜多變的地方，因此在我國農村、山區等地方經濟而適用。空心板是在結構的中軸線部位進行掏空，不但減輕了道路橋梁本身的自重，還提高了道路橋梁的承載能力，提高了公路的抗彎、抗扭能力。并且空心板是提前預制的，在施工過程中進行拼裝，施工過程簡單，不但能提高施工效率還節約工程的成本[1]。

隨著空心板橋使用時間變長，必然會出現各種各樣的通病，鉸縫處的通病是最常見且影響的重要因素之一，如圖1 所示，是鉸接空心板的受力分析。當一塊空心板受壓后，其鉸縫處其承接作用向其他空心板傳遞力，鉸縫處起到了傳遞載荷的作用，因此在使用時經常被損害。

圖1 鉸接空心板橋受力分析

2 鉸縫施工

2.1 當前施工情況

簡支空心板橋結構結合了簡支橋梁和空心板結構的優點，近十幾年在我國公路建設中應用廣泛。圖2 展示了幾種比較常見的空心板橋損壞方式。其中鉸縫混凝土開裂、鉸縫嚴重滲水、空心板板間錯動都屬于鉸縫病害。在公路建設過程中，鉸縫施工工程量并不大，因此在很多技術水平差、監管不嚴格的施工隊中，鉸縫施工并沒有得到足夠的重視，往往被人們忽略，作為一個單項造價不高，但是屬于隱藏項目的鉸縫施工便成為了農村公路中的短板，在后期使用過程中蘊含著巨大的安全隱患[2]。

圖2 常見的空心板橋損壞方式

造成鉸縫損害的原因主要有計算理論、設計因素、施工因素、其它因素這四個方面。而現在的空心板鉸縫所傳遞縱向力，橫向力未經考慮范圍，而且很多公路設計機構還沒有足夠的設計能力，在后續仿真分析中沒有完善計算理論上的不足。其他因素例如超載車輛、地震等地理因素，對公路造成的損害。其中最主要也是最容易改善的是施工因素，這是由于施工隊在施工時對鉸縫部位不重視造成的，例如混凝土振搗不密實，澆筑不均勻，沒有對鉸縫接面進行鑿毛處理等。

2.2 可改進的地方

本文針對于上文所述的問題，對農村公路簡支空心板橋施工和鉸縫施工過程提出了以下幾種解決方法：

（1）在原材料的選擇方面，要建立更完整的管理體系，尤其在農村施工時對原材料的監管提高了難度。在選材時要使石料、水泥、鋼筋等滿足要求，做到針對不同的施工部位和工序，選擇適合的加工材料，不能因為操作的復雜性而在選材這一步驟上馬虎，尤其要注意對鉸縫部位填充細砂的選擇，尺寸和硬度都要適宜。除此之外，在操作過程中針對不同施工部位，要嚴格遵守相應的混凝土調制比例，不同用途的混凝土，調制要求是不一樣的，要做到公路建設的每一個步驟，都按照科學的計劃執行，尤其是鉸縫處的混凝土調制與灌注，不能因為鉸縫部位的隱藏性和施工量小而忽視，這樣可以從源頭解決問題，從根本出發來避免在后期出現鉸縫斷裂問題。

（2）加強對空心板結構的把控。空心板橋的設計，是整個加工過程的前提，在設計時要結合有限元分析和數值計算的方法，對空心板橋的結構進行完整的優化，避免出現空心板結構中出現局部應力過大、應力分配不合理的情況，在橫向和縱向上都合理調整載荷的分別。接下來，在空心板頂板和側板施工時，要注意鋼筋規格、數量和位置的控制，在焊接過程中避免出現錯焊、漏焊的現象，保證每個焊點都是滿焊的。并且各個部位都要有足夠的時間釋放應力，例如預應力鋼筋要在鋼筋強拉釋放八個小時后，才可以進行普通鋼筋的安裝工作。在空心板焊接和澆筑過程中不能忘記鉸縫的施工，要避免在等到空心板都已經澆筑結束后，才在中間插入上部空心板中的鉸縫連接筋，這會對整個結構造成硬性的不可逆的損失。

（3）加強對鉸縫面的連接處理。在進行鉸縫在空心板連接預留的過程中，不能只在空心板側面把鉸縫預埋鋼筋的空間鑿出來，還要注意在鉸縫連接面進行鑿毛處理，把連接面鑿成帶有毛刺的粗糙表面，鑿毛處理要露出空心板中的粗骨料，這樣有利于鉸縫與混凝土更好的黏合在一起，在光滑表面容易產生縫隙。鑿毛處理在施工過程中是經常被忽視的，可以使用專用的工具來提高鑿毛處理的效率，這樣也可以提高以后鉸縫的澆筑效率。

（4）重視鉸縫混凝土的制作和養生。為了避免鉸縫出現有一些鉸縫貼合但是有一些鉸縫存在縫隙的情況，在混凝土攪拌過程中要做到規范振搗，分層澆筑。并且從現有鉸縫破裂的情況來看，很多鉸縫處的破裂是由于混凝土不堅固導致的，因此在攪拌鉸縫處的混凝土時建議使用單獨的小型振搗器，使混凝土振搗均勻，避免混凝土澆筑不到位，而造成的混凝土內部松散不緊實，使鉸縫結構內存在縫隙，在以后的使用過程中鉸縫連接強度低，壽命短造成安全隱患。

在施工后期會有趕工情況發生，此時要禁止混凝土沒有養生就直接使用的情況發生，混凝土在收漿后要及時灑水保濕養生，并且至少要在養生7d 之后才可以進行其他的表面施工操作。注意在氣溫低或有雨水的情況下，要適當調整養生時間和養生條件。

3 施工質量管理

質量管理主要分三個階段：①施工前的設計和選材；②施工過程中的監管；③驗收和使用過程中的管理。

設計和選材是公路建設的基礎，要想保證使用的安全性，就必須在源頭進行嚴格的把控。公路的設計首先要結合農村實際情況，并且要完善農村公路建設管理辦法，綜合考慮到不同地區的不同地貌，和當地氣候條件、施工條件等，因地制宜建立一套完整的設計體系，爭取實現統一化管理。在原材料的選擇上也要完善相關制度，最好能做到就地取材，環境艱苦附近沒有可用資源，也堅決杜絕“對付”的情況發生，要保證選擇的原材料是可靠的，符合標準的。

施工過程中的管理，有關部門要對每一個施工的路段做到有詳細的登記在冊，了解施工進度，并且在每個關鍵時間點都要檢查到位，尤其像鉸縫施工這種有隱藏性且施工面積小的環節，如果忽略這一步驟，會對以后公路的使用造成不可逆轉的影響。

工程的驗收和使用過程中的管理。公路施工要做到分布驗收和整體驗收，每完成一個階段，就要進行驗收，在后續施工之前保證之前的施工是沒有問題的，并且做到標準統一規范化管理。除了在整個施工過程中進行質量管理外，農村公路的配套設備也要得到完善。由于農村文化水平有限，而且現在施工隊的質量還不能完全保證，因此農村公路的配套設施并沒有得到重視。首先要對村民進行交通知識的普及，現在農村還存在著沒有駕照的人，但是缺開車上路的現象，因此要讓村民都意識到交通安全的重要性并了解各種交通標識的含義。并且監管部門要定期抽查農村公路的配套設施使用情況，做到根據地理、氣候進行更換調整。

4 結語

本文以云南省鎮沅縣為背景，分析了當前農村公路建設的現狀，并且對目前使用廣泛的簡支空閑板橋公路的優點、存在的問題進行詳細分析，指出鉸縫施工過程中的重點問題，目前還沒有很明確可以解決鉸縫損害問題的辦法，只能從細節做起，在鉸縫施工過程中做到不馬虎，并且在質量管理驗收方面更加嚴格。