竇 磊
中鐵十六局集團第三工程有限公司(313000)
近年來,我國橋梁工程數(shù)量不斷增加,使橋梁的施工質量問題逐漸得到改善和提高。在橋梁建設中,混凝土是通常使用的建造方式。因其具有良好的耐火性,并且材料范圍廣、抗壓強度高,已成為最常見的工程原料之一。在工程建設中,由于混凝土工藝技術在施工中的廣泛使用,其出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,也已成為最普遍的問題。運營過程中過載引起的結構變形裂縫和混凝土在施工中應力不足引起的裂縫是其裂縫出現(xiàn)的主要原因。在橋梁使用中如果出現(xiàn)裂縫會影響鋼筋的松緊度,引起橋梁工程中潛在的安全隱患,危害人們的出行安全。
對于工程項目,施工人員在進行施工之前,要對現(xiàn)場的條件進行全面檢查。并在確保了基礎施工的質量后,才可以進行后續(xù)施工環(huán)節(jié)。在施工過程中,如果地基的施工質量存在問題,如地基不牢固,不僅會影響到工程的質量,甚至導致出現(xiàn)安全事故。多數(shù)情況下,基礎具有抵抗外部影響的能力,但如果基礎變形,其受到的應力作用超過了設計范圍地基發(fā)生變形后,橋梁的混凝土結構因為變形,其內部應力也會產生變化。如果橋梁所承受的力量超過其載荷范圍,將出現(xiàn)位錯現(xiàn)象,導致混凝土結構的開裂。在現(xiàn)場澆筑橋梁的過程中,通常會檢查土壤的承載能力。因此,減少工程裂縫的可能性,就要確保地基的質量,并達到有足夠的承載力。
如果施工人員在進行施工時,沒有選擇合適的施工技術,不僅會影響項目施工的效率,而且在橋梁工程的施工中,容易造成質量不合格而產生裂縫。對于不同的施工工藝,引起的裂縫也不同。根據(jù)工程的施工情況,同時結合發(fā)生裂縫的位置和深度,在橋梁施工中產生裂縫的原因有以下方面:①由于混凝土的保護層相對較厚,使結構隨著強度的降低而減小。導致在拉伸的鋼筋垂直方向上形成裂紋;②混凝土的振動過程不符合相關標準。在混凝土振動不充分的情況下,混凝土的光滑度和密封性不夠。在結構內部會出現(xiàn)空隙和蜂窩的現(xiàn)象,最終導致橋梁工程質量不合格,形成裂縫;③在工人澆筑混凝土期間,速度相對較快,混凝土的流速降低,最后因為混凝土沒有沉淀而導致橋梁的開裂。
在建筑項目施工中,溫度因素會在一定程度上影響混凝土澆筑質量,橋梁建筑項目也是一樣。當混凝土施工時其內部和外部之間的溫差太大時,會發(fā)生溫度裂縫。特別是大體積混凝土的澆筑工程,由于澆筑的體積大,不易消散其內部的水化熱,使混凝土的內部溫度升高,與混凝土表面產生較大的溫差。內部應力和外部應力的作用下,使結構發(fā)生一定程度的變形,最終導致出現(xiàn)裂縫。而且溫度的變化也會影響混凝土的壓縮性能,使整個橋梁的承受力降低,所以也減少了橋梁實際的使用壽命。
在橋梁施工中,主要使用的建筑材料是混凝土,因此工程師在設計混凝土比例時,要嚴格按照施工規(guī)范的要求進行。在實際操作中,施工人員使用的材料質量和比例,將直接影響橋梁的工程質量。不僅如此,有的建筑單位過于重視其經濟利益,在工程建設過程使用質量和成本比較低的混凝土材料,以增加建筑單位的經濟收益。但是這給工程質量埋下嚴重的安全隱患,導致工程無法達到建造標準。橋梁在實際使用過程中容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,縮短了橋梁正常的使用壽命。此外施工單位在施工中,使用不合格的工程材料會影響其在工程行業(yè)內的良好信譽和口碑。
如今,施工單位的許多人員的業(yè)務能力都不是很專業(yè),很多建筑工人都是臨時找來的農民工,在這樣的施工環(huán)境背景下,難以保證工程項目施工質量和效率。還有一些施工人員缺乏責任感,質量意識較低,導致橋梁容易出現(xiàn)裂縫等質量事故[1]。
2.1.1 采購過程中,必須注意材料的質量
在橋梁工程施工時,混凝土拌合料中最關鍵的原材料是水泥,因此水泥質量直接影響混凝土施工的質量。因此首先在水泥的采購過程中,采購員工不僅要注意水泥價格,更要注意選擇符合項目施工標準的優(yōu)質水泥,以保證施工中混凝土的質量合格。另外,由于混凝土容易受溫度的影響,因此技術人員可以選擇低水化熱反應的水泥品種。因為低溫水泥的性能,可以有效防范并降低水化熱產生的溫度對混凝土強度的影響。同時,相關技術人員還可以使用強度等級更高的水泥,用來改善和提升混凝土結構的質量,同時有效延長橋梁的正常使用壽命[2]。
2.1.2 科學合理的確定混凝土比例,確保滿足橋梁施工強度要求
在混凝土凝結固化的過程中,操作人員要根據(jù)工程設計,首先了解橋梁的實際荷載能力,然后根據(jù)工程結構的抗拉強度等要求,科學合理的確定混凝土中各種材料比例,保證混凝土的正常施工。比如水、骨科的使用量,會影響混凝土的塌落度,給混凝土的澆筑過程造成困難,并直接影響結構的強度。因此,橋梁施工過程中,必須通過合理控制混合材料的比例,提高橋梁的整體工程質量。
2.1.3 外加劑的選擇和控制應符合相關混凝土施工要求
在混凝土工程中,施工人員要根據(jù)工程情況,注意選擇合適的外加劑以改善混凝土的性能。因為添加劑不僅增加混凝土的可塑性,還可以地提高其的抗拉性能,減少橋梁項目使用過程中出現(xiàn)質量裂縫的可能性,改善工程的整體質量[3]。
2.1.4 合理增加橋梁施工中的埋件
在施工中合理地添加預埋件,不僅可以提高混凝土結構的抗裂性和強度,同時還可以減少其出現(xiàn)開裂的可能性。如對于項目基礎的受力比較大的位置,添加鋼筋和其他結構組件,以增加這些特殊受力位置的混凝土的抗裂性能。此外,對于一些容易產生裂縫的施工位置,施工單位也可以在其中安裝傳感器。其不僅可以準確的測量該位置承受負載和應力情況,而且當結構出現(xiàn)質量問題時,傳感器同時也會發(fā)出警報,提醒施工人員對發(fā)生質量問題的部分進行處理,以達到防止工程出現(xiàn)破裂的目的。施工單位須注意定期組織施工人員進行相應的技術培訓活動,以提高現(xiàn)場施工人員的實際操作技術水平[4]。
1)混凝土攪拌時使用冷水可以有效降低混凝土澆筑過程中,內部溫度升高對混凝土質量的影響程度,從而達到防止工程裂縫的目的,嚴格控制施工溫差可以有效防止因溫度原因產生工程裂縫。
2)如果在混凝土澆筑過程中,施工環(huán)境的溫度相對較高,施工人員應減少混凝土澆筑的厚度,增加其澆筑次數(shù),以實現(xiàn)對結構的有效散熱。
3)施工人員可以預先配置冷水管,并確?;炷猎诶渌h(huán)境中連續(xù)運輸,實現(xiàn)降低混凝土內部的溫度的效果。因此混凝土內部和外部溫度之間的差異將減小。
4)在開始進行混凝土施工作業(yè)之前,施工人員要盡量選擇合適溫度或季節(jié)來完成混凝土的澆筑工作。如混凝土施工最好的季節(jié)是春季和秋季。如果橋梁工程要在夏季進行施工,施工人員必須根據(jù)現(xiàn)場情況,采取相應的冷卻保護措施,確保整個項目的施工順利進行。
5)當混凝土工程澆筑完成后,現(xiàn)場施工作業(yè)人員,應及時對混凝土結構進行科學的涂覆和養(yǎng)護,加快混凝土強度的進展,避免由于惡劣天氣的影響,引起的混凝土結構的異常收縮或產生裂縫[5]。
2.3.1 加強施工單位相關人員的施工質量意識和綜合素質
在原材料采購中,采購人員的業(yè)務能力將直接影響工程材料的質量。因此,要確保在工程中使用優(yōu)質的原材料,首先要做的工作就是提高相關人員的質量意識和綜合素質。①公司可以定期舉辦,以提高施工質量意識為主題的講座,使全體施工人員了解工程材料,在建筑項目中的重要性;②對于質量管理人員來說,也要提高其業(yè)務知識水平,以確保管理人員的任務都能得到科學嚴謹?shù)膶嵤?,確保其管理工作的有效性;③定期要選拔部分優(yōu)秀的工人,并給予適當?shù)奈镔|獎勵,對于有些工作表現(xiàn)不佳甚至違規(guī)作業(yè)的施工人員,可以給以適當?shù)奶幜P。這樣,不僅能提高員工的工作技能,而且還能提升施工人員的工作積極性[6]。
2.3.2 對建筑材料進行質量測試
購買建筑材料之后,技術管理人員應對相關材料進行檢查。其內容包括材料的質量和實際性能指標。當建筑材料滿足建筑標準后才能進行工程中的使用。此外,在施工過程中,還應注意對一些工程重點部件的施工質量進行專項檢查,以確保其施工質量和強度符合施工要求,確保橋梁的工程質量。由于橋梁工程的施工量很大,其建筑材料使用的范圍也比較廣,因此各種材料的管理難度也會更大?;诖?,管理人員要根據(jù)實際現(xiàn)場條件和材料特性,建立科學的材料管理體系。以減少工程材料在采購、使用、儲存等環(huán)節(jié)的管理難度,為工程項目管理提供明確的標準[7]。
在平坦地段,進行連續(xù)箱梁施工,立柱之間應設置剪刀撐。頂部應設置調節(jié)器,用以預防壓后的沉降值,并需滿足設計標高的要求。為了避免支架的不均勻,如支架處為承載力較差的軟基,需先清除淤泥,并分層回填至承臺頂標高;采用跨越式支架時,利用橋梁墩臺的承臺作為支架的基礎。采用臨時擴大基礎或混凝土護筒基礎。為了消除施工荷載后基礎產生的彈性和塑性變形,支架需用與箱梁相應的重量來進行預壓。對于地基條件變化大的地段,必須進行全程預壓。對于施工支架的拆架要予以高度重視,工期如果不太緊張,可適時安排拆除時間。應該在規(guī)定的混凝土容許溫差范圍內拆除模板,及時進行保溫養(yǎng)護。為了避免造成混凝土溫差過大,外模拆除后需要留出一定的保溫時間,不得立即噴水養(yǎng)護。
在橋梁工程施工過程中,管理人員應特別注意工程裂縫的問題,以提高工程項目整體施工質量。要加強對橋梁施工過程的管理,嚴格控制現(xiàn)場環(huán)境的溫度變化,不斷提高施工人員的專業(yè)技能水平,以最大限度地預防和減少橋梁工程開裂的可能性,提高混凝土工程施工過程中的穩(wěn)定性和安全性,促進我國橋梁建筑工程的健康長期發(fā)展。