论文部分内容阅读
【摘 要】 本文对城市桥梁施工中常出现的质量问题及其成因进行了分析，重点对如何加强城市桥梁施工过程的质量管理进行了阐述。
【关键词】 城市桥梁；问题；成因分析；质量管理
随着我国经济的迅猛发展，城市桥梁建设在我国交通建设中占据着越来越重要的地位，其建设质量直接影响到我国城市交通线路的安全和正常运行。城市桥梁施工过程的特殊性决定必须对其施工质量进行管理和控制，这不仅关系到国家经济建设的发展，也关系到人民生命财产的安全。
一、城市桥梁施工中常出现的质量问题及其成因分析
1、桥梁混凝土施工中常出现的质量问题
1.1 混凝土裂缝
混凝土出现裂缝的原因很多，一般主要有以下几点情况：
第一，混凝土原材料质量差。
第二，在施工时，对混凝土的配合比不规范，随意性大，单凭经验不按标准规定进行配比操作。
第三，在浇筑灌浆过程中，对混凝土的振捣过猛或不足，使混凝土结构整体不均匀，局部骨料沉塌，混凝土干膜后出现蜂窝、麻面状。
第四，在混凝土浇筑后，由于混凝土在水化热自干过程中受到混凝土结构不均衡的预应力制约而形成裂缝。
第五，在混凝土浇筑后，由于混凝土在养护上不及时，养护工作不细致或因工期等原因致使混凝土未到养护期而放弃养护，导致混凝土表面开裂。
1.2 混凝土局部蜂窝、麻面和气泡现象的出现
造成这种现象的原因大体有以下几点：
第一，在施工时，不按照标准要求进行配比，施工工艺差，在操作上不按程序操作，随机性调整时有发生。
第二，在浇筑混凝土后，进行振捣不规范，不均衡，使得振捣不足部位的结构疏松，不密实，在撤膜后容易出现蜂窝、麻面等现象；在振捣过多部位，骨料易下沉，混凝土浆泌于表面，混凝土体中间段（层）砂浆富集，易发生由表及里塑性裂缝和干缩裂缝。
第三，对混凝土模加工的精度不够，或周转次数多，导致局部变形漏洞，接缝不够密封而漏浆，从而使骨料间隙无浆，干硬后形成稀疏状蜂窝现象。
第四，从搅拌到浇筑之间的时间过长，混凝土水灰分发生离析，混凝土结构不密实，在浇筑时不加以振捣或振捣不均。
混凝土局部蜂窝、麻面和气泡会大大降低混凝土结构的严密性，其疏松的结构致使强度几乎降低到最低点，在使用过程中其承受能力极大地减少，并且容易遭受腐蚀而造成重大的损伤，严重地降低了工程的承载力和耐用性。
2、桥梁施工中预应力的应用中存在的问题
为保证工程质量，节约工程造价，城市桥梁多采用预应力结构。目前国内外使用的预应力钢材主要有预应力钢筋、冷拉预应力钢丝和低松驰钢绞线等。作为预应力钢材最新一代的低松弛钢绞线由于其高效、经济、施工方便，使建筑构件轻薄美观的优点，已大量使用在世界各地最重要的建筑工程上。使用预应力钢绞线至少可节省钢材1/3以上，其经济效益和社会效益是十分显著的。
2.1 预应力结构砼开始张拉的时间问题
为提高预应力混凝土的早期强度，近几年通过掺加早强剂的方法，一般浇注砼3d后就开始张拉预应力，然而由于砼強度增长需要一定的时间，而且强度和弹性模量增长是不同步的，强度增长快，弹性模量长慢，早期砼变形大，过早张拉预应力会使预应力损失增加，导致桥梁承载力不足，而出现众多裂缝病害。
2.2 预应力张拉的检查
预应力张拉前对混凝土构件进行检查，外观尺寸必须符合质量要求，张拉前必须进行管道摩阻损失测试试验，张拉时混凝土的强度应满足设计要求，对于张拉前发生断裂或滑脱的钢韧必须予以更换。用于预应力钢束张拉的设备必须经过标定，各种材料均符合有关规范规程的要求，整个张拉端锚固体系采用生产厂家整体配套产品，不得自行加工。
2.3 预应力体系的设计
预应力混凝土桥梁预应力体系的设计通常采用OVM和XYM体系。该体系的顶板纵向钢束均采用平竖弯曲相结合的空间曲线，集中锚固在腹板顶部承托上，底板钢束则尽可能靠近齿板处锚固。这样布束具有如下特点：
首先，使预应力具有最大力臂，较大限度地发挥力学效应，同时由于布束接近腹板，预应力以较短的传力路线分布在全截面上。其次，顶板束锚固在承托中，不需设置复杂的齿板构造，使箱梁尺寸完全由受力需要来控制设计。最后，顶、底板钢束在平面上按同样的S线型锚固于设计位置上，可以消除集中锚固点产生的横向力。
2.4 预应力孔道压浆质量的问题
预应力孔道压浆有两个重要作用：一是保护预应力筋不被锈蚀；二是保证预力筋和结构共同工作；然而实际工程中预应力孔道的压浆不饱满、不密实、漏浆和漏灌现象十分普遍，已成为预应力结构的通病。其主要原因除了施工单位对孔道压浆工序不够重视外，目前的压浆工艺、留孔质量、浆体配置等也存在一定问题。
3、桥梁的结构病害问题
桥梁结构必须具有足够的强度，才能承受作用于其上的重力及其他各种附加力；同时，桥梁各部尺寸必须具有恰当大小，才能使其承受轴向压力时不会丧失稳定性。由于材料强度的离散型、作用荷载的随机性，从而导致城市桥梁在长期使用过程中产生结构病害。
二、加强城市桥梁施工过程的质量管理
1、应重视结构的耐久性问题
桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化，既影响了使用又增大了经济损失。
2、加强混凝土质量管理
首先，施工单位要严格按照国家建材标准采购材料，并由始至终地保证水泥材料的质量稳定、不变质，对于大体积混凝土，要采用水热化低的水泥；其次，在施工过程中，施工工人必须按照强度等级、抗渗等级配比混凝土，还要充分控制好混凝土入模时的温度，进行分层浇筑以及设计合理的养护措施，通过在混凝土表面覆盖草席、草帘等确保降低温度应力，避免混凝土出现温度裂缝；再次，在浇筑混凝土时一定要振捣充分，尤其是腹板内预应力管道比较集中的地方更要做到不欠振、不漏振，确保混凝土浇筑密实。
3、充分重视桥梁的超载问题
汽车超载主要有三种情况；其一是早期修建的老桥超龄负载运营；其二是桥梁通行的车流量超过原设计；另一种是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加；后者是车辆使用者违法超载营运，后两种超载现象在我国城市运输中较为普遍。桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。
4、加强桥梁结构质量管理
首先，施工单位要仔细精确地做好测量工作，放线定位工作要做到准确无误，不能出现丝毫偏差。在桥墩、桥台施工完成后，要将桥梁的平面位置完全确定下来；其次，由于桥梁结构形式很多，施工工序和技术较复杂，要求的施工工艺较精确，因此，施工单位必须严格按照设计图纸进行施工，从混凝土的振捣、养生、到预应力的张拉等都要严格管理和控制，以确保桥梁结构的承载能力；再次，还要着重注意桥梁外观的美观平滑，不能出现由于施工手段的缺陷或混凝土振捣不均而引起的外观质量欠缺。
三、结束语
在城市桥梁建设工程中，质量直接关系着整个工程的成败得失。确保城市桥梁施工过程的质量以及施工安全虽然是一项艰巨、复杂的系统工程，绝对不可以掉以轻心。在城市桥梁的施工质量管理中一定要坚持标本兼治的原则，如此才能将城市桥梁工程质量管理引上良性循环的发展轨道上来。
参考文献
[1] 《城市桥梁设计规范》 （CJJ 11-2011）
[2] 《公路与桥梁施工技术规范》 （JTGJF50-2011）
【关键词】 城市桥梁；问题；成因分析；质量管理
随着我国经济的迅猛发展，城市桥梁建设在我国交通建设中占据着越来越重要的地位，其建设质量直接影响到我国城市交通线路的安全和正常运行。城市桥梁施工过程的特殊性决定必须对其施工质量进行管理和控制，这不仅关系到国家经济建设的发展，也关系到人民生命财产的安全。
一、城市桥梁施工中常出现的质量问题及其成因分析
1、桥梁混凝土施工中常出现的质量问题
1.1 混凝土裂缝
混凝土出现裂缝的原因很多，一般主要有以下几点情况：
第一，混凝土原材料质量差。
第二，在施工时，对混凝土的配合比不规范，随意性大，单凭经验不按标准规定进行配比操作。
第三，在浇筑灌浆过程中，对混凝土的振捣过猛或不足，使混凝土结构整体不均匀，局部骨料沉塌，混凝土干膜后出现蜂窝、麻面状。
第四，在混凝土浇筑后，由于混凝土在水化热自干过程中受到混凝土结构不均衡的预应力制约而形成裂缝。
第五，在混凝土浇筑后，由于混凝土在养护上不及时，养护工作不细致或因工期等原因致使混凝土未到养护期而放弃养护，导致混凝土表面开裂。
1.2 混凝土局部蜂窝、麻面和气泡现象的出现
造成这种现象的原因大体有以下几点：
第一，在施工时，不按照标准要求进行配比，施工工艺差，在操作上不按程序操作，随机性调整时有发生。
第二，在浇筑混凝土后，进行振捣不规范，不均衡，使得振捣不足部位的结构疏松，不密实，在撤膜后容易出现蜂窝、麻面等现象；在振捣过多部位，骨料易下沉，混凝土浆泌于表面，混凝土体中间段（层）砂浆富集，易发生由表及里塑性裂缝和干缩裂缝。
第三，对混凝土模加工的精度不够，或周转次数多，导致局部变形漏洞，接缝不够密封而漏浆，从而使骨料间隙无浆，干硬后形成稀疏状蜂窝现象。
第四，从搅拌到浇筑之间的时间过长，混凝土水灰分发生离析，混凝土结构不密实，在浇筑时不加以振捣或振捣不均。
混凝土局部蜂窝、麻面和气泡会大大降低混凝土结构的严密性，其疏松的结构致使强度几乎降低到最低点，在使用过程中其承受能力极大地减少，并且容易遭受腐蚀而造成重大的损伤，严重地降低了工程的承载力和耐用性。
2、桥梁施工中预应力的应用中存在的问题
为保证工程质量，节约工程造价，城市桥梁多采用预应力结构。目前国内外使用的预应力钢材主要有预应力钢筋、冷拉预应力钢丝和低松驰钢绞线等。作为预应力钢材最新一代的低松弛钢绞线由于其高效、经济、施工方便，使建筑构件轻薄美观的优点，已大量使用在世界各地最重要的建筑工程上。使用预应力钢绞线至少可节省钢材1/3以上，其经济效益和社会效益是十分显著的。
2.1 预应力结构砼开始张拉的时间问题
为提高预应力混凝土的早期强度，近几年通过掺加早强剂的方法，一般浇注砼3d后就开始张拉预应力，然而由于砼強度增长需要一定的时间，而且强度和弹性模量增长是不同步的，强度增长快，弹性模量长慢，早期砼变形大，过早张拉预应力会使预应力损失增加，导致桥梁承载力不足，而出现众多裂缝病害。
2.2 预应力张拉的检查
预应力张拉前对混凝土构件进行检查，外观尺寸必须符合质量要求，张拉前必须进行管道摩阻损失测试试验，张拉时混凝土的强度应满足设计要求，对于张拉前发生断裂或滑脱的钢韧必须予以更换。用于预应力钢束张拉的设备必须经过标定，各种材料均符合有关规范规程的要求，整个张拉端锚固体系采用生产厂家整体配套产品，不得自行加工。
2.3 预应力体系的设计
预应力混凝土桥梁预应力体系的设计通常采用OVM和XYM体系。该体系的顶板纵向钢束均采用平竖弯曲相结合的空间曲线，集中锚固在腹板顶部承托上，底板钢束则尽可能靠近齿板处锚固。这样布束具有如下特点：
首先，使预应力具有最大力臂，较大限度地发挥力学效应，同时由于布束接近腹板，预应力以较短的传力路线分布在全截面上。其次，顶板束锚固在承托中，不需设置复杂的齿板构造，使箱梁尺寸完全由受力需要来控制设计。最后，顶、底板钢束在平面上按同样的S线型锚固于设计位置上，可以消除集中锚固点产生的横向力。
2.4 预应力孔道压浆质量的问题
预应力孔道压浆有两个重要作用：一是保护预应力筋不被锈蚀；二是保证预力筋和结构共同工作；然而实际工程中预应力孔道的压浆不饱满、不密实、漏浆和漏灌现象十分普遍，已成为预应力结构的通病。其主要原因除了施工单位对孔道压浆工序不够重视外，目前的压浆工艺、留孔质量、浆体配置等也存在一定问题。
3、桥梁的结构病害问题
桥梁结构必须具有足够的强度，才能承受作用于其上的重力及其他各种附加力；同时，桥梁各部尺寸必须具有恰当大小，才能使其承受轴向压力时不会丧失稳定性。由于材料强度的离散型、作用荷载的随机性，从而导致城市桥梁在长期使用过程中产生结构病害。
二、加强城市桥梁施工过程的质量管理
1、应重视结构的耐久性问题
桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化，既影响了使用又增大了经济损失。
2、加强混凝土质量管理
首先，施工单位要严格按照国家建材标准采购材料，并由始至终地保证水泥材料的质量稳定、不变质，对于大体积混凝土，要采用水热化低的水泥；其次，在施工过程中，施工工人必须按照强度等级、抗渗等级配比混凝土，还要充分控制好混凝土入模时的温度，进行分层浇筑以及设计合理的养护措施，通过在混凝土表面覆盖草席、草帘等确保降低温度应力，避免混凝土出现温度裂缝；再次，在浇筑混凝土时一定要振捣充分，尤其是腹板内预应力管道比较集中的地方更要做到不欠振、不漏振，确保混凝土浇筑密实。
3、充分重视桥梁的超载问题
汽车超载主要有三种情况；其一是早期修建的老桥超龄负载运营；其二是桥梁通行的车流量超过原设计；另一种是车辆违规超载。前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加；后者是车辆使用者违法超载营运，后两种超载现象在我国城市运输中较为普遍。桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。
4、加强桥梁结构质量管理
首先，施工单位要仔细精确地做好测量工作，放线定位工作要做到准确无误，不能出现丝毫偏差。在桥墩、桥台施工完成后，要将桥梁的平面位置完全确定下来；其次，由于桥梁结构形式很多，施工工序和技术较复杂，要求的施工工艺较精确，因此，施工单位必须严格按照设计图纸进行施工，从混凝土的振捣、养生、到预应力的张拉等都要严格管理和控制，以确保桥梁结构的承载能力；再次，还要着重注意桥梁外观的美观平滑，不能出现由于施工手段的缺陷或混凝土振捣不均而引起的外观质量欠缺。
三、结束语
在城市桥梁建设工程中，质量直接关系着整个工程的成败得失。确保城市桥梁施工过程的质量以及施工安全虽然是一项艰巨、复杂的系统工程，绝对不可以掉以轻心。在城市桥梁的施工质量管理中一定要坚持标本兼治的原则，如此才能将城市桥梁工程质量管理引上良性循环的发展轨道上来。
参考文献
[1] 《城市桥梁设计规范》 （CJJ 11-2011）
[2] 《公路与桥梁施工技术规范》 （JTGJF50-2011）