市政道路与桥梁工程施工与监控浅析

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  【摘 要】 随着生活质量的提高,我国城市桥梁和市政道路建设项目越来越多,这些工程项目的施工质量不仅直接影响着城市发展的整体情况,还对居民的生活质量有一定的影响。因此,在现代化城市发展过程中,市政道路和桥梁道路施工需要严格控制项目的施工质量。本文主要分析了市政道路建设项目和桥梁工程项目施工过程中的影响因素,并提出一定的措施,对市政道路建设和桥梁建设进行质量监控。
  【关键词】 市政道路;桥梁工程;施工;监控;浅析
  引言:
  随着我国城市化进程的加快,市政道路与桥梁建设的步伐也逐渐加快,其施工质量不仅关系着周边居民的生活,同时直接反映了城市的发展水平和整体形象。因此在市政道路与桥梁施工过程中,相关部门应该确保道路桥梁的整体质量,既要科学设计出道路桥梁的承载力,同时确保工程项目的外形美观。
  一、概述城市道路桥梁施工质量
  随着我国桥梁建设速度越来越快,建设工程项目的增多,而又逐步地放开公路建设市场,因此桥梁工程也埋下了质量隐患。特别是一些结构复杂而且施工难度高的桥梁,质量问题特别严重。桥梁设计与建造技术在现代高速道路桥梁建设中,已成为关键技术之一。道路桥梁主要是由路面、路基、隧道、交通工程和桥梁工程设施等几大部分组成。主要有过程管理、材料、设备操作、技术管理等影响桥梁施工质量的因素,在进行桥梁施工管理过程与质量控制中,要针对影响桥梁施工质量的各项因素着重进行管理与控制,以便确保桥梁施工质量。
  二、市政道路与桥梁施工监控现状
  (一)道路工程
  1、测量控制
  1)成品、半成品质量控制成品、半成品进场前,施工单位应向监理提供产品规格、数量、厂家品质招标等质量单进行报批;查验合格后,督促施工单位把好进场材料验收关,监理检查质保单和外观质量,对不符合要求的拒收或剔出,不得在本工程中使用;2)督促承建单位严格把关。大批量材料应制定进料计划,监理根据材料计划和到场通知,检查材料外观和质保单,检验合格,现场见证施工单位取样复试,复试合格后方可用于本工程。监理应以一定比例进行抽检。
  2、路基处理监控
  1)抽检频率。监理抽查30%,纵横坡、线型、标高的放样复核。对不同土质(材料)监督施工单位进行最大干密度与最佳含水量的测定,报监理签认后进行填筑,监理必要时对其进行平行检测,抽检率10%。
  2)质量控制要点。机动车道清除耕植土,原状土不受扰动,达到碾压标准,要上黄土在机动车道上,碾压轮迹小于5mm,密实度达到要求,不得有弹簧土,标高、宽度、平整度、轴线达到标准(坡度)。配合比例准确,河滨处理淤泥挖净,确保拌和均匀,确保密实度而分层碾压。按标准进行检查盲沟,达不到标准的要翻挖重填,并对关键工序按规定进行验收。
  3)水泥稳定碎石监控要点。(1)对水泥稳定碎石的配合比严格控制。须经监理人和委托人确认配合比后才可投入生产;(2)对承包单位进行道路基层施工组织设计审查,对作为成品、半成品水泥稳定碎石搅拌厂家进行审查供应商资质,施工质量、设备及其生产工艺应满足行业和设计标准、标准规范,以及特定的委托方控制要求;(3)摊铺过程中加大水泥稳定碎石旁站力度;(4)对成品加强保护力度。严禁一切车辆混凝土养护期间进入;(5)水泥稳定碎石摊铺完成后督促施工单位进行保湿养护并采用塑料薄膜覆盖;(6)要求工序完成,整理到位、资料收集;严格在监控过程中履行内、外业同步。
  4)沥青混凝土面层处理监理要点。(1)碾压工艺的检查。目测碾压质量,注意执行碾压工艺;注意人工碾压质量,碾压工艺、工具;(2)检测,按技术规程要求执行沥青路面检测。注意测试频率和项目,测试项目包括:马歇尔流值,稳定度,饱和度,空隙率,沥青含量矿料级配等;注意层厚检测频率和检测方法;注意路面外形尺寸,包括:高程,宽度,平整度,横坡等的检查允许偏差及频率;(3)确定混合料设计、工地配合比,根据不同型号的沥青混合料。报告中除详列矿料配合比,混合料含量以外,混合料配合比还应对拌和方法进行说明,拌和温度等工艺要求,报告应提供推荐的混合料试样,同时附上试件的试验资料;
  (二)桥梁工程
  1、基础
  1)钻孔灌注桩。(1)灌注水下混凝土应连续进行,严禁中途停顿,导管埋入混凝土内的深度以3~10m为宜,最少不得小于2m,最大不得大于10m;(2)控制好钻孔平台的平整。只有平台呈水平状,才能确保钻孔垂直;(3)混凝土灌注的高度应比设计桩顶高出一定高度,其最小高度不宜小于桩长5%,且不应小于2m。
  2)沉入桩(指钢筋混凝土方桩,预应力高强度混凝土PHC管桩)。(1)控制好预制混凝土桩的质量。制桩质量好坏直接影响沉桩作业,比如,上节桩的顶面不平整,施打时桩面极易破损,严重者就影响沉桩。监理在工序抽查中可采用角尺进行,以保证桩顶水平;(2)为了减少土体的挤压影响,控制好打桩次序,保证顺利进行沉桩。应根据土质、地形和桩的布置密度决定打桩次序,一般按以下规定执行:当桩基毗邻构筑物时,由一端向另一端进行,有深浅桩时,宜先打深的,后打浅的,宜由邻近构筑物侧向其他方向施打。(3)控制好沉入桩的桩位。必须根据测量复核过的控制桩现场监理对墩台的小桩位进行复核,如果出现桩位差错将造成直接的经济损失,很多情况下连补桩都根本无法实施。
  2、下部构造
  1)台身、墩柱。(1)一般都采用钢模模板。在出厂前钢模的几何尺寸、平整度、刚度要做严格检查。(2)在施工台身和墩柱前,承台建成后对墩柱的中心座标要再一次核对,以保证墩柱的正确位置;
  2)盖梁。(1)当符合设计要求的盖梁混凝土龄期和强度时才能开始张拉,张拉前应进行标定张拉设备;(2)对预应力钢束的冷拉进行双控制应以伸长值和应力,并以伸长值控制为辅,应力控制为主。当超过规范允许偏差的伸长值时,与设计应及时取得联系。张拉的全过程必须旁站现场监理,对张拉力控制是否到位。现场监理对这项工作一定要以高度责任心做好;(3)在不等跨的盖梁中,立柱中线与盖梁中线都留有一定的偏心值,施工单位对这一点容易疏忽,造成板梁架不上去。测量监理要进行复测预控盖梁的中心坐标。   3、上部结构
  1)箱梁。(1)检查模板时,要重点检查箱梁各重要部位(中级外缘、悬臂)的坐标以及标高(含抛高值)以确保外形正确,线形顺直;(2)检查各类预埋件,要做到不错、不漏;(3)首先要审查好施工组织设计,对支架的稳定性,纵模搁栅的强度,挠度进行计算,特别是挠度超过允许范围就会出现较大的变形,影响外观质量。
  2)预应力空心板梁。(1)每一片曲线上的梁,在生产前尺寸都不相同,要进行编号,并在安装、运输过程中按编号次序严格进行;(2)吊装前要检查设备的安全性及吊机的性能,要保证安装时的安全;(3)到预制厂检查时要注意预应力钢筋的排列位置,控制原材料的质量,厂方对控制大梁起拱度以及梁体内各类预埋件的位置的措施。
  三、市政道路建设和桥梁建设施工中的工程质量问题
  在建设施工发展过程中,还存在一定的工程施工难度较大和工程项目施工环节较多等问题。
  (一)桥梁裂缝
  城市桥梁施工中应该注意的问题之一,是由于混凝土板梁开裂而影响整个工程质量甚至会倒塌。在城市桥梁中特别是广泛应用的连续预应力刚构梁,经常在其腹板处有约45°的不同程度的斜裂缝出现。混凝土构件裂缝问题是个比较复杂的问题,它涉及到施工过程及构造特点、混凝土的材料性质、外力等各方面的问题。造成桥梁裂缝原因主要有:
  1、混凝土原材料质量差:①为了降低成本,骨料品种质量差,不经过检验对骨料就近采挖,用于施工。②水泥放置时间过久,或标号低,致使水泥受潮或变性,而性能低下。
  2、混凝土振捣不密实。在浇注腹板混凝土时由于腹板内各类钢筋密集,局部地方尤其是位于预应力钢筋下方的混凝土容易造成振捣不到位,出现欠振、漏振等现象,致使腹板混凝土有蜂窝麻面甚至孔洞出现,振捣不够密实,使腹板混凝土的整体强度被削弱。
  3、在混凝土浇筑后,在水化热自干过程中由于混凝土受到不均衡混凝土结构预应力的制约而形成裂缝。在混凝土浇筑后,正常情况下,混凝土结构会由于水泥的水化热而导致内部温度升高,温度在2~3d内可高达50~80摄氏度。而对混凝土的膨胀系数影响的温度只为50~80℃。这就表明,在没有太阳照射和无风情况下,周围环境温度与混凝土表面温度存在差别,这时,温度收缩现象便出现,形成裂缝。
  (二)出现局部气泡、蜂窝和麻面现象
  当混凝土结构的密实性不达标的时候,会出现气泡、蜂窝和麻面的现象,造成桥梁的承受能力降低,并且还可能出现因腐蚀而造成的局部损伤。如此一来,工程的耐受度和承载力就大大降低了。出现这些现象的原因大致是以下几方面:
  1、在浇筑混凝土后也可能出现这种现象。由于不规范、不均衡的振捣,使得局部振捣不足,造成结构不密实,在撤膜以后,很可能出现局部气泡、蜂窝和麻面现象。倘若是振捣过多,则会造成骨料下沉,这样混凝土浆就容易泌干在表面。
  2、局部出现漏洞,一般是因为对混凝土模加工得精度不够,还可能是因为周转次数多所致,造成因接缝密封不够而漏浆的现象,进而使骨料间隙无浆,待干硬后就出现了稀疏状蜂窝现象。
  (三)难度较大的施工程度
  在市政道路建设和桥梁建设施工过程中,施工难度较大。在工程的施工过程中,施工质量是控制整体工程质量的重要环节。因此,质量检查阶段是施工环节中施工质量的重要检测手段,如果出现任何一点纰漏都会使整个工程造成不可估量的后果和危害。在市政道路建设和桥梁建设过程中,施工环境(即:环境温度、地质条件和生态环境等)会在一定程度上影响工程的施工进程和施工质量。
  (四)路基及沟槽回填土沉陷
  在城市道路建设过程中,确保路面的强度及稳定性最基本的条件往往是路基的稳定性及强度。一般铺设了很多不同的管线在城市道路的地下部分,对路基会产生地影响极大由于其沟槽回填的密实程度。回填土压实过程中的质量通病主要包括:超厚回填、填土不符合要求及倾斜碾压等。这些质量通病均会造成达不到标准要求的回填土密实度,从而会导致管体上部的破裂,以及路基路面结构的沉陷。其中倾斜碾压会大大降低碾轮的压实功能,压实功的损失与坡度成正比。如果夹带了块状物在填土中,土壤颗粒间会妨碍相互的挤紧作用,整体密实达不到良好的效果。
  (五)施工项目的施工环节较多
  在市政道路建设和桥梁建设施工过程中,项目的施工环节比较多。在工程施工过程中,为了保证施工的顺利进行,就需要建设一个相对稳定有序的施工工艺流程。对施工工艺流程的设计,主要包括有施工设计的前期规划、施工建设过程中和工程的竣工阶段等三个过程。在整个工艺流程过程中,还有项目的投标和招标阶段、项目的决策过程、工程的设计阶段、现场施工过程和项目工程的验收和维护阶段等几个阶段。
  四、加强市政道路和桥梁建设过程中质量监控
  对市政道路和桥梁建设项目来讲,项目的工程质量有较多的影响因素,并且复杂程度较大。因此,为了保障市政道路和桥梁建设的施工质量,就需要对建设过程中的质量进行实时监控和提高质量检测的重视度。同时,重视各部门的相互协调、交流和沟通,对施工过程进行质量监控,深入实施质量管理体系,保证工程的施工质量。
  (一)市政道路和桥梁建设施工中的设计和养护
  在市政道路和桥梁建设工程施工之前,首先,需要经过施工设计部门的调研,详细了解施环节,确保施工设计图纸的质量。同时,做好图纸的审查工作及时解决施工图纸中出现的为题和缺陷,然后采用相关的解决措施,较少施工缺陷造成的施工质量问题,有效的改善和提高工程质量。
  (二)加强材料管理
  任何路桥施工,材料都有普遍的特点,就是其所需的材料需求量很大,且种类较多,并且由于技术的创新和发展,经常有许多新规范、新材料应用的问题。对施工材料进行加强管理就是在拿到图纸后要针对设计方确定所需用材料的规格、型号等,精心计算所需各类材料的数量及进货时间,组织做好工料分析,以组织材料进场根据现场情况,保证现场材料供应。必须尽早进行市场调查材料采购单,进行核查按照工料分析时所提供的材料数量以及型号、实际损耗、产地、规格等信息,尽早定货,并避免材料订购数量不足、规格不符,而影响工程进度。   (三)特别注重混凝土材料上合理选材
  矿质混合料的合成级配等级是由矿料的合成比例决定的。在选用材料方面,要规范确定使用的混合料是粗型(G型)的还是使用细型(F型)的。不同的路段要选择使用不同的材料。
  因为在桥梁施工过程中,使用的混凝土是脆性材料,这些材料不是均质的,而是水、水泥和其他外加材料混合而成,混凝土本身就会出现变形等问题。又因为硬化的混凝土中有我们用肉眼看不到的一些不规则且不连贯的小裂缝,这些小裂缝随着外界环境温差、荷载等影响慢慢变大,进而形成我们能用肉眼看到的大裂缝,这些大裂缝又会腐蚀钢筋,造成材料的抗压能力减弱、承受能力降低,因此影响桥梁的质量。所以,在施工材料的选用上,要特别地慎重。
  (四)加强路基的处理
  在施工的时候,对路面的平整度要严格控制好,要根据实际的施工情况,进行区别对待不同的基层,对于石灰来说,作为底基层的平整度其稳定土要进行有效的控制,进行刮平可以使用平地机,从而确保合格的平整度。在平整度的要求上由于石灰土是作为底基层的,因此,要求比其他的标准较低,但是对于水泥而言,碎石较为不同,并且在平整度上的控制也比石灰土要求较高,也难很多。在终压时间上选择水泥类的稳定材料,要进行较好的控制,不然就会使整个路面产生强度的变化,从而影响路面的平整度。
  (五)注重道路工程中沥青混合料碾压控制管理
  沥青路面施工过程中的关键是沥青混合料的温度控制。混合料温度较低时,达不到规定的碾压压实度,空隙率过火;温度过高时碾压,易产生混合料推移,沥青层厚度不均。因此,应尽量在施工中,做到以下几点,保证沥青混凝土路面的平整:
  1、应与摊铺能力相匹配的沥青拌合站生产能力,以确保摊铺机能均匀、连续、不间断作业。摊铺机待料时间过长,供料不及时,混合料温度下降会导致局部不整,而且在每次启动自动找平系统后,需在行驶3m~8m后才会恢复正常,因此切忌摊铺机不时的停工。
  2、在填筑前,路基首先应对原地面进行处理,路基填筑厚度一般不超过30cm为适合,予以完善排水设施,并分层压实。主要在基层施工中,以纵断高程控制为主,摊铺机自动找平系统一般采用走钢丝绳的方法。
  (六)加强对市政道路与桥梁施工的规划和养护
  在市政道路与桥梁施工之前,工程项目的设计部门要充分对实地进行调研,对道路与桥梁施工建设中的各环节进行详细了解,保证工程项目的图纸设计的质量。与此同时,相关的工作人员对图纸做好审计工作,及时找出工程设计中的的问题与缺陷,并根据存在的问题制定出有效的解决措施,避免因设计的缺陷导致道路桥梁的施工质量问题。在施工中以及施工完成后,对市政道路与桥梁的养护也十分重要,科学合理的养护不仅有助于延长道路与桥梁的使用寿命,同时还能提高其综合效益。
  (七)重视培训和教育专业技术人员
  我国经济社会的迅猛发展,使得市政道路和桥梁建设的工程施工技术和工艺流程得到不断的改善,因此,需要不断的提高和重视专业技术人员的教育和培训,保障市政道路桥梁建设中的各项工程质量实现有效的监控。第一,加强施工技术人员的专业培训,提高相关人员的责任意识和综合素质;第二,严格审查和检测技能的培训,运用新设备和技术进行施工;第三,通过培训教育,提升施工监控队伍的综合素质。只有这样才能保证施工环节中的各项工作,确保工程的施工质量。
  五、实践总结
  市政道路桥梁施工中,无论是桩基础施工建设,还是桥梁结构施工,都必须由实时可靠的数据进行分析,以下就个人工作的几则实例进行分析,以体现分析与监控措施对于市政道路与桥梁施工质量有着至关重要的作用。
  (一)加强重点市政道路桥梁工程的质量监控,积极提供可靠的技术咨询服务,发挥监控的重要作用。
  重庆市大竹林大桥工期要求紧、施工难度大、质量要求高,施工环境恶劣。笔者重点加强对该桥的质量控制,多次修改承包人的施工组织设计、施工进度计划和材料供应计划,从选择分包商、材料考察和检测、各分部工程施工操作规程、施工工艺入手,召集承包人、各专业施工队,现场监理人员、项目部技术人员及班组长等开会十一次,组织技术攻关。笔者发挥自身能用CASIO计算器编程测量程序的能力和处理过类似大桥测量问题的经验,并与测量技术人员多次研究,分别用不同的方法独立核算,相互校核,终于圆满地解决了这个技术难题。大桥建成后桥面系的平面坐标和高程数据完全符合规范和设计要求。该桥作为全线控制性、样板性工程,其施工质量在全线处于领先地位。
  针对重庆市渝中区市政道路桥梁多、隧道多,工程地质条件复杂,线路多处于山城上坡下坡地形起伏很大等特点,笔者按照本文阐述的理论认真做好施工质量问题分析,提出科学的监控手段,带领驻地办全体人员做好图纸的审查工作及时解决施工图纸中出现的问题和缺陷;合理解决了市政道路建设和桥梁建设过程中通讯系统、电力系统、供热系统、供水管道和供气管道等影响整个工程施工的重要因素。我们还加强对市政道路与桥梁施工的规划和养护,由于养护措施得力,使混凝土构件的强度提高了近30%,达到了预期监控的目的。
  (二)改进沥青施工工艺,探索新的施工工法
  在重庆市江北区海尔路中钢立交工程桥面沥青施工中,针对设计中SMA-13配合比粒料由玄武岩设计变更为破碎卵石的情况,设计掺加SBS和加抗车澈剂引起原理论配合比不适应工程现状的情况,笔者加强对施工过程的分析和监控。多次组织试验室做试验,得出指导施工的生产配合比,并与现场施工技术人员探讨和研究施工中机械设备摊铺、碾压中注意事项,得出在施工中特别是在B、C匝道施工中由于处于下坡车道纵坡达到5.8%的情况下,摊铺宜缓慢、均匀,控制好速度,压路机碾压时不能开振动或者微振,控制好高程及纵缝,接合部采用小型压路机碾压,沥青混合料运到现场时适当加大油石比,雨天或者气温低于10℃时坚决杜绝施工,处理好与底层AC-25、中面层AC-16的结合部及施工时间的掌握,计算好每层沥青数量和做好开放交通前的保护等工作并且在沥青施工中合理、科学地运用,确保了海尔路中钢立交工程路面的施工质量良好。
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