桥梁施工质量控制及常见问题的分析
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摘要：近几年，我国公路桥梁的建设正以前所未有的规模在各地展开，据统计，在已建成使用的高速公路中，桥梁占了工程总量的40％之多。另外，桥梁建设在施工中的难度往往比挖山填谷的难度大，所以，桥梁在公路建设中越来越多地占据了主要地位。同时，质量问题也越来越成为人们关注的焦点，近两年来频繁出现了一些质量事故，对工期、安全、质量、效益都产生严重影响。因此对桥梁工程的施工进行质量控制，探究影响桥梁施工控制的因素，对桥梁施工出现的问题及采取的措施总结出一些桥梁质量问题的预防措施，有重要意义。
关键词：桥梁施工；质量控制；措施
1 桥梁施工的概述
①桥梁工程施工的特点
桥梁是跨越河流、峡谷、海域或其他障碍的大型空间构筑物，具有体形庞大、类型多样和地点的固定性等待征。桥梁施工具有一定的特点：生产具有一定的流动性和地区性；施工周期长、占用流动资金大；露天作业、高空及水中作业多；桥梁工程施工的单一性；施工生产组织协作的复杂性等等。
②桥梁施工控制的主要内容
桥梁施工控制围绕上述控制任务而展开，不同类型的桥梁，其施工控制工作内容不一定完全相同，但从总体上来看，均包括下列几个方面。⑴几何控制。不论采用什么施工方法，桥梁结构在施工过程中总要产生变形(挠曲)，并且结构的变形将受到诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置(立面标高，平面位置)状态偏离预期状态，使桥梁难以顺利合拢，或成桥线形形状与设计要求不符，所以必须对桥梁实施控制。⑵应力控制。桥梁结构在施工过程中以及在成桥状态的受力情况是否与设计相符合是施工控制要明确的重要问题。通常包括结构在自重下的应力(实际应力与设计相差宜控制在+5％)和结构在施工荷载下的应力(实际应力与设计应力相差宜控制在+5％)。⑶稳定控制。桥梁结构的稳定性关系到桥梁结构的安全，它与桥梁的强度有着同等的甚至更重要的意义。⑷安全控制。只有保证了施工过程中的安全，才谈得上其他控制与桥梁的建成。
2 桥梁施工过程中常出现的问题
① 裂缝的形成
裂缝是混凝土工程中最普遍的病害之一。裂缝的出现，致使混凝土强度下降，承载力减弱，在持续的受力作用下，其结果更为严重，同时会造成严重的经济损失。但如果裂缝小于标准要求的极限，一般不会影响工程结构的承载能力，使用功能和耐久性，往往只影响结构外观而产生疑虑。至于混凝土出现裂缝的原因很多，一般主要有以下几点情况：
⑴混凝土原材料质量差：①水泥标号低，或放置时间过久，致使水泥变性，或受潮而性能低下。②骨料品种质量差，为了降低成本，对骨料就近采挖，不经过检验就用于施工。
⑵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。
⑶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。
⑷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。正常情况下，在混凝土浇筑后，水泥的水化热会使混凝土结构内部温度升高，在2～3d 内温度可高达50～80℃。而混凝土的膨胀系数只为50～80℃。这就表明，在无风和没有太阳照射情况下，混凝土表面温度与周围环境温度存在差别，这时，便出现温度收缩现象，形成裂缝。
⑸在混凝土膜撤除后，没有给予适当的保湿保养，从而使由于混凝土结构在继续凝干时混凝土体表过于脱水而出现干裂。
⑹由于气候的急剧变化，容易导致混凝土体表面因克服气温而脱水蒸发，在这种条件下没有对混凝土体采取有效措施，进行覆膜保湿，以致使混凝土体表面干裂。
② 局部蜂窝、麻面和气泡现象的出现
造成这种现象的结果，主要是使混凝土结构大大降低了结构的严密性，其疏松的结构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。造成这种现象的原因大体有以下几点：
⑴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。
⑵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。
⑶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。
⑷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。由此可知，许多因素都可以导致混凝土结构产生不同程度的裂缝和蜂窝麻面等现象。而由于混凝土是多元、多相、非匀质的复合型材料，其品种多样化，性能不一样，规格类别的适用范围也不一致。所以，要控制混凝土在施工时出现的各种质量问题，必须从结构设计、混凝土原材料到施工工艺、养护等每一步都尽量减少失误或操作的不当，对每一道工艺流程都按照标准来施工，并结合当地的地质状况和气候特点进行合理的调剂。
⒊ 桥梁施工中的技术质量分析
3.1钢筋锈蚀防治对策研究
①采取防护措施的原则
⑴ 由于桥梁的重要性不同, 因此应引入根据桥梁重要性对桥梁进行分级防护的理念。不同等级的桥梁, 根据经济状况和其他一些因素, 采取不同保证率下的防护级别和相应对策。
⑵ 对于所有桥梁, 由于钢筋锈蚀等会导致结构承载能力急速下降, 因此应提倡 预防性防护 的理念。尤其对于特别重要的桥梁, 采取事前防护的原则, 防患于未然。
⑶ 所有用于桥梁中防止钢筋锈蚀的防护产品, 均不应导致桥梁其他方面功能的降低。
⑷ 所有用于桥梁中主梁钢筋锈蚀的防护产品, 均应符合环保要求, 不致因使用防锈材料而污染和破坏周围的环境, 这种污染和破坏包括在施工过程中和施工后使用过程中对人的危害和对环境的侵蚀。
⑸ 桥梁的防护还应跟当地的实际情况结合起来, 因地制宜。首先根据桥梁的政治经济地位、地理位置、结构特点、气候条件等对桥梁进行分级, 根据不同的级别采取不同的防护措施; 其次是根据分级筛选经济实用、符合使用要求的防水材料。
②钢筋表面处治防护
⑴ 钢筋防锈, 在防治钢筋锈蚀时, 首先想到的就是必须在钢筋上做文章。目前较为经济、被广泛采用的是使用涂层钢筋, 即在普通低碳钢表面加上防腐涂层, 把钢筋与腐蚀性环境隔离开, 从而得到钢筋防腐的目的。涂层材料必须保证在运输、储存、安装过程中涂层不被破坏, 在恶劣条件下具有一定的耐久性, 在结构物使用寿命周期内均能保持其结构功能, 并且具有经济性。
⑵ 电化学防护法。根据电化学原理我们知道: 只要钢筋携带足够数量的多余电子, 无论电解液的PH 如何, 钢筋都始终处于稳定状态, 不会腐蚀。由此人们设想采用阴极保护法防止钢筋腐蚀。阴极保护可分为外加电流阴极防护法和电镀阴极防护法。
3.2桥面柔性防水材料应用技术研究
由于防水层可以同时保护桥面板和主梁钢筋不被碳化和腐蚀破坏, 同时防水层还可以阻止渗入面层的水穿透梁体, 避免桥梁上形成钟乳石和白色盐霜, 影响美观; 且原理施工组织管理易于掌握, 价格合理, 因此目前在世界各国柔性防水材料使用较多。
⑴ 桥面柔性防水材料技术性能要求。
桥面防水材料分类, 国内外对桥面防水材料的分类方法也很多, 主要有薄膜类、卷材类和涂膜类。沥青类防水材料使用较早, 因此也有将其单独作为一类的。其中最常见的是将其分为两大类, 即卷材类和涂膜类。其中, 卷材类防水材料是指工厂预制生产成型的材料, 使用时被粘到桥面板上形成连续的防水膜。具体又可分为沥青防水材料、改性沥青防水材料和合成高分子防水材料。涂膜类是指由一组分或两组分经水分或有机化学溶液处治形成, 使用时涂到桥面上, 固化后形成具有相当厚度的防水膜, 有时在涂层之间铺有胎体增强材料来提高其抗拉强度。常用的胎体增强材料包括各种有机织物和玻璃纤维等, 目前使用最多的是聚酷无纺布。
⑵ 防水材料现场施工技术研究。
桥面防水层的施工是在特定的环境里对防水材料的一次再加工, 工程质量受场地、气候、施工条件等各方面的影响。而同时它又是由施工人员、施工机械、防水材料共同参与的一项工作, 因此有必要在试验工程的基础上对施工技术加以总结和改进研究, 提出一套完善的施工技术, 可以良好的调配这几方面因素, 使它们能与施工环境相互协调, 充分发挥各自的作用。
⑶ 沥青层摊铺的施工技术。
沥青层摊铺阶段对防水层施工质量影响最大的因素是沥青层的级配和摊铺温度。当沥青混合料的粒径较大时,对防水层产生刺破、粘带的可能性会增大, 根据室内模拟碾压试验的结果规定对于卷材类和加胎体的防水材料, 面层不宜采用粗粒式的沥青混凝土; 不加胎体的涂膜类材料, 面层最好采用细粒式的沥青混凝土, 特殊情况时也可采用中粒式。在摊铺过程中必须对摊铺温度随时检测, 一旦发现温度不符合要求要及时中止。检测的温度包括沥青混合料在运料车内的温度、松铺时温度、压实过程中的温度和整个过程中防水材料表面的温度。如果混合料在运料车内的温度过低, 则根本不能保证摊铺碾压温度, 应考虑选择较近的拌和站, 如果条件受限, 运输路程较远时, 一定要加强保温措施; 沥青层摊铺和碾压时的温度是最关键的, 直接决定着防水层与沥青层的粘结状况, 所以在施工过程中要严格控制, 发现温度不符合要求时必须及时中止, 采取相应措施。
4 结束语
随着城市规划的不断完善，对桥梁施工建设也提出了更高的要求。通过对桥梁在施工中出现的缺陷进行有效的质量控制，总结归类出几种预防措施，在持续发展的桥梁业中有了更加宝贵的经验，在工程建设中可以避免诸多不良因素，为公路建设的稳步发展创造更多的有利条件和有效方法。