公路工程質量通病是指公路工程中經常發生的、普遍存在的一些工程質量問題,這些問題對工程的使用品質與壽命将産生不同程度的影響,甚至嚴重的後果。由于公路工程量大面廣,因此其危害性更大。為了能夠更有效的提高施工的質量,針對這些在施工中出現的問題,我們責無旁貸。
一、概述
在公路工程中,實體質量通病大緻可以分成若幹個不同方面的内容:
1、瀝青路面早期破損;
2、水泥路面早期斷闆、開裂;
3、半剛性基層過度開裂;
4、結構物台背沉陷、跳車;
5、隧道襯砌、滲水等;
6、橋面鋪裝早期破損;
7、橋梁支座安裝質量缺陷;
8、小型預制構件粗糙;
9、預應力結構張拉、錨固、壓漿控制不嚴;
10、高填方路堤下沉,軟土地基超限沉陷。
二、具體實例與防治措施
2.1 瀝青路面早期破損
瀝青路面在完工通車不久或一、兩年内出現多處或大面積裂縫、沉陷、車轍、松散等破損。
2.1.1 産生原因
(1)片面追求交工時的平整度,忽視壓實度的要求。
(2)混合料到場及終壓溫度偏低,甚至在低溫情況下過度碾壓。
(3)材料配合比不當,基質瀝青未達标。
(4)路面基層收縮造成瀝青路面的反射裂縫,雨水沿道路裂縫滲入路面基層和路床,降低路基路面的穩定性和強度,造成局部變形,擴展成網狀裂縫。
(5)路面基層甚至路床、基底承載力不足,彎沉值過大。地下水侵入。
2.1.2 防治措施
(1)不要片面追求個别指标暫時的、不合理的高水平,要全面考慮基層、面層的綜合強度、舒适性、安全性和耐久性。
(2)各結構層必須達到規定的壓實标準,并應按照規範要求的頻率對各結構層檢驗實際的壓實度和設計的孔隙率是否相吻合。
(3)原材料質量是提高瀝青路面質量的關鍵,業主、監理、施工單位都要對瀝青路面工程的原材料問題給予足夠重視。
(4)瀝青混合料的組成設計必須嚴格按JTGF40-2004要求進行,嚴格進行車轍試驗檢驗,中、上面層結構要進行水穩定性和低溫彎曲試驗檢驗。
(5)攤鋪碾壓中,嚴把瀝青混合料進場攤鋪的質量關,嚴格控制攤鋪和初壓、終壓的瀝青混合料溫度,嚴格按碾壓操作規程施工,防止橫向裂縫的産生;嚴格按照規範要求做好縱橫向接縫。
(6)重視路面的防排水設計,尤其是中央分隔帶及挖方路塹的排水設計,地下水豐富的路段應在邊溝下面以及路塹路床設置縱橫盲溝,将地下水引出路基外,有條件的可以考慮對中央分隔帶做防水封閉。
2.2 水泥路面早期斷闆、開裂
2.2.1 形成原因
(1)施工停頓時間過長。
(2)切縫過遲,縫深過淺,面闆收縮斷裂。(春秋季節,晝夜溫差大)
(3)養護不及時。
(4)路基發生不均勻沉降;不重視基層施工。
2.2.2 防治措施
(1)控制混凝土所用原材料特别是水泥的技術指标,使用合格路用水泥和低堿含量水泥,禁止使用小窯水泥。
(2)施工中應有備用設備,減少中間停頓;如果必須中間長時間停頓,應設工作縫。
(3)掌握切縫時間,采用多台切縫機施工,縫深符合要求。
(4)施工完成後及時進行養護。
(5)按設計處理地基,确保地基沉降均勻,工後沉降符合設計規定。
(6)施工過程中應嚴格控制路基和基層的密實度、強度、穩定性、均勻性。
此外,闆塊混凝土過振會産生離析,也将導緻闆塊開裂,所以振搗時要注意容易産生不密實部位的振搗,防止發生過振産生的混凝土離析、分層。
2.3 半剛性基層過度開裂
某項目質量抽檢中基層設計灰劑量4.5%,實測值達到6.8%、7.4%,基層表面出現過多橫向裂縫。
2.3.1 形成原因(水穩基層)
基層裂縫的形成主要是基層自身材料的幹縮和溫差應變産生的拉應力超出了基層自身的極限抗彎拉強度導緻,且在強度薄弱斷面産生裂縫。
(1)水泥穩定碎石(砂礫)混合料中水泥比例偏大,成型溫度較高,強度形成較快。
(2)集料級配不佳,最大粒徑控制不好,細料偏多。
(3)水泥穩定碎石(砂礫)碾壓時含水量偏大。
(4)碎石(砂礫)中含泥量較高。
(5)養護不及時。
(6)路基沉降尚未穩定或路基發生不均勻沉降。
2.3.2 防治措施
必須保證原材料的質量和均勻性,原材料質量不均衡是半剛性基層開裂的主要原因;半剛性基層無側限抗壓強度不僅要控制下限,而且要控制上限,保證強度均勻。
(1)優化水泥穩定碎石(砂礫)配合比設計,嚴格按施工配合比拌制混合料。
(2)選擇合格的集料,采用較低強度等級的普通水泥或礦渣水泥,不得采用早強型水泥。
(3)控制碾壓時含水量不超過允許範圍。
(4)及時覆蓋保水養護。
(5)待沉降穩定後再鋪築基層。
(6)一般不允許使用結構層做施工便道,必須使用時除控制車速(行駛速度不得超過30Km/h)及行駛位置外,要嚴格限制車輛荷載,防止重載車輛對結構層的破壞。
2.4 結構物台背沉陷
橋頭及結構物台背回填是因為沉陷從而引起跳車最多的部位。通常所說的結構物台背“三背”回填,包括橋台台背、通道涵洞牆身兩側以及擋土牆壁背面,一般稱這些部位為特殊壓實區,而這些部位的回填質量又是最難控制的。施工單位在填築路堤時往往不能同時完成,留下接合部位的松土處理不到位,造成不均勻下沉。
2.4.1 形成原因
主要是由于沉降差異造成的。
(1)回填材料、壓實機具不适用,使得靠近台背處回填土壓實不夠,工後沉降大。
(2)路堤與台背接合部的松土未清除。
(3)填土範圍控制不當,台背填土與路基銜接面太陡。
(4)回填厚度過大,以及回填不及時、積水等,從而引起橋頭回填土壓實度不夠。
(5)軟基路段橋頭處軟基處理不徹底,質量不符合設計要求。
(6)軟基路段橋頭堆載預壓卸載過早。
2.4.2 防治措施
(1)要用透水性材料回填,最佳選擇是砂性土,更容易保證壓實度。特殊處理-如無砂大孔砼等
(2)應将路堤與台背接合部的松土挖除至壓實部位,形成台階狀。
(3)按“規範”要求确定填土範圍,避免台背填土與路基銜接面陡峭。
(4)應嚴格控制每層的填築厚度,壓實厚度不超過20cm。
(5)選用合适的壓實機具,确保台背回填達到要求。
(6)配合小型機具對壓路機碾壓不到位的死角、與構築物的結合部進行夯實。
(7)确保橋頭軟基處理深度符合要求,嚴格控制軟基處理質量。
2.5 隧道襯砌
隧道中噴射混凝土最常見的質量問題是脫層隆起,砼噴射層與岩面不粘結,混凝土噴層之間粘結不好,噴射混凝土背後空洞。
2.5.1 形成原因
(1)受噴面松動岩石未清除。
(2)受噴岩面浮碴雜物未用壓力風、壓力水沖洗或沖洗不徹底。
(3)受噴面滴水、淋水、集中出水點未處理。
(4)間隔噴混凝土前一層噴面未用風、水清洗浮碴。
(5)風壓與噴射距離不協調。
圖:初支背面填充不規範
圖:初期支護采用模注混凝土(背後填片石)
圖:未進行初噴
2.5.2 防治措施
(1)清除松動岩石,清除受噴面浮碴雜物;
(2)對噴水、淋水、集中出水點的受噴面采用鑿槽、埋管進行引導疏幹處理;
(3)噴射砼前進行試噴,确定風壓與噴射距離之間的協調關系。
2.6 錨杆固定不穩
隧道錨杆常見的質量問題:錨杆安裝不牢固、抗拔力不夠,錨杆長度、數量不夠。
2.6.1 形成原因
(1)錨固長度、有效錨固深度不夠。
(2)砂漿注不飽滿。
(3)砂漿包裹錨杆厚度不夠或根本沒有砂漿。
(4)孔眼内雜物沒有處理幹淨。
(5)孔眼深度同錨杆長度不配套。
2.6.2 防治措施
(1)鑽孔直徑應與錨杆直徑相配套;嚴格按設計及設計孔深鑽孔。
(2)壓漿前用壓力風及壓力水沖淨孔眼。
(3)錨杆除鏽、矯直、安裝時确保錨杆與孔眼中心線在同一直線上。
(4)孔内注漿從孔底開始,均勻連續進行,中途不得間斷。
(5)采用早強藥包裹錨杆時,處理後的錨杆外徑應與孔眼直徑配套。
(6)加強質量意識教育,錨杆安裝前對長度進行檢查,安裝後對數量進行确認。
2.7 襯砌滲水
2.7.1 主要原因
(1)防水闆的完整受到破壞;止水帶、止水條施工不規範。
(2)排水盲溝中斷或堵塞。
防水闆連接處出現褶皺。
防水闆鋪設不規範,沒有将防水闆下沿卷回包住排水管。
二次襯砌沒有預留溝槽,止水條沒有嵌入溝槽内。
止水帶未安裝到底。
2.7.2 防治措施
(1)防水闆的完整性、焊縫的質量、鋪設的松弛度要有保證;防止鋼筋焊接時将防水闆燒破、在澆注砼時防止将防水闆頂破。
(2)澆注二襯前應檢查防水闆背後盲溝是否暢通、是否有損壞,防止盲溝堵塞或中斷。
(3)應對襯砌混凝土進行無破損檢測,防止空洞和不密實現象。
強化隧道防、排水設計,特别是在施工過程中,發現與原設計情況不符時,應及時修改、完善設計。
2.8 橋面鋪裝早期破損
1. 龜裂:裂縫有多條,裂縫不長,形狀雜亂。
産生原因:施工養護不當,或鋪裝層與行車道闆之間存有間隙;
2. 橫向裂縫:裂縫延伸的方向與行車方向垂直。
産生原因:溫度應力,或上部結構受力裂縫的反射;
3. 縱向裂縫:裂縫延伸的方向與行車方向一緻。
産生原因:施工養護不當;或裝配式簡支梁鉸縫質量差;或橋面闆上裂縫的反射;
4. 斷裂或破損:水泥混凝土鋪裝上裂縫寬度較大,并有混凝土破裂;
産生原因:鋪裝層與橋面闆之間存在脫空間隙。
5. 坑槽:鋪裝層局部存在凹陷;
産生原因:鋪裝層材料質量分布不均,局部混凝土抗剪強度不足。
6. 露筋:鋪裝層内的鋼筋露出鋪裝層表面;
産生原因:鋪裝層的保護層厚度太薄。
防治措施:
(1)施工前要對橋面的标高進行全面測量,必要時對橋面鋪裝的縱坡要進行适當調整,保證橋面鋪裝的最小厚度。
(2)綁紮鋼筋前應對橋面進行全面的清掃,鑿除橋面的浮漿。
(3)鋼筋網的墊塊要用工廠生産的墊塊,确保鋼筋網不下沉。澆注混凝土要确保厚度、平整度和強度。
(4)防水混凝土澆築時,嚴禁在橋面鋼筋網上直接進行施工操作,必須搭設支架及平台,運輸混凝土不得直接傾卸到鋼筋上,混凝土振搗必須采用插入式振搗與表面振搗相配合的方式進行。
(5)控制水泥砼的水灰比,及時灑水養生,并注意縱向接縫的處理,防止雨水滲入産生破壞。最好先施工砼防撞欄後施工橋面鋪裝。
(6)橋面要保證排水暢通,洩水孔底面要低于防水混凝土頂面1~2cm。
(7)橋面瀝青混凝土鋪設要在較高氣溫下進行,充分碾壓,保證壓實度要求及層間良好結合。
2.9 橋梁支座安裝質量缺陷
目前橋梁常用支座為闆式橡膠支座和盆式橡膠支座。其中簡支梁橋的一般采用闆式橡膠支座,連續梁橋多數采用盆式橡膠支座。
1、闆式橡膠支座:
闆式橡膠支座常見病害是支座老化外鼓、開裂;支座剪切變形大産生裂縫;安裝偏位、傾斜、脫空;臨時固定筋未切除、螺帽或防塵罩丢失;上鋼闆或四氟闆漏埋或安裝錯誤;位移或變形超限;施工垃圾把支座填埋或堵塞影響支座正常工作。
2、盆式橡膠支座:
盆式橡膠支座常見病害是鋼盆鏽蝕、錨固螺栓松動、鏽蝕、橡膠磨損、垃圾堆積。
标高不合适,支座頂部用雜物支墊。
圖中闆式橡膠支座剪切變形大,産生原因是支座質量差,或支座厚度偏小。
圖片中為闆式橡膠支座局部脫空,産生原因為施工安裝不當引起的。
圖中盆式橡膠支座的鋼盆完全鏽蝕,其原因是支座環境濕度大,或鋼盆防鏽塗層質量差。
防治措施:
(1)嚴格控制、檢驗支座質量,必須使用正規(具有生産許可證)的産品,不得使用摻有再生橡膠的支座。進場後,随機取樣進行切割檢驗橡膠層、鋼闆厚度以及粘結情況,并送有資質單位進行全面檢測。
(2)支座墊石不高于20cm時,一律與蓋梁同時澆築。支座墊石施工質量要有保證,确保三度:高度、平整度及水平度。
(3)安裝支座,當發現标高不适合需支墊時,必須使用經防腐處理的整塊鋼闆墊在支座下面(每個支座下鋼闆隻允許墊一塊鋼闆),嚴禁使用砂漿等其他物品支墊。
(4)安裝支座的預埋構件,必須準确測量确定位置,并保證牢固、穩定、平整。
(5)滑動支座應特别注意縱向位置準确,防止由于支座滑動變化緻使支撐面積減小。
(6)梁體安裝前嚴格檢查支座位置、滑動支座要保證清潔,在滑動面上塗抹矽脂油、落梁要平穩、準确、無碰擊、梁體落位後,應認真檢查支座位置及受力狀況(包括支座安裝是否有偏位、傾斜現象;是否有螺栓、鋼闆或四氟闆缺失;安裝方向是否有誤等),發現問題及時處理。
(7)先簡支後連續梁,濕接縫處支座安裝位置要準确,預支安裝穩固,在濕接縫混凝土振搗過程中不得變動。
2.10 小型預制構件粗糙
防治措施:
(1)承包人應選擇專業隊伍施工。
(2)小型構件的混凝土組成設計同樣按規範要求進行,并做好質量抽檢工作。
(3)采用砼集中拌和,統一預制的方式組織施工,如分散預制必須經監理和建設單位批準。
(4)小型構件的外露面,預制時要采用鋼模闆。
(5)嚴格澆築、振搗、養生操作,在确保強度的基礎上提高外觀質量。
(6)構件運輸要保證安全穩定,防止碰撞損傷,否則按廢品處理。
2.11 預應力結構張拉、錨固、壓漿控制不嚴
防治措施:
(1)進行預應力張拉的千斤頂與壓力表,一律由承包商與駐地監理一起送到當地有資質的計量監督部門校驗。
(2)錨具、夾具及預應力鋼鉸線,預應力筋均采用正規廠家(有生産許可證的企業)生産的産品,(3)嚴格按抽查頻率要求進行抽檢,建設單位或質檢部門根據現場使用數量與生産供應廠家聯系,核查來源,以防假冒。
(4)嚴格控制錨墊闆的位置與角度,位置偏差不大于1cm、角度誤差不大于1°。
(5)嚴格壓漿前孔道的注水檢查和沖洗程序,不得盲目壓漿;制漿及壓漿過程,監理要全過程旁站檢查。(大力推行真空壓漿)
(6)預應力梁張拉後的起拱度為張拉控制的參考值,當出現差别較大的異常情況時,必須分析原因,必要時予以處理。
2.12 高填路堤、軟土沉陷
高填方路段、軟土地基路段,往往會在通車一段時間後下沉。
2.12.1 産生原因
(1)首先是設計方面原因。如路線地質勘察不夠詳細、準确,未發現地表下卧的軟土層;或者設計的軟基處治方法欠妥當、欠徹底,預壓時間不足、填土速率過快等。
(2)其次是施工方面原因。如軟基處治質量未達到設計及規範要求;填築壓實控制不好、分層過厚、冬施措施不當等。
(3)第三是材料方面原因。如最大幹容重及最佳含水量有誤、材料壓縮系數過大、采用高塑性指數的粘性土等。
高填方下沉、軟基超限沉陷會使路面變形、開裂或下陷,橋頭及結構物台背跳車、路面破損,危害性較大。
2.12.2 防治措施
(1)路線地質勘察應詳細、準确。
(2)軟土地基處治必須達到設計及規範要求。
(3)選擇合适的路基填料,對于液限、塑性指數以及含水量超過規定的土,膨脹土等不良土質,必須采取滿足設計要求的技術措施,經檢查合格後方可使用。
(4)嚴格控制路基填築層厚;在新舊填土的銜接處,嚴格控制填土接茬台階的最小長度,以避免接茬處超厚,壓實不足。
(5)控制碾壓質量。碾壓質量控制包括選取合适的壓路機噸位、型号、壓實遍數、壓實方法及壓實的均勻性等。
(6)對路基采取強夯、預壓等措施或使用土工織物。
最後需要說明的是:路堤填土的壓實不能代替土體的固結,而土體固結過程中沉降是随時間遞減的(軟基路段更明顯),因此高路堤(一般高度大于20m)填築不宜一次完成,應留有固結沉降期。
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