謝延友
(甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 甘肅 天水 741025)
后張法預(yù)應(yīng)力箱梁一次現(xiàn)澆施工在施工工藝上比預(yù)制吊裝要困難得多,具體表現(xiàn)在現(xiàn)澆施工工作面狹小,成熟的施工經(jīng)驗(yàn)少。一次現(xiàn)澆箱梁混凝土施工方案可以避免吊裝施工程序。箱梁制作是在兩側(cè)橋墩施工完畢后,橋墩之間道路不挖除,以原始道路挖至一定高程夯實(shí)后澆筑 1 層 50 mm 砂漿做為箱梁制作的底部模板,直接在底模上安裝梁體側(cè)面模板,然后綁扎鋼筋,安裝內(nèi)模板;經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后澆筑混凝土,達(dá)到齡期后實(shí)施后張法預(yù)應(yīng)力張拉鋼絞線,然后錨固鋼絞線,封堵橋梁端部;待橋墩土方夯實(shí)回填后挖除三榀梁底部土方,做好橋墩側(cè)面護(hù)坡工作。施工難度非常大,質(zhì)量控制措施如果不能確保每一步施工的工程質(zhì)量,后果將非常嚴(yán)重。
現(xiàn)在以卡群二級(jí)水電站尾水渠 3+200 箱型梁橋工程為例說(shuō)明質(zhì)量控制措施要點(diǎn)。
卡群二級(jí)水電站位于新疆喀什地區(qū)莎車縣境內(nèi),為了改善當(dāng)?shù)厝嗣裆钣秒姉l件,莎車縣水利局作為業(yè)主組織建設(shè)一座小型水電站:電站裝機(jī)容量 3×3 200 kWh,屬于?、裥退娬荆娬疚菜?3+200 處正好與與巴莎公路相交,公路和渠道相交的位置設(shè)計(jì)了一座單跨長(zhǎng) 40 m 的箱型梁橋,共三榀梁。設(shè)計(jì)要求采用后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù),施工單位采用了現(xiàn)澆箱型梁施工方案。最終圓滿完成了工程任務(wù),質(zhì)量良好。
箱梁混凝土施工質(zhì)量控制是橋梁工程質(zhì)量的核心工作。比如鋼模板的安裝、加固和拆除、漸變段鋼筋的安裝與綁扎、金屬螺旋管的安裝與固定和現(xiàn)澆混凝土的制備、運(yùn)輸和澆筑振搗每一道工序都不能出問(wèn)題,否則會(huì)影響后續(xù)工作的順利進(jìn)行。
現(xiàn)從箱梁的模板制作與加固、鋼筋安裝與安裝、金屬螺旋管安裝、錨具安放和現(xiàn)澆混凝土施工質(zhì)量控制分別論述質(zhì)量控制措施。
按照橋梁?jiǎn)慰缱畲罂缍确诸?,本工程作為單跨長(zhǎng)度 40 m的箱型梁橋,屬于大型橋梁,大型箱梁的施工模板的設(shè)計(jì)、制作和安裝加固非常重要。由于本工程施工工藝是一次性整體現(xiàn)澆施工,所以箱梁底面的模板不需要用鋼模板,也不需要支撐,采取直接以處理好的地面作為底模板,簡(jiǎn)稱地模,將側(cè)面模板直接在地模上安裝加固(見(jiàn)圖 1),地模的起拱度按施工規(guī)范要求取梁體跨度的千分之一,即 4 cm,鋼模板的厚度要用不小于 3 mm 的鋼板作為基礎(chǔ)材料制作成定型模板。內(nèi)模的制作也和外模板用同樣規(guī)格的鋼板分段做成定型模板,內(nèi)模的拼裝(見(jiàn)圖 2)和固定方式是影響箱梁混凝土工程質(zhì)量的重要因素,在澆筑第一個(gè)箱梁之前內(nèi)外模板應(yīng)進(jìn)行組合試裝,如果模板安裝后尺寸誤差大于設(shè)計(jì)允許偏差,應(yīng)立即現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整矯正,直到滿足設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范允許誤差范圍內(nèi)才同意澆筑混凝土施工。確保模板在混凝土澆筑施工中不變形,質(zhì)量合格。
圖1 預(yù)制箱梁外模拼裝與固定
圖2 預(yù)制箱梁內(nèi)模試拼組裝
后張法預(yù)應(yīng)力箱梁鋼筋制作和安裝(見(jiàn)圖 3)是質(zhì)量控制的重點(diǎn)。鋼筋類型雖然只有螺紋鋼和圓鋼兩種,但是鋼筋的規(guī)格種類較多,每一種鋼筋的數(shù)量也各不相等,還有一些鋼筋尺寸是漸變的,即相鄰兩根的尺寸都不一樣,對(duì)此制作人員就要特別細(xì)心,否則就會(huì)安裝不上,造成材料的浪費(fèi)。在鋼筋制作時(shí),重點(diǎn)控制梁體漸變段處鋼筋的間距和有傾斜角處鋼筋的角度以及不同型號(hào)鋼筋的單根總長(zhǎng)度下料尺寸;在鋼筋安裝時(shí),關(guān)鍵是控制好各個(gè)部位鋼筋的數(shù)量和規(guī)格尺寸和鋼筋間距,箱梁的主受力鋼筋和分布鋼筋的交叉點(diǎn)要求全部實(shí)行綁扎連接,焊接鋼筋的接頭在同一斷面要求不大于25%,確保鋼筋網(wǎng)的整體性和穩(wěn)定性。
圖3 箱梁鋼筋綁扎安裝
金屬螺旋管是用來(lái)安裝預(yù)應(yīng)力鋼絞線使用的,在澆筑混凝土之前要預(yù)先安裝固定在梁體鋼筋網(wǎng)內(nèi)(見(jiàn)圖 4)。金屬螺旋管是由冷軋鋼片或鍍鋅鋼帶在卷管機(jī)上壓波后螺旋咬合制成的。每根長(zhǎng)度約 5 m,柔韌性好,便于加工和安裝成設(shè)計(jì)要求的弧度;為了防止生銹,盡量將螺旋管擺放在通風(fēng)干燥處。螺旋管安裝應(yīng)注意接頭封堵嚴(yán)密,防止水泥漿進(jìn)入管內(nèi),避免影響預(yù)應(yīng)力張拉效果;接頭連接時(shí)要用大一號(hào)的螺旋管 30 cm 長(zhǎng)包裹在對(duì)接好的螺紋管外面,用密封膠帶將連接口處封堵嚴(yán)密即可;螺旋管的固定一定要牢靠,鋼筋支托要焊接在梁體鋼筋的箍筋上,然后將螺旋管牢牢綁扎在鋼筋或鋼筋支托上,防止螺紋管在澆筑混凝土?xí)r上浮和變形,安裝驗(yàn)收合格后盡快澆筑混凝土(見(jiàn)圖 5)。
圖4 金屬螺旋管定位筋示意圖
圖5 金屬螺旋管安裝固定
為了預(yù)防金屬螺旋管在混凝土澆筑過(guò)程中漏漿凝固影響鋼絞線張拉效果,在混凝土澆筑到終凝過(guò)程中一定要安排專人負(fù)責(zé)每隔 30 min 從金屬螺旋管兩端依次拉動(dòng)預(yù)先安放在螺旋管的鋼絞線,每次拉動(dòng) 5 cm 即可,說(shuō)明鋼絞線沒(méi)有被現(xiàn)澆混凝土漏漿凝固。在施工中謹(jǐn)防值班工人因工作疲乏而睡著,導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有拉動(dòng)鋼絞線,否則,鋼絞線如果被漏漿混凝土凝固將造成不可估量的損失。
在后張法預(yù)應(yīng)力箱梁制作過(guò)程中,錨具是安裝固定好以后直接澆筑在箱梁混凝土箱梁的兩端,屬于永久性錨固裝置,作用是保持預(yù)應(yīng)力筋拉力并將其傳遞到混凝土上。
本工程使用的錨具是多孔夾片錨固體系,可承受預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)動(dòng)、靜荷載。這類錨具組裝件的錨固性能是評(píng)定錨具是否安全可靠的重要標(biāo)準(zhǔn)。錨具在安放時(shí)質(zhì)量控制要點(diǎn)如下。
(1)錨具的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的標(biāo)準(zhǔn)要求。
(2)錨具的位置應(yīng)安裝在梁端預(yù)應(yīng)力變化幅度不敏感區(qū)域。安放位置偏差應(yīng)小于 10 mm。
(3)錨具要滿足施工過(guò)程中分級(jí)張拉、補(bǔ)張拉、能放松預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力等技術(shù)要求,同時(shí)保證預(yù)應(yīng)力筋在固定時(shí)的內(nèi)縮值滿足設(shè)計(jì)要求。確保鋼絞線張拉時(shí)應(yīng)力損失小于規(guī)范要求允許偏差值。
現(xiàn)將箱梁混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)如下。
(1)混凝土原材料質(zhì)量控制:如水泥、鋼筋、砂石骨料的顆粒級(jí)配、混凝土減水劑等材料進(jìn)場(chǎng)時(shí),監(jiān)理員應(yīng)檢查“三證”是否齊全,并按規(guī)范要求進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)?!盁o(wú)證”材料不準(zhǔn)入場(chǎng),抽檢不合格材料不得使用于工程,必須清理出場(chǎng)。
(2)混凝土的配合比、拌合物的坍落度、外加劑的摻量一定要滿足有資質(zhì)的試驗(yàn)室提供的各項(xiàng)指標(biāo)和參數(shù)要求,確保混凝土質(zhì)量合格。
(3)混凝土澆筑施工方法、工藝質(zhì)量控制:嚴(yán)格按“階梯”澆筑施工工法施工,澆筑底板時(shí),借助頂板預(yù)留混凝土漏斗施工,間距 5 m 逐步推進(jìn)連續(xù)施工,保證混凝土的整體性。
(4)本工程采用的是一次現(xiàn)澆施工方法,所以模板的固定、拆除、混凝土的施工振搗、養(yǎng)護(hù)對(duì)保證工程質(zhì)量都非常重要。
(5)梁片混凝土澆筑時(shí)要留有同條件養(yǎng)生試塊,試塊放置在梁片的頂板上,與該梁片同時(shí)、同條件養(yǎng)生 21 d 以上。
大型箱梁橋采用一次現(xiàn)澆箱梁混凝土施工質(zhì)量控制措施,避免了吊裝施工工序,這在大型箱梁橋施工方面打破了傳統(tǒng)的先預(yù)制后吊裝的施工工藝方法,雖然增加了施工技術(shù)難度,但是大大降低了施工成本,對(duì)于單跨箱型梁橋的施工工藝是一個(gè)創(chuàng)新和突破,尤其是對(duì)交通條件不變,大噸位吊車缺少的施工環(huán)境條件下,這是一種非常經(jīng)濟(jì)適用的施工方法??ㄈ憾?jí)水電站尾水渠 3+200 段 40 m 單跨箱型梁橋的施工就是采用了這種方法,精煉了施工工序,降低了施工成本,加快了工程進(jìn)度,同時(shí)預(yù)防金屬螺旋管漏漿凝固鋼絞線;要求嚴(yán)格控制鋼筋的數(shù)量、規(guī)格尺寸和安裝間距;模板的定做和試拼;錨具的采購(gòu)和安裝以及箱梁混凝土澆筑質(zhì)量控制等各項(xiàng)措施也能確保工程質(zhì)量,在同類工程施工中有一定的參考和推廣價(jià)值。