陸東燕+馬劍+曹翔
摘 要:本文在分析了淀山湖防洪大堤及湖濱生態(tài)修復(fù)工程(淀浦河—分界河)的最大水利單體淀山湖大橋工程施工、管理特點和難點的基礎(chǔ)上,重點介紹了監(jiān)督站在淀山湖大橋監(jiān)督過程中控制要點與新實踐舉措,對提升相關(guān)水務(wù)工程質(zhì)量監(jiān)督管理水平有參考價值。
關(guān)鍵詞:水務(wù)工程;拱圈大體積混凝土澆筑;質(zhì)量監(jiān)督;支撐體系
中圖分類號:U44 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006—7973(2017)03-0063-04
淀山湖防洪大堤及湖濱生態(tài)修復(fù)工程(淀浦河—分界河)位于上海市青浦區(qū)朱家角鎮(zhèn),工程主要內(nèi)容包含生態(tài)島建設(shè)、生態(tài)清淤、生態(tài)修復(fù)、新建防洪堤防、新建淀山湖大橋及現(xiàn)有堤防的拆除重建。工程實施后,具有提高地區(qū)防洪除澇標(biāo)準(zhǔn)、改善淀山湖生態(tài)景觀、提高城市品位等多重作用,可充分發(fā)揮防洪、除澇、環(huán)保等綜合效益,根除水患、改善生態(tài)環(huán)境、促進淀山湖地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展。
該項目最大單體——淀山湖大橋總長1470m,共64跨,橋面總寬度為8m;其中:主橋采用跨徑組合為26m+36m+48m+36m+26m=172m上承式鋼筋混凝土空腹拱橋,拱上設(shè)側(cè)墻,外觀類似于實腹拱橋;北側(cè)引橋跨徑布置為7×(4×22)m+2×(3×22)m,橋面連續(xù)、結(jié)構(gòu)簡支,共計34跨,長748m;南側(cè)引橋跨徑布置為3×(3×22)m+4×(4×22)m,橋面連續(xù)、結(jié)構(gòu)簡支,共計25跨,長550m。
1 工程的施工、管理特點與難點
1.1 施工作業(yè)平臺
工程所處的地理位置特殊,處于淀山湖一角,緊靠上海市水上運動中心,故施工場地有限,以水上作業(yè)為主。淀山湖大橋原設(shè)計采用水上平臺施工,設(shè)計方案要求樁基施工及墩臺結(jié)構(gòu)施工均搭設(shè)水中平臺進行施工。實際開工后,經(jīng)參建方多次現(xiàn)場踏勘發(fā)現(xiàn),淀山湖水位較淺,約為0.5-1.5m,船舶無法進場,需開設(shè)新航道,不僅造價高,更主要的是難以滿足進度、質(zhì)量和安全要求。綜合實際,項目部決定采取水上筑堤的陸上施工方案。
1.2 主橋地基支撐體系
淀山湖大橋主橋區(qū)域地質(zhì)情況復(fù)雜,表層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,下層為粉質(zhì)粘土和砂質(zhì)粉土。淤泥質(zhì)土為天然含水量大于液限而天然空隙比小于1.5但大于或等于1.0的粘性土,屬不良軟弱土層,自穩(wěn)能力極差,開挖后極可能會發(fā)生塌方和涌泥,使施工難以進行、地面沉降難以控制,影響建筑物安全。為此,將實際地質(zhì)情況和具體施工工藝、流程進行逐步分析,綜合設(shè)備情況、工作量及成本等方面因素后確定建筑廢料換原始地基方案。為保證此方案的施工效果,全面施工前,以主橋48米跨做為試驗段進行換填后采用土袋堆載預(yù)壓試驗,預(yù)壓荷載為設(shè)計荷載的120%,并觀測沉降量,見圖1。
1.3 主橋拱圈大體積混凝土澆筑
主橋箱型拱圈采用支架上現(xiàn)澆,屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu),在施工中混凝土容易因水泥水化熱引起的溫度差產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫,因此需要從材料選擇上、技術(shù)措施(配合比、溫控、振搗、養(yǎng)護等)有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的準(zhǔn)備工作,才能保證拱圈大體積混凝土的施工質(zhì)量。根據(jù)本工程特點主橋拱圈為箱型截面(一箱兩室),混凝土澆筑順序采用縱向分段、水平分層、垂直分環(huán)進行澆筑,分環(huán)按兩環(huán)考慮,分別為底板、腹板環(huán)和頂板環(huán),每一環(huán)的分段方式見圖2,圖中1、2、3、4、5、6、7、8表示澆筑順序。拱圈截面方向由中間向兩側(cè)對稱澆筑。 拱圈采用C50砼,26m跨澆筑量為188.9m3,36m跨澆筑量為267.6m3,48m跨澆筑量為326.1m3。
1.4 橋梁板架設(shè)
淀山湖大橋橋面寬8米,引橋上部構(gòu)造采用L=22m、h=900~1995mm的預(yù)應(yīng)力空心板梁,以3跨或4跨為一聯(lián),結(jié)構(gòu)簡支,橋面連續(xù)。主橋上部構(gòu)造采用L=5m、h=320mm的非預(yù)應(yīng)力空心板梁??招陌辶翰捎猛赓彛砩胶髽蛑鳂蚣耙龢蚬灿嬃喊?94片。其中引橋中梁每片安裝凈重46.8噸,邊梁每片安裝凈重57.97噸。主橋中梁每片安裝凈重3.8噸,邊梁每片安裝凈重5.12噸。故板梁吊裝屬于重大危險源,結(jié)合本工程特點,淀山湖大橋的板梁安裝擬采用2臺220噸汽車吊進行施工作業(yè),一臺停在所要架設(shè)梁板的跨中西側(cè)便道上,另一臺停在相鄰跨中便道西側(cè)。梁板架設(shè)按照《大橋梁板安裝施工方案》的要求,派專人統(tǒng)一指揮,確保安裝質(zhì)量與作業(yè)安全。
1.5 鉆孔灌注樁施工
大橋基礎(chǔ)均采用樁基礎(chǔ),其中主橋采用直徑1.2m的鉆孔灌注樁,共計72根,引橋采用直徑1.0m的鉆孔灌注樁,共計187根,均按摩擦樁設(shè)計。鉆孔樁中埋置100%聲測管:主橋φ1200鉆孔樁為100%,引橋φ1000鉆孔樁為100%。施工過程中應(yīng)從測量放樣精確、護筒埋設(shè)控制、成孔質(zhì)量控制、鋼筋制作安裝質(zhì)量、混凝土澆注質(zhì)量等方面進行質(zhì)量控制。
1.6 碗扣式多功能鋼管腳手架搭設(shè)
主橋上部結(jié)構(gòu)拱圈為鋼筋混凝土箱型結(jié)構(gòu),采用碗扣式多功能鋼管腳手架,用Ф48mm×3.5mm焊接鋼管作為主構(gòu)件。為檢驗支架及地基的強度及穩(wěn)定性,消除整個支架及地基的非彈性變形,采用預(yù)壓材料(土袋)進行預(yù)壓。土袋下鋪一層土工布,防止損壞底模。預(yù)壓荷載為設(shè)計荷載的120%。預(yù)壓時間不小于7d,分三級加載,以支架連續(xù)三日沉降量和小于3mm為停止標(biāo)準(zhǔn)。將此彈性變形值、地基下沉值與施工控制中提出的因其它因素需要設(shè)置的預(yù)拱度疊加,算出施工時應(yīng)當(dāng)采用的預(yù)拱度,按算出的預(yù)拱度調(diào)整底模標(biāo)高。同時注意在支架外側(cè)2米處設(shè)置臨時防護設(shè)施,防止流水和雨水流入支架區(qū),引起支架下沉。預(yù)壓完成移除砂袋,根據(jù)箱型拱圈線型重新放樣,調(diào)整立桿高度。
2 工程質(zhì)量監(jiān)督控制要點
在工程施工過程中,主監(jiān)員要求參建單位以施工規(guī)范為準(zhǔn)繩,以施工組織設(shè)計為指導(dǎo),全面控制施工過程,重點控制工序質(zhì)量,做到工序交接有檢查,質(zhì)量預(yù)控有對策,施工項目有方案,技術(shù)措施有交底,圖紙有會審記錄,配置材料有試驗,隱蔽工程有驗收,計量器具有復(fù)檢,設(shè)計變更有手續(xù),成品保護有措施,質(zhì)量文件有檔案,切切實實的保質(zhì)、保量、按期完成工程。
2.1 開工前的質(zhì)量監(jiān)督
在為增強對淀山湖大橋的質(zhì)量監(jiān)督管理,使監(jiān)督工作走向?qū)I(yè)化、程序化和科學(xué)化,在對整個項目監(jiān)督的基礎(chǔ)上,主監(jiān)員根據(jù)大橋這一單體的施工、管理特點與難點,特制定淀山湖大橋監(jiān)督計劃表,時間涵蓋大橋的整個建設(shè)階段。監(jiān)督內(nèi)容包括工程質(zhì)量檢測、人員技術(shù)培訓(xùn)教育等方面,詳見表1。監(jiān)督計劃的嚴(yán)格實施一方面使質(zhì)量監(jiān)督在工作上保持了針對性、獨立性,另一方面體現(xiàn)了質(zhì)量監(jiān)督的權(quán)威性。
2.2 工程建設(shè)中質(zhì)量監(jiān)督
2.2.1 責(zé)任主體質(zhì)量行為的監(jiān)督
為增強監(jiān)督工作的計劃性,提高監(jiān)督工作水平,開工前期,主監(jiān)員認(rèn)真檢查以建設(shè)單位為中心的質(zhì)量管理體系的建設(shè)和完善,包括建設(shè)單位的質(zhì)量檢查體系、監(jiān)理單位的質(zhì)量控制體系,施工單位的質(zhì)量保證體系、勘測設(shè)計單位的現(xiàn)場服務(wù)體系和規(guī)章制度建設(shè)等,要求各參建單位分工明確各負(fù)其責(zé),保證各質(zhì)量管理體系自始至終都要運轉(zhuǎn)和發(fā)揮作用;參加設(shè)計、監(jiān)理技術(shù)交底會,并認(rèn)真做好監(jiān)督交底工作;參加施工方組織舉行的“人員安全培訓(xùn)教育”,對參加人員、培訓(xùn)內(nèi)容及培訓(xùn)流程進行了全程監(jiān)督。
2.2.2 工程實體質(zhì)量的監(jiān)督
按照水利工程建設(shè)項目質(zhì)量監(jiān)督的有關(guān)規(guī)定,結(jié)合本單體——淀山湖大橋的具體情況,主監(jiān)員重點從以下幾個方面的監(jiān)督:
2.2.2.1 鉆孔灌注樁監(jiān)督
(1)事前工作的監(jiān)督:審查施工機械、成孔機械必須與現(xiàn)場土質(zhì)、樁徑、樁深等要求相適應(yīng),審查《鉆孔灌注樁專項方案》編制情況,審查砼施工配合比。
(2)成孔過程的監(jiān)督:根據(jù)鉆孔灌注樁成孔的施工流程,重點監(jiān)控樁身的垂直度、孔內(nèi)水位、孔徑、孔深、沉渣厚度等重要指標(biāo)。
(3)鋼筋籠制作及安放的監(jiān)督:抽查出廠質(zhì)量證明書和試驗報告單原件及力學(xué)性能試驗報告,并委托眾賢檢測抽檢鋼筋及鋼筋焊接質(zhì)量;為控制保護層,檢查鋼筋籠外側(cè)墊塊設(shè)置是否符合規(guī)范要求。
(4)水下砼施工的監(jiān)督:水下砼施工是鉆孔灌注樁施工質(zhì)量監(jiān)控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。抽查澆灌配合比,校驗計量、原始記錄和制作試塊等,對坍落度等指標(biāo)進行重點控制。
(5)基樁實體檢測:主監(jiān)員委托上海同濟建設(shè)工程質(zhì)量檢測站對鉆孔灌注樁開展高應(yīng)變檢測和單樁豎向抗壓靜載抽檢,檢測基樁的單樁豎向抗壓承載力,檢測施工質(zhì)量和驗證、校核設(shè)計,具體見表2。根據(jù)抽檢報告,判定樁身質(zhì)量無缺陷,全部滿足設(shè)計要求。
2.2.2.2 主橋拱圈大體積混凝土澆筑監(jiān)督
(1)事前工作的監(jiān)督:檢查《碗扣式多功能鋼管腳手架》、《主橋基礎(chǔ)換填專項方案》編制情況及其混凝土材料供應(yīng)、人員、設(shè)備組織方案,混凝土澆搗方案,大體積混凝土測溫及混凝土養(yǎng)護等方面的專項技術(shù)方案措施;考察、審核商品混凝土供應(yīng)商資質(zhì)及供應(yīng)量情況。
(2)支撐體系的監(jiān)督。模板支撐體系必須具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,以承受新澆筑混凝土的自重、側(cè)壓力及在施工過程中的施工荷載。重點監(jiān)控碗扣式多功能鋼管腳手架預(yù)壓沉降情況,在澆筑前確保支撐系統(tǒng)滿足強度、剛度、穩(wěn)定性要求,預(yù)埋件、預(yù)留孔洞位置、尺寸正確,參加參建方對模板支撐系統(tǒng)的專題驗收。
(3)澆筑過程的監(jiān)督。因橋拱圈結(jié)構(gòu)截面尺寸大,一次性澆筑量大,必須設(shè)法降低水化熱,減小內(nèi)外溫差,以防止出現(xiàn)溫度裂縫。面對現(xiàn)澆拱圈大體積復(fù)雜結(jié)構(gòu)混凝土裂縫控制,該工程施工方委托河海大學(xué)進行相應(yīng)研究并制定裂縫控制方案。故在監(jiān)督過程中,主監(jiān)員重點檢查《裂縫控制方案》的實施情況,并確?;炷潦且淮涡詽仓模笃陴B(yǎng)護到位。為最終確定拱圈混凝土質(zhì)量,主監(jiān)員特委托上海同濟建設(shè)工程質(zhì)量檢測站對砼強度進行回彈檢測,經(jīng)檢測,強度均符合設(shè)計及規(guī)范要求。
2.3 工程驗收質(zhì)量監(jiān)督
在不同的驗收階段,工程驗收質(zhì)量監(jiān)督工作有不同的重點。對單元工程驗收,主監(jiān)員在隨機抽查、了解和掌握單元工程的質(zhì)量檢驗與評定情況的基礎(chǔ)上,重點抽查重要隱蔽單元工程和關(guān)鍵部位單元工程的驗收簽證情況,主要包括鉆孔灌注樁、橋臺承臺、蓋梁、拱片、橋墩、墩柱等;分部工程驗收階段,了解和掌握了原材料、中間產(chǎn)品及混凝土(砂漿)試件質(zhì)量情況,重點是核定主要建筑物分部工程驗收質(zhì)量結(jié)論,主要包括地基與基礎(chǔ)、下部結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)等;對于階段驗收,大橋水下階段驗收根據(jù)施工實際情況分別舉行了3次階段驗收(主橋下部、北引橋下部、南引橋下部),重點是抽查涉及的單元工程和分部工程的施工質(zhì)量檢驗與評定資料,并提出階段驗收的工程質(zhì)量評價意見。單位工程驗收階段,工作重點是核查淀山湖大橋外觀質(zhì)量評定結(jié)果并核定外觀質(zhì)量評定結(jié)論,檢查施工質(zhì)量檢驗資料是否齊全,核定單位工程驗收質(zhì)量結(jié)論。
3 結(jié)語
淀山湖防洪大堤及湖濱生態(tài)修復(fù)工程(淀浦河—分界河)是青浦區(qū)重點工程。工程建設(shè)過程中,質(zhì)監(jiān)站對其質(zhì)量進行嚴(yán)格監(jiān)督控制,細化監(jiān)督要點,通過增加監(jiān)督頻率、開展實體檢測等手段,確保水利工程質(zhì)量、安全和效益,這些都為該工程項目成功創(chuàng)建“水利部文明工地”、“上海市級文明工地”、“安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化示范工地”提供了有力保障。
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