謝海鵬
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,橋梁建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,高架橋等立體交通形式在橋梁建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。在高架橋斷面形式中,由于現(xiàn)澆箱梁具有變形小、抗扭剛度大、整體受力性能好等優(yōu)勢(shì),從而在橋梁工程中得到了廣泛應(yīng)用。但在橋梁工程施工過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混凝土的抗拉力不足、梁板開(kāi)裂、施工工藝不規(guī)范等問(wèn)題。加上高架橋箱梁現(xiàn)澆施工受力復(fù)雜、施工工期緊、施工難度較大。因此,施工單位要嚴(yán)格按有關(guān)施工規(guī)范進(jìn)行高架橋混凝土施工,以確保施工質(zhì)量。下面結(jié)合工程實(shí)例,就以一種超長(zhǎng)、寬高架橋混凝土施工要點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行探討。
廣州白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建工程二號(hào)航站樓出港高架橋工程,航站樓出港高架橋?qū)挾?2.25~52.45m,最大跨度72m,單向三車(chē)道至單向十車(chē)道,總長(zhǎng)約1000m,包括橋梁結(jié)構(gòu)和兩端的引道。橋梁由10聯(lián)現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土和現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁(13~17軸此聯(lián)上部結(jié)構(gòu)采用兩端張拉,其余連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力都采用單端張拉)組成。本工程主橋合攏段第五聯(lián)大體積(長(zhǎng)度分為四跨:36m*4跨=144m,寬度:52.45m)混凝土澆筑分兩次進(jìn)行,第一次為底板與腹板同時(shí)澆筑(混凝土量:4400m3),第二次為頂板一次澆筑。下面我們以第五聯(lián)底板與腹板一次澆筑為例進(jìn)行講解。
在高架橋混凝土施工過(guò)程中,仍存在以下幾種病害和裂縫,不僅影響了高架橋的正常使用,而且會(huì)導(dǎo)致高架橋發(fā)生坍塌和破損事故,對(duì)人們的生命安全造成嚴(yán)重的威脅。
在橋梁施工中,底板經(jīng)常出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象,究其原因,大部分是由于混凝土的抗拉力不足。混凝土由水泥、砂子、碎石和水組成,是經(jīng)過(guò)攪拌和硬化后形成的?;炷凉羌?、砂石直接影響到混凝土的抗收縮能力。骨料的表面和骨料之間容易存有裂縫,需要采用水泥漿進(jìn)行填充?;炷猎谟不^(guò)程中,將骨料和水泥相接,其硬度較高。混凝土具有較好的硬度,但其抗拉性存在嚴(yán)重的不足。如混凝土的砂石、水泥等抗拉性較差。
由于混凝土抗壓強(qiáng)度較高,如果加入摻合料,將會(huì)大大提升混凝土抗壓強(qiáng)度。但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致混凝土彈性不夠,這將難以滿(mǎn)足高架橋施工需求。另外,考慮到高架橋荷載較大,經(jīng)常出現(xiàn)受力不均的情況,從而導(dǎo)致某些混凝土構(gòu)件重力作用較大,且混凝土構(gòu)件的彈性較差,結(jié)果導(dǎo)致路橋面裂縫的產(chǎn)生。
混凝土自身具有熱脹冷縮的特性,當(dāng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部及外部溫度出現(xiàn)較大變化時(shí),混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生收縮,使得混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部產(chǎn)生較強(qiáng)的應(yīng)力,在應(yīng)力作用下,混凝土的抗拉強(qiáng)度難以承受,進(jìn)而形成溫度裂縫。在高架橋施工過(guò)程中,由于混凝土溫度變化而結(jié)硬,混凝土內(nèi)部水分就會(huì)逐漸消失,從而降低其濕度和體積,當(dāng)混凝土內(nèi)部和外部蒸發(fā)速度不一時(shí),就會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。
在高架橋混凝土施工過(guò)程中,對(duì)施工步驟和施工工藝要求較高,如果不按照規(guī)范來(lái)進(jìn)行施工,就會(huì)導(dǎo)致混凝土施工技術(shù)達(dá)不到要求,進(jìn)而影響到高架橋施工的整體質(zhì)量。
(1)前道工序必須檢驗(yàn)合格。同時(shí)應(yīng)對(duì)混凝土進(jìn)行檢查。(2)由于環(huán)境復(fù)雜,橋梁兩側(cè)均有存在已有建筑物,無(wú)法站車(chē),本工程采用天泵、地泵結(jié)合形式于主跨段縱向兩端進(jìn)行澆筑,合理安排泵車(chē)的站車(chē)位置及對(duì)天泵換地泵的結(jié)合時(shí)間點(diǎn)把控到位。(3)安排好混凝土澆筑部位,不能留有施工縫。(4)安排12批(地泵每班組14人,天泵每班組10人)專(zhuān)業(yè)混凝土澆筑工人進(jìn)行輪班澆筑。(5)機(jī)械配備:地泵8臺(tái),天泵4臺(tái);自助發(fā)電機(jī)兩臺(tái);振動(dòng)棒22臺(tái);對(duì)講機(jī)12對(duì)。(6)嚴(yán)格控制混凝土標(biāo)號(hào)、設(shè)計(jì)配合比。(7)每臺(tái)澆筑設(shè)備配備一位施工員進(jìn)行跟蹤控制。(8)箱梁底板混凝土澆筑前,嚴(yán)格檢查高支模的安全情況,驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行澆筑。
混凝土攪拌站按我方提供的配合比及材料要求進(jìn)行材料采購(gòu),采用同批次材料,避免不同批材料引起的色差。
混凝土配合比計(jì)量要準(zhǔn)確,拌合要集中、均勻,混凝土到場(chǎng)泵送的坍落度與壓力泌水總量控制在160~180mm的范圍內(nèi)。
兩端地泵同時(shí)從中部位置橫向開(kāi)始澆筑,以地泵每小時(shí)澆筑30m3計(jì)算,每段沿縱向澆筑12m后往返保證最先澆筑的混凝土不超過(guò)其初凝時(shí)間,防止施工縫的出現(xiàn)。地泵澆筑至最后一跨時(shí),改用天泵進(jìn)行澆筑,注意控制好搭接時(shí)間,預(yù)先留天泵排放位置。
(1)檢查混凝土輸送泵,輸送管及支架情況,然后用同批次同型號(hào)1∶1水泥砂漿0.5m3潤(rùn)滑管道,注意潤(rùn)滑管道砂漿均勻分布于底板,不能集中布置影響箱梁混凝土結(jié)構(gòu)的局部強(qiáng)度。
(2)泵送開(kāi)始前應(yīng)進(jìn)行泵管連接布置到位,避免混凝土車(chē)到位后等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng),嚴(yán)格檢查管道連接及支架是否穩(wěn)固等情況。泵送開(kāi)始后,檢查是否有漏漿、堵管等情況出現(xiàn)。
(3)砼卸入泵的受料斗后應(yīng)在泵同時(shí)利用泵的攪拌葉片對(duì)砼進(jìn)行攪拌。
(4)泵送過(guò)程中,應(yīng)隨時(shí)觀察壓力表的變化,壓力不能超過(guò)系統(tǒng)溢流壓力的75%,超過(guò)時(shí)應(yīng)及時(shí)高速減少泵送排量。
(5)泵送時(shí)應(yīng)盡量減少停泵,對(duì)不可避免的長(zhǎng)時(shí)間停泵,應(yīng)關(guān)閉泵的動(dòng)力來(lái)源,每隔10~15min應(yīng)作幾次正反泵運(yùn)轉(zhuǎn)。
(6)超過(guò)30min停泵或管路堵塞,要將砼反泵抽出,再作砼泵送。
(7)液壓系統(tǒng)油溫超過(guò)80℃,應(yīng)及時(shí)采用溫水降溫等措施。
(8)因堵管原因,拆卸管路時(shí),首先應(yīng)反泵消除管內(nèi)殘余壓力,防止砼砂漿噴出傷人。
(9)地泵澆筑完成后,需進(jìn)行洗管,注意洗管最后排出的水不能直接排放于已澆混凝土中。
混凝土振搗采用30~50mm插入式振搗器振搗為主,頂板用平板振動(dòng)器配合,其移動(dòng)間距不應(yīng)超過(guò)振搗器作用半徑的1.5倍,豎向分層厚度不大于50cm,與側(cè)模及波紋管應(yīng)保持5~10cm的距離,應(yīng)插入下層混凝土5~10cm,每一處振搗完畢后應(yīng)邊振邊徐徐提出振動(dòng)棒,應(yīng)避免振動(dòng)棒碰撞模板、鋼筋、波紋管及其它預(yù)埋件。對(duì)每一振搗部位必須振搗到該部位混凝土密實(shí)為止。密實(shí)的標(biāo)志是混凝土停止下沉,不再冒氣泡,表面呈平坦、泛漿,接近初凝時(shí)刮平。
采用土工布覆蓋淋水養(yǎng)護(hù),使混凝土表面處于濕潤(rùn)狀態(tài),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。
(1)混凝土澆筑前,材料員檢查廠(chǎng)方材料準(zhǔn)備是否充分。
(2)隱蔽驗(yàn)收完成,并清理干凈模板內(nèi)的垃圾,特別是腹板、橫梁及墊石位置,澆筑期間提前淋水濕潤(rùn)模板。
(3)安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)混凝土送料單的混凝強(qiáng)度等級(jí)、坍落度及出廠(chǎng)時(shí)間的檢查,確保強(qiáng)度等級(jí)正確,坍落度是否符合16~18cm的要求。
(4)重點(diǎn)控制特殊部位的布料點(diǎn)、布料速度、分層厚度、振棒及振搗方式是否符合要求。
(5)混凝土接近初凝時(shí),及時(shí)作好表面處理,根據(jù)厚度或標(biāo)高控制點(diǎn)進(jìn)行刮面。
(6)混凝土刮面處理后,強(qiáng)度未達(dá)到2.5MPa嚴(yán)禁上人。
(7)初凝后及時(shí)覆蓋土工布,12小時(shí)后開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)。
(8)養(yǎng)護(hù)期間保持混凝土面濕潤(rùn),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。
綜上所述,在高架橋混凝土施工過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)受到各種因素的影響,因此,在施工中我們要控制好各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量,如混凝土配合比確定、混凝土泵送、混凝土的振搗、混凝土養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié),以提高整個(gè)橋梁的使用性能,確保高架橋混凝土施工質(zhì)量,延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。