何向東 中鐵二十一局集團第五工程有限公司工程師
近年來,國家對于基建領(lǐng)域,尤其是高速鐵路提供了非常多的支持,投入了非常多的資源。工程施工中必須認真監(jiān)控與研究,控制好鐵路施工質(zhì)量,尤其是連續(xù)梁混凝土質(zhì)量。只有質(zhì)量得到保障,才能確保鐵路系統(tǒng)高質(zhì)量運營。鐵路項目建設(shè)期間,連續(xù)梁混凝土技術(shù)質(zhì)量關(guān)系到鐵路橋梁使用壽命,故需要多加注意。
鐵路橋梁特點十分顯著,包括抗沖擊性能強、承載能力突出、有著極高的負荷能力。遇到特殊災(zāi)害,尤其是自然災(zāi)害,憑借著優(yōu)秀的施工技藝,鐵路橋梁可以展現(xiàn)出出色的防御效果與抵抗效果。鐵路橋梁特點如此顯著,故成為人們十分重視的工程[1]。
當前市面上的大部分鐵路在鋪設(shè)中采取的方式都是無縫鋼軌,極大地提高了橋梁縱向位移標準和要求。在鐵路橋梁強度與剛度滿足設(shè)計標準后,才能應(yīng)對橋梁縱向位移問題。橋梁建設(shè)施工期間,很多外界因素都會影響工程質(zhì)量。正因如此,超過100 m 的橋梁施工大多有著極高的施工難度。
數(shù)據(jù)顯示,全國只有不到200 座超過百米的橋梁[2]。我國高速鐵路事業(yè)的蓬勃發(fā)展,顯著提升了鐵路橋梁壽命。與之相對的是,橋梁檢測、橋梁維修技術(shù)同樣獲得了高速發(fā)展。
作業(yè)前,按照混凝土本身的施工強度要求,合理選擇水泥品種、摻雜劑、減水劑。通過試驗提高混凝土性能優(yōu)勢,賦予混凝土更出眾的和易性特點,合理控制塌落度,保障工程施工水平。
每日開盤前都需要現(xiàn)場工作人員對工程中的砂石等材料進行檢測,了解基礎(chǔ)材料含水量狀況。從理論層面將混凝土的性能抬升到預(yù)期設(shè)計的質(zhì)量,嚴謹控制混凝土配合比?;炷僚淞吓c計量工作,需要按照實驗室數(shù)據(jù)進行操作[3]。做好砂石質(zhì)量檢查,確保施工材料和配比與實驗室數(shù)據(jù)保持相同,尤其是數(shù)量與性能參數(shù)。
混凝土拌合物的塌落度必須低于10%,拌合物入模前,盡可能降低其含氣量,通常比例在2%~4%。為保障混凝土性能,從攪拌加水到最終入模,混凝土作業(yè)時間應(yīng)盡可能控制在45 min 之內(nèi),以免外露時間過久而影響混凝土性能。
運輸混凝土需要使用專用攪拌車,攪拌車運輸混凝土?xí)r,應(yīng)維持2 ~4 r/min 的速度緩慢攪拌混凝土。正式使用混凝土泵的時候,不能中途停機[4]。如果必須停機,時間不能超過30 min。如果天氣炎熱,則縮減為10 min 以內(nèi)。即便是停機期間,仍需要定期泵動設(shè)備,以免混凝土凝固堵塞泵機管道。
如果外界溫度非常高,需要使用遮陽材料覆蓋泵送管道,絕不能讓管道暴露在太陽照射下。如果氣溫超過30 ℃,需要灑水降溫。如果外界溫度較低,則需要覆蓋保溫材料。結(jié)束泵送作業(yè)后,認真清洗管道,直到管道排放的是清水。
混凝土的灌注不可以使用振動棒推移混凝土,否則會出現(xiàn)離析問題。澆筑期間,需要施工部門安排專人負責(zé)對模板、鋼筋與螺栓進行檢查。如果檢查時發(fā)現(xiàn)上述部件與零件松動,需要及時加固。如果有漏漿問題發(fā)生,第一時間通知作業(yè)人員修補。另外,預(yù)埋件和鋼筋有無移位同樣是重點關(guān)注事項。如果出現(xiàn)這種狀況,需要第一時間調(diào)整,讓部件回歸正確位置。下料必須保障均勻,該步驟是澆筑入模最重要的注意事項。在澆筑入模過程中,配合振搗操作,交錯施工保障施工質(zhì)量。為防止離析類問題發(fā)生,入模期間應(yīng)做好混凝土下落距離控制。
混凝土振搗時長根據(jù)混凝土泛漿時間、不下沉?xí)r間、表面沒有氣泡時間確定。當然不論如何,時間都要超過30 s。技術(shù)人員需要在實踐中多積累經(jīng)驗,掌握準確振搗時間。振搗時安排專人指揮與監(jiān)督,落實責(zé)任制度,保障振搗效果。
澆筑作業(yè)前,應(yīng)認真檢查所有裝置,尤其是緊固件情況。應(yīng)保障緊固件沒有損壞且已經(jīng)擰緊,不可以有縫隙出現(xiàn),確保振動器沒有問題。
結(jié)束連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力張拉后,需要及時壓漿操作預(yù)應(yīng)力孔道。一般在張拉后48 h內(nèi)壓漿,48 h 內(nèi)才能獲得最好的壓漿效果。時間不足無法保障孔道張力,時間過久則會由于預(yù)應(yīng)力的損失,降低梁體的承載能力。壓漿孔道期間,先用高壓水槍沖刷孔道,清理孔道內(nèi)的污染物與阻擋物。沖刷后使用高壓氣流吹干孔道,在出風(fēng)口沒有水珠后停止。之后根據(jù)順序?qū)⒚芊馍w、壓漿嘴、壓漿閥門等逐個安裝到相應(yīng)位置,連接壓漿機器。一般應(yīng)順著孔道分別壓漿2次左右。作業(yè)期間,必須保障孔道有著通暢的排氣效果,否則會影響壓漿質(zhì)量。結(jié)束壓漿后及時封口,認真檢查各個孔道,并二次壓漿沒有封口孔道。結(jié)束壓漿后,第一時間封錨,以免預(yù)應(yīng)力鋼筋和梁體錨具生銹[5]。
對于大跨度鐵路的連續(xù)橋作業(yè),施工前需要充分考慮區(qū)域控制點數(shù)量要求,確??刂泣c數(shù)量滿足測量要求與規(guī)定。如果區(qū)域控制點不足或因為被遮擋不能使用,就要加密處理控制點。當前最常見的2 種加密形式為導(dǎo)線加密與GPS 靜態(tài)加密。使用GPS 靜態(tài)加密技術(shù)時,必須嚴格按照工程測量規(guī)范,使用同級擴展技術(shù)加密測量區(qū)段加密控制網(wǎng)。測量環(huán)節(jié),嚴格按照規(guī)定要求操作。如果用導(dǎo)線加密技術(shù)測量,可以使用三級導(dǎo)線技術(shù)加密,必須保障測量指標與精度達到工程測量標準與要求。
支架作業(yè)前,需要平整處理施工現(xiàn)場,做好支架場地加固工作。如果施工中遇到軟基,則使用行之有效的技術(shù)處理,如碎石換填,提高地基承載力,達到荷載規(guī)定。完成場地處理后,需要開展地面排水與放線。排水作業(yè)前需要提前布置排水溝,隨后搭設(shè)支架。支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與否,影響后續(xù)施工,因此必須加強支架質(zhì)量控制。支架搭建中,將U 型支托放在立桿頂部,內(nèi)部應(yīng)安裝橫向方木。為提高支架穩(wěn)定性,需要將軍用墩支架和鋼管連接到一起。
安裝模板前先認真檢查板面清潔情況與平整情況,認真清理接口,以免油污和泥灰影響施工。結(jié)束檢查后,安裝模板。模板安裝中,內(nèi)模、側(cè)模與底模是最重要的3 個部分,結(jié)束安裝后,檢查連接是否緊密,以免有漏漿情況出現(xiàn)。在混凝土硬度達到標準且內(nèi)部漸漸穩(wěn)定后拆除模板。一般應(yīng)用卷揚機拆除模板,保障設(shè)備穩(wěn)定性,深度清理作業(yè)面。作業(yè)中應(yīng)嚴格按照規(guī)定順序拆除模板,以防混凝土結(jié)構(gòu)受損,尤其是邊角部位。完成拆模作業(yè)后,全面清除殘留灰漿,認真保養(yǎng)與維護。
配置混凝土?xí)r需要使用很多砂石。材料配比一般是固定的,并不會出現(xiàn)大規(guī)模改變。當然石子與沙子中一般會有一定比例水分,在堆料位置與氣候改變的同時水分含量也會發(fā)生變化。配料期間,應(yīng)充分參考料堆位置和氣候情況,認真檢測含水量,做好現(xiàn)場用水量與砂石材料用水量調(diào)整。
攪拌作業(yè)時,混凝土性能與攪拌時長直接掛鉤,連續(xù)混凝土作業(yè)期間摻雜一定量外加劑。攪拌時間不能過長,每個工作班次需要開展2 次抽查。塌落度的檢測以澆筑位置和攪拌位置作為參考點取樣。攪拌期間為提升質(zhì)量適量添加一些外加劑是可行的,必須做好攪拌時間控制與管理。過長的攪拌時間會導(dǎo)致水分大量丟失與蒸發(fā),影響配合比,所以攪拌時間一般在60 ~120 s。
混凝土養(yǎng)生并非一蹴而就的事情,完成澆筑后等待初凝,之后鋪設(shè)土工布或草席并灑水養(yǎng)生。養(yǎng)生期間應(yīng)多加留意天氣狀況,保障混凝土表面時刻濕潤?;炷翉姸冗_標后停止養(yǎng)生。
澆筑混凝土前應(yīng)使用清水濕潤模板,并且將一定隔離劑涂抹在混凝土和連續(xù)梁模板之間。澆筑混凝土前,認真清潔鋼筋與模板,以免表面異物影響連續(xù)混凝土澆筑作業(yè)質(zhì)量。如果模板表面有縫隙,需要采取合適的辦法修補。應(yīng)嚴格控制模板外形和位置變化,絕不能出現(xiàn)過大誤差。
很多混凝土質(zhì)變均發(fā)生在運輸環(huán)節(jié),運輸混凝土?xí)r,必須嚴格控制質(zhì)量。高溫季節(jié)的混凝土運輸需要采取特定方法控制溫度,絕不能讓混凝土溫度超標。此外,塌落度同樣是需要嚴格控制的要素。一般在運輸車罐體表面灑水物理降溫。砂石材料需要遮陽工具抵擋太陽直射,做好通風(fēng)降低砂石料溫度。攪拌期間加入適量冰水可以有效控制混凝土溫度。
在高速鐵路施工中,連續(xù)梁混凝土質(zhì)量控制和施工工藝是基礎(chǔ)組成部分,需要加強源頭管理與控制。混凝土澆筑需要在原料、振搗、拌和、運輸、澆筑及養(yǎng)護等環(huán)節(jié)加強管理,保障后續(xù)施工順利開展和混凝土施工質(zhì)量。施工期間應(yīng)加強過程監(jiān)控,做好數(shù)據(jù)搜集,為后續(xù)類似項目提供經(jīng)驗方面的支持。做好經(jīng)驗總結(jié),適度改進工藝技術(shù),提高生產(chǎn)能力與管理水平,最大限度地提高工程的社會效益與經(jīng)濟效益。