盛 磊
(中鐵十六局集團(tuán)第五工程有限公司,河北 唐山 064000)
現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工中,從地基處理、支架搭設(shè)、模板安裝、鋼筋施工、混凝土施工等各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)操作是否規(guī)范、質(zhì)量控制是否到位,都會(huì)對(duì)連續(xù)箱梁的整體質(zhì)量與結(jié)構(gòu)受力造成直接的影響。對(duì)此,嚴(yán)格把控各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量,做好關(guān)鍵工序與重點(diǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控至關(guān)重要。
巴河特大橋橋梁全長(zhǎng) 2 961.52 m,橋跨布置:3-32.6 m 簡(jiǎn)支梁+5×32 m 道岔連續(xù)梁+6×32 m 道岔連續(xù)梁+1-24.3 m 非標(biāo)簡(jiǎn)支梁+1-32.6 m 簡(jiǎn)支梁+2-24.6 m 簡(jiǎn)支梁+(44.5+108+200×2+108+44.5)m 斜拉橋+22-32.6 m 簡(jiǎn)支梁+3-24.6 m 簡(jiǎn)支梁+27-32.6 m 簡(jiǎn)支梁。其中,6×32 m 連續(xù)梁為 9#~15# 墩,長(zhǎng) 196.2 m,分為 3 個(gè)節(jié)段采用滿(mǎn)堂支架(庸架法)現(xiàn)澆施工,依次從中跨向邊跨跨側(cè)現(xiàn)澆。梁體為單箱雙室、等高度、變截面結(jié)構(gòu)。箱梁頂寬 25.921~27.599 m,頂板厚度 35 cm,腹板厚 45 cm,底板厚度 30 cm。在端支點(diǎn)、中支點(diǎn)共設(shè) 6 個(gè)橫隔板,隔板設(shè)有孔洞,供檢查人員通過(guò)。
該項(xiàng)目線路與河流、道路交叉多,主要跨越有巴河、浠河等通航航道,跨高速公路及國(guó)道、省道、市政道路多處,交叉施工與公路、航運(yùn)部門(mén)協(xié)調(diào)難度大,工期、安全壓力大。該項(xiàng)目箱梁采用現(xiàn)澆施工,因受到上述施工場(chǎng)地、地質(zhì)條件等客觀因素的影響,使得施工質(zhì)量控制相較預(yù)制箱梁難度大,因而質(zhì)量易出現(xiàn)較大的波動(dòng),因此,結(jié)合本梁段項(xiàng)目實(shí)際,做好各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制極為關(guān)鍵。
支架搭設(shè)前應(yīng)首先對(duì)地基予以處理,清理地表原土至粉土層,再采用推土機(jī)做平整處理,回填原土,并分層壓實(shí),壓實(shí)系數(shù)K≥0.86?;靥钪猎O(shè)計(jì)標(biāo)高后,分層夯實(shí)填筑≥35 cm 的碎石墊層。完成碾壓后,檢查表面平整度達(dá)標(biāo)后進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)。上層澆筑 C20 混凝土予以硬化處理,混凝土面設(shè)置 6×6 m 的沉降縫,并用瀝青麻筋填塞密實(shí),防止雨水下滲導(dǎo)致軟化,地基處理寬度應(yīng)為梁面投影寬每側(cè)+2m。地基處理后應(yīng)比原地面高至少 20 cm,并做成坡度≥1.5 % 的單面橫向坡,以利后期排水。完成地基處理后應(yīng)依規(guī)檢測(cè)地基質(zhì)量與承載力,以有效確保預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁整個(gè)施工階段支架的穩(wěn)定性與可靠性。
該項(xiàng)目 6×32 m 連續(xù)梁長(zhǎng) 196.2 m,現(xiàn)澆梁段采用滿(mǎn)堂支架搭設(shè),支架為 WDJ 式盤(pán)扣架,立桿配備應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,頂、底托均采用可調(diào)節(jié)托撐。盤(pán)扣架外徑 60 mm,壁厚 3.5 mm。立桿橫向間距 0.9 m,縱向間距為 0.9 m,水平桿間距為 1.0~1.5 m(支架布置如圖 1 所示)。為有效確保支架搭設(shè)施工質(zhì)量,避免支架搭設(shè)不規(guī)范而導(dǎo)致的安全事故,相應(yīng)施工技術(shù)人員務(wù)須要嚴(yán)把各工序施工質(zhì)量關(guān)。
首先,支架搭設(shè)前,應(yīng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)所有桿配件予以細(xì)致檢查,對(duì)于檢查發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的嚴(yán)禁使用。其次,搭設(shè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求放線、鋪墊板,然后標(biāo)定立桿位置并根據(jù)定位豎立桿,再與縱向、橫向掃地桿進(jìn)行連接并固定牢靠,之后安裝縱向、橫向水平桿,并在校正立桿垂直度達(dá)標(biāo)后做好固定,最后按此循環(huán)完成上部支架的搭設(shè)。此外,對(duì)于剪刀撐、斜桿等必要的拉結(jié)桿件應(yīng)同搭升架及時(shí)搭設(shè),剪刀撐跨度應(yīng)不低于 6 m,不少于 4 跨,斜桿與地面角度約在 45°~60°,并用旋轉(zhuǎn)扣件將剪刀撐、斜桿等桿件與立桿或橫向水平桿的伸出端進(jìn)行固定,控制旋轉(zhuǎn)扣件距離主節(jié)點(diǎn)≤15 cm[1]。
為有效確保預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁澆筑施工過(guò)程中的穩(wěn)定性,應(yīng)在完成支架的搭設(shè)安裝后,按要求實(shí)施預(yù)壓對(duì)支架基礎(chǔ)的承載性能予以檢驗(yàn),確?;A(chǔ)處理能夠滿(mǎn)足支架承載的相關(guān)要求,消除支架非彈性變形及基礎(chǔ)的不均勻沉降,進(jìn)而保障支架的施工質(zhì)量。預(yù)壓加載時(shí)的重量應(yīng)為支架最大總荷載的 120 %,并根據(jù)預(yù)壓結(jié)果確定模板立設(shè)的標(biāo)高。在進(jìn)行支架加載預(yù)壓前,應(yīng)按要求在底模、支架鋼管等相應(yīng)位置進(jìn)行觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè),以便于對(duì)支架穩(wěn)定性實(shí)施觀測(cè)。加載可采用堆放沙袋的方法,整個(gè)加載過(guò)程分四次進(jìn)行,間隔為每?jī)商旒虞d一次,并按照支架均布荷載的 60 %→80 %→100 %→120 % 進(jìn)行加載預(yù)壓。
圖1 支架布置圖(單位:mm)
該項(xiàng)目現(xiàn)澆梁模板為木模,采用1.22×2.44×0.015(m)竹膠板,竹膠板下橫向鋪設(shè) 10 cm×12 cm 的方木,中腹板及下倒角間距為 25 cm,邊腹板處間距 15 cm。箱梁內(nèi)模內(nèi)支撐采用滿(mǎn)堂腳手支架結(jié)構(gòu),腳手架底部安裝在十字鋼筋上,縱橋向立桿間距為 1 m,橫橋向立桿間距為 1 m,步距為 1 m。支架頂面高度一般控制在頂板以下 20~35 cm 的范圍內(nèi),然后在鋼管上口安裝可調(diào)節(jié)頂托,可調(diào)頂托的調(diào)節(jié)范圍為 0~30 cm,在可調(diào)節(jié)頂托上鋪設(shè) 10 cm×10 cm 木方或者直徑 5 cm 雙拼鋼管;然后,在 10 cm×10 cm 木方或者直徑 5 cm 雙拼鋼管上鋪設(shè) 10 cm×10 cm 的木方,木方鋪設(shè)間距為 30 cm 布置。最后,在上面鋪設(shè)竹膠板作為箱梁頂模。內(nèi)模腹板加固采用鋼筋對(duì)拉及鋼管頂撐結(jié)合形式,端頭采用 6 mm 鋼板加工拼裝而成。
1)該項(xiàng)目現(xiàn)澆梁的主筋為φ20 螺紋鋼筋,箍筋為φ16 螺紋鋼筋,定位鋼筋為φ10 光圓鋼筋,鋼筋進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)由試驗(yàn)室按要求進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),現(xiàn)場(chǎng)焊接每 300 個(gè)接頭取一組焊接試件進(jìn)行檢測(cè)。
2)鋼筋在指定鋼筋加工區(qū)加工成型,并根據(jù)箱梁作業(yè)進(jìn)度分部位運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)予以綁扎,鋼筋采取焊接進(jìn)行連接。質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如表 1 所示。
表1 鋼筋質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
3)鋼筋綁扎應(yīng)按照底板鋼筋→腹板鋼筋→波紋管架立鋼筋→安裝波紋管→頂板底層鋼筋→安裝波紋管→頂板頂層鋼筋的順序依次進(jìn)行。根據(jù)鋼筋布置圖在底模上進(jìn)行鋼筋放樣,定位綁扎牢固、保護(hù)層厚度滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求 3.5 cm,鋼筋綁扎應(yīng)做到順直、方正、平齊,防止鋼筋污染,確保鋼筋綁扎質(zhì)量[2]。頂板上下層拉筋應(yīng)安裝約 1 m 的間距焊接架立筋定位,以增強(qiáng)整體鋼筋骨架的強(qiáng)度與剛度,防止踩踏出現(xiàn)形變,待完成頂、底層網(wǎng)片的綁扎后,按照?qǐng)D紙加密布置拉鉤鋼筋。
為確?;炷翉?qiáng)度、流動(dòng)性、坍落度等各項(xiàng)性能達(dá)標(biāo),嚴(yán)把配合比控制極為關(guān)鍵。首先,水泥選用低堿水泥,粗骨料為級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬、線膨脹系數(shù)小的碎石,細(xì)骨料為潔凈無(wú)雜質(zhì)、質(zhì)地均勻、強(qiáng)度良好、孔隙率小的天然河砂。其次,為避免水泥水化熱致使混凝土出現(xiàn)裂縫問(wèn)題,應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際嚴(yán)控水泥用量,適當(dāng)摻加粉煤灰,以減少因水泥量過(guò)多而導(dǎo)致的質(zhì)量問(wèn)題。另外,合理?yè)郊油饧觿?,提升混凝土的流?dòng)性、和易性,使混凝土的含氣量滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范要求。
本項(xiàng)目中主梁混凝土強(qiáng)度等級(jí) C50,為保證混凝土的均勻密實(shí)性,滿(mǎn)足輸送要求,主梁混凝土坍落度控制在 20±2 cm,初凝時(shí)間 8 h。該梁段通過(guò)粉煤灰、外加劑的合理?yè)饺?,充分發(fā)揮級(jí)配效應(yīng)和復(fù)合效應(yīng)提高混凝土性能與施工質(zhì)量,該項(xiàng)目 C 50 混凝土配比如表 2 所示。
巴河特大橋現(xiàn)澆箱梁混凝土生產(chǎn)采用兩臺(tái) 180 m3/h固定式攪拌站,為確?;炷涟柚瀑|(zhì)量,應(yīng)嚴(yán)格依照施工配比予以拌制,各原材計(jì)量應(yīng)做到精準(zhǔn)無(wú)誤,且為避免混凝土運(yùn)輸時(shí)的坍落度損失,應(yīng)控制出機(jī)時(shí)的坍落度約為 20~22 cm,進(jìn)而確保澆筑時(shí)的坍落度約為 18~20 cm。另外,為規(guī)避混凝土出現(xiàn)溫度裂縫等質(zhì)量問(wèn)題,應(yīng)降低混凝土拌制時(shí)的出機(jī)與入模溫度,控制入模時(shí)混凝土溫度不超過(guò) 30 ℃,不低于 5 ℃。該項(xiàng)目施工用水泥使用前已擱置一定時(shí)間,內(nèi)在溫度充分消除,骨料搭設(shè)遮陽(yáng)棚遮陽(yáng)、拌和用水加冰降溫等來(lái)控制混凝土的出機(jī)溫度,有效避免了混凝土內(nèi)外溫差而導(dǎo)致的裂縫問(wèn)題。
表2 混凝土配合比臺(tái)賬
該項(xiàng)目混凝土運(yùn)輸采用 8 輛 12 m3輸送車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),由棧橋上 2 臺(tái)汽車(chē)泵泵送澆筑。澆筑質(zhì)量控制要點(diǎn)如下。
1)混凝土澆筑應(yīng)盡量避免中午高溫時(shí)段,澆筑順序?yàn)橄鹊装搴蟾拱逶夙敯?,同時(shí)應(yīng)先澆筑橫隔板的位置。
2)澆筑前應(yīng)安排專(zhuān)人對(duì)預(yù)應(yīng)力管道位置進(jìn)行檢查,對(duì)發(fā)生損壞的管道應(yīng)采取妥當(dāng)措施予以修復(fù)處理。
3)澆筑時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制防止振動(dòng)棒碰撞預(yù)應(yīng)力管道,以免因波紋管受損出現(xiàn)漏漿,而加大預(yù)應(yīng)力施工的難度。
4)澆筑作業(yè)時(shí)應(yīng)安排專(zhuān)人檢查鋼筋的位置并做好調(diào)整與加固處理,確保鋼筋布置合理。
5)為有效規(guī)避箱梁外觀的裂縫問(wèn)題,應(yīng)確保振搗充分、密實(shí)、均勻,振搗至表面泛漿為止,挖除現(xiàn)澆梁段表面多余的浮漿,并以小坍落度的混凝土補(bǔ)平、振實(shí)[3]。
6)混凝土澆筑過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測(cè)支架及模板的變形情況,發(fā)現(xiàn)異常,立即處理,防止模板變形而影響箱梁混凝土的外觀質(zhì)量。
7)完成各梁段的澆筑作業(yè)后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行二次抹面,并以 PVC 薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù),以最大限度減少大體積混凝土的收縮裂縫問(wèn)題。
8)為確保拆模后混凝土外觀質(zhì)量,應(yīng)確保拆模時(shí)混凝土實(shí)際強(qiáng)度≥60 % 設(shè)計(jì)強(qiáng)度,且梁段混凝土外露接縫線應(yīng)做到平整、直順,以有效保證箱梁混凝土的外觀質(zhì)量。
1)定位鋼筋的安裝。根據(jù)主梁測(cè)放的縱、橫軸線及波紋管坐標(biāo),安裝定位鋼筋,定位鋼筋間距為直線段 0.5 m,曲線段 0.3 m,確保位置精準(zhǔn)無(wú)誤后通過(guò)焊接與相鄰腹板鋼筋固定牢靠,曲線段定位鋼筋應(yīng)加密布置,以確保波紋管位置精準(zhǔn)、線性良好,鋼筋焊接時(shí)應(yīng)做好波紋管的保護(hù),以防波紋管燒壞、錯(cuò)位或下沉。
2)波紋管安裝與固定。完成定位鋼筋安裝后,穿波紋管,確保波紋管順直無(wú)偏折,波紋管安裝完成后應(yīng)做好固定,以保證管道位置精準(zhǔn)、穩(wěn)固,防止混凝土澆筑時(shí)波紋管移位出現(xiàn)偏差而導(dǎo)致張拉受力不均,造成預(yù)應(yīng)力損失。
1)鋼絞線的質(zhì)量直接關(guān)系著預(yù)應(yīng)力張拉施工的質(zhì)量,因此,在鋼絞線下料時(shí)應(yīng)對(duì)場(chǎng)地予以平整處理,并在作業(yè)場(chǎng)地鋪軟質(zhì)布毯或木板,以免造成鋼絞線磨損,下料時(shí)應(yīng)確保長(zhǎng)度精準(zhǔn),以免造成浪費(fèi),完成下料后及時(shí)編號(hào),并做好妥當(dāng)貯存,以免生銹影響后期張拉作業(yè)質(zhì)量。
2)穿束時(shí)應(yīng)對(duì)鋼絞線端頭做好包裹處理,以免鋼絞線刺破波紋管,并細(xì)致整理防止鋼絞線發(fā)生纏繞。穿束后應(yīng)嚴(yán)格控制兩端預(yù)留長(zhǎng)度,以為后期張拉提供便利。
1)預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖要求分階段一次性完成張拉。
2)張拉應(yīng)在確?;炷翉?qiáng)度及彈性模量等滿(mǎn)足要求后進(jìn)行,且務(wù)須要確保張拉作業(yè)時(shí)的混凝土齡期≥10 d。
3)張拉時(shí)應(yīng)左右對(duì)稱(chēng)同步張拉,最大不平衡束應(yīng)≤1 束,張拉時(shí)應(yīng)按照先腹板束,后頂、底板束,并依照由外到內(nèi)左右對(duì)稱(chēng)進(jìn)行,完成張拉應(yīng)及時(shí)壓漿,整個(gè)張拉施工中應(yīng)確保兩端伸長(zhǎng)量與計(jì)算值保持一致。
4)結(jié)合圖紙要求,按照 0→1σcon→持荷 5 min→錨固的步驟實(shí)施張拉,張拉施工應(yīng)采取應(yīng)力與伸長(zhǎng)量雙控,控制引伸量的實(shí)際值與理論值不得超過(guò)±6 %,斷絲率滿(mǎn)足張拉施工的標(biāo)準(zhǔn)要求。
5)張拉時(shí)應(yīng)做好安全防護(hù),無(wú)關(guān)人員嚴(yán)禁靠近,且整個(gè)張拉施工應(yīng)由專(zhuān)業(yè)且經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員指導(dǎo),嚴(yán)禁毫無(wú)經(jīng)驗(yàn)的臨時(shí)工單獨(dú)作業(yè)。
6)張拉施工中應(yīng)重點(diǎn)做好張拉施工、伸長(zhǎng)量測(cè)量以及錨固三個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控,伸長(zhǎng)量測(cè)量時(shí)要同時(shí)測(cè)量伸長(zhǎng)值與回縮值,且 3 次測(cè)量應(yīng)為同一基準(zhǔn)面,進(jìn)而確保測(cè)量結(jié)果的真實(shí)有效性。
完成張拉后 48 h 內(nèi)進(jìn)行壓漿,壓漿前應(yīng)對(duì)管道予以細(xì)致清洗,確保管道內(nèi)鐵銹、污水等雜質(zhì)清除干凈后送風(fēng)吹干。然后,對(duì)壓漿孔道系統(tǒng)密封處理,并選出吸真空端和壓漿端,將真空端用真空泵抽吸至真空度達(dá)標(biāo),檢測(cè)約為-0.06~-0.08 MPa 即可進(jìn)行壓漿作業(yè)[4]。之后觀察排氣孔出漿情況,在出漿稠度與灌漿稠度一致時(shí),按照 0.5~0.6 MPa 壓力值保持 3 min,以確保注漿密實(shí)、飽滿(mǎn)。管道壓漿應(yīng)確保連續(xù),如若出現(xiàn)故障應(yīng)先將壓漿管道拆下,然后沖洗孔道至排除故障后再壓漿。完成壓漿并檢查滿(mǎn)足要求后,采用 C50 干硬性混凝土封錨。
巴河特大橋作為黃黃鐵路客運(yùn)專(zhuān)線雙線箱梁,因作業(yè)場(chǎng)地的特殊性以及箱梁制作的高精度、低變形量等特點(diǎn),使得與普通鐵路橋梁相比,其工藝更為復(fù)雜,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求更高。對(duì)此,橋梁施工技術(shù)及管理人員務(wù)須要嚴(yán)把支架搭設(shè)、模板拼裝、鋼筋施工、混凝土施工以及預(yù)應(yīng)力張拉等各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制,進(jìn)而為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工質(zhì)量的有效確保夯實(shí)基礎(chǔ)。Q