劉志國(guó),王高飛，田哲,錢(qián)昊

（1.江蘇現(xiàn)代路橋有限責(zé)任公司，南京210049；2.南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，南京210037）

1 引言

為了深入貫徹全面質(zhì)量管理理念，需要對(duì)影響工程質(zhì)量的施工工藝、原材料指標(biāo)、設(shè)備參數(shù)等重點(diǎn)要素進(jìn)行全面深入的分析，研究影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵制約的因素。建議通過(guò)科學(xué)的管理體系，規(guī)范的工藝流程和嚴(yán)格的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，將工藝、材料、設(shè)備等關(guān)鍵要素真實(shí)、公開(kāi)地展示給服務(wù)對(duì)象，并以此為服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，接受各方監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量透明化管理。本文以峭岐樞紐主線橋加固施工為例[1~7]，以預(yù)應(yīng)力碳纖維板為切入點(diǎn)[8~14]，通過(guò)材料的甄選、工藝的優(yōu)化，進(jìn)一步夯實(shí)“透明廚房”理念，擴(kuò)展實(shí)踐成果，推動(dòng)江蘇交控養(yǎng)護(hù)行業(yè)水平整體提升。

2 項(xiàng)目概況

峭岐樞紐是京滬高速、滬武高速的重要紐帶，常年通行重載車(chē)輛。峭岐樞紐主線橋全長(zhǎng)1 570.14 m，橋?qū)?8 m，由裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁、鋼筋混凝土連續(xù)梁、鋼箱梁組成，全橋均采用鉆孔樁基礎(chǔ)和柱式墩。

2018年橋梁定期檢測(cè)中，發(fā)現(xiàn)峭岐樞紐主線橋組合箱梁現(xiàn)有的主要病害為：底板橫向裂縫、底板縱向裂縫、腹板豎向裂縫、腹板縱向裂縫。根據(jù)該橋病害情況，采用預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固技術(shù)對(duì)橋梁進(jìn)行加固。

3 材料甄選

本項(xiàng)目采用的預(yù)應(yīng)力碳板張拉系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 預(yù)應(yīng)力碳板張拉系統(tǒng)

3.1 限位框甄選

目前，市場(chǎng)上限位框多為焊接結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為Q235B，抗拉強(qiáng)度370 MPa，屈服強(qiáng)度為235 MPa。這種限位框存在焊接結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不高，材質(zhì)穩(wěn)定性不足，易產(chǎn)生形變等缺點(diǎn)，所以，本項(xiàng)目選用的限位框?yàn)橐惑w成型式，材質(zhì)為45鋼（平均碳含量為0.45%的鋼），抗拉強(qiáng)度600 MPa，屈服強(qiáng)度為355 MPa。優(yōu)點(diǎn)是限位框?yàn)橐惑w式結(jié)構(gòu)整體性好，承載能力高；限位框材質(zhì)相對(duì)于市場(chǎng)產(chǎn)品更加穩(wěn)定。

3.2 錨固塊甄選

錨固塊在碳板張拉過(guò)程中起到重要的作用，材質(zhì)的優(yōu)劣，是碳板張拉成功與否的重要因素。市場(chǎng)上錨固塊材質(zhì)多為鑄鐵，整體性、韌性較差。所以，本項(xiàng)目選用了40鉻材質(zhì)的錨固塊，錨固塊的強(qiáng)度有巨大的提升，從而也提高了碳板張拉成功率，而且錨塊使用加工中心一體成型技術(shù)，整體性更好，錨固效率更高。

3.3 錨具夾片甄選

目前，市場(chǎng)上錨具夾片的材質(zhì)、形狀各不相同，多為碳素半靜定結(jié)構(gòu)鋼（Q235B），常見(jiàn)的夾板形狀為矩形，轉(zhuǎn)角處存在應(yīng)力集中。缺點(diǎn)是夾片在張拉過(guò)程中，材質(zhì)達(dá)不到要求，易產(chǎn)生形變，夾片形狀呈矩形，碳板受力不均勻，易造成碳板張拉過(guò)程中受力不均，導(dǎo)致碳板斷裂。所以，本項(xiàng)目選用的夾片材質(zhì)為45鋼，形狀為橢圓形。有一點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：在材質(zhì)上，45鋼有更好的抗壓強(qiáng)度，更好的屈服度，夾片形狀改良為弧形，使碳板張拉過(guò)程中碳板受力更均勻，防止碳板張拉過(guò)程中受力不均勻?qū)е绿及鍞嗔眩粖A片齒牙進(jìn)行鈍化處理，在不喪失咬合力前提下，減小對(duì)碳板的損傷。

3.4 碳板甄選

碳板材質(zhì)優(yōu)劣及加工工藝直接影響了碳板質(zhì)量，碳板的制作所用碳絲含量多為12 K（絲束中單絲數(shù)量12 000根），紗架碳絲張力控制，是保證碳板強(qiáng)度的關(guān)鍵。本次施工用到的碳板，碳絲選用進(jìn)口材質(zhì)，加工過(guò)程中引進(jìn)新設(shè)備——張力恒定紗架，與普通紗架相比，能確保碳絲均勻分布，保證了碳板的質(zhì)量。

3.5 黏結(jié)膠的甄選

碳纖維板結(jié)構(gòu)膠采用進(jìn)口環(huán)氧樹(shù)脂原料，獨(dú)有的雙行星動(dòng)力攪拌系統(tǒng)以及獨(dú)家海島增韌體系，保證膠體強(qiáng)度及長(zhǎng)期使用性能。經(jīng)由權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)，安全無(wú)毒，保證施工使用安全。

4 工藝優(yōu)化

針對(duì)本項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力碳板施工工藝中存在的容易斷束、預(yù)應(yīng)力不足以及容易引發(fā)安全事故等問(wèn)題，本文提出以下幾點(diǎn)工藝優(yōu)化方案，預(yù)應(yīng)力碳板施工工藝優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)如圖2所示。

圖2 預(yù)應(yīng)力碳板施工工藝優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)

4.1 采用紅外投影儀放線

精確定位，確保錨固端與張拉端處于同一直線上，施工過(guò)程中碳板不會(huì)發(fā)生剪切變形。改善了傳統(tǒng)測(cè)量放線估讀讀數(shù)誤差較大，無(wú)法準(zhǔn)確控制碳板布設(shè)在同一直線上的缺點(diǎn)。部分施工單位刻意提高碳板張拉成功率，往往張拉力不足，欠張拉，導(dǎo)致未達(dá)到加固效果。

4.2 碳板與夾具的滿載安裝

根據(jù)錨固塊及千斤頂尺寸定制模具，完成碳板與夾具的滿載安裝（1 304 MPa）。使用千斤頂對(duì)錨具夾片進(jìn)行預(yù)頂至滿載壓力值，使碳板與夾片完全咬合，防止張拉過(guò)程中錨具夾片突然位移對(duì)碳板產(chǎn)生損傷。

4.3 千斤頂套筒定制

根據(jù)千斤頂尺寸定制套筒進(jìn)行固定，使碳板張拉過(guò)程中，保證千斤頂頂升力的方向與碳板中心線一致，防止碳板剪切受力，導(dǎo)致劈斷，從而提高碳板張拉成功率。

4.4 碳板壓片粘貼緩沖墊

碳板張拉完成后壓片設(shè)置間隔越大，工人操作風(fēng)險(xiǎn)愈大；碳板粘貼完成后對(duì)壓片進(jìn)行固定，碳板張拉受力尚不穩(wěn)定，后續(xù)施工作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)高。所以，本項(xiàng)目施工采用每隔2 m設(shè)置1個(gè)碳板壓片，壓片在碳板張拉前預(yù)先使用壓片，壓片上增設(shè)緩沖墊，對(duì)碳板進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)，降低了后續(xù)施工作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)。

4.5 安全防護(hù)再升級(jí)

根據(jù)施工平臺(tái)與梁底間凈空高度定制鋼框架，采用加厚模板進(jìn)行圍擋，并在張拉端、錨固端及跨中位置加密設(shè)置防護(hù)屏障。鋼框架防護(hù)板強(qiáng)度較高，且加密設(shè)置，安全保障性高。改善了木工板強(qiáng)度較差，安全防護(hù)效果不明顯，碳板張拉過(guò)程中安全風(fēng)險(xiǎn)較高，防護(hù)不到位極易引發(fā)安全事故的缺點(diǎn)。

4.6 張拉精度更高

預(yù)應(yīng)力碳纖維板的滿載張拉力是達(dá)到預(yù)期加固效果的保障，部分施工單位礙于選用材料品質(zhì)的良莠不齊，為保證張拉成功率，往往未按照?qǐng)D紙要求張拉到位，導(dǎo)致欠張拉，無(wú)法達(dá)到加固效果。本項(xiàng)目采用數(shù)顯壓力監(jiān)控，壓力值精確到0.01 MPa，張拉數(shù)據(jù)全程記錄并存檔，有效保障了加固效果。

5 結(jié)語(yǔ)

“透明廚房”理念自提出以來(lái)，得到了廣泛的歡迎和支持，本文也以峭岐樞紐主線橋加固施工為例，以預(yù)應(yīng)力碳纖維板為切入點(diǎn)，通過(guò)材料的甄選、工藝的優(yōu)化，闡明了“透明廚房”理念，也進(jìn)一步夯實(shí)“透明廚房”理念，擴(kuò)展實(shí)踐成果，推動(dòng)江蘇交控養(yǎng)護(hù)行業(yè)水平整體提升。并且在未來(lái)也會(huì)一直堅(jiān)持“質(zhì)量要優(yōu)、成本要低、速度要快、服務(wù)要好、安全要保”的養(yǎng)護(hù)20字方針，不斷總結(jié)施工管理經(jīng)驗(yàn)，提升專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平。