趙昌杭
(浙江國恒建設有限公司,浙江杭州311100)
柵莊港橋中橋總長度為67.74m,以K4+605.217為起始樁,以K4+658.267 為終點。大橋跨越東港大橋,目前的河床寬24m,橋身與橋身的交叉角度為90°。原橋設計的跨距為3×16m,上部采用后拉組合預應力混凝土(后拉)中空板,采用先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu),下部樁柱式墩臺,鉆孔灌注樁基礎。通過對大橋的實測數(shù)據(jù)進行研究,認為其地質(zhì)條件為粉質(zhì)黏土、圓礫、全風化粉砂巖、強風化的泥砂巖、中風化的泥砂巖。
該標段橋梁6 座(其中4 座拼寬、2 座拆除新建)、3個平行互通匝道,主要工程內(nèi)容如下:
第一,K0+675.500 葉家壩港一號橋(拆除新建);
第二,K1+608.226 潘塘港大橋(拼寬橋);
第三,K2+041.36 羅家壩二號橋(拼寬橋);
第四,K2+465.176 羅家壩一號橋(拼寬橋);
第五,K4+631.737 柵莊橋港中橋(拼寬橋);
第六,K6+899.915 中運河大橋(拆除新建);
第七,祥彭線半菱形互通B 匝道橋(平行互通匝道);
第八,勾仁大道菱形互通C 匝道橋;
第九,勾仁大道菱形互通D 匝道橋。
2.2.1 地面橋梁圓形墩柱
該橋墩為實心圓筒。為了保證橋墩的外形質(zhì)量,保證橋墩混凝土的平整、光滑,對同一種斷面采用整體型鋼模,每臺橋墩的模板分為兩塊;中間用法蘭螺栓連接,接縫做重疊縫,這樣可以保證澆筑后的橋墩模板不明顯,不會出現(xiàn)橫向接縫。
鋼模進場后,由專業(yè)人員進行打磨、拋光、除銹,并用特殊的脫模劑,在使用之前要涂抹均勻。拼裝時,要用海綿條把模板拼接起來,以防漏漿。為了保證橋墩的防護層厚度,在橋墩頂部焊接定位鋼筋,在梁柱與模板之間安裝混凝土墊塊,并以梅花形式排列。模板周圍用鋼索緊固,用兩個寬15cm、厚10mm的鋼板圈將鋼套件定型并進行調(diào)整,用鋼管將其重新固定?;炷翝仓^程中,確保不發(fā)生位移和變形。為了確保無滲漏,在模板底部與樁頂部的接觸面上嵌入10#水泥。墩柱模板在混凝土強度能保證其表面和棱角不會被拆模破壞、混凝土強度大于2.5MPa 的情況下才能拆除。大型模板拆除時,模板與混凝土表面的接觸面積較大,附著力較強,為了避免在模具拆除過程中出現(xiàn)粘模,采用在模板的邊緣處進行抓斗;通過在模板和混凝土表面間引入氣體,降低了混凝土和模板間的真空壓力。混凝土澆筑完成后,在混凝土初凝之前,在柱頂部50cm 處進行二次振搗,以避免混凝土開裂。為保證混凝土澆筑的質(zhì)量,在施工期間,對混凝土各批次進行混凝土的坍落度測試,并一一記錄在案,按照規(guī)范要求制作混凝土試件;送到養(yǎng)護池進行養(yǎng)護,并適時進行28 天的強度試驗,以保證橋墩的施工質(zhì)量。為了方便施工,控制墩頂部標高比設計高2~3cm[1]。
2.2.2 匝道墩柱方形施工
在設計圖紙的基礎上,確定橋墩的坐標,采用導線控制樁的實際放線位置作為橋墩的控制截面,并對承臺的高程和預埋鋼筋進行測量和校正,使模板安裝線精確釋放;通過基準測出結(jié)構(gòu)高程,實現(xiàn)封閉。墩柱超過4.5m 時,應分兩次澆筑,在垂直方向上預留50cm 以上的主筋,并進行錯位排列;在連接長度部分(35d)處,應采用兩面焊接,其焊縫的搭接長度不得少于5d。
墩柱模板采用外機成型鋼模板,采用分段對接,鋼板厚度為5mm,縱向和橫向短立肋采用8#槽鋼和6mm、12mm 鋼板焊接到位,背梁采用14#槽鋼,拉桿采用25mm 圓鋼。墩柱超過4.5m 時,必須進行二次澆筑,并采用固定模板見圖1。
圖1 墩柱模板支架示意圖
在模板吊裝完成后,要確保柱模根部與提前在承臺預埋好的鋼筋之間用方木進行加固固定,柱頂部用4 根鋼絲繩拉纖,拉纖與地面成45°夾角對稱排列。為了確保柱體高度準確,在墩柱頂模板內(nèi)側(cè)畫上柱頂高程標記,并對其平面位置的頂部標高、節(jié)點連接、橫向和縱向穩(wěn)定性進行檢驗,經(jīng)由監(jiān)理工程師進行確認后方可實施混凝土澆筑[2]。
混凝土為C40 預拌混凝土(C40 鋼筋混凝土)?;炷劣刹圮囕斔停⒁员茫ㄑ娱L泵管)的方式進入模具,塌陷程度以12~16cm 為宜。澆筑時應確保下落高度不超過2m。澆筑必須持續(xù)進行,不能中途中斷。分層澆筑混凝土各層澆筑不超過30cm?;炷翝仓俣葹?m/h,并合理安排進料間距和進料量。在澆筑混凝土時,應先用1~2cm 的水泥砂漿,以避免腐爛。采用多點布料方法,保證混凝土的均勻分布,防止混凝土在大范圍內(nèi)橫向流動。
在混凝土澆筑過程中,要提前及時做好對混凝土試塊的檢測試驗,以確保混凝土澆筑強度可以滿足工程要求,一旦出現(xiàn)模板澆筑過程的移位、沉陷或超出允許偏差值等現(xiàn)象及時停止?jié)仓?,立即進行處理后方可繼續(xù)澆筑施工。
模板拆除前施工范圍內(nèi)設置防護欄桿或警戒標志,拆除順序按照先安后拆、后安先拆的原則,按順序分段拆除。模板嚴禁硬砸或用機械拉倒,拆除模板腳手架不得先拆除剪力撐,應從上向下逐層拆除。
混凝土澆筑完成后,要對混凝土進行抗壓強度檢測,確?;炷吝_到2.5MPa 以上(在常溫下24 小時),養(yǎng)護期間將模板的支撐松開,使模板與混凝土表面有一定的空隙,便于灑水濕養(yǎng)。養(yǎng)生期間設專人負責,保持混凝土表面濕潤,防止產(chǎn)生裂縫。墩柱混凝土帶模養(yǎng)護應至少不低于3 天。模板拆除后柱身包裹無紡布或塑料薄膜保持濕度,繼續(xù)養(yǎng)護至墩柱完工。為保證成品不受破壞,在柱身周圍下部用木板進行防護,避免對混凝土外觀質(zhì)量造成影響。冬季養(yǎng)生詳見冬季施工措施。每座墩柱至少留取六組試件(2 組自檢,1 組見證,1 組監(jiān)理,1 組備用,1 組送檢前試壓),認真填寫試驗報告。
為了確保工程的外觀質(zhì)量,在現(xiàn)場應用抱箍結(jié)構(gòu)。施工前,首先要測量抱箍的位置,安裝好抱箍,然后安裝工字鋼。在受力的縱梁上鋪設方材和20#工字鋼,在橫梁上鋪設底模和支側(cè)模后,再進行施工[3]。
為了確保箱體結(jié)構(gòu)的美觀,蓋梁側(cè)模和端模采用鋼板模板,面模厚度8mm,肋背架槽鋼2-[10、橫向肋槽鋼[8;底模為竹膠板,面模厚度20mm,在蓋梁底模下用10cm×10cm×300cm 的方木與20#工字鋼交錯排列布置作為分布橫梁,間距0.30cm。橫梁放置在30#工字鋼上,30#工字鋼作為承力主梁。
蓋梁底模安裝完畢后,將蓋梁和支架上的墊石鋼筋網(wǎng)進行綁扎,然后在車間內(nèi)進行鋼筋的處理,并在現(xiàn)場進行綁扎。蓋梁和擋塊混凝土一次澆筑完成?;炷劣苫炷翑嚢柢囘\到澆筑現(xiàn)場,采用吊車吊罐澆筑或混凝土泵泵送,插入式振搗棒振搗密實。在澆筑期間,要時刻注意觀察模板支撐的變形情況。在澆筑過程中先澆筑中部,再按左右對稱分層澆筑?;炷翝仓戤吅螅瑧? 天內(nèi)進行噴水、潤濕養(yǎng)護。當混凝土強度達到設計強度等級時,將底部模具及抱箍拆除。
該標段共3 個平行互通匝道,主要工程內(nèi)容如下:
其一,祥彭線半菱形互通B 匝道橋(平行互通匝道);
其二,勾仁大道菱形互通C 匝道橋;
其三,勾仁大道菱形互通D 匝道橋。
工程技術人員要對橋墩中心樁位、高程、坐標等進行復核和計算,確認后方可進行現(xiàn)場建設。
采用全站儀計算出墩柱中心標高、中軸線、周邊邊線和支撐模板邊線,并設置保護樁,以備墩柱中心復位。在測量樁周線的基礎上對墩底進行復測,并用相同強度的水泥砂漿在墩柱外邊緣抹上膠條,使其平整、便于支模[4]。
2.4.1 腳手架搭設
在橋墩四周架設腳手架和作業(yè)平臺。為保證支架在穩(wěn)定、可靠的基礎上不發(fā)生沉降,對支架基礎進行加固處理后,應采用C20 混凝土平整,并鋪設厚5cm的木板;腳手架為碗扣型支撐,立柱間距為1.2m,橫梁間距為1m,腳手架的周圍設置有剪刀支撐,剪刀支撐從架子的末端開始與地面呈45~60°的夾角。為了適應作業(yè)要求,在工作平臺上設置高2m 的安全圍欄。同時,需要在平臺上安裝寬1m、厚5cm 的木板、1/3 坡度的人員進出通道,考慮到冬季施工對防滑性能的要求很高,每隔30cm 安裝一條橡膠防滑條。腳手架外用密目網(wǎng)進行圍護。
2.4.2 承臺混凝土鑿毛
將橋墩頂部和橋墩連接處的混凝土表層漿液挖出,直至橋墩底部全部可見粗集料,并將其開挖區(qū)域完全填滿。
2.4.3 鋼筋加工及安裝
結(jié)構(gòu)鋼筋在加工廠采用數(shù)控設備集中加工,對鋼筋進行原材測試、焊接、機械接頭等測試,直至達到標準才能制作和綁扎。施工時要注意鋼筋直徑、根數(shù)、彎曲尺寸,安裝位置、搭接長度、間距等均按設計和技術規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。鋼筋連接處兩側(cè)的焊接長度不得少于5d;單側(cè)焊接時間不宜少于10d;接頭應設在內(nèi)力較小的位置,并以錯位方式排列;在接頭的長度區(qū)間(35d)內(nèi),同一鋼筋不能有兩個接頭。
2.4.4 模板安裝
(1)墩柱模板采用外機成型鋼模板,分段對接,鋼板厚度為5mm,立肋采用8#槽鋼和6mm、12mm 鋼板焊接到位,背板采用14#槽鋼、拉桿采用25mm 圓鋼。墩柱超過4.5m 時,需要進行二次澆筑,并采用固定模板。
(2)模板加工:嚴格控制模板的加工質(zhì)量,模板和各類螺栓接頭的質(zhì)量指標均達到設計和施工規(guī)范的要求。進場后,現(xiàn)場試拼樣板,檢驗其幾何尺寸、拼縫的密實性、板差和平整度,并經(jīng)過監(jiān)理工程師的檢驗后再進行安裝。
(3)脫模劑涂刷:模板脫模劑選用高質(zhì)量的脫模劑(也可以是色拉油)。涂好后,用白色的棉布擦干凈。
(4)模板吊裝:在裝配鋼模時,要注意鋼架的墊片是否牢固,保證不會被擠壓或變形。鋼模入位后檢查墩身的框架,保證不傾斜和偏移,且中心位置滿足要求。然后進行鋼模的安裝,使用經(jīng)緯儀或垂線追蹤測量,確定后進行詳細測量,以保證在澆筑期間鋼模的穩(wěn)定。
模板的縱向縫用鐵灰壓緊。根據(jù)平臺頂部的平整狀況,進行砂漿的找平層,不要在墩柱中挖出。在承臺的接觸面上粘貼三個0.5cm 寬的壓縫,并涂上三角灰,防止樁腳漏水。模板采用吊車分段吊裝,安裝前由測量人員進行模板的放樣,并設置風纜進行調(diào)整和固定。
2.4.5 混凝土澆筑
因墩柱鋼筋密度過大,振搗人員不能進入模具,選擇一名經(jīng)驗豐富的混凝土工人,配上高頻50 型振搗桿長棒站在立柱頂部進行振搗。振搗時,由中心向外振動;振搗棒垂直運動,運動距離不超過1.5 倍。在振搗“邊、角”位置時,振搗棒與模板之間的間距為5~10cm。為了防止“漏振”和“過振”,應設置均勻的振動點。每次振動結(jié)束時,應徐徐將搖桿抽出,嚴禁用搖桿撞擊模板。應密切關注施工現(xiàn)場的施工情況,觀察模板是否漏漿、位移、墩柱垂直度是否發(fā)生變化,一旦出現(xiàn)異常,應立即進行處置。在澆筑期間,如果出現(xiàn)模板在澆筑時出現(xiàn)位移、垂直度、下陷或超過容許偏差的變形量,則應立即停止?jié)仓⒉扇∠鄳奶幚泶胧?,待處理完畢后方可進行施工[5]。
基于柵莊港橋道路改建工程為例,對工程中墩柱、蓋梁及匝道墩柱等工程重點內(nèi)容展開施工關鍵技術的分析及探討,通過工程實踐研究,目前,該路段工程已全部竣工驗收并投入使用,通過對該項目核心技術的研究分析,該工程達到較為理想的工程質(zhì)量管理目標,取得較為理想的工程綜合效益。