張生龍
(中交世通(重慶)重工有限公司,重慶402160)
大跨徑連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工主要涉及橋梁基礎(chǔ)、橋墩、承臺、上部結(jié)構(gòu)以及混凝土施工等,目前各項施工技術(shù)以及工藝已較為成熟,為施工質(zhì)量控制工作奠定了良好的基礎(chǔ)。在橋梁施工過程中,質(zhì)量管理人員應(yīng)以影響橋梁施工質(zhì)量的主要因素為核心,結(jié)合大跨徑連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),加強施工質(zhì)量管理,確保橋梁整體施工質(zhì)量、性能符合設(shè)計要求。
黃河某大橋位于魯北平原區(qū),靠近黃河入???,橋梁設(shè)計為大跨徑連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁,全長8 092 m,設(shè)計速度200 km/h。橋梁整體包括主橋、跨堤引橋、堤外引橋以及堤內(nèi)引橋4部分,其中,主橋設(shè)計為雙線鐵路,線間距為5.0 m,孔跨布置為一聯(lián)120 m+180 m×4+120 m,采用參與主橋共同受力的密布橫梁正交異形整體鋼橋面板,主桁采用N形上弦變高桁架,邊支點桁高14 m,中支點桁高32 m,主桁架寬12.4 m,節(jié)間長12.0 m。剛桁梁結(jié)構(gòu)主要由主橋結(jié)構(gòu)、橋面系、聯(lián)結(jié)系(包括上平縱聯(lián)、橋口架及橫向聯(lián)結(jié)系)、檢查設(shè)備、縱向阻尼器、支座組成。項目施工質(zhì)量管理要求主體工程施工質(zhì)量零缺陷,單位工程一次性驗收合格率為100%,設(shè)計行駛速度要在線路首次開通時達(dá)到,黃河某大橋效果圖如圖1所示。
圖1 黃河某大橋效果圖
影響大跨徑連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工質(zhì)量的因素主要涉及人員、材料、機(jī)械設(shè)備、環(huán)境以及方法5個方面,下面對其進(jìn)行具體分析[1]。
人員方面主要指的是參與項目建設(shè)的所有人員,包括施工人員、管理人員、技術(shù)人員等。人員作為項目的實施者或執(zhí)行者,直接決定了項目施工質(zhì)量,如人員的專業(yè)素養(yǎng)、技術(shù)水平、質(zhì)量意識、責(zé)任心等,均會對項目施工活動以及質(zhì)量控制工作產(chǎn)生影響。
材料方面主要指項目施工采用的原材料、半成品、成品以及配件等,材料質(zhì)量管控是橋梁施工質(zhì)量管控的源頭,嚴(yán)格執(zhí)行材料檢驗制度,確保進(jìn)場材料質(zhì)量合格是確保施工質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。
機(jī)械設(shè)備主要指的是施工過程中采用的機(jī)械、器具以及各種設(shè)備,大跨徑連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工需要采用多種機(jī)械設(shè)備,如鉆機(jī)、起重機(jī)、吊籃以及運輸車輛等,嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)械設(shè)備操作規(guī)范、維護(hù)保養(yǎng)規(guī)范,確保機(jī)械設(shè)備性能優(yōu)良,可以有效保障施工質(zhì)量。
環(huán)境主要指的是項目所處區(qū)域的地質(zhì)條件、水文條件、氣候條件等。在施工過程中,季節(jié)變化、氣溫變化、降水以及風(fēng)向等均會對施工活動產(chǎn)生一定的影響,根據(jù)項目所處區(qū)域環(huán)境制訂完善的應(yīng)對方案可以有效降低環(huán)境因素對施工質(zhì)量的影響,降低施工過程中的不可控制性。
方法主要指的是施工技術(shù)、工藝以及施工質(zhì)量方法等。大跨徑連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁涉及施工技術(shù)較多,在編制施工方案時要綜合考慮多方面因素,包括技術(shù)、管理、經(jīng)濟(jì)以及人員等,提高施工方案可行性,同時在施工質(zhì)量控制方面也要采用科學(xué)方法。
在大跨徑連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工過程中,主要從制度、思想教育、技術(shù)、施工過程管控等方面對施工質(zhì)量進(jìn)行控制,下面進(jìn)行具體闡述。
4.1.1 制度方面
由項目總工程師作為技術(shù)總負(fù)責(zé)人,在施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行圖紙會審以及技術(shù)交底制度;將自檢制度貫穿施工全過程,同時嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量專檢制度、獎懲制度以及事故分析制度;嚴(yán)格執(zhí)行隱蔽工程簽證制度,落實質(zhì)量一票否決權(quán);根據(jù)項目施工需要編制各項施工技術(shù)、工藝流程以及質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn);施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行定期考核以及培訓(xùn)制度。
4.1.2 思想教育方面
在項目施工過程中,包括施工人員、技術(shù)人員以及管理人員在內(nèi)的所有參建人員要堅持質(zhì)量優(yōu)先的基本原則。項目質(zhì)量管理部門要定期組織相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn),促使其提高質(zhì)量管理意識,樹立責(zé)任心。
4.1.3 技術(shù)方面
在施工技術(shù)方面,首先,需要明確各項施工技術(shù)規(guī)范以及工藝流程,確保各項施工活動有章可循,有據(jù)可依,這是保障施工質(zhì)量的重要前提,尤其是針對關(guān)鍵環(huán)節(jié)施工以及部分特殊施工工藝,施工前技術(shù)人員要做好技術(shù)交底工作,確保各施工班組熟練掌握具體操作,明確施工重難點,從而減少施工過程中的人為失誤。其次,要確保技術(shù)合規(guī)性,施工前技術(shù)人員應(yīng)對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行審核,確保其符合項目安全性指標(biāo)以及相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),特殊施工工藝需要經(jīng)技術(shù)部門以及監(jiān)理單位簽字確認(rèn)后方可施工。最后,要加強對施工人員的協(xié)調(diào)管理,要求其各司其職,相互檢查、相互監(jiān)督、相互學(xué)習(xí)。
4.1.4 施工過程管控
在鉆孔樁施工過程中,影響其施工質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)是鋼護(hù)筒埋設(shè)作業(yè)以及混凝土澆筑作業(yè),這直接決定了鉆孔灌注樁質(zhì)量。埋設(shè)鋼護(hù)筒時,施工人員應(yīng)注意監(jiān)控鋼護(hù)筒是否存在偏斜或者下沉超量的情況,若發(fā)現(xiàn)異常,要及時采取糾偏措施或者加固措施,確保鋼護(hù)筒埋設(shè)質(zhì)量?;炷翝仓┕r,一方面要嚴(yán)格按照設(shè)計配比拌和混凝土,同時合理控制運輸時間;一方面要嚴(yán)格控制澆筑施工過程,確保一次澆筑成型,避免中間停頓時間過長。
4.1.5 材料方面
施工質(zhì)量合格的基本前提是所采用的材料質(zhì)量合格,因此,在施工過程中要加強材料管控。施工材料入場前要檢查材料規(guī)格、數(shù)量、性能、合格證書等,剔除不合格材料。此外,材料在入場后要妥善存放,尤其是半成品、成品,如鋼筋籠、鋼構(gòu)件等,防止出現(xiàn)損壞。
4.1.6 混凝土
在混凝土施工過程中要加強現(xiàn)場質(zhì)量管控,確保施工人員嚴(yán)格按照施工工藝要求進(jìn)行施工,避免因人為因素造成質(zhì)量事故。同時遇到特殊天氣,比如,環(huán)境濕度、溫度變化較大的情況,要注意檢測混凝土性能,要求每班施工至少抽檢2次。
1)施工過程中所使用的計量儀器精度必須符合要求,這直接關(guān)系到施工質(zhì)量,施工前,必須對各項儀器按照規(guī)定進(jìn)行校核,若儀器精度不符合要求,要及時進(jìn)行更換或校正,確認(rèn)精度符合要求后方可使用。
2)桁架梁材料進(jìn)場前,要嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量檢查制度,要求必須具備質(zhì)量合格證書方可允許入場。試驗人員要根據(jù)項目設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對鋼桁架材料性能進(jìn)行測試,確保其各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)符合施工標(biāo)準(zhǔn)。
3)桁架梁安裝施工要嚴(yán)格執(zhí)行既定安裝順序,不能擅自更改調(diào)整。具體安裝順序如下:下弦桿、正交異性板、斜桿、豎桿、上弦桿、橋門架、橫聯(lián)、上平聯(lián)、高強螺栓。安裝作業(yè)完成后要逐項進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時采取補救措施[2]。
4)桁架梁安裝施工過程中需要進(jìn)行吊裝作業(yè),風(fēng)險性較高,要求嚴(yán)格按平衡、對稱、同步原則進(jìn)行吊裝,確保鋼桁架在吊裝過程中整體形態(tài)保持正常,防止因操作不當(dāng)導(dǎo)致鋼桁架碰撞損傷,從而影響施工質(zhì)量。
5)桁架梁安裝施工分多個節(jié)點進(jìn)行,要求每個節(jié)點安裝完成后必須做好高強螺栓初擰以及終擰工作,并做終擰測試,確認(rèn)合格后方可進(jìn)行下一節(jié)點施工。
6)采用電動扳手對桁架梁安裝質(zhì)量進(jìn)行檢測,注意檢測電動扳手的靈敏度,確保在高干擾環(huán)境下也能保持良好性能,從而保障檢測結(jié)果的可靠性,見表1。
表1 桁架梁施工質(zhì)量檢查指標(biāo)表
本項目中,索塔為鋼結(jié)構(gòu)塔柱,包括塔座、橫梁與塔柱3部分,在塔座施工過程中,要求定位準(zhǔn)確,包括其平面位置與傾斜角都需要進(jìn)行放線定位,同時要確保塔柱主筋、勁性骨架等預(yù)埋件位置準(zhǔn)確。塔座澆筑施工要求在5 d內(nèi)完成,注意預(yù)防收縮裂縫。在橫梁施工過程中,采用鋼管落地支架法,由于本項目中橫梁高度較高,因此,橫梁澆筑施工采用分層澆筑的方式,預(yù)應(yīng)力張拉分2次完成。塔柱施工采用滑模法,在預(yù)埋鋼筋上安裝滑動升降裝置,使模板與工作臺逐步向上滑動,完成塔柱施工。
本項目焊接作業(yè)均采用電弧焊接,在鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)過程中,質(zhì)量控制的重點主要是焊縫部位,而影響焊縫質(zhì)量的因素較為復(fù)雜,具體分析如下:(1)焊接速度以及焊接電流,若焊接速度與焊接電流控制不當(dāng),則容易出現(xiàn)氣孔。這就要求焊接作業(yè)人員根據(jù)焊件厚度、焊條型號以及直徑等參數(shù)合理控制焊接電流;要求保持等速焊接。(2)焊接材料與焊接工藝,為確保焊接質(zhì)量,本項目要求采用堿性焊條;焊接工藝包括橫焊、立焊、仰焊以及平焊,要求作業(yè)人員嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)焊接工藝要求[3]。
懸臂拼裝作業(yè)需要根據(jù)所采用的拼裝設(shè)備以及施工現(xiàn)場條件選擇合適的拼裝方案,本項目中,靠近河岸的梁段,采用自行式吊車進(jìn)行拼裝;河流中間位置與通航孔梁段采用水上浮吊進(jìn)行拼裝。為避免因懸臂施工造成的結(jié)構(gòu)短期彈性撓度與長期徐變撓度,確保橋梁同跨合龍時兩端懸臂標(biāo)高基本一致,需要保持兩端懸臂平衡并預(yù)設(shè)上拱度。
綜上所述,大跨徑連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁相較于普通橋梁具有明顯優(yōu)勢,已成為當(dāng)下主要的橋梁類型之一。為確保橋梁施工質(zhì)量,在施工過程中,質(zhì)量管理人員應(yīng)根據(jù)大跨徑連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程的特點,把握關(guān)鍵施工環(huán)節(jié),嚴(yán)格落實質(zhì)量管理制度,對施工全過程進(jìn)行管控,切實保障橋梁整體質(zhì)量。