劉振華
(中交一航局第五工程有限公司,河北 秦皇島 066002)
神華國華印尼爪哇7號2×1 050MW燃煤發(fā)電廠引橋工程全長1 431m,為高樁梁板式結(jié)構(gòu),引橋標(biāo)準(zhǔn)段寬9.9m,與碼頭銜接部位的引橋?qū)挾葹?4.0m,兩者銜接部位設(shè)墩臺,會車平臺處引橋?qū)挾葹?5.167m,引橋墩頂標(biāo)高由4.5m漸變至3.5m,直至與碼頭頂面標(biāo)高一致為止。
現(xiàn)澆墩臺施工包含三部分內(nèi)容,具體做如下分析:
(1)模板工程。該工程底模和側(cè)模的制作均為重要內(nèi)容,需確保尺寸、表觀質(zhì)量等均滿足要求?,F(xiàn)澆混凝土施工后,還需要拆除臨時性輔助設(shè)施,因此,需合理應(yīng)用拆模工藝。
(2)鋼筋工程。合理布設(shè)鋼筋,通過與混凝土的結(jié)合,有效提高鋼筋承載能力,要求混凝土裹覆鋼筋,避免鋼筋外露,否則會出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。在現(xiàn)澆施工環(huán)節(jié),鋼筋不可錯位。
(3)混凝土工程?,F(xiàn)澆施工屬于重點內(nèi)容,需注重趕潮水作業(yè)和連續(xù)現(xiàn)澆作業(yè),各自又有特定的施工要點。潮水作業(yè)需要加強對施工時間的控制,必須在不影響質(zhì)量的前提下提高施工速度;連續(xù)現(xiàn)澆需要遵循連續(xù)施工的原則,避免中途間斷。混凝土現(xiàn)澆施工對環(huán)境較為敏感,例如遇到潮濕環(huán)境時,可能會阻礙正常澆筑進(jìn)程,加之混凝土體積較大,易出現(xiàn)裂縫問題。為此,需要注重前期的設(shè)計,提高施工方案的可行性;而在實際施工中,則要提升作業(yè)的規(guī)范性,保證工程施工質(zhì)量,力爭在源頭上規(guī)避問題,同時,一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。
(1)結(jié)構(gòu)形式、主要尺度。煤碼頭引橋墩臺位于引橋與碼頭連接處,混凝土標(biāo)號為C40,寬度為15m,并設(shè)置三角區(qū)進(jìn)行引橋至碼頭的過渡,墩臺頂?shù)讟?biāo)高為+4.5~+3.5m。
(2)工程量?,F(xiàn)澆墩臺基礎(chǔ)為16根樁基,分為4排布置。
由于墩臺混凝土方量較大,距離混凝土儲運碼頭約2.5km,難以做到一次澆筑成型,針對此狀況,采取分塊、分層有序推進(jìn)的方法。分塊澆筑時,需將鋼管樁位置分為4個區(qū)域,每個區(qū)域分2次澆筑。分塊后的墩臺分為8次澆筑,澆筑最大方量為2區(qū)第二次澆筑127m3,按照現(xiàn)場的資源配置,此方量可在9h內(nèi)澆筑完成。
墩臺底模平臺采用吊模工藝,利用鋼管樁上焊接鋼立柱并安裝主梁、次梁、扁擔(dān)梁及反吊螺栓的工藝進(jìn)行施工。
主梁、次梁材料分別為H450×200型鋼(由2根拼接成型)、H200×100型鋼,凈距20cm,間距30cm,次梁上加固3cm厚的木方;在設(shè)置到位的次梁上鋪設(shè)底模,此部分材料選用3cm木方和0.3cm多層板;鋼支柱焊接在鋼管樁內(nèi)壁,采用2根H100×100型鋼雙拼,支撐柱上方搭設(shè)扁擔(dān)梁,扁擔(dān)梁由2根H350×175型鋼三拼組成,反吊螺栓采用52mm圓鋼(BJTP30),每個節(jié)點(每根樁)設(shè)置2根吊筋,共需設(shè)置32根吊筋。
(1)鋼支柱施工。鋼立柱采用H100×100型鋼雙拼,上部小扁擔(dān)采用H100×100型鋼,長0.5m,兩端采用1cm厚鋼板焊接封閉。鋼立柱焊接加固前,使用水平尺測量,保證鋼立柱的垂直度及兩根樁上的鋼立柱處于同一水平面上。
(2)扁擔(dān)梁施工。鋼立柱焊接完成后,開始進(jìn)行扁擔(dān)梁施工。扁擔(dān)梁由H350×175型鋼組成,長度為2m,待鋼筋籠整體吊裝到平臺上之后開始施工。
(3)吊筋施工。吊筋選用52mm圓鋼,每根鋼管樁上設(shè)置2根吊筋,施工工藝與橫梁施工時扁擔(dān)梁工藝相似。
(4)平臺主梁安裝。主梁的布置主要根據(jù)墩臺樁位進(jìn)行,其中三角區(qū)部分的主梁需要布置2層,第一層主梁布置完成后再搭設(shè)第二層主梁。
(5)平臺次梁施工。次梁長度按照12m或6m的長度加工。次梁上固定與次梁同寬的3cm木板,便于底模加固。次梁兩側(cè)鋪設(shè)腳手板作為施工作業(yè)平臺,腳手板采用12號鋼絲固定在次梁上,并不得出現(xiàn)探頭板。
(6)底模鋪設(shè)。底模采用3cm木板和0.5cm多層板,厚度合計35mm,鋪設(shè)在次梁上。底模使用長釘子與次梁上的木方固定。鋪設(shè)完底板后,對其標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測。要求底模鋪設(shè)頂標(biāo)高為設(shè)計標(biāo)高+1cm。底模邊線位置根據(jù)引橋軸線的控制線進(jìn)行確定,確保現(xiàn)澆橫梁施工完成后其邊線整體順直,其允許偏差需要控制在規(guī)范規(guī)定的允許范圍內(nèi)。
(1)模板工藝。側(cè)模板采用幫包底的方法,當(dāng)橫梁鋼筋驗收完成后,采用現(xiàn)場組拼的方式安裝模板,要求側(cè)模采用木模板散拼,板面采用18mm厚木模板,豎肋采用100mm×50mm方木,橫肋采用雙拼直徑48mm鋼管,鋼管壁厚3mm,拉桿采用M19拉桿進(jìn)行單拉,拉桿外側(cè)套M18 PVC管,拉桿水平間距600mm,豎直間距700mm,并與墩臺的主筋連接。側(cè)模一次支立到頂,分層分段澆筑過程中不拆除側(cè)模。
(2)模板止?jié){。底口止?jié){采用幫包底的形式,并在底模側(cè)面固定5mm厚橡膠條進(jìn)行止?jié){。兩片側(cè)模之間止?jié){采用在兩排側(cè)模的連接處粘貼5mm厚橡膠條,兩片模板連接處的錯臺控制在2mm范圍內(nèi)。確保橡膠條與模板之間粘牢。
(3)免拆模板網(wǎng)安裝。分區(qū)混凝土澆筑前安裝免拆模板網(wǎng),原因是在該設(shè)置方式下更易于在接口部位制作粗糙面,增加摩擦力,以便后一部分混凝土澆筑時新澆材料與之穩(wěn)定結(jié)合,且此時可省去人工鑿除、打毛等相關(guān)操作,減少工作量,保證質(zhì)量。收口網(wǎng)骨架安裝朝向的控制非常必要,盡量選擇灌注混凝土的一面,同時保證兩片模板網(wǎng)之間的搭接長度不小于150mm。
(4)分層澆筑。分層澆筑分層處使用5cm木方固定在側(cè)模的木模板上控制澆筑標(biāo)高,確保兩次澆筑的接縫平直,第一次澆筑完成后,及時拆除木方并清理木模板。
(1)側(cè)模拆除。以混凝土實測強度為準(zhǔn),結(jié)果顯示其滿足要求時方可拆模,注重防護(hù),避免混凝土受損(尤其是表面和棱角)。
(2)底模拆除。下層混凝土強度達(dá)100%且側(cè)模拆除后,方可安排底模的拆除作業(yè)。此外,先用乙炔氣割的方法切除頂部的鋼套管,經(jīng)此處理后底模在自重作用下下沉,此時可隨即松動頂部螺栓,以便主梁下沉,在此期間加強觀測,待其下沉至約30cm時,方可依次安排次梁、底模模板、主梁的拆除作業(yè)。拆除時,由于墩臺體積較大,拆除從墩臺的兩個方向同時進(jìn)行。按拆除流程進(jìn)行拆模,先松開螺栓及配套的連接件,輕微撬動模板頂部,直至其脫離混凝土面為止,此階段不可采用吊機硬拽,以免損傷混凝土。
(1)鋼筋制作和運輸。合理規(guī)劃加工區(qū),施工人員根據(jù)要求加工適量達(dá)標(biāo)的現(xiàn)澆橫梁鋼筋,經(jīng)由碼頭運輸?shù)姆绞睫D(zhuǎn)至作業(yè)點位,組織綁扎。在需要綁扎的墩臺附近設(shè)置一個浮筏,浮筏長度大于鋼筋長度12m。綁扎過程中,墩臺底模上的鋼筋禁止綁扎在浮筏上。
(2)鋼筋綁扎。鋼筋支撐架制作:墩臺上下層鋼筋需制作支撐架,支撐架放置在下層鋼筋網(wǎng)上并焊接加固[1],支撐架使用50mm×5mm的角鋼加工制作,間距2m布置。綁扎鋼筋的鉛絲頭應(yīng)轉(zhuǎn)向構(gòu)件內(nèi)側(cè),不得伸入混凝土保護(hù)層中,并向鋼筋骨架四周埋設(shè)混凝土墊塊,每1m2至少有1塊。
(1)混凝土運輸?;炷猎陉懙財嚢瑁鰪S后及時采取水陸聯(lián)合的方法運輸至現(xiàn)場。先使用罐車將拌和好的混凝土運出,借助溜槽輸送至自航鐵駁的吊斗內(nèi),隨之轉(zhuǎn)運至現(xiàn)場。
(2)混凝土澆筑?;炷翝仓皯?yīng)檢驗?zāi)0?、鋼筋、預(yù)埋件,確保其位置和穩(wěn)定性均滿足要求。模板殘留木屑、砂漿等雜物時,及時將其清理干凈[2]。從中間位置向兩側(cè)下灰,否則可能會由于混凝土卸落而導(dǎo)致底模傾覆。下灰采用吊灌工藝時,在上橫梁甩筋兩側(cè)下灰,保證下灰高度不超過2m?;炷琳駬v應(yīng)以分段、分層的方法有序振搗。部分區(qū)域的鋼筋分布密度較大,因此,要根據(jù)鋼筋的實際情況,合理控制分層厚度,通常取振搗器作業(yè)長度的1.25倍。
振搗設(shè)備選用插入式振搗器,其規(guī)格根據(jù)實際作業(yè)部位而定,一般部位采用φ50mm振搗器,局部鋼筋密度較大時,調(diào)整為φ30mm振搗器。應(yīng)逐點有序振搗,遵循快插慢拔的原則,保證各點均得到有效的振搗,避免過振、漏振。為保證振搗質(zhì)量,振搗時由下至上,在鋼筋網(wǎng)片中操作,振動取梅花式振點,點距約為50cm。嚴(yán)格控制振搗棒的移動距離,合理狀態(tài)是不超過振搗作用半徑的1.5倍,為保證層間結(jié)合穩(wěn)定性,在本層振搗時適當(dāng)向下層插入50mm。
(3)混凝土抹面:第二層澆筑完成后,頂面用木抹子搓平2遍后,再用鐵抹子壓光。要求混凝土頂面標(biāo)高與模板頂標(biāo)高一致,壓面時需保證混凝土邊線沿模板順直,避免出現(xiàn)“飛邊”現(xiàn)象?;炷脸跄?,及時安排二次振搗,多余的灰漿需人工清理,在此處理方式下,保證混凝土施工效果[3]。
(4)混凝土養(yǎng)護(hù):養(yǎng)護(hù)時間安排在拆模后,用土工布包裹側(cè)面,并在頂面覆蓋土工布,在頂面設(shè)立一個蓄水桶,養(yǎng)護(hù)用水為檢測合格的淡水,淡水通過自航方駁從陸地運輸至海上施工地點,采用滴灌養(yǎng)護(hù)工藝,養(yǎng)護(hù)時間不少于14d。
現(xiàn)澆墩臺允許偏差、檢驗數(shù)量和方法如表1所示。
表1 現(xiàn)澆墩臺允許偏差、檢驗數(shù)量和方法
4.2.1 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計水平
切實提高現(xiàn)澆墩臺的設(shè)計水平對保證工程質(zhì)量具有重要作用,因此,在現(xiàn)澆墩臺質(zhì)量控制中,需要從設(shè)計階段著手,注重對設(shè)計方案的審核,加強對細(xì)部的優(yōu)化。在結(jié)構(gòu)設(shè)計審核中,應(yīng)判斷結(jié)構(gòu)類型,分析其是否有出現(xiàn)裂縫的可能。此外,諸如施工流程的可行性判斷等內(nèi)容均較為關(guān)鍵。在設(shè)計階段的全方位質(zhì)量控制下,可從源頭上規(guī)避墩臺質(zhì)量問題。設(shè)計人員應(yīng)充分考慮墩臺使用環(huán)境以及建設(shè)要求,注重施工技術(shù)、材料、機械設(shè)備的選擇與配套。
4.2.2 做好混凝土冷縫問題防范工作
現(xiàn)澆墩臺質(zhì)量管理中,冷縫的控制非常重要。施工人員應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸對混凝土進(jìn)行分層處理,保證各澆筑層厚度的合理性。并在分層澆筑的施工方式下,加強對層間間隔時間的合理控制,使上一層的混凝土強度達(dá)標(biāo),以免出現(xiàn)冷縫。提前組織工藝試驗,確定合適的配合比,為提高混凝土的性能,可摻入適量的外加劑。
4.2.3 提高混凝土的抗裂能力
裂縫是現(xiàn)澆墩臺中常見的質(zhì)量缺陷,在針對裂縫的控制中,需要將提高混凝土的抗裂性能作為重要的突破口,增強混凝土對外界環(huán)境的抵御能力,以免在溫度和外部壓力作用下出現(xiàn)裂縫?;炷翝仓陂g應(yīng)注重其均勻性,避免局部澆筑或振搗不均。混凝土澆筑后需加強養(yǎng)護(hù),以免硬化或收縮。
綜上所述,在現(xiàn)澆墩臺施工質(zhì)量的控制中,需要貫徹全局化的理念,從設(shè)計階段就需要加強質(zhì)量控制,選擇合適的施工技術(shù),并嚴(yán)格控制施工中環(huán)境,注重工藝優(yōu)化,從而提高墩臺的施工質(zhì)量和外觀質(zhì)量。本文探討的工程項目最終取得了良好的施工效果,希望能為同類工程提供參考。