趙玉敏
(云南云交建工程試驗檢測有限公司,昆明 650200)
某公路工程路橋施工項目為地方關(guān)鍵控制性工程,橋梁為雙跨鋼桁梁懸索橋,主梁跨徑組合為1 250 m+412.0 m。工程上橫梁施工擬采用混凝土施工技術(shù),混凝土設(shè)計方量為1 236.2 m3,分兩次澆筑,第一次澆筑高度為12.5 m,第二次澆筑高度為3.8 m,在混凝土中部位置設(shè)置后澆帶,后澆帶寬度為1.5 m。
工程所處位置為山間谷地地貌,植被較發(fā)育,谷地較為狹窄,地勢起伏較大。地勢由西北逐漸向東南傾斜,河床多數(shù)為砂礫石覆蓋,局部出露基巖,雨季水流湍急。區(qū)域內(nèi)無明顯地質(zhì)構(gòu)造以及特殊不良地質(zhì)。由GB 18306—2015《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》可知,橋址區(qū)基本地震動峰值加速度為0.05g,基本地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35 s。
路橋鋼筋工程施工技術(shù)包括鋼筋選擇、鋼筋加工、鋼筋連接。鋼筋選擇技術(shù)主要是根據(jù)前期設(shè)計文件,根據(jù)不同鋼種、規(guī)格、等級、牌號選擇不同類型的鋼筋。
鋼筋加工技術(shù)主要是根據(jù)設(shè)計要求按種類、使用部位進行鋼筋調(diào)直、彎制的過程。鋼筋彎制技術(shù)主要是在常溫狀態(tài)下由中間部分逐步向兩端一次性彎制。
鋼筋連接技術(shù)包括焊接、機械連接、綁扎連接幾種類型。路橋施工中鋼筋焊接技術(shù)為閃光對焊;機械連接則是針對HRB400、HRB335帶肋鋼筋連接;綁扎連接主要適用于非受拉構(gòu)件主鋼筋、普通混凝土鋼筋直徑小于或等于22.00 mm的情況。
模板工程施工包括模板定位、模板安裝、模板拆除幾個部分。模板定位主要是借助前期測量放樣數(shù)據(jù),確定路橋模板安裝位置,控制路橋模板安裝位置偏差在設(shè)計要求限度內(nèi)。
模板安裝主要是在模板定位的基礎(chǔ)上,經(jīng)模板與模板之間的連接孔安裝到設(shè)計位置。一般,路橋模板之間的連接孔為φ32 mm孔,需要經(jīng)M30高強度螺栓連接。
模板拆除主要是在混凝土強度達到設(shè)計要求后,依據(jù)一定順序?qū)⒛0鍢?gòu)件拆解,并分類整理。
混凝土工程施工技術(shù)包括混凝土配比技術(shù)、混凝土澆筑技術(shù)、混凝土振搗技術(shù)、混凝土養(yǎng)護技術(shù)幾個部分。
混凝土澆筑技術(shù)是混凝土工程施工主體技術(shù),主要是在混凝土配比技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)場施工情況,進行送料時間、下料厚度、下料高程的科學(xué)把控,以坍落度試驗結(jié)果為依據(jù)進行連續(xù)澆筑。
混凝土振搗技術(shù)是與混凝土澆筑技術(shù)同時應(yīng)用的一種技術(shù),主要是利用專門的振搗工具,根據(jù)前期設(shè)計的振搗頻次、振搗強度、振搗時間,科學(xué)操作,提高混凝土澆筑料均勻度,規(guī)避混凝土裂縫問題。
混凝土養(yǎng)護技術(shù)是公路工程路橋施工質(zhì)量的保障,特指借助塑料膜鋪設(shè)、灑水等手段確?;炷凉探Y(jié)過程吸水量一定的技術(shù)。根據(jù)路橋施工現(xiàn)狀的差異,混凝土養(yǎng)護技術(shù)應(yīng)用時間也具有一定差異[1]。
在上橫梁施工前,需要設(shè)置勁性骨架,為鋼筋定位、模板固定提供依據(jù)。在勁性骨架設(shè)置時,應(yīng)根據(jù)施工位置混凝土澆筑進程,分節(jié)焊接。節(jié)段之間連接鋼板為邊長10.0 cm、厚1.0 cm的方形鋼板。勁性骨架位于橫梁內(nèi)側(cè),由長80 cm、直徑10 cm等邊角鋼焊接而成,勁性骨架外邊緣線、施工位置邊緣凈距離為10.8 cm。
在勁性骨架安裝完畢后,技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)檢查現(xiàn)場鋼筋型號和性能。確認現(xiàn)場鋼筋型號與性能符合規(guī)范要求后,在干燥的環(huán)境內(nèi),逐一進行捆扎、焊接。焊接前應(yīng)進行試焊,以確定最適宜的焊接參數(shù),確保鋼筋施工質(zhì)量。
因案述橋梁距離地面200 m,且坡度較陡,鋼筋施工為高空高危作業(yè)模式,技術(shù)人員應(yīng)優(yōu)選分塊整體吊裝作業(yè)方式。即在地面分塊加工鋼筋骨架,按前期設(shè)計方案豎向連接成一個整體,在勁性骨架上固定腹板鋼筋,其余鋼筋則按序號擺放在索塔周邊平臺,逐一綁扎完畢后按順序吊裝。
因單一鋼筋骨架豎桿底部、路橋橫梁底板為分段斷續(xù)焊模式,一旦風(fēng)級過大,首塊鋼筋骨架與連接鋼板整體易被掀翻,因此,技術(shù)人員應(yīng)將底部鋼板與分配梁,借助拉桿與鋼筋組成扁擔(dān)梁形式,或者將一個對拉型鋼安裝在鋼筋骨架之間,促使鋼筋骨架與分配梁連接為一個高度穩(wěn)定整體[2]。同時,沿橫向布置兩道鋼絲繩,縱向每間隔50 cm布置防滑鋼筋,為人員操作提供安全的環(huán)境。
3.2.1 測量放樣
在公路工程路橋施工項目模板施工過程中,因工程涉及內(nèi)容較多,受內(nèi)部人員專業(yè)水平以及大雨、大雪等外界環(huán)境的直接影響,為保證工程施工任務(wù)順利完成,技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)前期設(shè)計模板工程量以及施工面積,結(jié)合施工平面標(biāo)注數(shù)據(jù),進行路橋模板測量放樣。在路橋模板測量放樣操作過程中,技術(shù)人員應(yīng)借助全站儀等專業(yè)工具進行操作,在記錄各項數(shù)據(jù)與設(shè)計方案對比,在測量工作進入尾聲后,進行重復(fù)測量,確保各項測量數(shù)據(jù)誤差在規(guī)范要求內(nèi)。
3.2.2 抹灰找平
在確定測量數(shù)據(jù)誤差符合設(shè)計要求后,技術(shù)人員可以在路橋底部表面抹灰。首次抹灰需要先進行承重部分操作再進行非承重部分操作。在抹灰操作完畢后進行找平處理。
3.2.3 拼裝緊固
找平處理完畢后,技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)先內(nèi)側(cè)后外側(cè)、先橫梁后縱梁的順序,進行模板起吊拼接安裝操作[3]。路橋混凝土模板為鋼模板,需在拼接安裝前確定模板結(jié)構(gòu)尺寸準(zhǔn)確、剛度與穩(wěn)定性、強度負荷要求。同時清理模板表面,將脫模劑均勻涂抹在模板與混凝土澆筑面。
在根據(jù)設(shè)計圖紙完成模板拼裝后,沿軸線逐一緊固模板配件。在模板配件緊固時,應(yīng)確保施力均勻一致,規(guī)避模板形狀不均勻變化、跑模、側(cè)向凸出問題。
模板配件緊固完畢后,技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)設(shè)計圖紙要求,利用尺量法,確定軸線基礎(chǔ)位置、梁板位置以及預(yù)留孔洞位置、預(yù)埋件中心位置偏差,及時調(diào)整,控制模板安裝偏差在規(guī)范要求限度內(nèi)。一般公路工程路橋模板安裝軸線基礎(chǔ)偏差應(yīng)小于15.00 mm,梁板位置與表面平整度偏差應(yīng)小于5.00 mm,而預(yù)留孔洞中心位置與尺寸偏差均應(yīng)小于10.00 mm,預(yù)埋件中心位置偏差則需要小于3.00 mm。
3.2.4 拆除
在混凝土澆筑強度達到設(shè)計要求的80%后,技術(shù)人員可以前期安裝相反的順序進行模板拆除。先打開連接螺栓,再拆除頂部可調(diào)節(jié)頂托,最后拆除模板主體。在模板拆除完畢后,技術(shù)人員應(yīng)將模板上表面雜質(zhì)清除,分類別堆放保管,為后續(xù)使用提供支持[4]。
3.3.1 配料
因物理與化學(xué)復(fù)合反應(yīng),水泥、骨料加水拌和后易呈現(xiàn)硬化狀態(tài),混凝土有機可塑性會上升到較高的水平。而混凝土有機可塑性的提升受水泥凝結(jié)速度的直接影響,因此,技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)水泥初次凝結(jié)時間、最終凝結(jié)時間,優(yōu)先選擇P·O32.5級水泥、粒徑10~31.5 mm玄武巖、級配良好中砂,具體配比見表1[5]。
表1 路橋混凝土配合比kg/m3
路橋施工用混凝土材料需要由拌和站內(nèi)穩(wěn)定土集中拌和機(帶電子計量裝置、配料數(shù)據(jù)打印裝置、加水流量控制閥與篩分皮帶秤)集中拌制,經(jīng)攪拌運輸車運輸?shù)浆F(xiàn)場。進入現(xiàn)場后,技術(shù)人員可以對混凝土均勻性、坍落度進行檢查,確定混凝土質(zhì)量與設(shè)計要求相符。一般混凝土坍落度應(yīng)在30~50 mm,且具有良好的黏聚性、和易性。
3.3.2 澆筑振搗
在混凝土澆筑施工階段,技術(shù)人員應(yīng)對支架、鋼筋、模板進行逐一檢查,記錄檢查結(jié)果。確定支架、鋼筋、模板施工質(zhì)量與要求相符后,將模板表面雜物與積水全部清除,并嚴密塞填模板縫隙。在模板縫隙塞填完畢后,根據(jù)前期設(shè)計的混凝土澆筑方案,依據(jù)先底板后腹板、頂板的順序,按沉降縫由下至上間隔分層澆筑,并借助振搗器均勻振搗,控制振搗器到模板之間距離一定,避免振搗器振搗操作損壞模板結(jié)構(gòu)[5]。需要注意的是,技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)外界環(huán)境條件以及路橋施工情況進行混凝土澆筑速度的控制,規(guī)避混凝土澆筑速度過快干擾道路橋梁整體穩(wěn)定,或混凝土澆筑速度過慢影響操作效率的情況。在公路工程路橋大體積混凝土澆筑時,因水化熱影響較大,技術(shù)人員可以分3次澆筑混凝土,每一次混凝土澆筑層預(yù)先埋設(shè)冷卻管通水冷卻,確保第2次、第3次混凝土澆筑時上層混凝土水化反應(yīng)已結(jié)束。
在控制混凝土澆筑速度的同時,技術(shù)人員應(yīng)依據(jù)30 cm的分層厚度,沿梅花形插入振搗器密實振搗[6]。在澆筑振搗進入尾聲后,技術(shù)人員可以利用鋼杠刮平澆筑面,進而利用木抹子搓平澆筑面。在混凝土正式施工作業(yè)開展的同時,技術(shù)人員可以制作2組混凝土試樣,按照同樣的方法操作,為后期養(yǎng)護達標(biāo)判定提供依據(jù)。
3.3.3 養(yǎng)護
根據(jù)公路工程路橋項目混凝土施工情況,可以選擇混凝土養(yǎng)護自動噴淋技術(shù),借助高揚程水泵(揚程大于5.0 m)、蓄水箱(容積大于2.0 m3)、時間繼電器、噴淋管(內(nèi)徑2 cm PVC管)、輸水管(內(nèi)徑2 cm PVC管)組成噴淋系統(tǒng),確保噴淋養(yǎng)護作業(yè)連續(xù)進行。其中,噴淋管上部為面向四周交錯布置的8個噴頭,相鄰噴頭之間距離為60 cm,噴淋管可以沿著混凝土澆筑面外緣布設(shè),噴頭與混凝土澆筑面頂部夾角為45°,確?;炷翝仓嫒勘粐婎^噴出水花覆蓋;而時間繼電器與電磁開關(guān)可以組成自動控制系統(tǒng),根據(jù)不同環(huán)境溫度、濕度自適應(yīng)調(diào)節(jié)噴淋時間。在氣溫低于30℃時調(diào)整噴淋間隔為1.0 h,噴淋持續(xù)時間為0.5 h;在氣溫超出30℃時,噴淋間隔為0.5 h,噴淋持續(xù)時間為1.0 h。第二次噴淋時前一次噴淋水分應(yīng)未完全蒸發(fā)?;炷翝仓羽B(yǎng)護期應(yīng)超過7d。
綜上所述,公路工程路橋施工具有難度大、專業(yè)性強、工期緊的特點,各專業(yè)工程工序之間銜接較為緊密,且存在較多環(huán)境干擾因素。而在公路工程路橋項目施工期間,合理運用鋼筋、模板與混凝土施工工藝,可以確保工程在規(guī)定期限內(nèi)達到要求的質(zhì)量。因此,技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)公路工程路橋施工要求,從鋼筋分節(jié)段拼接、綁扎、吊裝、模板測量放樣、正式拼裝、配料、混凝土澆筑振搗、混凝土養(yǎng)護等幾個方面著手,全面控制路橋工程的施工質(zhì)量,確保公路工程路橋總體施工效益。