李俊龍
(邢臺市公路工程質(zhì)量監(jiān)督服務(wù)中心,河北 邢臺 054000)
某橋梁工程由1#和2#橋兩個部分組合而成,其中1#橋上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土節(jié)段預(yù)制箱梁,每一聯(lián)為5跨,下部結(jié)構(gòu)采用的是V型墩柱,八邊形承臺加鉆孔灌注樁基礎(chǔ);2#橋主橋為斜拉橋,上部結(jié)構(gòu)與1#橋相同,下部結(jié)構(gòu)的中間墩和過渡墩采用花瓶式墩身和群樁基礎(chǔ)。本文重點對橋節(jié)段梁施工技術(shù)展開分析。
本工程中,1#橋部分樁基采用的是嵌巖樁,通過沖擊鉆孔的方式施工,可在進場后直接施工。還有一部分樁基為摩擦樁,必須經(jīng)過試樁之后才能大規(guī)模施工。為避免長時間等待,可先對嵌巖樁施工,并使節(jié)段箱梁的拼裝進度與嵌巖樁施工相匹配,防止延誤工期的情況發(fā)生。2#橋的情況與1#相同,故此需優(yōu)先對嵌巖樁施工。采用架橋機以頂推的方式拼裝節(jié)段箱梁,因無法實現(xiàn)水中喂梁,需要修建梁上提梁站,以此來滿足梁上節(jié)段箱梁的運輸要求[1]。
橋面吊機為專用設(shè)備,是依據(jù)工程施工需要設(shè)計制造,由三個部分構(gòu)成,即承重、行走、起重。制作加工預(yù)制節(jié)段時,要在相應(yīng)的位置處給橋面吊機走行軌道安裝預(yù)留出錨固孔。橋面吊機的安裝可在0#和1#階段完成后進行,因橋面吊機并不是很重,所以可通過浮吊配合安裝。橋面吊機安裝就位后,要測試其性能,確認滿足施工要求后,方可投入使用。
2.3.1 預(yù)制
在節(jié)段梁預(yù)制中,混凝土澆筑是重點環(huán)節(jié),本工程中的節(jié)段梁為變截面結(jié)構(gòu),復(fù)雜程度相對較高,節(jié)段的尺寸始終變化,致使邊角位置處的混凝土無法充分振搗密實,為確保節(jié)段箱梁的整體質(zhì)量,需采取有效的措施,保證預(yù)制質(zhì)量達標。具體的預(yù)制施工要點如下:
(1)拌制混凝土前,以拌和站給出的要求為依據(jù),標定計算設(shè)備,并在使用中,定期檢查,確保計量設(shè)備的準確性和可靠性。計量設(shè)備大中修之后,必須重新標定方可使用。所有拌制混凝土使用的原材料均必須嚴格按照規(guī)范標準的規(guī)定要求開展相關(guān)試驗,使原材料的質(zhì)量達標[2]。
(2)在拌制混凝土的過程中,必須嚴格按實驗室給出的配合比生產(chǎn),任何人員不得隨意改變配比,以免影響混凝土的工作性能。可按照骨料的含水率情況,對混凝土的配合比進行適當調(diào)整。要控制好每盤混凝土的攪拌時間,以2min為宜,拌和好的混凝土除了要顏色一致外,還要保持均勻,不得存在質(zhì)量缺陷,如泌水、離析等[3]。
(3)利用專用的罐車對混凝土運輸,通過泵送的方式入模,運輸混凝土時,必須確保攪拌筒始終處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài),以免混凝土離析。當混凝土運至預(yù)制節(jié)段梁澆筑現(xiàn)場后出現(xiàn)離析或坍落度問題時,可采用二次攪拌的方法處治,需要注意的是,必須嚴格按規(guī)定要求控制用水量,若二次攪拌后,混凝土仍然存在質(zhì)量缺陷,可作廢棄處理。
(4)節(jié)段梁預(yù)制的過程中,先從底板倒角的位置處開始澆筑,然后利用串筒輔助,完成底板澆筑,隨后對底模蓋板密封,再對腹板混凝土澆筑,上層采用泵送的方法,下層采用串筒輔助,最后對頂板澆筑。分層澆筑時,要控制好每層的厚度,以30cm為宜,澆筑時,采用插入式振搗振搗棒對混凝土振搗密實,要避免漏振或是過振。振搗完畢后,按照規(guī)范要求養(yǎng)生[4]。
2.3.2 存放
預(yù)制好的節(jié)段梁要妥善存放,以兩層為宜,必須按照安裝順序存放,先安裝在上層,并將編號掛在醒目的位置處,避免出錯。為確保節(jié)段梁能夠按照順序出梁,可將相鄰節(jié)段堆放在一起。
2.4.1 施工0#梁段
(1)0#段箱梁的支架采用的是組合結(jié)構(gòu),即鋼管樁加型鋼,在對荷載設(shè)計時,綜合考慮組合結(jié)構(gòu)的剛度、強度及整體穩(wěn)定性,采用全斷面設(shè)計。為確保橋梁墩身在豎向荷載作用下能夠產(chǎn)生出向外的傾覆力,可在澆筑箱梁混凝土前,在臨時拉桿上設(shè)置在V型墩身上,提高墩身的安全性。
(2)當支架安裝就位后,可根據(jù)規(guī)范標準的規(guī)定要求預(yù)壓,通過預(yù)壓能夠使結(jié)構(gòu)的非彈性變形得到有效消除,預(yù)壓完畢,要對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及承載力檢測,看是否符合規(guī)范要求。預(yù)壓可以采用分級施加荷載的方法,每次增加荷載后,要詳細觀測。
(3)本工程中,0#梁段的高度為9.0m,為使混凝土的施工質(zhì)量得到保障,可分兩次澆筑,鋼筋分兩次安裝[5]。其中第一次安裝鋼筋時,先對底板鋼筋綁扎,再對腹板、橫隔板下段的鋼筋綁扎,最后安裝豎向預(yù)應(yīng)力筋;第二次安裝鋼筋時,先對腹板、橫隔板以及頂板鋼筋綁扎,隨后將橫向預(yù)應(yīng)力管安裝就位,最后將頂板的頂層鋼筋及定位筋板扎好,安放縱向預(yù)應(yīng)力管即可。
2.4.2 懸拼施工
(1)0#段箱梁施工完畢后,利用浮吊對1#預(yù)制塊吊裝,待其就位后,經(jīng)檢測質(zhì)量達標后,便可在0#段與1#塊之間澆筑混凝土,并施工縱向懸臂鋼束,拼裝好橋面吊機后,準確開始懸拼。
(2)單節(jié)箱梁的自重較大,無法使用現(xiàn)有的棧橋?qū)ο淞哼\輸,依據(jù)現(xiàn)場實際情況,決定采用設(shè)置在起點處的提梁龍門吊,將箱梁從陸運轉(zhuǎn)為水運,借助運梁船將梁段運至橋面吊機下方,以滿足吊裝作業(yè)需要。
2.4.3 合龍段施工
在本工程中,按照先邊跨后中跨的順序?qū)淆埗问┕?,具體的操作方法如下:
(1)邊跨梁段完成之后,可先對懸臂端施加壓重,然后借助橋面吊機對邊跨的合龍塊起吊,安裝臨時鎖定裝置,對合龍現(xiàn)澆縫施工,待混凝土強度達到設(shè)計強度的80%以上,可對邊跨合龍段鋼束張拉,及時完成孔道灌漿,最后將臨時的合龍骨架拆除即可。
(2)邊跨合龍后,便可對中跨進行合龍,對中跨懸臂端施加壓重,通過橋面吊機將中跨合龍快吊起,將臨時鎖定裝置安裝好,并采用現(xiàn)澆的方法施工中跨合龍接縫。待混凝土的強度達到設(shè)計強度85%以上,且彈性模量超過設(shè)計值80%后,便可對合龍鋼束張拉。最后對全橋體外預(yù)應(yīng)力張拉,并將橋面吊機拆除,主橋合龍完畢[6]。
2.4.4 箱梁運輸及架設(shè)
(1)節(jié)段梁在工廠內(nèi)預(yù)制,梁場與橋址之間的距離約為2.55km,為便于節(jié)段箱梁運輸,在橋址區(qū)域內(nèi),修建出梁碼頭。節(jié)段箱梁陸路運輸時,采用的是載重量為120t的運梁車,從梁場內(nèi),將質(zhì)檢合格的節(jié)段箱梁運出,經(jīng)過棧橋后運至碼頭準備裝船出海。通過龍門吊將箱梁吊至運梁船上,每艘船每次運輸?shù)墓?jié)段箱梁為2片[7]。
(2)1#橋和2#橋全部采用架橋機對節(jié)段箱梁現(xiàn)場架設(shè),逐節(jié)拼裝、頂推就位。當架橋機拼裝好后,包括墩頂塊在內(nèi)的所有節(jié)段梁,全部通過架橋機安裝,每臺架橋機配備兩艘運梁船,以滿足作業(yè)需要,防止停工待料的情況發(fā)生,影響工程進度。在T形剛構(gòu)拼裝的過程中,運梁船可以??吭诙罩鶅蓚?cè),采用對稱架設(shè)的方法施工,邊跨懸掛時,運梁船停架橋機正下方,逐塊吊裝[8]。
2.5.1 吊裝
(1)吊裝梁段前,仔細檢查吊桿、吊具等設(shè)備,看有無變形、裂紋、焊縫脫落等現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題必須及時處理,不得帶病作業(yè);檢查吊桿的安裝情況,看是否正確,螺帽是否擰緊,連接器的安裝是否規(guī)范;檢查起重鋼絲繩、油壓、機械系統(tǒng),保證處于良好的工作狀態(tài)。
(2)起吊梁段的過程中,需先將梁段頂部的雜物清除干凈,任何人員不得站在吊起的梁體下方,當梁段起吊完畢后,運梁車應(yīng)在第一時間駛離施工現(xiàn)場。起吊前,要檢查架梁設(shè)備,看錨固是否牢靠、穩(wěn)定,起吊拼裝時,需要使用對講機溝通,為保證通信暢通,可設(shè)定專用頻道,并準備旗和哨,當對講機無法使用時,通過旗和哨指揮起吊。作業(yè)時,不得在沒有防護措施的情況下,將身體探出桁架外,以免誘發(fā)安全事故。對起重設(shè)備定期檢查,排除隱患,消除故障,保持良好的狀態(tài),確保節(jié)段梁的吊裝質(zhì)量,避免安全事故的發(fā)生。
2.5.2 拼裝
(1)節(jié)段梁拼裝施工中,可在高空通道及作業(yè)平臺上設(shè)置牢靠、穩(wěn)固的防護欄,以保證施工人員的人身安全。為避免高空墜物的情況發(fā)生,可在四周設(shè)置踢腳板,并及時清除作業(yè)平臺及走道上的油污;橋面兩側(cè)除設(shè)置護欄外,還應(yīng)加裝夜間警示燈,以免失足墜落,警示燈應(yīng)隨著橋梁拼裝持續(xù)向前推進。
(2)預(yù)應(yīng)力張拉過程中,應(yīng)嚴格按照張拉程序操作,確保張拉設(shè)備及材料處于受控狀態(tài),按規(guī)定要求,配套使用油表和千斤頂,不可以隨意更換,使用前,要對油壓表、千斤頂?shù)仍O(shè)備現(xiàn)場檢查和檢驗,確認合格后方可使用。張拉時,要緩慢、均勻施加預(yù)應(yīng)力,避免欠張拉或是過張拉,必須按規(guī)程操作。廢棄的漿液通過容器收集,防止造成水污染。對臨時的預(yù)應(yīng)力錨固情況定期檢查,發(fā)現(xiàn)松動及時處理。
2.5.3 架橋機操作
(1)操作架橋機前,操作人員要認真學(xué)習并掌握使用方法,嚴格按照使用說明書的要去操作,并定期對架橋機保養(yǎng)維護,使其始終處于良好的工作狀態(tài),確保架橋質(zhì)量。根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況,遵循科學(xué)合理、切實可行的原則,制定操作制度,每跨節(jié)段梁安裝與架橋機過跨前,執(zhí)行簽字確認制度,對所有項目逐一檢查。
(2)安排專人收集天氣預(yù)報信息,并與工程所在地的氣象部門加強溝通,根據(jù)天氣情況,采取防護措施,遇到大風天氣時,可加以規(guī)避,在架橋機允許的氣候條件下開展梁段拼裝及過跨施工,確保質(zhì)量和安全。
(3)安裝架橋機前,按照不同工況開展現(xiàn)場試驗及檢測,確保各項指標全部達標后,方可在該工況下開展架橋施工。架橋機過跨及施工要有專人負責統(tǒng)一指揮,過孔前,要對支點的錨固情況全面檢查,看是否牢靠、穩(wěn)固,縱向移動時,要觀察天車所在的位置,按位置停放。當油壓設(shè)置超過架橋機的預(yù)設(shè)后,架橋機未前移,應(yīng)立即停車檢查,消除問題后方可繼續(xù)作業(yè)。
2.5.4 雨季施工
(1)節(jié)段梁雨季施工時,應(yīng)準備好防汛、防雨器材及排水設(shè)備,施工現(xiàn)場內(nèi)機電設(shè)備的電閘箱要采取防雨防潮措施,并做好接地保護;大型機械設(shè)備使用前要全面檢查,確保與規(guī)程要求相符。
(2)雨季到來前,常用的材料要準備充足,并對工人合理安排,避免影響工期。有暴雨時,要提前做好防護措施,將物資材料、機械及電器設(shè)備全部遮蓋,防止淋水或被雨水浸泡。暴雨出現(xiàn)時,停止混凝土、吊裝、焊接等危險性作業(yè),并將高壓電源切斷,關(guān)閉發(fā)電及用電設(shè)備。
(3)在施工場地內(nèi)設(shè)置排水及沉淀設(shè)施,確保無積水,雨水與污廢水應(yīng)分開排放??稍趫龅貎?nèi)修筑排水明溝,并在門口設(shè)置一座沉淀池,雨水從排水溝流入沉淀池,經(jīng)過沉淀處理后,排入排水系統(tǒng)。泥漿廢水未經(jīng)過沉淀處理不得隨意排放。排水溝、沉淀池等均應(yīng)定期清除淤泥、雜物,防止堵塞影響排水效果,確保排水通暢。
節(jié)段梁橋施工是一項復(fù)雜性比較高的工作,因施工過程中涵蓋的內(nèi)容相對較多,某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都可能對工程質(zhì)量造成不利影響。為避免這一問題的發(fā)生,作業(yè)人員應(yīng)掌握節(jié)段梁施工技術(shù)及實施要點,并在實際工程中加以合理運用,確保質(zhì)量達標。