沈鵬
(南充市公路管理局直屬二分局,四川南充637100)
某獨(dú)立大橋項(xiàng)目,引道起點(diǎn)為李渡鎮(zhèn)保沙廟村,橋梁橫跨嘉陵江,全長(zhǎng)1.43 km。其中,橋長(zhǎng)948 m,橋?qū)?6.5 m,通航等級(jí)為Ⅲ級(jí),洪水頻率采用1/100,安全等級(jí)為A級(jí)。主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu),跨徑105 m+190 m+105 m。
1)翻漿:雨雪天氣是橋梁支座翻漿的高發(fā)時(shí)段,在強(qiáng)降雨或大雪堆積下,水難以被快速排出,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),支座遭到浸泡,進(jìn)而產(chǎn)生不同程度的翻漿現(xiàn)象。若未及時(shí)以科學(xué)的方法處理,后續(xù)翻漿情況仍將發(fā)生,長(zhǎng)此以往,支座的穩(wěn)定性、耐久性將受到影響。
2)支座錨栓彎曲和折斷。橋梁使用過(guò)程中,車輛通行時(shí)對(duì)其有振動(dòng)和沖擊作用,在外部因素的作用下可破壞橋梁墩臺(tái)的穩(wěn)定性,致使墩臺(tái)有一定程度的位移現(xiàn)象。除此之外,橋梁的支座錨栓也將受到影響,例如,出現(xiàn)彎曲、折斷的情況。
3)支座位移:從主觀層面來(lái)看,施工人員未依據(jù)規(guī)范開(kāi)展相應(yīng)的施工,導(dǎo)致橋梁支座出現(xiàn)位移;從客觀層面來(lái)看,熱脹冷縮是關(guān)鍵原因,由于橋梁的梁體有約束作用,在伸縮時(shí)可能存在較強(qiáng)的扭力,在該作用力的作用下影響橋梁支座的正常狀態(tài),出現(xiàn)位移問(wèn)題[1]。
4)支座滑行:橋梁所處位置偏離設(shè)計(jì)區(qū)域時(shí),將迫使支座發(fā)生滑行;此外,若橋梁存在傾斜現(xiàn)象且程度超出允許范圍,也將導(dǎo)致支座發(fā)生滑行。無(wú)論何種原因而誘發(fā)的支座滑行問(wèn)題,均會(huì)影響支座乃至橋梁整體的穩(wěn)定性。
2.2.1 坍孔
1)現(xiàn)象描述:孔內(nèi)水位在短時(shí)間內(nèi)忽然下降,可見(jiàn)孔口呈現(xiàn)出較為細(xì)密的水泡,在此過(guò)程中出渣量較高但幾乎無(wú)進(jìn)尺。
2)原因分析:(1)施工采用的泥漿在性能方面有所不足,如密度偏低,經(jīng)過(guò)施工后難以在孔壁處形成穩(wěn)定可靠的泥皮;(2)出渣后,未根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)補(bǔ)充泥漿,或孔內(nèi)存在承壓水,諸如此類現(xiàn)象的出現(xiàn)均會(huì)影響孔內(nèi)水頭高度,進(jìn)而發(fā)生坍孔;(3)護(hù)筒埋置深度不足,或孔口周邊的地面由于長(zhǎng)期遭水浸泡而轉(zhuǎn)化為濕軟的狀態(tài);(4)鉆孔時(shí),沖擊鉆未得到有效控制,由于傾倒而撞擊孔壁;(5)遇松軟砂層時(shí),以過(guò)快的速度鉆進(jìn);(6)水頭過(guò)高,護(hù)筒底產(chǎn)生反穿孔。
2.2.2 鉆孔偏斜
1)現(xiàn)象描述:鉆孔時(shí),實(shí)際成型的孔洞偏離預(yù)期,具體表現(xiàn)為孔壁垂直度不足。
2)原因分析:(1)鉆孔時(shí)遇到孤石,影響正常鉆進(jìn);(2)鉆進(jìn)深度范圍內(nèi)存在軟硬地層交界的情況,從巖面傾斜處鉆進(jìn);(3)鉆機(jī)底座不夠平整,或由于所在地基缺乏穩(wěn)定性而導(dǎo)致鉆機(jī)底座有不同程度的沉陷、位移現(xiàn)象。
作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)腳手架豎桿接頭處未達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、豎桿基礎(chǔ)沉降較大、豎桿水平接縫位置不準(zhǔn)確等,進(jìn)而不能滿足檢驗(yàn)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),具有相應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。詳細(xì)原因是未根據(jù)工藝流程進(jìn)行安裝,無(wú)法同步進(jìn)行校正和安裝;項(xiàng)目部沒(méi)有做好安全檢驗(yàn)工作,再加上不良的過(guò)程控制措施;未嚴(yán)格落實(shí)新的腳手架操作規(guī)章;未制訂相關(guān)具體的腳手架安全操作方案,對(duì)于已經(jīng)擬定的內(nèi)容,目的性不明確,不能實(shí)現(xiàn)全方位的指揮作業(yè);架子工人依然采用舊的施工方式完成安裝任務(wù)等。
1)穩(wěn)定性不足,一是整體結(jié)構(gòu)的平面尺寸較小,二是支架的高度較大。
2)抗彎性能差,以較大的步距設(shè)置橫桿,同時(shí)立桿的長(zhǎng)細(xì)比偏大時(shí),受荷載作用構(gòu)件容易出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。若橫桿受到較強(qiáng)的集中荷載作用,將影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,導(dǎo)致其有彎曲變形現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)橫桿發(fā)生斷裂。
1)現(xiàn)象描述:(1)梁底、梁身兩部分缺乏足夠的平整性;側(cè)梁模有崩坍情況;(2)拼縫部位缺乏足夠的嚴(yán)密性,在混凝土澆筑施工期間有漏漿現(xiàn)象;(3)梁體的線形缺乏合理性;局部模板嵌入柱梁間;(4)箱梁內(nèi)倒角未得到有效的控制,即該部分陷入混凝土內(nèi)。
2)原因分析:(1)支架所在部位的地基缺乏足夠的穩(wěn)定性,導(dǎo)致支架有不同程度的下陷;(2)梁底模板缺乏平整性,未根據(jù)要求合理起拱;(3)模板標(biāo)高未得到有效控制;(4)側(cè)模對(duì)拉螺栓布設(shè)位置偏離設(shè)計(jì)要求,影響螺栓的緊固作用;(5)側(cè)模缺乏足夠的承載性能;(6)拆模方法不合理,主要體現(xiàn)在未用隔離劑拆模和拆模時(shí)間偏遲兩個(gè)方面;(7)模板材料的質(zhì)量較差,例如,以木模制作成型,其承受能力有限,經(jīng)過(guò)混凝土澆筑后,導(dǎo)致該部分有較為明顯的變形現(xiàn)象,從而顯現(xiàn)出裂縫[2,3];(8)模板加工時(shí)的尺寸不合理,安裝時(shí)未以科學(xué)的方法有效處理縫隙。
橋梁梁體施工的質(zhì)量通病的主要原因是由于梁身混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生堿集料反應(yīng),使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,導(dǎo)致開(kāi)裂,進(jìn)而導(dǎo)致橋梁梁體出現(xiàn)裂損的質(zhì)量通病。
1)模板表面粗糙并粘有干混凝土,澆筑混凝土前澆水濕潤(rùn)不夠,或模板縫沒(méi)有堵嚴(yán),澆搗時(shí),與模板接觸部分的混凝土失水過(guò)多或滑漿,混凝土呈干硬狀態(tài),使混凝土表面形成許多小凹點(diǎn)。
2)混凝土攪拌時(shí)間短,加水量不準(zhǔn),混凝土和易性差,混凝土澆筑后有的地方砂漿少石子多,形成蜂窩。
3)混凝土沒(méi)有分層澆筑,下料不當(dāng),造成混凝土離析,因而出現(xiàn)蜂窩麻面。
4)混凝土澆筑后振搗質(zhì)量差或漏振,造成蜂窩麻面。
針對(duì)橋梁支座存在的問(wèn)題,需要明確產(chǎn)生的原因,進(jìn)而妥善處理。以支座翻漿為例,需要鏟除起支撐作用的墊石混凝土,并在其上面加大流水坡,對(duì)支座做全面的封閉整治處理,材料可以選擇樹(shù)脂膠。對(duì)于支座錨栓折斷、彎曲的情況,關(guān)鍵要點(diǎn)在于適當(dāng)切除傾斜于支座錨栓方向的混凝土,對(duì)支座的錨栓做全面的檢查,必要時(shí)予以更換,然后將新的錨栓設(shè)置到位。
若支座有位移現(xiàn)象同時(shí)該幅度超出允許范圍,其關(guān)鍵要點(diǎn)在于鏟除支座錨栓,再重新埋設(shè)。在此類操作中必須確保支座無(wú)變形,同時(shí)根據(jù)規(guī)定嚴(yán)格控制傾斜程度,使梁體和支座的位置具有合理性。針對(duì)支座角度偏差問(wèn)題,可采取加墊楔形鐵板的處理方法,并對(duì)其做全面的檢查,視實(shí)際情況靈活調(diào)整支座的角度。若支座有滑行現(xiàn)象,要借助千斤頂將橋梁的梁身頂起,并檢測(cè)支座的位置,適當(dāng)矯正。需注意的是,此環(huán)節(jié)配套的千斤頂應(yīng)具備足夠的起重能力,以便順利頂起梁身,并由專員規(guī)范操作千斤頂,避免由于操作不合理而影響支座矯正的順利進(jìn)行。
針對(duì)樁體鋼筋骨架上升的情況,需要規(guī)范作業(yè),有效預(yù)防。在實(shí)際施工中于合適的位置安裝鋼筋骨架,做全面的檢查,保證其位置的準(zhǔn)確性和自身的穩(wěn)定性;加強(qiáng)對(duì)混凝土澆筑速度的控制,且尤為關(guān)鍵的是,在鄰近鋼筋骨架的底口部位,需要適當(dāng)放慢澆筑速度,導(dǎo)管出口與鋼筋骨架的底口要在同一水平面;遵循連續(xù)作業(yè)的原則,盡可能避免混凝土澆筑中斷。針對(duì)鉆孔施工中存在的塌孔問(wèn)題,在處理時(shí),首先準(zhǔn)確判斷坍孔的發(fā)生位置以及具體的影響程度,探明成因,配套合適的成孔器具,做有效的處理。
扣件式鋼管支架質(zhì)量的防治需注意以下幾點(diǎn):(1)建立健全的“三檢”機(jī)制,即做好自我檢查、移交檢查、專業(yè)安全員的檢查工作。(2)8~12 m高的腳手架安裝完成,同時(shí)滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高后,項(xiàng)目部應(yīng)馬上組織驗(yàn)收工作,合格后便可投入到使用當(dāng)中。(3)豎桿基層底面的均衡壓力不可超出地基設(shè)計(jì)的荷載力標(biāo)準(zhǔn)。(4)除例行檢查外,專職安全員應(yīng)定期監(jiān)視、檢查桿基礎(chǔ)。當(dāng)發(fā)生沉降時(shí),應(yīng)實(shí)時(shí)利用細(xì)石或木塊將縫隙填平。
碗扣式鋼管支架安裝缺陷的防治需注意如下幾點(diǎn):(1)加強(qiáng)充分的對(duì)角支撐和剪刀支撐,形成完美的三角形穩(wěn)固結(jié)構(gòu)系統(tǒng);使其和持久固定組織進(jìn)行及時(shí)的對(duì)接,促使其和支撐結(jié)構(gòu)一起受力。(2)合理添加電纜風(fēng),維持結(jié)構(gòu)體的整體穩(wěn)固特征;盡量防止聚集性強(qiáng)的荷載直接作用在橫桿上,各荷載盡量均勻分布在豎桿上,需要時(shí),將交疊的橫木通過(guò)緊固件扣在一起,再扣接在豎桿上,以增加鋼筋的剛度。(3)防止聚集性強(qiáng)的荷載匯聚在一塊,若實(shí)在不可避免,需采取合適的分配方案,盡量均勻且對(duì)稱地分配荷載。
支架現(xiàn)澆梁模板質(zhì)量通病的防治需注意以下幾點(diǎn):
1)支架布設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的地基需有足夠的穩(wěn)定性和平整性,以免支架沉陷;支架的剛度和強(qiáng)度應(yīng)滿足要求,選擇力學(xué)性能較好的材料,為擴(kuò)大立柱與地基的接觸面積,在布設(shè)立桿時(shí)設(shè)合適尺寸的鋼墊板??紤]到混凝土澆筑后支架可能下沉的情況,從其荷載條件出發(fā)合理布置支架;密切關(guān)注混凝土的側(cè)壓力,以此為參考合理布置梁側(cè)模的圍檁,并配套適量的對(duì)拉螺栓,起到增強(qiáng)連接穩(wěn)定性的作用。
2)梁側(cè)模的配制根據(jù)梁的高度而定,若在60 cm以上則增設(shè)鋼管圍檁,在實(shí)際操作中取合適規(guī)格的圓鋼,將該構(gòu)件插入模板上端,以此實(shí)現(xiàn)對(duì)上口的有效固定處理;梁高在70 cm以上時(shí),有必要在梁中設(shè)對(duì)穿螺栓,此時(shí)可配套使用鋼管圍檁,通過(guò)此方法提高梁側(cè)模的強(qiáng)度和剛度,以免在使用期間出現(xiàn)失穩(wěn)的情況;梁模板采用的是木模時(shí),需要注重木材的選擇,以不易變形的材料為宜,且需提前用水澆透,在此前提下方可組織混凝土澆筑作業(yè)。
對(duì)于梁體斷裂的防治,主要考慮如下幾點(diǎn):有效控制混凝土入模溫度,以分層的方法有序推進(jìn)澆筑作業(yè)進(jìn)程;立足于梁體混凝土澆筑情況,制定科學(xué)可行的養(yǎng)護(hù)方法,使混凝土在溫濕度均良好的條件下有效成型;提升混凝土對(duì)溫度的適應(yīng)能力,以免因溫度的變化而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫;根據(jù)橋梁工程的實(shí)際環(huán)境合理優(yōu)化施工工藝,由專員將各項(xiàng)工作有效落實(shí)到位,并加強(qiáng)監(jiān)督和管理,若有問(wèn)題則及時(shí)指出,妥善處理。在全方位、科學(xué)化的施工方式下,保證橋梁梁體的成型質(zhì)量,以免其出現(xiàn)裂縫。
現(xiàn)澆混凝土質(zhì)量通病的防治需注意以下幾點(diǎn):(1)澆筑混凝土前認(rèn)真檢查模板的牢固性及縫隙是否堵好,模板應(yīng)清洗干凈并用清水濕潤(rùn),不留積水,并使模板縫隙膨脹嚴(yán)密。(2)混凝土攪拌時(shí)間要適宜,一般應(yīng)為1~2 min。(3)混凝土澆筑高度超過(guò)2 m時(shí),要采取措施,如用串筒、溜管或振動(dòng)溜管進(jìn)行下料。(4)混凝土入模后,必須掌握振搗時(shí)間,一般每點(diǎn)振搗時(shí)間約20~30 s。合適的振搗時(shí)間可由下列現(xiàn)象來(lái)判斷:混凝土不再顯著下沉,不再出現(xiàn)氣泡,混凝土表面出漿且呈水平狀態(tài),混凝土將模板邊角部分填滿充實(shí)。
綜上所述,橋梁是交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的重點(diǎn)內(nèi)容,隨著行業(yè)的發(fā)展,施工水平逐步提高。但從實(shí)際情況來(lái)看,在部分橋梁工程的施工中仍然存在質(zhì)量問(wèn)題,具體體現(xiàn)在支座、鉆孔灌注樁、支架、模板等方面,各自的成因不盡相同,因此,施工單位需要高度重視,合理協(xié)調(diào),盡可能提升施工的規(guī)范性,從源頭上規(guī)避質(zhì)量問(wèn)題,針對(duì)已經(jīng)存在的問(wèn)題以客觀的態(tài)度對(duì)待,探尋原因,妥善處理,保證橋梁工程的整體建設(shè)質(zhì)量。