易善朋
(唐山唐曹高速公路有限公司,河北 唐山 063000)
大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁與傳統(tǒng)橋梁的區(qū)別在于其強調(diào)利用預(yù)應(yīng)力混凝土完成施工,具有彎矩小、截面小和跨越能力突出等特點,可以有效規(guī)避傳統(tǒng)橋梁常見的裂縫問題,使橋梁壽命延長。 鑒于此,本文從施工控制角度出發(fā),圍繞大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)展開討論,供相關(guān)人員參考。
項目為京秦高速公路遵秦段, 施工路段位于大新寨鎮(zhèn),起止點分別為張各莊鵓塘溝、大石窟村,其中,路基長度約7.653 km,路面長度約29.693 km,其他技術(shù)指標及工程量見表1、表2。
表1 項目技術(shù)指標
表2 項目工程量
本項目控制性工程見表3。
表3 控制性工程
3.1.1 預(yù)應(yīng)力
在本項目中, 預(yù)應(yīng)力混凝土控制方案的有效性通常直接影響施工方對橋梁形式的選擇, 施工方還需要結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)對控制預(yù)應(yīng)力措施進行調(diào)整。 在控制預(yù)應(yīng)力的過程中需注意:技術(shù)人員提前檢查預(yù)應(yīng)力張拉所需設(shè)施及器具,如千斤頂、壓力表等,保證壓力表精度在1.5 級以上[1]。 以伸長數(shù)值為依據(jù),對張拉鋼材的相關(guān)參數(shù)進行比對。
3.1.2 穩(wěn)定性
研究發(fā)現(xiàn),橋梁結(jié)構(gòu)受力與其跨度的關(guān)系為正相關(guān),橋梁施工難度隨著跨度的加大而提高, 為保證施工過程安全、可靠,需重視結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。 實際施工中,施工方應(yīng)全面了解現(xiàn)場情況, 及時發(fā)現(xiàn)并消除可能給結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成不利影響的因素,在此基礎(chǔ)上,從整體和局部出發(fā),對橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性系數(shù)進行計算,結(jié)合計算結(jié)果做出相應(yīng)判斷,確保后續(xù)工作有據(jù)可依。
3.1.3 結(jié)構(gòu)變形
大跨度橋梁施工期間, 施工方同樣需要重視變形控制工作,最大限度地縮小實際尺寸和設(shè)計尺寸之間的差異,確保所建設(shè)橋梁能發(fā)揮應(yīng)有作用。 除特殊情況外,結(jié)構(gòu)變形是后期控制的關(guān)鍵,由于橋梁結(jié)構(gòu)極易被水文、土質(zhì)或環(huán)境條件影響,進而出現(xiàn)明顯變形,只有對以上因素加以控制,重點關(guān)注支撐墩柱、梁板情況,才能將外界因素對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響降至最低,從而達到規(guī)避結(jié)構(gòu)變形風(fēng)險的目的。
3.2.1 溫度
外界溫度影響橋梁結(jié)構(gòu),使橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形,且橋梁變形程度隨著溫差的加大而增大。 鑒于此,在項目施工期間,施工方應(yīng)實時觀測溫度,酌情調(diào)整測溫時間,全面了解各季節(jié)的溫度變化趨勢及規(guī)律,從而制訂相應(yīng)施工方案,將外界溫度帶來的影響降至最低。
3.2.2 監(jiān)測儀
項目施工期間應(yīng)重視監(jiān)測工作, 組合運用監(jiān)測儀有序開展監(jiān)測工作。 另外,由于設(shè)備性能、人員能力及水平不同,且橋梁項目的施工流程較為復(fù)雜, 監(jiān)測過程中極易受到外界因素影響,導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)失穩(wěn),進而造成相應(yīng)誤差。
3.2.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)
作為項目控制重點,結(jié)構(gòu)參數(shù)通常指建材收縮性、容重,若截面尺寸不科學(xué),將影響計算結(jié)果的準確性、真實性,要有效規(guī)避此問題,關(guān)鍵要以測量數(shù)據(jù)為依托,對結(jié)構(gòu)尺寸加以調(diào)整。 研究發(fā)現(xiàn),橋梁變形的原因多與建材重量、容積相關(guān),這要求施工方準確掌握預(yù)應(yīng)力及其他結(jié)構(gòu)參數(shù),仔細估算誤差,立足實際調(diào)整施工方案,進而使控制效果達到預(yù)期[2]。
前期準備階段使用的控制技術(shù)通常涉及以下方面。
1)施工方應(yīng)提前利用倒裝法、正裝法分析橋梁結(jié)構(gòu),便于施工方全面了解橋梁結(jié)構(gòu),使橋梁可靠性、穩(wěn)定性所受影響忽略不計。 其中,正裝法要求施工方準確把握施工流程,分別從整體、局部出發(fā),對橋梁受力和形變程度加以分析,由此掌握橋梁結(jié)構(gòu)所承受的應(yīng)力,確保施工方案具有實際意義。 倒裝法和正裝法的區(qū)別主要體現(xiàn)在施工流程上, 要求施工方酌情調(diào)整施工流程,再完成后續(xù)的分析、計算等工作。
2)線性控制技術(shù)在準備階段具有不可替代的作用,施工方應(yīng)嚴格控制橋梁預(yù)拱度,確保預(yù)拱度、應(yīng)力分布之間的關(guān)系真實準確展示,以保證獲得正確數(shù)據(jù),從而達到提升施工速率的目的。
3)對橋梁形狀進行科學(xué)設(shè)計。 一般來說,線性混凝土橋梁形狀較統(tǒng)一,多為槽形或梯形,但對本文所討論大跨度橋梁而言,其形狀往往十分多變,在常見形式中,最具代表性的為變截面箱形,該形式的優(yōu)點主要體現(xiàn)在3 個方面:可增強橋梁承載力、控制橋梁重量、減少施工量[3]。 使用該截面形式可滿足大跨度橋梁需求。 實際工作中,設(shè)計方應(yīng)先分析橋梁規(guī)格,再確定橋梁形狀,由此保證設(shè)計效果符合客戶預(yù)期,施工階段,施工方應(yīng)將重心放在施工監(jiān)測上,重點關(guān)注箱梁高度及撓度,以免出現(xiàn)不必要的問題。
對橋梁工程而言,施工控制往往發(fā)揮著重要作用,要求施工方深入分析既有控制措施, 確定與項目情況相符的控制方案,考慮到項目施工易受材料、人員等因素影響,故在實際工作中,施工方應(yīng)做到以下幾點。
4.2.1 把控建材質(zhì)量
項目施工期間需要使用多種建材, 只有嚴格把控建材質(zhì)量,才能使項目最終呈現(xiàn)的效果符合客戶預(yù)期。 把控建材質(zhì)量的有效措施如下。
1)施工方應(yīng)對鋪裝厚度加以控制,根據(jù)現(xiàn)場情況優(yōu)選鋪裝建材,確保進場建材性能、質(zhì)量達標,以免對整體質(zhì)量造成負面影響。
2)施工期間應(yīng)對鋪裝層防水性引起重視,保證選用材料的防水性能達到行業(yè)最新標準。
3)提前了解施工現(xiàn)場的地形和地質(zhì)條件,仔細檢查進場設(shè)備、工具主梁,通過定期檢修的方式,保證各設(shè)備均能發(fā)揮應(yīng)有作用。
4.2.2 控制施工流程
項目施工期間,施工方應(yīng)以設(shè)計方案為依據(jù),按照規(guī)定完成各項工作,只有該道工序順利通過檢查,才能過渡到下一工序。 實際施工中需注意3 項工作。
1)張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。 施工方應(yīng)嚴格控制張拉力,以免由于張拉力不符合要求,導(dǎo)致施工效果不理想。
2)澆筑混凝土。 酌情選用恰當?shù)臐仓胧┖驼駬v手段,做到一次成型。
3)組裝橋梁結(jié)構(gòu)。 施工方應(yīng)保證接口焊接可靠、螺母尺寸合規(guī),以免組裝期間遇到不必要的問題,影響施工進度。
4.2.3 管理施工人員
本項目的規(guī)模較大,參建單位及人員數(shù)量較多,需運用不同手段對施工人員進行管理, 才能確保人員優(yōu)勢得到充分發(fā)揮,并使施工質(zhì)量得到大幅提升。
1)立足實際,制定切實可行的管理制度,要求有關(guān)人員嚴格按照制度完成各項工作, 事實證明, 此舉既能規(guī)范工作流程,又可保證工作效果達到技術(shù)標準要求。
2)加大人員激勵力度,在公平、公正等原則的指導(dǎo)下開展各項工作,最大限度地激發(fā)施工人員的熱情,使各項工作有序推進[4]。
3)確保組織人員參與專業(yè)培訓(xùn)及教育活動,通過技術(shù)交底使施工人員準確了解項目重難點,形成科學(xué)意識,促使其在質(zhì)量意識的引導(dǎo)下完成各項工作, 使施工質(zhì)量最大限度地接近預(yù)期。
4.2.4 引入責任機制
項目施工期間,為保證施工效率達到預(yù)期,需要引入責任機制, 并從提升施工質(zhì)量的角度出發(fā)對既有責任機制加以調(diào)整。 實際工作中,施工方應(yīng)組建管理小組,由項目經(jīng)理擔任組長,工程師擔任組員,該小組的職責主要是以橋梁施工核心環(huán)節(jié)為落腳點,擬定切實可行的管理機制,同時確定相應(yīng)方案,真正做到責權(quán)利高度統(tǒng)一,并將檢查工作交由專業(yè)人員負責,只有順利通過檢查,才能過渡至下一環(huán)節(jié)。 倘若在質(zhì)檢環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,應(yīng)第一時間確定責任人并追究其責任,要求責任人在規(guī)定期限內(nèi)完成整改,以保障施工質(zhì)效。
當前,社會各界對運輸系統(tǒng)提出的要求較以往更為嚴格,在此背景下,大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁應(yīng)運而生,并逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)橋梁成為運輸主要載體。 作為組成交通體系不可或缺的部分,其重要性有目共睹,項目施工期間,施工方應(yīng)全面掌握橋梁的特點和施工要點,結(jié)合現(xiàn)場情況采取恰當?shù)目刂拼胧畲笙薅鹊靥岣唔椖抠|(zhì)量, 在保證項目性能的前提下延長其壽命。 事實證明,只有針對準備和施工階段采取相應(yīng)的控制措施,才能使項目價值得到最大化實現(xiàn),在為居民日常出行提供便利的同時,為項目方帶來更可觀的社會與經(jīng)濟效益。