王沛然
(雄安新區(qū)建設工程質量安全檢測服務中心,河北 保定 071700)
如今,橋梁在公路中的占比越來越高,且橋梁上部結構以現澆混凝土結構較為常見,要保證其施工質量,需要嚴格執(zhí)行施工方案的技術要求,明確質量控制要點。
木刀溝特大橋中心樁號為K207+380,全橋長1208.5m,橋梁跨徑分別為30m和40m,上部結構為30m和40m裝配式預應力混凝土T梁,右前夾角75°。下部結構橋臺采用肋板式臺,橋墩采用柱式墩,基礎采用樁基礎。
鋼筋安裝質量檢驗項目、方法和允許偏差為:①受力鋼筋間隔距離:采用鋼尺量的方法檢查,每個構件需取3個斷面,將平均值作為最終檢驗結果,允許偏差為±10mm;②箍筋與橫向水平鋼筋間隔距離:連續(xù)測量5個間距,將平均值作為最終檢驗結果,允許偏差為±10mm;③鋼筋骨架尺寸:采用鋼尺量的方法檢查,在兩端與中間分別檢查1處,允許偏差為:長±10mm,寬、高±5mm;④鋼筋保護層厚度:采用鋼尺量的方法檢查,在模板周圍進行,允許偏差為±5mm[1]。
模板安裝質量檢驗項目、方法和允許偏差為:①軸線位置:采用全站儀在橫縱軸線上分別測量1點,允許偏差為10mm;②表面平整度:采用靠尺與塞尺檢查4處以上,允許偏差為5mm;③模板頂部標高:采用水準儀測量的方法檢查,允許偏差為±10mm;④預埋件位置:采用鋼尺量的方法檢查,允許偏差為3mm;⑤相鄰兩塊模板之間的高低差:采用鋼板尺與塞尺量的方法檢查,允許偏差為2mm;⑥模板內部尺寸:采用鋼尺量的方法檢查,允許偏差為5mm;⑦預應力筋孔道位置:采用鋼尺量的方法檢查,允許偏差為5mm[2]。
現澆梁施工質量檢驗項目、方法和允許偏差為:①軸線位置:采用全站儀連續(xù)測量3點,允許偏差為10mm;②混凝土尺寸:采用靠尺與塞尺檢查至少4處,應與設計要求相符;③梁頂面標高:采用水準儀測量,允許偏差為±10mm;④梁高:采用鋼尺量的方法檢查,允許偏差為+5mm和-10mm;⑤梁頂、底部寬度:采用鋼尺量的方法檢查,允許偏差為±30mm;⑥梁頂底部、腹板與梁肋厚度:采用鋼尺量的方法檢查,允許偏差為10mm;⑦梁長:采用鋼尺量的方法檢查,允許偏差為10mm;⑧橫坡:采用水準儀測量的方法檢查,與設計要求相符;⑨平整度:采用直尺與塞尺測量的方法檢查,允許偏差為8mm[3]。
鋼絞線張拉施工質量檢驗項目、方法和允許偏差為:①斷絲與滑絲數量:通過查張拉記錄檢查確定,要求每束不超過1絲,且每個斷面的數量不超過總數1%;②孔道間隔距離:采用鋼尺量的方法檢查,按總數的30%抽查,每根檢查5個點,允許偏差為10mm;③孔道坐標:采用鋼尺量的方法檢查,按總數的30%抽查,每根檢查10個點,梁長方向的允許偏差為30mm,梁高方向的允許偏差為10mm;④張拉應力值:通過查張拉記錄檢查確定,應與設計要求相符合;⑤張拉伸長率:通過查張拉記錄檢查確定,允許偏差為±6%[4]。
在模板制作開始前應先認真熟悉圖紙,并對結構或構件所有細部的尺寸進行檢查核實,對于復雜結構,還應采用放大樣的方法確保正確配制,嚴格按照經批準后的加工圖進行模板制作,通過驗收確認合格后即可在施工中使用。模板之間的接縫應達到緊密,連接縫采用膠帶黏結。當存在縫隙時,應使用107膠將其封堵嚴密,避免發(fā)生漏漿。對底模預拱度進行檢查,確定是否滿足要求;對模板進行檢查,確定是否有符合要求的強度、剛度與穩(wěn)定性;通過檢查確定模板的接縫是否達到緊密,表面是否保持平整;并對腹板和翼緣板實際尺寸進行檢查,確認是否牢固[5]。
先對進場的鋼筋材料進行試驗,經試驗確認符合要求后即可開始加工。對于受力鋼筋,其焊接方式以雙面焊接為宜,焊接長度應達到其直徑5倍以上,綁扎與焊接接頭的位置應處在受力相對較小的部位,且相鄰兩個接頭之間應錯開至少35倍直徑。按照圖紙的要求在下料廠中進行鋼筋下料,然后運輸到現場進行綁扎。箱梁結構中有很多預埋波紋管,為避免波紋管遭到破壞,所有焊接作業(yè)都要在埋設波紋管之前進行,將波紋管安裝完成后盡量不進行焊接,如果普通鋼筋和波紋管在位置上有矛盾,則應對鋼筋進行移動,使定位鋼筋網始終處在準確的位置。在鋼筋綁扎開始前,應安排專門的測量人員對模板平面位置與高程進行復測,高程應包含按照支架模板撓度設置的預拱度,經復測確認滿足要求后即可開始綁扎作業(yè)[6]。
波紋管的設置嚴格按照圖紙進行,同時用定位筋加以固定,將管道安放好以后,應保持平順,沒有折角。對于管道接頭,其長度應達到直徑的5倍,使用大一個規(guī)格的波紋管進行套接,對稱旋緊后,用膠帶纏緊,以免進漿。如果管道和非預應力筋在位置上存在矛盾,則應以管道為主,對鋼筋位置進行適當移動,確保管道所在位置準確無誤,注意不可切斷主筋。在波紋管端部設置錨墊板,錨墊板應和孔道中心線保持垂直,同時在混凝土澆筑過程中避免發(fā)生位移。將波紋管安裝到位后,做好端部密封,避免水或其他雜物混入。現場的施工人員與機械設備都不能和管道發(fā)生碰撞。在混凝土澆筑施工開始前,認真檢查管道,確定是否存在孔洞,接頭是否達到牢固和密封,經檢查確認無誤后,借助空氣壓縮機進行通風,以清除管道中存在的雜物,確保管道保持通暢[7]。
澆筑按照從兩端到中跨同時進行的原則分層實施,通過保持連續(xù)推移做到一次性成型,水平方向的分層厚度應控制在30cm以內,上層混凝土要在下層混凝土達到初凝之前澆筑完畢。一般情況下每跨梁連續(xù)澆筑時間應控制在6h以內。
為避免在腹板澆筑過程中從底坡角產生反涌,將底板澆筑結束后,應適當停頓或設置擋板。澆筑前做好水平方向分段,對兩側腹板進行對稱澆筑?;炷恋恼駬v方式為附著式振搗與插入式振搗相結合,其中以前者為主,后者為輔。采用后者進行振搗時為垂直點振,注意不可平拉,同時防止漏振和過振。對于振搗的持續(xù)時間,以使混凝土達到要求的密實度為準確定和控制。在混凝土入模時,溫度應保持在5~25℃范圍內。
當采用自由傾落的方法進行澆筑時,要注意下落高度不能超過2m,否則將導致澆筑的混凝土發(fā)生離析,且管道口不能直接對準腹板進行澆筑。將頂板澆筑完成后,需對橋面實施壓面,使坡度達到順直且表面平整,如果施工時的晝夜平均氣溫在5℃以下,或一天中的最低氣溫在-3℃以下,則要采取有效的保溫措施[8]。
預應力筋實際下料長度需采用計算的方法確定,不僅要按照設計要求加上弧線值長度,還應充分考慮千斤頂和工具錨等的工作長度。在鋼絞線下料過程中,應使用砂輪機進行切割,不可通過點焊或氣焊切割。
在集束綁扎過程中,所有鋼絞線束都應保持順直,不能存在扭曲和打結,通常每1m作為一個段落實施分段綁扎,防止鋼絞線產生扭結,或導致各股或各絲力筋受力未能達到均勻,使張拉后的預應力不足或超張拉,進而出現斷絲或滑絲。
在鋼絞線穿放之前應將孔道中的雜物清理干凈,將鋼絞線穿入到孔道后應盡快進行張拉,放置時間不能超出48h,若無法盡快張拉,則要采取有效的防銹措施。穿束完成后,還需認真檢查波紋管實際情況,當發(fā)現破損或不密封的地方時,應及時采取措施加以處理,情況嚴重時應將其更換,防止混凝土澆筑時產生漏漿,導致管道堵塞,對鋼絞線的正常張拉與孔道壓漿處理造成影響。在混凝土澆筑過程中,需在澆筑完成的混凝土達到初凝之前安排專人隨時對鋼束進行拉動,以免由于部分接頭產生漏漿導致鋼束在管道中固結。
張拉控制應力條件下張拉力筋保持穩(wěn)定后即可錨固,將預應力筋錨固以后,其外露的長度應達到30mm以上,經檢驗確認錨固達到要求后,用砂輪機對多余的部分進行切割,同時用不會產生收縮的水泥砂漿對錨頭進行密封處理,避免錨頭發(fā)生漏漿或漏水,完成密封后將殘留的漿液清理干凈,以確保灌漿通道保持順暢,且孔道有良好的密封。
將鋼絞線張拉完畢并做好封錨后,需在24~36h以內開始孔道壓漿,使水泥漿達到飽滿和密實。在壓漿開始前應用清水對孔道進行沖洗,以此在清除雜物的同時將孔道的內壁適當潤濕,以免孔壁由于干燥吸收水分影響漿液的流動性。在沖洗完成后,還可使用壓縮空氣將管道中存在的積水清理干凈。
一般采用高強橡膠管作為壓漿管,要求其抗壓能力達到2MPa以上,以免在壓漿過程中產生破裂,且壓漿管的連接應達到牢固,防止脫落。對于曲線孔道,需在其最低處增設壓漿口,并在最高處與孔道末端設置排氣口,使水泥漿從最低處進入到孔道內,并按照孔道壓漿行程對排氣孔進行封堵,將所有排氣口均封閉嚴密后,穩(wěn)壓2min以上。
整個壓漿過程應保持連續(xù),并做到一次性完成,不能發(fā)生中斷,為避免壓漿過程中發(fā)生斷電,需在開工前配備好發(fā)電機。另外,壓漿時使用的漿液應在儲漿筒內持續(xù)攪動。
如果施工中遇到孔道堵塞,則應使用高壓水沖開,然后重新進行壓漿,確保漿液達到飽滿和密實。正確的壓漿順序為先上后下。
對于集中分布的孔道,應盡可能保證連續(xù)壓漿,若無法連續(xù)壓漿,對于后壓漿孔道,需在壓漿之前使用壓力水進行沖洗,使孔道達到通暢。對于壓漿使用的管道,其長度通常不能超過30m,否則會使壓力大幅增加。從水泥漿攪拌完成到壓入到孔道的時間,應控制在40min以內。在水泥漿攪拌和壓漿過程中,漿液的溫度不能超過35℃,如果施工時的氣溫或梁結構溫度在5℃以下,則不可進行壓漿,壓漿完成后,要在48h之內確保結構物溫度不低于5℃。
為了使壓漿達到密實,不僅要滿足上述要求,還要保證壓漿數量。對于水泥漿凈用量,需通過計算確定,具體的計算公式為(孔道截面面積-鋼絞線截面面積)×孔道長度。壓漿孔的數量與位置都應做好記錄,以免遺漏。壓漿完成后應對周圍進行沖洗,達到干凈后對梁端進行鑿毛處理,再設置鋼筋網和封錨澆筑,待封錨混凝土實際強度達到要求后進行養(yǎng)生。在混凝土澆筑過程中還要做好振搗,使?jié)仓瓿傻幕炷吝_到密實狀態(tài),沒有蜂窩麻面等缺陷,并且還要和端面達到平齊。
混凝土施工完成后需通過覆蓋麻袋、棉氈或海綿進行保濕養(yǎng)護,通過定時灑水確保混凝土結構始終保持濕潤,具體的灑水頻率以確保混凝土表面達到濕潤為準確定。如果施工時的環(huán)境相對濕度在60%以下,則應連續(xù)灑水養(yǎng)護28d;而如果施工時的環(huán)境相對濕度達到60%以上,則連續(xù)灑水養(yǎng)護14d即可。在炎熱季節(jié)進行施工時應在拆模的同時進行覆蓋和灑水。如果施工時的環(huán)境氣溫在5℃以下,應采取有效的保溫措施,同時不可在混凝土表面灑水。
綜上所述,在現澆混凝土公路橋梁施工中,應切實做好質量檢查驗收與施工質量控制,明確各環(huán)節(jié)質量控制要點,消除所有質量隱患,避免發(fā)生質量問題,保證橋梁整體質量。