林文良
(保利長大工程有限公司,廣州510620)
英德市省道S292線延長線一級公路新建工程位于粵北地區(qū)英德市西南部,是溝通英德市新城區(qū)北江東西兩岸的第3條過江通道。北江四橋主橋橋跨組合為70 m+2×120 m+70 m,結(jié)構(gòu)形式采用單箱雙室預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁,半幅橋?qū)?8.25 m,梁底寬11.75 m,共分16個節(jié)段,其中1#~14#節(jié)段采用掛籃懸臂澆筑施工。
箱梁底板下緣曲線及底板厚度按拋物線變化。主梁橫坡由腹板高度調(diào)整,底板保持水平,頂板橫向設(shè)橫坡。0#塊梁段長13.5 m,箱梁在根部范圍內(nèi)等梁高,均為7.3 m。懸澆部分為1#~14#塊梁段,1#~6#塊梁段長3.5m,7#~14#塊段梁長4 m。箱梁懸澆采用掛籃施工,每套掛籃上部承重均由3片菱形主桁構(gòu)成,主桁置于腹板位置;底籃采用型鋼組拼,提升部分采用吊帶;主桁后錨采用預(yù)埋精軋螺紋鋼錨固。
掛籃懸臂現(xiàn)澆施工流程如圖1所示。
圖1 掛籃懸臂現(xiàn)澆施工流程圖
掛籃懸臂現(xiàn)澆質(zhì)量控制重點、要點主要有模板質(zhì)量控制、鋼筋加工及安裝質(zhì)量控制、預(yù)埋件安裝質(zhì)量控制、預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制、混凝土施工質(zhì)量、箱梁線形質(zhì)量控制等方面。
模板主要有外模(外側(cè)模+端模)、內(nèi)模組成。
模板要保證有足夠剛度、加工精度,使用前打磨干凈并涂刷脫模劑。在實際施工中,由于掛籃工藝的特殊性,模板是一種動態(tài)的存在。每個懸澆塊段的尺寸不同,這使得模板在施工過程中不斷調(diào)整尺寸。外側(cè)模設(shè)計要整體考慮各個塊段的結(jié)構(gòu)尺寸從而合理布置模板的分塊以及對拉孔的位置。部分施工現(xiàn)場沒有充分考慮到對拉孔位置的整體布局,導(dǎo)致模板對拉孔反復(fù)開洞、封堵,直接影響結(jié)構(gòu)的外觀。端模不僅要作為模板使用,同時還兼顧梳齒板保證主筋間距的作用,這就要結(jié)合縱向鋼筋間距、預(yù)應(yīng)力管道尺寸及位置進行設(shè)計加工。端模梳齒孔建議略大于鋼筋直徑1 cm以內(nèi),這樣既保證鋼筋安裝在施工規(guī)范合格標準內(nèi),又避免孔洞過大在混凝土澆筑過程中的漏漿。
鋼筋加工在鋼筋加工廠集中加工,而后運至現(xiàn)場進行安裝。由于連續(xù)箱梁整體線形為“拋物線”形式,這就對鋼筋加工,尤其是腹板鋼筋的加工精度要求提高。為保證施工質(zhì)量,由技術(shù)員根據(jù)現(xiàn)場需求,繪制鋼筋加工圖,并向鋼筋廠下加工單進行定做,出廠前進行鋼筋進行復(fù)核,復(fù)核無誤后,運至現(xiàn)場安裝。
鋼筋安裝的質(zhì)量控制主要是鋼筋搭接長度控制以及鋼筋間距的控制。底板鋼筋、頂板鋼筋以及腹板縱向鋼筋均由端模作為梳齒板保證了鋼筋的間距,鋼筋加工質(zhì)量嚴控又保證了搭接長度的要求。鋼筋安裝的重點還是在與腹板鋼筋的安裝。通過先安裝兩端腹板鋼筋,而后增加1條通長鋼筋并在鋼筋上畫點,有效保證了腹板鋼筋安裝質(zhì)量,最后經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后,安裝內(nèi)側(cè)模。
預(yù)埋件主要是掛籃的軌道錨、后錨等。懸臂現(xiàn)澆施工,主要是依托掛籃結(jié)構(gòu)進行。掛籃的軌道錨、后錨的預(yù)埋質(zhì)量直接影響著施工安全。項目部通過自制加工定位框,保證了后錨預(yù)埋的間距、垂直度。通過雙向拉尺確定預(yù)埋件的平面位置。在預(yù)埋件上畫線,以保證埋置深度達到設(shè)計要求。
預(yù)應(yīng)力鋼束管道位置必須按所給管道坐標精確定位,必須保證管道平順,定位鋼筋必須保證焊接牢固,定位鋼筋按曲線段不大于50 cm,直線段間距80 cm布置。波紋管應(yīng)滿足預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的使用要求,應(yīng)有一定剛度,以確保澆筑混凝土?xí)r不發(fā)生撓曲和變形;波紋管同時要有足夠的抗腐蝕能力和耐火性;在安裝波紋管之前要反復(fù)檢查,確保波紋管無損傷、無漏洞;在箱梁施工過程中,必須注意保證波紋管不損傷、不移位、不變形,特別是在焊接鋼筋時,注意不要燒壞波紋管,注意保證波紋管接頭長度和保護波紋管的接頭,不能有變形及漏漿現(xiàn)象發(fā)生。
預(yù)應(yīng)力張拉按設(shè)計文件要求在節(jié)段混凝土強度達到90%且保證齡期大于7 d以上時進行。預(yù)應(yīng)力張拉采用智能張拉,壓漿采用真空壓漿。波紋管根據(jù)施工需要應(yīng)設(shè)置適量的三通管,以利壓漿排氣,保證壓漿質(zhì)量,所有鋼束張拉錨固完畢,均應(yīng)及時壓漿,壓漿前應(yīng)用壓縮空氣清除管道內(nèi)雜質(zhì)。張拉后的鋼束應(yīng)作明顯的標記,避免漏拉。
混凝土所用的水泥、砂、石、水、外加劑等要經(jīng)過取樣合格后方可使用,混凝土配制要按試驗確定的配合比進行?;炷吝\抵現(xiàn)場后,進行坍落度試驗,根據(jù)氣溫、混凝土狀態(tài)、拌制出廠時間等因素判斷是否可以使用,對不能使用的混凝土運回拌和站重新調(diào)配或廢棄?;炷敛捎帽盟褪┕ぃ斔凸芙宇^要密封,保證不漏氣,管道安裝要順直并墊平,泵送混凝土之前要先拌制一定數(shù)量的水泥砂漿潤滑管道。混凝土澆筑施工時,要嚴格控制分層厚度,最大不超過30 cm,同時要嚴格控制混凝土自由下落高度,最高不能超過2 m,超過2 m要使用串筒或溜槽,以免混凝土產(chǎn)生離析?;炷琳駬v時,振搗器應(yīng)快速插入,緩慢拔出,振搗點均勻,在振搗器不能達到的地方應(yīng)輔以插鏟式振搗,以免發(fā)生漏振現(xiàn)象。混凝土澆筑完成后,選取有經(jīng)驗的工人進行收面,并且在初凝后立即進行養(yǎng)護。
箱梁施工縱面線形控制也是施工關(guān)鍵點。根據(jù)施工掛籃質(zhì)量及臨時施工荷載等情況計算施工立模標高。在施工過程中密切監(jiān)視箱梁標高與計算值之間的差別,將數(shù)據(jù)列表分段預(yù)測線形走向,并根據(jù)分析結(jié)果在下一段做出適當(dāng)調(diào)整。
在常規(guī)的質(zhì)量控制措施保證的前提下,結(jié)合英德市省道S292線延長線一級公路新建工程第三合同段北江四橋主橋懸臂現(xiàn)澆施工質(zhì)量進行總結(jié)。具體內(nèi)容如下:
1)掛籃的彈性形變。由于掛籃的周轉(zhuǎn)施工,以及在澆筑混凝土前后掛籃承受荷載變化的不同,造成掛籃下橫梁會出現(xiàn)彈性形變,直接影響梁體線形。雖然掛籃在設(shè)計階段已充分考慮了施工時的荷載,但在實際施工中,還需對吊帶、吊桿等的1 m范圍內(nèi)進行局部加強,以保證施工質(zhì)量。
2)模板加工的合理性。對于對拉孔位置的選取,一定要綜合考慮箱梁高度的變化。這有利于減少因反復(fù)開孔而造成箱梁外觀質(zhì)量較差的現(xiàn)象。建議開孔的直徑≤(拉桿直徑+5 mm),這是通過現(xiàn)場不停改進總結(jié)出來的數(shù)據(jù)??走^小,對拉孔難以加工;孔過大,現(xiàn)場進行混凝土澆筑時,難以封堵或封堵效果較差,造成梁體外觀難以控制。
3)預(yù)應(yīng)力安裝的精度不僅要控制波紋管還要控制錨具的安裝角度。以往的施工中,往往忽略對錨具角度的檢查驗收。實際上,這對預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量影響較大。在北江四橋主橋進行到7#塊時出現(xiàn)張拉斷絲,在排除鋼絞線質(zhì)量、千斤頂讀數(shù)準確性、張拉力計算準確性等原因后,在現(xiàn)場逐一調(diào)查,最終發(fā)現(xiàn)是工人安裝的失誤,將錨具安裝的角度由25°錯裝成35°,最終導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)返工。這就明確了錨具安裝也是重要的質(zhì)量控制點。
4)混凝土澆筑。由于設(shè)計的原因,大跨徑連續(xù)箱梁在施工前期經(jīng)常遇到的問題就是腹板過高導(dǎo)致混凝土漏振出現(xiàn)分層、蜂窩等質(zhì)量問題。結(jié)合以往施工經(jīng)驗,以及現(xiàn)場不斷摸索,認為高度在4 m范圍內(nèi)無須在模板上開設(shè)振搗窗,高于4 m則需開設(shè)振搗窗,同時保證混凝土狀態(tài)良好。
5)鋼筋加工。主要是腹板鋼筋加工的精度。由于在加工不用尺寸的腹板鋼筋都需要人工重新開模、調(diào)整機器,這無形中造成了成本增加,形成了成本與質(zhì)量兩方面之間的矛盾。目前還沒有較好的辦法進行該矛盾的解決,相信未來科技的發(fā)展以及智能數(shù)字化機械設(shè)備的進步將會讓這個問題得以解決。
以收集、整理并總結(jié)懸臂現(xiàn)澆箱梁掛籃施工工藝為基礎(chǔ),對實際施工中所遇到的質(zhì)量問題進行分析,總結(jié)相應(yīng)的質(zhì)量控制措施,應(yīng)用于實際施工,有效地保證了懸臂現(xiàn)澆箱梁的施工質(zhì)量。通過英德市省道S292線延長線一級公路新建工程第三合同段北江四橋懸臂現(xiàn)澆箱梁,進行分析及施工實踐,取得了良好的成績。