橋梁工程立柱鋼筋籠施工技術(shù)研究

盧華

（江西省宜春公路建設(shè)集團(tuán)有限公司，江西 宜春 336000）

0 引言

橋梁工程施工環(huán)節(jié)，立柱鋼筋籠是樁基礎(chǔ)的重要組成結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)工程的施工效果。但是從當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)分析可以了解到，在橋梁工程立柱鋼筋籠施工階段，由于鋼筋籠制作與安裝操作不當(dāng)影響了項(xiàng)目的開展，所以必須加強(qiáng)其制作與安裝管理，確保現(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)順暢，達(dá)到工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

1 立柱鋼筋籠施工要求

鋼筋籠的質(zhì)量控制從生產(chǎn)制作開始，包含多個(gè)施工工序，對(duì)鋼筋籠制作、起吊、下放等環(huán)節(jié)實(shí)施管控，各個(gè)環(huán)節(jié)都處于管控的范圍內(nèi)，工程質(zhì)量符合要求，確保施工的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

其一，準(zhǔn)備階段要加強(qiáng)對(duì)鋼筋籠制作材料的檢查，確保各項(xiàng)質(zhì)量性能指標(biāo)符合要求，不會(huì)對(duì)鋼筋籠制作造成不利影響。其二，材料購置的階段，對(duì)供應(yīng)單位進(jìn)行全面檢查，對(duì)方需具備較高的專業(yè)技術(shù)水平，擁有完善的質(zhì)量控制體系以符合生產(chǎn)要求。同時(shí)，供應(yīng)單位應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督管控，促進(jìn)項(xiàng)目施工效果的提升。其三，鋼筋籠生產(chǎn)加工的階段，落實(shí)施工要點(diǎn)的管控，確保各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，加強(qiáng)質(zhì)量管理，任何工序檢查合格后才能開展后續(xù)施工。其四，鋼筋籠在現(xiàn)場(chǎng)起吊作業(yè)中，需保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證不存在損壞的情況，并且不會(huì)觸碰孔壁。其五，有效管控現(xiàn)場(chǎng)施工，提高鋼筋籠的質(zhì)量水平，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)工序，加強(qiáng)施工進(jìn)度管理，促進(jìn)項(xiàng)目施工效益的提升[1]。

2 工程概況

某公路工程項(xiàng)目包含一座特大橋梁，該橋梁設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力T 梁的形式，選擇應(yīng)用先簡(jiǎn)支后連續(xù)/鋼-混凝土組合剛構(gòu)的形式，總長(zhǎng)為2275.96m。主橋跨度設(shè)計(jì)為120m+260m+120m，應(yīng)用三孔一聯(lián)鋼-混凝土組合形式，橋梁基礎(chǔ)參數(shù)可見表1。

表1 樁基設(shè)計(jì)表

3 立柱鋼筋籠的制作與安裝

3.1 鋼筋籠制作

立柱鋼筋籠加工前將表面清理干凈，確定沒有任何損傷，清理掉油漬、漆皮、銹跡等，要保證不影響鋼筋籠質(zhì)量；對(duì)鋼筋材料進(jìn)行質(zhì)量檢查，不符合要求的材料，禁止投入使用。鋼筋籠的外輪廓直徑根據(jù)樁孔理論值減75mm 進(jìn)行控制。為了使鋼筋籠保護(hù)層的厚度合格，采用間隔2m 進(jìn)行鋼筋籠加強(qiáng)筋的設(shè)置，周邊要布置4 個(gè)混凝土滾輪導(dǎo)向，保證連接的穩(wěn)定性。

3.1.1 主筋上料

采用上料架或者人工把加工合格的主筋放入分料器內(nèi)，人工通過固定螺栓進(jìn)行固定，以符合作業(yè)的需要。

3.1.2 加勁箍圈安裝

加勁箍圈根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作，主要使用設(shè)備是自動(dòng)彎箍機(jī)。在安裝過程中，按照如下程序進(jìn)行：第一，在鋼筋籠加工設(shè)備上完成整體制作之前，為了提升結(jié)構(gòu)的剛度性能，需要在鋼筋籠的兩端、中間部位各焊接一道加勁圈，達(dá)到穩(wěn)固性標(biāo)準(zhǔn)。第二，鋼筋籠完全卸除后，在半成品加工區(qū)域內(nèi)將其余的加勁箍圈焊接，并安裝聲測(cè)管。

3.1.3 箍筋纏繞及焊接

通過使用箍筋盤完成鋼筋的安裝施工，通過調(diào)制設(shè)備進(jìn)行加工處理，使得箍筋端部和主筋的連接性能合格，保證作業(yè)的速度符合要求，且箍筋纏繞間距、尺寸符合工程的要求。在焊接過程中，以二氧化碳保護(hù)焊的方式為主，其焊接速度快、效率高，性能優(yōu)越。操作過程需按照滿焊要求進(jìn)行焊接作業(yè)[2]。

3.1.4 相鄰鋼筋籠對(duì)接

主筋的連接以螺紋方式為主，螺紋的加工制作根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行。鋼筋籠采取分段制作的方式，在第一節(jié)鋼筋籠加工結(jié)束之后，末尾要預(yù)留1m 的距離，通過固定盤分料器的方式進(jìn)行人工第二節(jié)的主筋連接，結(jié)束后立即開啟移動(dòng)盤完成移動(dòng)處理，并且再次進(jìn)行箍筋的纏繞處理，停止焊接施工，把第二節(jié)鋼筋籠完全拖出固定盤模板1m 之后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)作業(yè)并用螺栓固定，人工標(biāo)記好主筋的連接部位，拆除兩節(jié)的連接，卸掉第一節(jié)鋼筋籠，并把移動(dòng)盤恢復(fù)到最初位置，反復(fù)進(jìn)行以上工序作業(yè)，并進(jìn)行后續(xù)鋼筋籠的加工與安裝作業(yè)，直到完成整個(gè)鋼筋籠的施工。

3.2 鋼筋籠安裝

3.2.1 立柱鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)堆放、搬運(yùn)的環(huán)節(jié)應(yīng)保持平直放置，預(yù)防出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)、變形的問題。起吊時(shí)應(yīng)用兩點(diǎn)起吊方法，為了預(yù)防吊裝階段產(chǎn)生鋼筋籠的變形問題，在內(nèi)部要間距2m 安裝一道十字內(nèi)支撐，達(dá)到加固的效果。

3.2.2 鋼筋籠吊裝作業(yè)需要使用100t 履帶吊進(jìn)行，下放時(shí)保持垂直，對(duì)準(zhǔn)孔內(nèi)緩慢下放，防止發(fā)生孔壁觸碰的情況。下放鋼筋籠的環(huán)節(jié)如果遇到較大的阻力，不能強(qiáng)行放置，應(yīng)及時(shí)查找形成原因，解決存在的問題后再進(jìn)行下放，以免造成孔壁的損壞。

3.2.3 兩節(jié)鋼筋籠之間的連接采取直螺紋的形式，并且在接長(zhǎng)之前應(yīng)做好下節(jié)鋼筋籠的支承加固處理，然后再進(jìn)行吊裝作業(yè)。吊裝工作時(shí)，工作人員在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置纜風(fēng)繩進(jìn)行調(diào)整，并使用扭矩扳手進(jìn)行連接，同時(shí)應(yīng)用液壓管鉗實(shí)施聲測(cè)管的擠壓連接。聲測(cè)管安裝工作結(jié)束后，對(duì)管孔進(jìn)行注水，觀察是否存在問題，密封性是否合格，符合要求后及時(shí)封閉管口。

3.2.4 鋼筋籠下放的深度嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)方案，在全部下放結(jié)束且檢測(cè)達(dá)標(biāo)之后，采用鋼筋籠穿越吊筋孔的控制方式，達(dá)到定位精度的要求，并且需要將鋼筋籠焊接到護(hù)筒中，防止在現(xiàn)場(chǎng)施工中出現(xiàn)鋼筋籠下沉或者灌注混凝土?xí)r上浮的問題，保證施工質(zhì)量合格。

3.2.5 鋼筋骨架的加工與吊放嚴(yán)格控制，偏差可見表2所示。

表2 鋼筋骨架制作以及吊放運(yùn)行偏差

第一，對(duì)各個(gè)防護(hù)裝置以及儀表進(jìn)行檢查，保證裝置有好的完整性，精度符合要求。第二，鋼絲繩以及各個(gè)連接結(jié)構(gòu)達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)發(fā)生質(zhì)量問題。第三，吊裝設(shè)備安全性達(dá)標(biāo)，有足夠的安裝裝置。第四，吊車司機(jī)、司索工等有國(guó)家頒發(fā)的崗位證書，禁止無證操作。第五，統(tǒng)一指揮和管理現(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)，保持協(xié)調(diào)，禁止任何無關(guān)人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。第六，吊裝作業(yè)中，現(xiàn)場(chǎng)人員佩戴安全帽等設(shè)施。第七，現(xiàn)場(chǎng)如果遭遇大風(fēng)、強(qiáng)降雨等天氣，禁止吊裝作業(yè)。

4 導(dǎo)管水密性試驗(yàn)

在混凝土澆筑前，進(jìn)行導(dǎo)管水密性試驗(yàn)，以達(dá)到密封性標(biāo)準(zhǔn)，在投入使用后不會(huì)發(fā)生漏水、漏氣的問題。水密性試驗(yàn)的檢測(cè)極為重要，主要是在地面上進(jìn)行，將需要使用的導(dǎo)管內(nèi)部注水處理，直到另外一端出水時(shí)停止。確保內(nèi)部水分填充到70%以上，再進(jìn)行一端封閉，另外一端使用空壓機(jī)連接，吹入空氣后確定是否存在泄漏的問題。在試驗(yàn)過程中，嚴(yán)格控制注入的壓力，以實(shí)際施工中最大壓力的1.3 倍為試驗(yàn)壓力，保持15min 的時(shí)間，沒有發(fā)生漏水漏氣的現(xiàn)象作為合格[3]。

5 混凝土澆筑

導(dǎo)管長(zhǎng)度結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況計(jì)算確定。導(dǎo)管拼裝工作實(shí)施階段，最上部應(yīng)用單節(jié)長(zhǎng)度比較短的導(dǎo)管，最底節(jié)應(yīng)用單節(jié)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的導(dǎo)管。在澆筑作業(yè)過程中，將混凝土注入導(dǎo)管內(nèi)施工，內(nèi)部存在較大的沖擊壓力使得混凝土可以直接灌入到孔內(nèi)，并利用沖擊力排出泥漿。因?yàn)槟酀{密度相對(duì)較大，內(nèi)部有較大的壓力，所以要準(zhǔn)確計(jì)算首次澆筑的混凝土量，以全面排出泥漿為合格標(biāo)準(zhǔn)。澆筑作業(yè)中，做好導(dǎo)管埋設(shè)深度的控制，并及時(shí)地提升或者拆卸導(dǎo)管，通常導(dǎo)管埋深在2～6m 之間。灌注一旦開始，禁止中途停止施工，灌注到混凝土高度超出設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5～1.5m 以上時(shí)，才能停止施工。

6 樁頭破除

在混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量性能合格后，將灌注超出高程的結(jié)構(gòu)鑿除，確保樁頭的性能合格。在此次橋梁工程項(xiàng)目的施工中，樁頭破除按照如下工序進(jìn)行：第一，在樁頂?shù)牟课划嫵鲩L(zhǎng)度為10～15cm，寬度為10～15cm 的切割線。第二，先采取人工的方式鑿開缺口，長(zhǎng)度要達(dá)到主筋的結(jié)構(gòu)上，為后續(xù)的風(fēng)鎬作業(yè)提供基礎(chǔ)，但是不能損壞鋼筋保護(hù)層。第三，人員手持風(fēng)鎬進(jìn)行鑿除作業(yè)。第四，混凝土結(jié)構(gòu)全部鑿除后，將裸露出來的端頭鋼筋使用工具掰彎。第五，沿著樁頂線進(jìn)行樁頭混凝土結(jié)構(gòu)的鑿除處理，鉆頭稍微向上調(diào)整。第六，經(jīng)過混凝土破除后，通過人工方式進(jìn)行表面的清理處理，確保不會(huì)損壞保護(hù)層，清理結(jié)束后要保持表面微凸。第七，上述工作結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量，并清理掉碎屑、凸塊，使用清水沖洗。

7 立柱鋼筋籠施工質(zhì)量控制

7.1 加強(qiáng)鋼筋籠質(zhì)量管控

要想保證大直徑超長(zhǎng)鋼筋籠的施工順利落實(shí)，各個(gè)環(huán)節(jié)的管控是必不可少的。嚴(yán)格落實(shí)質(zhì)量控制措施，需要做到以下幾點(diǎn)：第一，在現(xiàn)場(chǎng)施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)設(shè)計(jì)方案展開全面分析，保證鋼筋籠制作方案符合要求，結(jié)合項(xiàng)目狀態(tài)采用合適的制作方案，明確施工工藝方案。第二，采購符合要求的施工材料，各項(xiàng)材料的性能、規(guī)格、型號(hào)等符合鋼筋籠制作要求。第三，選取現(xiàn)場(chǎng)的施工場(chǎng)地，并進(jìn)行地面加固處理，準(zhǔn)備符合要求的施工設(shè)備，確保施工順利進(jìn)行。第四，鋼筋材料的采購環(huán)節(jié)就要展開控制，對(duì)廠家的資質(zhì)進(jìn)行審查，要有全套的質(zhì)量合格文件?，F(xiàn)場(chǎng)合理存放鋼筋，不要影響鋼筋的性能。第五，現(xiàn)場(chǎng)鋼筋籠的加工制作，采取分節(jié)段制作的方式，確保連接方式合格，以符合結(jié)構(gòu)整體性能的標(biāo)準(zhǔn)要求。第六，鋼筋籠在制作結(jié)束之后，組織技術(shù)人員進(jìn)行質(zhì)量檢查，并對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查，各項(xiàng)性能指標(biāo)符合要求后才能投入使用，保證工程質(zhì)量合格[4]。

7.2 鋼筋籠起吊過程中質(zhì)量控制要點(diǎn)

鋼筋籠起吊環(huán)節(jié)需要全面落實(shí)質(zhì)量管控措施，明確起吊點(diǎn)之后，確定合理的吊裝工藝和方法，并確定好起吊角度，從而滿足工程對(duì)吊裝作業(yè)的要求。

第一，在鋼筋籠的吊裝工作開始后，內(nèi)應(yīng)力出現(xiàn)了很大的變化，要做好細(xì)節(jié)方面的管理，確定最佳的起吊點(diǎn)與起吊角度。第二，起吊的環(huán)節(jié)要確保空中穩(wěn)定性，吊具連接要牢固，需采取合理的加固方式，可以通過木方或者鋼管進(jìn)行加固與支撐，以免在鋼筋籠的吊裝階段發(fā)生變形。第三，起吊作業(yè)過程順利與否會(huì)對(duì)鋼筋籠造成很大影響，超長(zhǎng)超大直徑已經(jīng)大量應(yīng)用到樁基工程中，在現(xiàn)場(chǎng)施工中必須嚴(yán)格落實(shí)變形控制，以免出現(xiàn)觸碰孔壁而發(fā)生事故。在現(xiàn)場(chǎng)施工階段加強(qiáng)細(xì)節(jié)理，并保證吊點(diǎn)部位設(shè)置符合要求。鋼筋籠吊裝作業(yè)階段要確定最佳的設(shè)備數(shù)量，確保吊裝能力符合要求，預(yù)防發(fā)生吊裝事故問題，從而提高吊裝工程的質(zhì)量和效率。此外，吊裝需符合穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁在吊裝中隨意晃動(dòng)，保證吊裝角度符合要求，提高施工的效率和質(zhì)量。第四，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過程中鋼筋籠吊裝要符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，吊裝前清理掉地面的雜物，達(dá)到平整度標(biāo)準(zhǔn)。在該環(huán)節(jié)中，如果在施工中出現(xiàn)了鋼筋籠變形，要及時(shí)停止起吊作業(yè)并做出調(diào)整，預(yù)防發(fā)生嚴(yán)重的安全問題。第五，樁基偏位處理。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，樁基偏位的問題比較常見，也極大地影響了樁基的施工質(zhì)量，對(duì)橋梁工程的運(yùn)行安全也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。具體來說，包含如下兩種：第一種，樁身混凝土并未出現(xiàn)偏位的問題，但是樁基鋼筋存在露筋的問題。該方法要對(duì)露筋的位置開挖處理，到達(dá)沒有外露鋼筋的部位，并進(jìn)行鋼筋表面的清理處理，裸露出混凝土結(jié)構(gòu)層使用鐵皮進(jìn)行包裹，露筋外側(cè)應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)，并且在內(nèi)部涂抹一層脫模劑，再澆筑相同標(biāo)號(hào)的混凝土材料，達(dá)到終凝的狀態(tài)后拆除鐵皮，使用素土進(jìn)行回填處理。第二種，樁身混凝土偏位嚴(yán)重，出現(xiàn)100mm 以上的偏差。該問題出現(xiàn)后及時(shí)進(jìn)行混凝土的破除處理，直到現(xiàn)場(chǎng)的混凝土結(jié)構(gòu)偏差處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，并做好鋼筋表面清理，設(shè)置混凝土墊塊的結(jié)構(gòu)，再重新安裝模板、澆筑施工，且澆筑后立即組織人員振搗處理，直到結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，符合終凝后及時(shí)拆除模板，使用素土回填處理[5]。

8 結(jié)語

綜上所述，在橋梁工程的基礎(chǔ)施工過程中，立柱鋼筋籠施工工序極為重要，由于該環(huán)節(jié)施工難度高，容易發(fā)生質(zhì)量問題，威脅橋梁工程的安全。因此，在現(xiàn)場(chǎng)施工中，選擇合適的施工技術(shù)，并加強(qiáng)橋梁工程立柱鋼筋籠的施工管理，消除不利因素的干擾，保證鋼筋籠的結(jié)構(gòu)尺寸、性能等符合要求，從而提高橋梁工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)性能，對(duì)橋梁建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展有重要的促進(jìn)作用。