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      鋼筋混凝土簡(jiǎn)支橋面施工控制分析

      2022-11-25 00:10:20劉好軍
      交通世界 2022年27期
      關(guān)鍵詞:墊石拱度裝層

      劉好軍

      (河北省承德市雙灤區(qū)交通運(yùn)輸局,河北承德 067000)

      0 引言

      隨著我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的日益發(fā)展,橋梁的建設(shè)數(shù)量不斷攀升,為人們生產(chǎn)、生活提供了極大便利。但這些橋梁在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)車輛荷載的反復(fù)作用,有的橋梁橋面鋪裝層過(guò)早出現(xiàn)損壞,如開裂、松散、脫落、坑槽等不良現(xiàn)象,嚴(yán)重影響橋面的行車安全和舒適性。本文以某高速公路為例,探討中、小跨徑的鋼筋混凝土簡(jiǎn)支橋在施工中、預(yù)制梁體架設(shè)后梁體頂面標(biāo)高控制的相關(guān)要點(diǎn)和措施。梁體架設(shè)后出現(xiàn)頂面標(biāo)高過(guò)高或過(guò)低,造成鋪裝層的厚度滿足不了設(shè)計(jì)要求時(shí),必須進(jìn)行相關(guān)的處理和調(diào)整,為工程施工造成較大難度,同時(shí)增加較多的相關(guān)處理費(fèi)用,嚴(yán)重影響工期進(jìn)度。

      1 工程概況

      某高速公路TJ02 標(biāo)全長(zhǎng)28.223km,其中橋隧長(zhǎng)10.108km,路基長(zhǎng)18.115km。全線含主線橋20 座/10.108km,其中特大橋2座,一般橋梁18座。一般橋梁采用預(yù)制小箱梁結(jié)構(gòu),橋面結(jié)構(gòu)層主要為:橋梁預(yù)制結(jié)構(gòu)+10cm 的C40 混凝土整體化層+防水層+10cm 瀝青混凝土橋面鋪裝層。

      橋梁上部結(jié)構(gòu)由下至上依次由墊石、支座、楔形塊、預(yù)制梁、橋面現(xiàn)澆層、橋面鋪裝層組成。橋面標(biāo)高涉及要素眾多,任何因素出現(xiàn)偏差均會(huì)導(dǎo)致橋面鋪裝層過(guò)薄或過(guò)厚,嚴(yán)重影響橋面整體質(zhì)量。橋梁下部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程基本按設(shè)計(jì)進(jìn)行,根據(jù)調(diào)查和統(tǒng)計(jì),梁體架設(shè)后有80%以上橋梁出現(xiàn)鋪裝層厚度不足的問題。根據(jù)分析發(fā)現(xiàn),一般在蓋梁施工完成后對(duì)墊石進(jìn)行施工,梁體預(yù)制過(guò)程中對(duì)梁體的預(yù)拱度、楔形塊、梁高等方面重視度不高,對(duì)相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)考慮不周。在現(xiàn)實(shí)的施工中真正影響橋面鋪裝層厚度偏差約為±6cm,而設(shè)計(jì)厚度一般為10cm,因此體現(xiàn)出鋪裝層厚度控制的重要性。影響偏差的主要原因是墊石標(biāo)高、楔形塊精確度、預(yù)制梁預(yù)拱度、橋面鋪裝層等方面的因素,應(yīng)對(duì)這些因素采取相應(yīng)的控制措施。

      2 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支橋面施工質(zhì)量控制措施

      2.1 墊石施工和標(biāo)高控制

      墊石的施工、標(biāo)高控制關(guān)系到后續(xù)的支座安裝、梁體架設(shè)、橋面鋪裝等的總體質(zhì)量和使用。墊石混凝土澆筑完成后不及時(shí)對(duì)表面進(jìn)行二次收面而使墊石表面出現(xiàn)較多裂紋、表面不平整等質(zhì)量缺陷,從而對(duì)后期的支座安裝、梁體架設(shè)等造成較多困難,要浪費(fèi)大量時(shí)間和人力對(duì)墊石進(jìn)行打磨處理,嚴(yán)重影響梁體的架設(shè)進(jìn)度并造成施工成本增加?,F(xiàn)從兩個(gè)方面對(duì)墊石標(biāo)高進(jìn)行控制。

      2.1.1 測(cè)量放樣

      首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙核算橋梁各蓋梁頂部墊石的頂面高程與設(shè)計(jì)高程是否一致,通過(guò)橋墩的里程樁號(hào)和實(shí)際偏距計(jì)算該處路面的設(shè)計(jì)高程,由設(shè)計(jì)高程按設(shè)計(jì)縱橫坡計(jì)算相應(yīng)墊石處的路面高程,相應(yīng)地減去橋面鋪裝層的厚度、預(yù)制梁高、支座厚度,得出墊石頂面高程(墊石頂標(biāo)高=橋面標(biāo)高-橋面鋪裝層厚度-預(yù)制梁高度-支座厚度)。在預(yù)制梁板架設(shè)前,應(yīng)對(duì)墊石頂面高程進(jìn)行測(cè)量復(fù)核,確保墊石頂面標(biāo)高準(zhǔn)確無(wú)誤后方可進(jìn)行支座的安裝和梁體架設(shè)。在測(cè)量過(guò)程中,同一墊石測(cè)量四個(gè)角點(diǎn),高差應(yīng)控制在小于0.5mm,盡可能減少誤差。在混凝土澆筑前,根據(jù)設(shè)計(jì)高程計(jì)算出模板頂面至墊石設(shè)計(jì)高程的差值,仔細(xì)復(fù)核,同時(shí)注意在計(jì)算墊石高程時(shí)要使用蓋梁中心線處的高程及橫坡度。

      2.1.2 施工方法

      墊石施工一般先在墩(臺(tái))蓋梁完成后進(jìn)行,但墊石的鋼筋要在蓋梁施工中進(jìn)行預(yù)埋。為確保墊石的預(yù)埋鋼筋位置準(zhǔn)確,應(yīng)在蓋梁鋼筋安裝綁扎完后,進(jìn)行精準(zhǔn)放樣。墊石的豎向鋼筋與蓋梁的鋼筋進(jìn)行點(diǎn)焊固定,確保墊石的豎向鋼筋在蓋梁的混凝土施工中不發(fā)生偏移。蓋梁混凝土施工完后,要對(duì)每個(gè)墊石的縱橫軸線進(jìn)行放樣,在蓋梁混凝土面上根據(jù)墊石的設(shè)計(jì)尺寸彈線,如與墊石原先預(yù)埋的鋼筋有偏差,應(yīng)及時(shí)調(diào)整好,在核對(duì)無(wú)誤后綁扎墊石鋼筋和按線樣安裝墊石模板,并在墊石模板四角對(duì)墊石頂面標(biāo)高進(jìn)行放樣,使用釘子做好標(biāo)記,作為墊石混凝土澆筑頂面的控制面。墊石混凝土澆筑過(guò)程中,應(yīng)注意混凝土的振搗密實(shí),頂面根據(jù)墊石放樣的標(biāo)高進(jìn)行收面抹平,還要在墊石混凝土初凝前進(jìn)行二次收面,防止混凝土收縮而出現(xiàn)表面裂紋。墊石模板拆除后,及時(shí)對(duì)每個(gè)墊石頂面標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核,對(duì)頂面水平度存在較大偏差的及時(shí)進(jìn)行打磨處理,確保每個(gè)墊石頂面標(biāo)高和平整度符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,其他的缺陷及時(shí)修補(bǔ)完善。

      墊石頂面標(biāo)高要求準(zhǔn)確、表面平整。在平坡情況下,一片梁(板)中兩端的墊石和同一墩(臺(tái))上的墊石,其頂面高程應(yīng)一致,相對(duì)誤差應(yīng)不超過(guò)±1.5mm,同一墊石上的四角高差應(yīng)小于0.5mm;當(dāng)順橋向有縱坡導(dǎo)致兩相鄰墩(臺(tái))標(biāo)高不同時(shí),對(duì)標(biāo)高的控制應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定,且同一片梁(板)在考慮坡度后其相鄰墩墊石頂面標(biāo)高的相對(duì)誤差應(yīng)不超過(guò)3mm?,F(xiàn)實(shí)施工中,作業(yè)人員很難一次性抹平墊石表面混凝土,在支座安裝和梁體架設(shè)前必須反復(fù)用水準(zhǔn)儀跟蹤測(cè)量標(biāo)高,用水平尺反復(fù)檢測(cè)每個(gè)墊石頂面平整度,對(duì)頂面未水平的墊石必須打磨找平,使墊石頂面高程、平整度符合設(shè)計(jì)要求。

      此外,墊石施工中應(yīng)考慮梁體預(yù)制施工出現(xiàn)的起拱值,小跨徑的箱梁在張拉后出現(xiàn)的起拱值較大。梁體架設(shè)后,梁的跨中部分的頂面標(biāo)高就高出設(shè)計(jì)標(biāo)高,而造成橋面鋪裝層的厚度無(wú)法保證。墊石施工中,可根據(jù)梁體的起拱度與反拱度的差值,適當(dāng)降低橋梁的支座標(biāo)高,施工中一般降低2cm最佳。

      2.2 楔形塊施工控制

      針對(duì)橋梁縱橫坡設(shè)計(jì)要求,預(yù)制箱梁的梁端采用設(shè)置楔形塊方式調(diào)節(jié)縱橫坡度。楔塊雖然尺寸小,但其結(jié)構(gòu)位置重要,預(yù)制施工中易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷,如楔形塊在箱梁底端,振搗不實(shí)、漏漿,楔塊鋼板標(biāo)高不準(zhǔn)確。因此,控制梁底楔塊施工質(zhì)量,對(duì)保證橋面坡度和橋梁使用壽命也極為重要。

      箱梁預(yù)制施工中,在預(yù)制胎座預(yù)留楔塊位置采用“干砂法”調(diào)節(jié)梁底楔塊底坡度。胎座澆筑前,根據(jù)梁體長(zhǎng)度和楔塊具體位置,在胎座兩端預(yù)留楔塊凹槽,且低于胎模頂面6cm。根據(jù)楔塊設(shè)計(jì)最大高度預(yù)留2cm干砂調(diào)平層。胎座采用C25鋼筋混凝土澆筑,寬度為箱梁底部寬度,高30cm,沿胎座縱向鋪設(shè)一定數(shù)量的?12鋼筋,同時(shí)每隔30cm設(shè)置箍筋一道,箍筋采用?10鋼筋。根據(jù)模板加勁腳預(yù)埋直徑5cm 的PVC 管的預(yù)留孔,作為對(duì)拉螺栓孔。胎座澆筑完成后,頂面鋪設(shè)厚度8mm的不銹鋼板作為底模。

      根據(jù)預(yù)制梁段楔塊尺寸,在胎座預(yù)留凹槽內(nèi)側(cè)畫墨線,按照墨線位置鋪設(shè)干砂,安放鋼板,用水平尺配合鋼尺量測(cè)相對(duì)高差,調(diào)整砂面鋼板坡度,確保坡度符合設(shè)計(jì)要求。梁底楔塊坡度調(diào)整,應(yīng)在底模安裝前由專業(yè)技術(shù)人員、測(cè)量人員及熟練的工人進(jìn)行,干砂坡度采用抹刀調(diào)整,確保干砂表面坡度與梁底楔塊的設(shè)計(jì)坡度相符。同時(shí)干砂表面應(yīng)平整,并及時(shí)在干砂表面蓋上鋼板,施工過(guò)程中不得對(duì)鋼板進(jìn)行二次擾動(dòng)。

      2.3 預(yù)制梁施工控制

      預(yù)制梁是橋梁主體的重要構(gòu)件,預(yù)制施工時(shí)梁面橫坡控制不嚴(yán)格、預(yù)拱度控制不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致梁體架設(shè)后橋面高程偏差大、縱橫坡面平整度差,造成橋面鋪裝層局部厚度不足,對(duì)橋面鋪裝層施工造成一定難度。

      預(yù)應(yīng)力梁體預(yù)制施工時(shí),應(yīng)注意胎座地基的施工、胎模的反拱度設(shè)置、梁體的高度控制等環(huán)節(jié)。為防止胎座下沉,對(duì)預(yù)制場(chǎng)地要求要嚴(yán)格,地基碾壓要密實(shí),確保梁體施工過(guò)程中胎模不發(fā)生沉降。預(yù)制胎座的設(shè)計(jì)和施工要考慮胎座反拱度的設(shè)置,一般根據(jù)設(shè)計(jì)要求的反預(yù)拱度建議值進(jìn)行設(shè)置。施工中,梁體經(jīng)預(yù)應(yīng)力張拉后出現(xiàn)起拱度偏大,梁體底部起拱,因此,在胎座中設(shè)置反拱度時(shí),應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)的反預(yù)拱度建議值和實(shí)際張拉起拱值進(jìn)行綜合考慮,確保梁體張拉后梁體底部成為直線。同時(shí),梁體頂部也要相應(yīng)設(shè)置反拱度,梁體頂部不設(shè)置反拱度,只設(shè)置梁體底部的,梁體混凝土澆筑完后將出現(xiàn)梁頂平、梁底凹的現(xiàn)象,梁體張拉后,由于預(yù)應(yīng)力鋼筋的作用,向上的拱度抵消梁底的凹拱,卻產(chǎn)生了梁頂?shù)耐构埃垂岸鹊脑O(shè)置也就失去意義。反拱度的設(shè)置是“凹”形線形,按二次拋物線進(jìn)行分配。但在施工設(shè)置中,往往反拱度設(shè)置過(guò)小,梁體頂面也不設(shè)置反拱度,梁體張拉后起拱較大,梁體頂面起拱較為嚴(yán)重,就會(huì)造成梁體架設(shè)后跨中處的橋面鋪裝厚度不能滿足設(shè)計(jì)厚度,因此影響橋面的耐久性及梁體的使用壽命。反拱度設(shè)置過(guò)大,梁體張拉后起拱值不能抵消反拱值而使梁體底部、頂面出現(xiàn)凹陷。為保證橋面鋪裝設(shè)計(jì)標(biāo)高,需增加橋跨中段鋪裝層厚度,導(dǎo)致橋梁自身荷載超標(biāo),既降低了梁體的承載儲(chǔ)備又造成浪費(fèi)。

      在梁體預(yù)制施工時(shí),其高度施工規(guī)范要求誤差為±10mm,應(yīng)嚴(yán)格控制梁體的混凝土澆筑高度。在模板安裝過(guò)程中,控制模板的高度,特別是梁體兩側(cè)的翼緣板厚度,按梁體高度調(diào)整控制模板的頂面標(biāo)高,使梁體混凝土澆筑頂面按模板頂面標(biāo)高進(jìn)行控制,確保梁體的總體高度。

      2.4 橋面鋪裝層施工控制

      要控制好橋面混凝土鋪裝層的厚度,在施工前應(yīng)對(duì)梁體頂面的實(shí)際標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核測(cè)量,按10m一個(gè)斷面進(jìn)行,然后集中采集分析總體標(biāo)高數(shù)據(jù)。梁體總體實(shí)測(cè)標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高相差較大的,應(yīng)采取調(diào)整橋面縱斷面的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行處理;對(duì)梁體總體實(shí)測(cè)標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高離散性較大的,特別是當(dāng)大橋各跨偏差不等,厚薄不均時(shí),應(yīng)采取局部鑿除處理,確保橋面混凝土鋪裝層的厚度。梁體頂面標(biāo)高處理好后,應(yīng)對(duì)鋪裝層的鋼筋保護(hù)層、混凝土的澆筑施工,采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?。鋪裝層的鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,鋼筋混凝土墊塊的規(guī)格、強(qiáng)度符合規(guī)范并與鋼筋綁扎牢固,同時(shí)要與梁體上預(yù)埋的抗剪錨固筋點(diǎn)焊固定,確保保護(hù)層的厚度。

      混凝土澆筑采用三輥軸進(jìn)行找平,鋼筋網(wǎng)綁扎完后,在橋面兩側(cè)用8號(hào)槽鋼安裝簡(jiǎn)易軌道。軌道的頂面標(biāo)高應(yīng)根據(jù)三輥軸的滾軸、槽鋼高度等計(jì)算出鋪裝層的頂面標(biāo)高。三輥軸置放于軌道上,在混凝土布料中,人工配合粗平并振搗密實(shí),澆筑長(zhǎng)度在3~5m后采用三輥軸進(jìn)行來(lái)回滾動(dòng)找平,對(duì)邊角不到位的位置采用人工配合。通過(guò)三輥軸找平混凝土面后,在澆筑的混凝土初凝前用磨光機(jī)對(duì)混凝土面進(jìn)行磨平收面,防止混凝土表面由于收縮而出現(xiàn)表面裂紋,同時(shí)根據(jù)需要對(duì)混凝土面進(jìn)行拉毛處理。混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa 后應(yīng)及時(shí)按適當(dāng)長(zhǎng)度切割假縫,防止在溫度應(yīng)力作用下產(chǎn)生橫向不規(guī)則的裂縫,影響橋面質(zhì)量。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn),為能夠更好地防止在銑刨過(guò)程中鋼筋被銑刨斷,建議將混凝土鋪裝層的標(biāo)高提高1~1.5cm,預(yù)留好后面的銑刨厚度。

      3 結(jié)語(yǔ)

      控制梁體架設(shè)的頂面標(biāo)高,對(duì)確保鋼筋混凝土簡(jiǎn)支橋面鋪裝層的厚度等至關(guān)重要,能確保橋梁的總體質(zhì)量,使橋梁在以后的運(yùn)行中少出現(xiàn)橋面開裂、松散、脫落、坑槽等不良的損壞現(xiàn)象,減少橋梁后期的維護(hù)和養(yǎng)護(hù)成本。而預(yù)制梁體架設(shè)后的頂面標(biāo)高往往又與墊石、梁體的底部楔形塊、反拱度的設(shè)置等因素有關(guān)。因此,在大橋的施工中要采取相應(yīng)的措施和對(duì)策,保證橋面鋪裝層厚度和施工質(zhì)量,確保橋面施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

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