盧勁松(南京市公路事業(yè)發(fā)展中心, 江蘇 南京 210014)
隨著建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)的理念逐漸深入人心,城市快速路和國(guó)、省干線等公路的建設(shè)正如火如荼地展開。橋梁建設(shè)是公路工程施工工期上的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),隨著橋梁施工技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,工廠化預(yù)應(yīng)力預(yù)制構(gòu)件在城市公路橋梁建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。工廠模塊化制作有利于減少環(huán)境污染、降低造價(jià)、縮短工期、控制事故風(fēng)險(xiǎn),利于提高工程質(zhì)量,便于施工方、監(jiān)理方對(duì)施工質(zhì)量的控制。
國(guó)道312浦珠公路K328+851處小柳橋拓寬改造工程(以下簡(jiǎn)稱“本工程”)位于南京市江北新區(qū),是連接南京江北國(guó)家級(jí)高新區(qū)與南京主城的重要通道,是城市化道路改造的典范。經(jīng)檢測(cè),該處橋梁被評(píng)定為三類橋梁,需要拆除重建,考慮到其交通流量大的特點(diǎn),其上部梁板采用工廠化預(yù)應(yīng)力預(yù)制梁板,同步進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)施工,能夠縮短約1個(gè)月的工期,而且可在不中斷交通的情況下完成項(xiàng)目施工。本文以該工程為例,從以下方面簡(jiǎn)析橋梁預(yù)應(yīng)力預(yù)制構(gòu)件的施工監(jiān)理控制要點(diǎn)。
首先,監(jiān)理方需要按規(guī)范和施工合同要求對(duì)承包人的開工報(bào)告進(jìn)行審查,要重點(diǎn)關(guān)注報(bào)告中施工組織設(shè)計(jì)、施工技術(shù)方案、質(zhì)量安全保證體系等部分。同時(shí),監(jiān)理方應(yīng)要求承包人將梁板預(yù)制場(chǎng)的管理納入項(xiàng)目部的管理(不能以包帶管,預(yù)制梁板和其他商品具有不同的屬性),建立一套完整的人員組織結(jié)構(gòu)體系,讓監(jiān)理工作有抓手可以實(shí)施。監(jiān)理部需要建立與承包人工作職能對(duì)口的組織體系,便于監(jiān)理工作的順利開展。在建立一套完整的體系后,監(jiān)理方需要對(duì)工程中使用的原材料進(jìn)行檢驗(yàn),并對(duì)承包人使用的水泥混凝土配比進(jìn)行驗(yàn)證。這里需要注意的是,即便使用的是商品混凝土,也需要承包人提供配合比并取樣送有資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證,真正做到監(jiān)理工作的事前預(yù)防、事中控制、事后驗(yàn)收。
先張法預(yù)制場(chǎng)的生產(chǎn)具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn),需要監(jiān)理方加強(qiáng)對(duì)人員及操作證、特種設(shè)備及操作規(guī)程的審查,主要涉及到張拉設(shè)備、放張?jiān)O(shè)備、起重設(shè)備等,需要檢查張拉(放張)操作規(guī)程,檢查特種設(shè)備操作規(guī)程,檢查特種設(shè)備操作員證;在大批量的生產(chǎn)過(guò)程中,特種設(shè)備的操作員不得隨意更換;固定的安全防護(hù)措施(主要是防護(hù)網(wǎng))和臨時(shí)防護(hù)措施缺一不可,在張拉臺(tái)的側(cè)面需要設(shè)立警示標(biāo)識(shí),禁止人員進(jìn)入或逗留,在張拉過(guò)程中監(jiān)理方也要同時(shí)做好自身的防護(hù),不得在張拉臺(tái)座張拉鋼絞線的端頭方向逗留,要做到“油泵一響,千斤頂兩端清場(chǎng)”。
開工前,監(jiān)理方應(yīng)重點(diǎn)檢查承包人張拉臺(tái)座、模板、安全用電情況及人員保護(hù)措施的落實(shí)情況等。由于是工廠化作業(yè),監(jiān)理方需要對(duì)地槽式長(zhǎng)線臺(tái)座的平整度、剛度等進(jìn)行檢查,對(duì)照橋涵施工技術(shù)規(guī)范驗(yàn)收,如不滿足要求,需要采取補(bǔ)救措施。監(jiān)理方還需要對(duì)張拉千斤頂和壓力油表進(jìn)行標(biāo)定,檢驗(yàn)錨具和夾具是否滿足要求,這項(xiàng)工作場(chǎng)內(nèi)不能完成的,需要送有資質(zhì)的單位進(jìn)行檢測(cè),獲取壓力油表的線性回歸曲線方程;油表和千斤頂配套使用,不能混用,張拉前要檢查承包人的設(shè)備使用臺(tái)賬,這項(xiàng)工作涉及到能否按照設(shè)計(jì)要求完成張拉,確保梁板的力學(xué)性能符合要求,并保證梁板的使用功能。
監(jiān)理方首先需要對(duì)鋼筋、鋼絞線的出廠報(bào)告進(jìn)行檢查;其次再按規(guī)范要求取樣送檢,檢驗(yàn)鋼絞線的力學(xué)性能是否滿足規(guī)范要求,并獲取彈性模量數(shù)值。對(duì)鋼絞線進(jìn)行取樣時(shí)不得采用氣割或電弧焊;在合格鋼絞線的安裝過(guò)程中注意檢查鋼絞線的外觀,不得有銹蝕、斷絲;安裝好的鋼絞線不得與梁板的鋼筋有任何的剛性連接(對(duì)于這一點(diǎn),監(jiān)理方在工作中需要注意檢查,施工方可能會(huì)出于方便鋼筋安裝等原因,將梁板主筋與張拉好的鋼絞線進(jìn)行剛性連接,這是不符合鋼絞線的受力要求的);按圖紙要求檢查失效管的分布位置及密封情況,防止漏漿,確保梁體的受力符合設(shè)計(jì)要求。這里需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),監(jiān)理方需要測(cè)定鋼絞線的1 000 h松弛率,判定是否需要考慮應(yīng)力損失。本工程采用的是低松弛鋼絞線,所以未采用超張拉。同樣,也需要對(duì)張拉桿(精軋螺紋)進(jìn)行檢驗(yàn),以確定額外伸長(zhǎng)量。本工程采用的是φ25 mm精軋螺紋鋼,根據(jù)胡克定律,在張拉應(yīng)力范圍內(nèi)(單根鋼絞線的受力為187.5 kN)測(cè)得彈性模量為201 GPa;張拉桿長(zhǎng)3.5 m,在張拉受力范圍內(nèi)計(jì)算出理論伸長(zhǎng)量為6.7 mm。
張拉過(guò)程需要監(jiān)理全程旁站,先張法主要通過(guò)控制伸長(zhǎng)量和壓力油表讀數(shù)(換算成拉力)來(lái)確定張拉效果。張拉前監(jiān)理方需要根據(jù)檢測(cè)鋼絞線獲得的彈性模量、現(xiàn)場(chǎng)布置鋼絞線的長(zhǎng)度復(fù)核理論伸長(zhǎng)量,鋼絞線理論計(jì)算伸長(zhǎng)值為?L=PL/EA(單位:?L為mm,P為N,L為mm,E為N/mm2,A為mm2)。在開始張拉前需要在固定端用單孔穿心千斤頂調(diào)直鋼絞線,加壓至壓力油表讀數(shù)為初應(yīng)力15%σcon,并持荷3 min,確保11根鋼絞線受力一致,在固定張拉端用雙千斤頂同步張拉。若千斤頂行程限制不能一次完成張拉的需要倒頂進(jìn)行張拉,監(jiān)理方需要做完整的現(xiàn)場(chǎng)記錄并檢驗(yàn),如誤差超出標(biāo)準(zhǔn),需要停止張拉,找出原因并解決方可繼續(xù)張拉。
本工程的預(yù)制場(chǎng)采用張拉模式,而且在首件工程中一次張拉施工4塊梁板。本橋梁梁板長(zhǎng)度為12 m,采用的是11根φ15.2 mm低松弛鋼絞線,取得鋼絞線的實(shí)際長(zhǎng)度為103 m(梁板內(nèi)的11根鋼絞線須按規(guī)范要求切割,長(zhǎng)度誤差須控制在允許范圍內(nèi)),彈性模量為199 GPa。設(shè)計(jì)方給出的數(shù)據(jù)為單根鋼絞線承受拉應(yīng)力187.5 kN,經(jīng)計(jì)算,理論總伸長(zhǎng)量為693.2 mm;加上張拉桿的伸長(zhǎng)量6.7 mm,合計(jì)理論伸長(zhǎng)量為699.9 mm??紤]到實(shí)際人工丈量所能達(dá)到的精度要求,取理論伸長(zhǎng)量700 mm。按15%→30%→60%→100%σcon的受力順序張拉,這里設(shè)置60%的受力伸長(zhǎng)量是作為30%伸長(zhǎng)量的參照比對(duì);最后測(cè)得實(shí)際伸長(zhǎng)量728 mm,誤差為4%,滿足規(guī)范要求。
混凝土澆筑前需要監(jiān)理方檢查驗(yàn)收鋼筋的布置是否與圖紙一致;確保鋼絞線沒(méi)有出現(xiàn)斷絲;檢查并保證模板的安裝位置及鋼筋保護(hù)措施符合公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范要求;保證成品后的鋼筋保護(hù)層厚度滿足要求,對(duì)于鋼模板優(yōu)先采用附著式振搗器,方可確保梁板側(cè)面光滑平整。
在混凝土的澆筑過(guò)程中,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理需要全過(guò)程旁站并做好記錄。監(jiān)理方需要注意,拆除內(nèi)芯模前需要記錄時(shí)間和氣溫,根據(jù)水泥的初、終凝時(shí)間推算拆模時(shí)間,確保混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度方可拆除,過(guò)早拆除會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫。
監(jiān)理方在澆筑混凝土的過(guò)程中需要及時(shí)抽查混凝土的塌落度,發(fā)現(xiàn)塌落度偏大或偏小時(shí)應(yīng)及時(shí)尋找原因,并要求承包人作出調(diào)整。監(jiān)理方需要按規(guī)范要求抽樣制作混凝土試件,需要注意的是,如果監(jiān)理方在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)獨(dú)立試驗(yàn)室,可以采用同步旁站取樣的方式,即監(jiān)理方取樣成形抗壓試件后由監(jiān)理本人做好標(biāo)記,利用承包人的標(biāo)養(yǎng)室和壓力機(jī)完成檢驗(yàn);有條件的監(jiān)理方可以獨(dú)立完成抗壓試件的抽樣、養(yǎng)生和抗壓試驗(yàn),取樣試件數(shù)量按抗壓、彈性模量、抗折(設(shè)計(jì)要求)做雙倍數(shù)量準(zhǔn)備,一份在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù),另一份與梁板同步養(yǎng)生,以梁板同步養(yǎng)生試件的抗壓強(qiáng)度和彈性模量作為梁板放張的依據(jù)。采用這種方案可以讓監(jiān)理方準(zhǔn)確地了解梁板混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng),避免養(yǎng)護(hù)條件不一致而造成對(duì)實(shí)際梁板混凝土強(qiáng)度的誤判。
混凝土澆筑完成后需要根據(jù)氣溫條件決定是否采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。通常夏季氣溫較高,一般不需要蒸汽養(yǎng)護(hù),但需要對(duì)梁板進(jìn)行保濕處理,監(jiān)理方不能僅僅以抗壓試塊為依據(jù),而需要隨機(jī)抽查承包人的現(xiàn)場(chǎng)及臺(tái)賬。鋼絞線放張需在混凝土齡期滿7 d、強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%,彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)方可,否則會(huì)導(dǎo)致裂縫等病害,放張順序由外至內(nèi)逐步卸荷,最后在切斷鋼絞線時(shí)宜采用砂輪法切割法。監(jiān)理方對(duì)放張工序的管控切不可松懈,同樣需要做完整的現(xiàn)場(chǎng)記錄,便于在后期出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)倒查分析原因。
監(jiān)理方需要對(duì)養(yǎng)生期滿28 d后的梁板檢查預(yù)拱度、回彈強(qiáng)度和鋼筋保護(hù)層厚度,以及12 m梁板預(yù)拱度大于極限30 mm的進(jìn)行檢查和分析原因,并在后續(xù)的梁板制作中加以修正。首件測(cè)定得出預(yù)拱度分別為19 mm、20 mm、20 mm和22 mm,后期的預(yù)拱度可能會(huì)隨時(shí)間增長(zhǎng)而加大;回彈強(qiáng)度均大于設(shè)計(jì)要求,鋼筋保護(hù)層厚度也滿足規(guī)范要求。對(duì)于強(qiáng)度滿足要求的,可以將梁板移至存梁場(chǎng)存放,或用于現(xiàn)場(chǎng)梁板的安裝。
監(jiān)理方在預(yù)制梁板的施工過(guò)程中,需要對(duì)三個(gè)方面進(jìn)行嚴(yán)格控制,即原材料檢驗(yàn)、張拉過(guò)程控制、混凝土養(yǎng)生;如果是承包人自拌混凝土,需要注意現(xiàn)場(chǎng)堆放的材料不得混雜,要求承包人對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料做好記錄,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)通知整改。監(jiān)理方綜合運(yùn)用規(guī)范、合同條件及相應(yīng)的技術(shù)手段,保持一份責(zé)任心,可以確保預(yù)制預(yù)應(yīng)力梁板達(dá)到設(shè)計(jì)目的,很好地完成監(jiān)理任務(wù)。