巴欣
(石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司,河北 石家莊 050000)
橋梁主體結(jié)構(gòu)可大致分為上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu),其中墩臺(tái)是橋梁下部結(jié)構(gòu)的重要組成部分。倘若墩臺(tái)施工質(zhì)量不合格,將對(duì)之后上部結(jié)構(gòu)的施工造成很大影響。本文結(jié)合某高速公路橋梁工程的實(shí)際情況,對(duì)墩臺(tái)施工技術(shù)與方法進(jìn)行探討。
某橋梁墩臺(tái)施工工藝流程為:承臺(tái)表面清理→現(xiàn)場(chǎng)測(cè)放→鋼筋制作與綁扎→模板制作與安裝→鋼筋模板檢查→混凝土拌和、運(yùn)輸與澆筑,同時(shí)穿插混凝土試件制作→混凝土養(yǎng)護(hù)→模板拆除。
測(cè)量定位是墩臺(tái)施工的重要環(huán)節(jié),直接影響到墩臺(tái)施工質(zhì)量。為確保墩臺(tái)位置及尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求,需在墩臺(tái)施工前對(duì)橋梁具體位置進(jìn)行復(fù)測(cè),確認(rèn)無(wú)誤后,在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)所有控制樁進(jìn)行準(zhǔn)確放線。然后根據(jù)放線,按照要求的精度測(cè)設(shè)墩臺(tái)中心位置,將其作為后續(xù)墩臺(tái)施工的參考[1]。
2.2.1 一般要求
所有鋼筋進(jìn)場(chǎng)時(shí)都必須具備齊全的質(zhì)量合格證明及相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果。對(duì)不同類型的鋼筋要進(jìn)行分類存放,同時(shí)掛好標(biāo)識(shí)牌。對(duì)進(jìn)場(chǎng)的鋼筋還需按照要求進(jìn)行力學(xué)性能抽檢,驗(yàn)證鋼筋的性能能否達(dá)到施工要求。在鋼筋加工之前,應(yīng)做好調(diào)直與除銹。完成調(diào)直與除銹后的鋼筋需達(dá)到以下要求:鋼筋表面潔凈,無(wú)任何銹跡與油漬;鋼筋整體保持平直,沒有明顯的彎折,對(duì)于成盤鋼筋與彎曲鋼筋,都要在使用前調(diào)直;當(dāng)采用冷拉的方法對(duì)鋼筋進(jìn)行調(diào)直時(shí),對(duì)于Q235鋼筋,其冷拉率應(yīng)控制在2%以內(nèi),而對(duì)于HRB 335和HRB 400鋼筋則需將冷拉率控制在1%以內(nèi)[2]。
2.2.2 鋼筋制作與安裝
(1)對(duì)于主要受力鋼筋,其接頭以套筒連接形式為宜,套筒應(yīng)滿絲。
(2)對(duì)于支座墊石鋼筋,需在混凝土澆筑至與墩帽底部相距50cm的位置后進(jìn)行安裝,以便為串筒設(shè)置預(yù)留足夠空間。另外,在混凝土澆筑開始前還應(yīng)采用自制綁扎胎具對(duì)支座墊石鋼筋進(jìn)行綁扎。
(3)對(duì)墩身鋼筋進(jìn)行綁扎與安裝時(shí),為便于施工并保證鋼筋安裝位置準(zhǔn)確無(wú)誤,需在墩內(nèi)進(jìn)行臨時(shí)支架搭設(shè),同時(shí)設(shè)好架立鋼筋,對(duì)墩身沿順橋向設(shè)置的鋼筋網(wǎng)進(jìn)行固定,其中架立鋼筋的兩端均需設(shè)置彎鉤,和鋼筋網(wǎng)片之間通過綁扎達(dá)到穩(wěn)固。
(4)在安裝墩身中的拉筋時(shí),需要為串筒安裝預(yù)留足夠的空間,這部分拉筋應(yīng)伴隨串筒的不斷拆除進(jìn)行安裝。串筒拆除應(yīng)按照1m的長(zhǎng)度逐段進(jìn)行[3]。
(5)在串筒一側(cè)留好人工孔,此部位拉筋需在串筒拆除完成后進(jìn)行安裝。
(6)鋼筋網(wǎng)中鋼筋的具體數(shù)量要根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定和控制。
(7)對(duì)于墩臺(tái)的受力鋼筋,其同一截面內(nèi)的接頭數(shù)、搭接長(zhǎng)度、同一根鋼筋的接頭間隔距離與接頭質(zhì)量都必須滿足相關(guān)規(guī)范的要求。
2.2.3 鋼筋保護(hù)層
為了使保護(hù)層厚度達(dá)到要求,誤差不超過允許范圍,建議使用塑料材質(zhì)的墊塊,因?yàn)榕c傳統(tǒng)預(yù)制墊塊相比,塑料材質(zhì)的墊塊不僅厚度準(zhǔn)確,而且更便于施工,不容易損壞。墊塊以50cm的橫縱向間隔距離按梅花形進(jìn)行布置。
2.2.4 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
鋼筋加工完成后,需按照以下要求進(jìn)行檢驗(yàn):受力鋼筋全長(zhǎng),采用尺量的方法檢查,要求偏差不超過±10mm;彎起鋼筋彎折角度,采用尺量的方法檢查,要求偏差不超過±20mm;箍筋內(nèi)凈尺寸,采用尺量的方法檢查,要求偏差不超過±5mm[4]。
(1)根據(jù)墩身尺寸,利用定型鋼模進(jìn)行墩身模板組拼,相鄰兩塊模板之間利用螺栓相連,采用整體式桁架作為鋼模外楞,并在桁架端頭處增設(shè)拉桿。
(2)模板配置根據(jù)圖紙實(shí)施,配置完成后開始模板組合與整理,必要時(shí)對(duì)模板進(jìn)行拋光,然后涂抹脫模劑。完成處理的模板,其邊角要保持潔凈、順直與平整[5]。
(3)對(duì)于模板安裝偏差,應(yīng)達(dá)到以下要求:表面平整度不超過3mm;側(cè)向彎曲不超過L/1500mm;模板內(nèi)側(cè)寬度偏差不超過+10mm和-5mm;相鄰兩塊模板之間的錯(cuò)臺(tái)不超過1mm;模板之間的縫隙寬度不超過±1.5mm。將模板安裝后,需檢查拉桿和螺栓,確認(rèn)是否緊固,模板拼縫與下口是否保持嚴(yán)密,經(jīng)自檢確認(rèn)合格后,進(jìn)行報(bào)驗(yàn)。
(4)模板拆除要在澆筑與振搗完成后的混凝土達(dá)到足夠強(qiáng)度后進(jìn)行,以防止混凝土因拆模操作受損,而對(duì)于大體積混凝土,需在養(yǎng)護(hù)完成后再進(jìn)行拆模。拆模時(shí)要嚴(yán)格遵循“先搭設(shè)的后拆除,后搭設(shè)的先拆除”原則。將各部件拆下來(lái)后,應(yīng)做好整理與分類堆放。
(5)在模板施工中,應(yīng)重點(diǎn)考慮下列幾點(diǎn):墊層必須保持平整,其平整度不能超出-10~5mm的范圍,如果平整度不滿足要求,則要在模板支設(shè)前使用砂漿將模板底腳找平;為避免模板拼縫部位產(chǎn)生漏漿,需使用水泥砂漿對(duì)模板的底腳進(jìn)行封堵,并在拼縫處粘貼雙面膠,不可在無(wú)對(duì)拉螺栓處使用有孔洞的模板;安裝模板前要進(jìn)行拋光處理,使模板表面光滑,以免混凝土澆筑后產(chǎn)生麻面;澆筑開始前,利用空氣壓縮機(jī)將模板中存在的灰塵吹凈,若黏有灰塵,應(yīng)使用棉布將其擦拭干凈;在模板加工時(shí)要做好精度控制和檢查,以保證基礎(chǔ)外形尺寸達(dá)到要求;模板的所有連接螺栓都應(yīng)上緊,同時(shí)設(shè)置必要的外部支撐,以免澆筑時(shí)模板發(fā)生失穩(wěn)。
2.4.1 混凝土運(yùn)輸
混凝土運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸能力應(yīng)不低于澆筑速度,同時(shí)與混凝土凝結(jié)速度相適應(yīng),以確保澆筑施工的連續(xù)性。在運(yùn)輸時(shí),應(yīng)避免混凝土產(chǎn)生離析等現(xiàn)象?;炷吝\(yùn)輸?shù)綀?chǎng)后,需對(duì)其坍落度進(jìn)行檢查,若不滿足要求或發(fā)生離析,則不可在施工中使用。
2.4.2 混凝土澆筑
(1)在混凝土澆筑開始前,要對(duì)之前完成的各部件及澆筑機(jī)具設(shè)備進(jìn)行全面檢查,確認(rèn)無(wú)誤且做好所有準(zhǔn)備工作后,方可開始澆筑。
(2)當(dāng)從高處直接向模板中傾卸澆筑時(shí),為避免離析現(xiàn)象的發(fā)生,需達(dá)到以下基本要求:從高處直接向下傾卸的過程中,需將傾落高度控制在2m以內(nèi),否則應(yīng)使用串筒和溜槽為混凝土下落提供緩沖;采用串筒澆筑時(shí),應(yīng)將出料口和澆筑面之間的相對(duì)高度控制在1m以內(nèi)。
(3)澆筑需在橫向進(jìn)行分段,并在縱向或斜向進(jìn)行分層,同時(shí)還要保持連續(xù),按照從兩端到中間的順序進(jìn)行,具體分層厚度一般不得超出40cm。在混凝土入模過程中,除了要盡可能地保持均勻,還要做好振搗,即下料和振搗交錯(cuò)進(jìn)行。
2.4.3 混凝土振搗
(1)對(duì)于混凝土的振搗持續(xù)時(shí)間,一般以混凝土表面沒有氣泡冒出且液面停止下沉為準(zhǔn)控制。在振搗時(shí)應(yīng)安排專人進(jìn)行指揮與檢查。采用插入式振搗方法時(shí),務(wù)必做到快插慢拔,將振動(dòng)棒實(shí)際移動(dòng)距離控制在其有效作用半徑的150%以內(nèi),通常每個(gè)點(diǎn)位的振搗持續(xù)時(shí)間在20~30s范圍內(nèi)。振搗的同時(shí)應(yīng)對(duì)振搗棒進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳舷鲁閯?dòng)。對(duì)上層混凝土進(jìn)行振搗時(shí),需將振動(dòng)棒插入到下層混凝土中至少5cm。
(2)振搗操作中,應(yīng)先對(duì)模板周圍的混凝土進(jìn)行振搗,以防振搗時(shí)產(chǎn)生的氣泡在模板方向聚集,導(dǎo)致凝結(jié)后的混凝土表面產(chǎn)生麻面。另外,振搗棒和側(cè)模內(nèi)表面之間應(yīng)始終保持50~100mm的間距,以免給模板造成擾動(dòng),導(dǎo)致位移或變形。
(3)振搗結(jié)束的標(biāo)志為混凝土液面不再發(fā)生變化和產(chǎn)生氣泡,同時(shí)表面開始泛漿。
2.4.4 混凝土養(yǎng)護(hù)
在墩頂?shù)幕炷良磳⑦_(dá)到初凝時(shí),使用土工布進(jìn)行覆蓋,其間注意防止對(duì)墩頂表面造成污染;兩塊土工布之間要有10cm寬的搭接。在覆蓋土工布的基礎(chǔ)上,還應(yīng)安排專人進(jìn)行連續(xù)灑水,確保土工布始終保持濕潤(rùn),具體灑水頻率以避免混凝土表面干燥為準(zhǔn)。在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中還應(yīng)做好保溫,以免混凝土面層溫度因環(huán)境溫度驟變產(chǎn)生裂縫,尤其是大體積混凝土,要在開工前制訂合理可行的養(yǎng)護(hù)方案,以便對(duì)內(nèi)外部溫差予以有效控制,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。另外,在養(yǎng)護(hù)期限內(nèi)還要選取代表性良好的結(jié)構(gòu)開展溫度監(jiān)控,定時(shí)對(duì)內(nèi)外溫度和環(huán)境溫濕度及風(fēng)速等進(jìn)行測(cè)定,然后根據(jù)測(cè)定結(jié)果適當(dāng)調(diào)整養(yǎng)護(hù)方案,以確?;炷羶?nèi)外部溫度差始終處于允許范圍。
(1)開工前需將基礎(chǔ)表面存在的浮漿清理干凈,并對(duì)結(jié)構(gòu)鋼筋進(jìn)行整修與必要調(diào)整,同時(shí)在基礎(chǔ)表面準(zhǔn)確測(cè)出中線,標(biāo)出墩臺(tái)底部的具體位置。
(2)墩臺(tái)模板與其支架強(qiáng)度和剛度必須滿足要求,且保持穩(wěn)定,相鄰兩個(gè)模板之間的接縫應(yīng)封堵嚴(yán)密,以免造成漏漿。
(3)當(dāng)采用整體吊裝方法進(jìn)行模板施工時(shí),具體的吊裝高度要以現(xiàn)場(chǎng)具備的吊裝能力及墩臺(tái)施工的具體分段情況來(lái)確定,通常在2~4m范圍內(nèi)。
(4)墩臺(tái)鋼筋、模板及混凝土工程施工都必須滿足現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出的各項(xiàng)規(guī)定。接地鋼筋設(shè)置要與設(shè)計(jì)要求完全相符。
(5)在混凝土澆筑施工中,要經(jīng)常對(duì)模板與鋼筋等部件的位置及其保護(hù)層厚度等進(jìn)行檢查,同時(shí)采取必要的措施避免在施工中發(fā)生變形。
(6)墩臺(tái)澆筑應(yīng)保持連續(xù)且一次性完成,若需要分段澆筑,則施工接縫要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
(7)在墩臺(tái)臺(tái)帽開工前和完工后都要對(duì)其跨度與支承墊石實(shí)際高程進(jìn)行復(fù)測(cè),確保施工時(shí)錨栓孔的具體位置準(zhǔn)確無(wú)誤,且墊石表面保持平整。
(8)墩臺(tái)完工后做好貫通測(cè)量,準(zhǔn)確標(biāo)出錨栓孔所在位置、中心線及梁端邊線等。對(duì)于短時(shí)間內(nèi)不架的預(yù)留孔,應(yīng)在排水之后進(jìn)行封堵。
(9)由于墩臺(tái)屬于大體積混凝土,所以要在澆筑開始前結(jié)合結(jié)構(gòu)截面尺寸采取有效的降溫措施,以防裂縫產(chǎn)生,常用措施包括設(shè)置循環(huán)冷卻水與搭設(shè)遮陽(yáng)棚。
(10)按照從下到上的順序?qū)﹀F體護(hù)面進(jìn)行施工,并按照要求分層設(shè)置反濾層。
(11)橋臺(tái)道碴槽面應(yīng)做好防水層、保護(hù)層與排水坡度,保持平順且沒有凹坑。
(1)承臺(tái)頂部鑿毛。采用觀察的方法檢驗(yàn),要求鑿除承臺(tái)頂部墩身之內(nèi)所有浮漿,直到露出新鮮的界面,并將其沖洗干凈。
(2)墩臺(tái)鋼筋安裝。采用觀察與尺量的方法檢驗(yàn),其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與要求為:①單面焊不小于10倍鋼筋直徑;②雙面焊不小于5倍鋼筋直徑;③焊縫厚度不小于0.3倍鋼筋直徑,同時(shí)應(yīng)大于或等于4mm;④焊縫寬度不小于0.7倍鋼筋直徑,同時(shí)應(yīng)大于等于8mm;⑤無(wú)殘留焊渣;⑥主筋間距誤差不得超過±10mm,長(zhǎng)度誤差不得超過±10mm;⑦箍筋間距誤差不得超過±20mm,凈尺寸誤差不得超過±3mm;⑧施工后的鋼筋應(yīng)有規(guī)整且潔凈的觀感。
(3)保護(hù)層墊塊。采用觀察與尺量的方法檢驗(yàn),其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與要求為:采用和設(shè)計(jì)保護(hù)層厚度相同的砂漿墊塊,其強(qiáng)度不能低于墩臺(tái)所用混凝土,每平方米按梅花形布置4個(gè)。
(4)測(cè)量放樣。使用全站儀與水平儀測(cè)量,其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與要求為:準(zhǔn)確測(cè)出墩臺(tái)的水平線與中線,準(zhǔn)確標(biāo)出墩臺(tái)底部所處位置,墩臺(tái)邊緣和設(shè)計(jì)中心線尺寸的誤差不能超過±20mm。
(5)模板工程。采用掛線、吊垂球與尺量的方法檢驗(yàn),其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為:模板邊緣和中心線尺寸的誤差不能超過±10mm,模板表面平整度不能超過3mm,相鄰兩塊模板之間的錯(cuò)臺(tái)不能超過1mm,相鄰兩塊模板之間的接縫應(yīng)封堵嚴(yán)密,避免漏漿,模板與其支架要有良好的強(qiáng)度與剛度,且保持穩(wěn)定,脫模劑的涂抹應(yīng)均勻。
(6)混凝土工程。采用測(cè)量、觀察與坍落度筒進(jìn)行檢驗(yàn),其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與要求為:將澆筑標(biāo)高標(biāo)在模板上,按試驗(yàn)室確定的配合比進(jìn)行混凝土拌制,墩臺(tái)澆筑應(yīng)一次性到達(dá)頂部,過程保持連續(xù),中間不允許間斷,當(dāng)混凝土下落高度達(dá)2m以上時(shí)需采用串筒,并安排專人對(duì)澆筑時(shí)的鋼筋與模板狀態(tài)進(jìn)行觀察。
(7)拆模。采用觀察的方法檢查,其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與要求為:澆筑結(jié)束且混凝土強(qiáng)度不低于2.5MPa時(shí)即可拆模,在拆模過程中注意不可使用撬棍或大錘猛砸,做好成品保護(hù)。
(8)養(yǎng)護(hù)。安排專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)記錄檢查,其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與要求為:拆模完成后及時(shí)覆蓋一層塑料薄膜,并選擇合適的時(shí)機(jī)灑水養(yǎng)護(hù),確保混凝土表面始終濕潤(rùn),一般要求養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)到28d以上。
(9)混凝土強(qiáng)度。通過標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件抗壓試驗(yàn)檢查,其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與要求為:56d抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
綜上所述,墩臺(tái)作為橋梁下部結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其施工質(zhì)量關(guān)乎整個(gè)橋梁的安全性與穩(wěn)定性。目前,該高速公路橋梁工程的墩臺(tái)施工已順利完成,且經(jīng)檢測(cè)確認(rèn)其施工質(zhì)量合格,說明以上施工技術(shù)及方法合理可行,值得類似橋梁工程參考。