公路橋梁工程的施工技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量控制措施研究

曾建華

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550001）

0 引言

高速公路是我國(guó)路網(wǎng)的重要組成部分，由于線路長(zhǎng)、地形水文環(huán)境復(fù)雜，所以現(xiàn)場(chǎng)施工的管理工作是需要關(guān)注的重點(diǎn)[1]。尤其是橋梁、隧道等分項(xiàng)工程，不僅對(duì)測(cè)量放樣、施工工藝、質(zhì)量檢驗(yàn)等方面提出了更高的要求，而且必須優(yōu)化配置人、機(jī)、料等各種生產(chǎn)資源，才能確保施工質(zhì)量。以下結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)公路橋梁工程的施工技術(shù)和質(zhì)量控制工作進(jìn)行探討。

1 工程概況

某高速公路工程位于貴州省西部地區(qū)，是宜賓至六盤(pán)水高速公路的重要組成部分，對(duì)完善當(dāng)?shù)馗咚俟肪W(wǎng)、加快區(qū)域旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)及工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展具有重要作用，也能為當(dāng)?shù)胤鲐氶_(kāi)發(fā)創(chuàng)造良好條件。本合同段起訖樁號(hào)為K91+750—K100+770.004，線路總長(zhǎng)9.02km，道路等級(jí)為雙向四車(chē)道；路基寬度：整體式24.5m，分離式12.25m，橋梁和路基同寬；行車(chē)道寬度2×3.75m，設(shè)計(jì)車(chē)速80km/h；汽車(chē)荷載標(biāo)準(zhǔn)為Ⅰ級(jí)，抗震設(shè)防烈度K91+750—K95+570 段 為 Ⅵ 度 ， K95+570—K100+770.004段為Ⅶ度。

2 施工方案

本合同段共有橋梁10 座，主要結(jié)構(gòu)為29m、30m、40m 預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁，18～32m 跨徑不等的現(xiàn)澆連續(xù)箱梁；天橋2 座，主要結(jié)構(gòu)為30～40m 跨徑不等的現(xiàn)澆連續(xù)箱梁。其中，高峰壩特大橋是全線控制性橋梁，實(shí)際工期要求緊、任務(wù)重。該橋左幅采用11×30+2×40+（106.8+200+106.8）m 的T 梁、連續(xù)剛構(gòu)，全長(zhǎng)920.6m，樁基總長(zhǎng)1 941m；右幅采用2×30+7×40+（106.8+200+106.8）m 的T 梁、連續(xù)剛構(gòu)，全長(zhǎng)760.6m，樁基總長(zhǎng)1 740m。橋臺(tái)為柱式臺(tái)樁基礎(chǔ)、肋板臺(tái)，墩柱為圓柱墩、薄壁空心墩、樁基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)均是預(yù)制安裝T梁和預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)。

上部構(gòu)造施工方案：現(xiàn)澆箱梁采用支架現(xiàn)澆施工（滿堂支架或牛腿+貝雷桁梁+鋼管支架或鋼管樁+貝雷桁梁+鋼管支架），T 梁采用預(yù)制場(chǎng)集中預(yù)制、架橋機(jī)安裝施工。T 梁預(yù)制在基礎(chǔ)及下部構(gòu)造施工的同時(shí)進(jìn)行，在下部構(gòu)造完成后及時(shí)安排進(jìn)行梁體吊裝及橋面系施工。

下部構(gòu)造施工方案：因橋梁跨越公路及鐵路，地形起伏較大，部分墩柱較高，故高墩須配置臂長(zhǎng)60m的塔吊輔助翻模施工。高峰壩特大橋最高墩高達(dá)148m，模板5#、6#主墩采用專門(mén)定制6.15m/節(jié)的大型鋼模板（液壓爬模），過(guò)渡墩采用專門(mén)定制2.25 m/節(jié)的大型鋼模板，支架采用帶操作平臺(tái)的液壓爬架。由于該橋是分離式橋，兩幅中間間距大，在5#墩設(shè)置2 臺(tái)雙籠電梯，6 號(hào)墩設(shè)置2 臺(tái)單籠電梯，剛構(gòu)施工配置4 套掛籃。樁基施工中，地質(zhì)較差、樁基較長(zhǎng)的樁位，采用沖擊鉆施工，其余孔樁采用人工挖孔施工。橋墩蓋梁擬采用“鋼棒+工字鋼+槽鋼”的工藝進(jìn)行施工。

3 施工技術(shù)要點(diǎn)

橋梁工程施工工序復(fù)雜，主要包括基礎(chǔ)施工、墩臺(tái)身施工、上部結(jié)構(gòu)施工、前面系施工四個(gè)部分，技術(shù)要點(diǎn)總結(jié)如下。

3.1 基礎(chǔ)施工

以挖孔灌注樁基礎(chǔ)為例，施工順序是準(zhǔn)備工作→人工挖孔及護(hù)壁→清孔、簽證→鋼筋籠制作及安裝→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)及檢測(cè)簽證→墩、臺(tái)施工。其中，挖孔和澆筑混凝土是兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.1.1 挖孔

采用人工開(kāi)挖法，以1.2～1.5m 為一個(gè)掘進(jìn)尺度，開(kāi)挖后及時(shí)澆筑混凝土護(hù)壁，厚度為15cm。兩節(jié)護(hù)壁之間，預(yù)留20～30cm的空隙，支承時(shí)使用合適的短木，既滿足空隙尺寸大小，又不干擾混凝土的澆筑。挖孔時(shí)，一邊開(kāi)挖、一邊檢查平面位置和樁孔大小，偏差控制在允許范圍內(nèi)：樁位誤差不大于100mm，排架樁位誤差不大于50mm，傾斜度不大于1%樁長(zhǎng)，孔徑、孔深符合設(shè)計(jì)要求。如果發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)象，及時(shí)采取措施對(duì)孔壁進(jìn)行支撐防護(hù)，將孔內(nèi)的積水有效排出，避免坍孔；遇到潛水層承壓水時(shí)，使用水泥砂漿壓灌卵石環(huán)圈。當(dāng)開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度，處理孔底并進(jìn)行驗(yàn)收。

3.1.2 澆筑混凝土

滲水較小的灌注樁，采用常規(guī)混凝土澆筑工藝；滲水量大于6mm/min，采用水下灌注混凝土的方案，一邊澆筑、一邊提升導(dǎo)管，距離孔底250～400mm。首批混凝土數(shù)量要大，滿足兩個(gè)條件：一是導(dǎo)管初次埋置深度不小于1m；二是填充導(dǎo)管底部間隙[2]。灌注期間，測(cè)量孔內(nèi)混凝土面的高程，調(diào)整出料口位置，確保無(wú)水進(jìn)入?；炷吝B續(xù)澆筑完成，頂面標(biāo)高要滿足設(shè)計(jì)要求或達(dá)到截?cái)喔叨纫?，確保截?cái)嗝嬉韵碌幕炷翉?qiáng)度均達(dá)標(biāo)。

3.2 墩臺(tái)身施工

本工程中，墩身高度小于25m 的圓柱式墩（小方墩），采用吊車(chē)配合翻模施工；墩身高度大于25m 的薄壁實(shí)心墩（矩形墩），采用塔吊配合翻模施工。以圓（方）柱式橋墩墩身為例，墩身均采用鋼管支架作為施工操作平臺(tái)，橋墩采用鋼模拼裝成整體分次澆筑混凝土，蓋梁采用鋼管滿堂支架或鋼棒法方案，吊車(chē)吊裝混凝土入模施工或高架泵車(chē)泵送施工，工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 墩柱施工工藝流程圖

3.2.1 腳手架施工

本工程腳手架采用雙排鋼管落地式腳手架，立桿橫距為1m，縱距為1.5m，大小橫桿步距為1.8m；內(nèi)排架距模板邊緣長(zhǎng)度為15cm，鋼管類型為?48×3.0。安裝時(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)施工，保證步距、間距、縱距、立桿垂直度；合理設(shè)置橫撐和斜撐，提高立桿支撐牢固性；隨著墩身增高，還要設(shè)置側(cè)面剪刀撐。在腳手架頂面設(shè)置腳手板、欄桿、安全網(wǎng)作為施工平臺(tái)，保證施工人員的安全。

3.2.2 模板施工

施工前，先進(jìn)行測(cè)量放樣，定出控制樁，使用墨線彈出墩身的準(zhǔn)確位置，提供標(biāo)高數(shù)據(jù)。模板安裝時(shí)，采用人工配合汽車(chē)吊安裝模板，分節(jié)拼裝、分節(jié)吊裝[3]。本工程中，使用節(jié)高0.5m、1.0m 及1.5m 的模板作為底模調(diào)節(jié)塊，以控制模板標(biāo)高準(zhǔn)確。還要注意調(diào)整板縫，安裝后進(jìn)行檢驗(yàn)，見(jiàn)表1，合格后進(jìn)入下一道工序。模板拆除時(shí)，按照先安后拆、后安先拆的原則，注意保護(hù)混凝土成品；并對(duì)模板進(jìn)行清理，針對(duì)破損部位進(jìn)行修復(fù)。

表1 橋墩模板允許偏差和檢驗(yàn)方法

3.3 上部結(jié)構(gòu)施工

箱梁采用支架現(xiàn)澆施工，T 梁均采用預(yù)制場(chǎng)集中預(yù)制、后張法施工，配合架橋機(jī)吊裝。以T梁為例，施工順序?yàn)椋号_(tái)座制作→底模上脫模劑→安裝肋板及橫隔板鋼筋→正彎矩波紋管預(yù)埋→側(cè)模安裝→安裝翼板鋼筋→預(yù)埋負(fù)彎矩波紋管→混凝土澆筑養(yǎng)生→施加預(yù)應(yīng)力→壓漿→出坑堆放→運(yùn)輸安裝。其中，預(yù)應(yīng)力張拉及壓漿施工是關(guān)鍵，技術(shù)要點(diǎn)如下：①準(zhǔn)備工作。測(cè)試混凝土強(qiáng)度，要求達(dá)到100%設(shè)計(jì)值；對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行清洗，不能存在水泥漿和雜物等。②預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用智能張拉法，既要控制張拉力，又要對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的伸長(zhǎng)率進(jìn)行校核，嚴(yán)格控制實(shí)際伸長(zhǎng)值。③按照設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行張拉，程序是：0→10%σK→100%σK（持荷2min錨固）。④壓漿時(shí)采用真空壓漿法，在孔道一端用真空泵抽真空，產(chǎn)生-0.06～-0.1MPa 的真空度；然后從孔道另一端灌入壓漿料，施加≤0.7MPa的正壓力，確保灌漿飽滿密實(shí)[4]。

3.4 橋面系施工

橋面系安裝嚴(yán)格照?qǐng)D施工，關(guān)鍵內(nèi)容有：伸縮縫位置、泄水孔位置、預(yù)留鋪裝厚度等。梁體安裝后，對(duì)頂部鑿毛處理，經(jīng)高壓水沖洗，表面不留雜質(zhì)。橋面鋼筋、梁體鋼筋，兩者盡量相連在一起，提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體性，減輕橋面鋪裝損壞程度，延長(zhǎng)使用壽命。現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，技術(shù)要點(diǎn)如下：①施工時(shí)，在欄桿兩側(cè)預(yù)留50cm，作為混凝土的基準(zhǔn)帶，將平整度控制在3mm 以內(nèi)。②結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙，不論是振動(dòng)橫梁，還是滾筒均呈現(xiàn)為長(zhǎng)條形；調(diào)整平整度時(shí)，調(diào)節(jié)預(yù)留的螺栓即可。③澆筑混凝土?xí)r，為了實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，使用電子稱量配料系統(tǒng)，澆筑和振動(dòng)連續(xù)進(jìn)行，除了伸縮縫、分聯(lián)縫以外不能中斷。④對(duì)混凝土振搗時(shí)，在不同部位分別使用插入式平板振動(dòng)器及振動(dòng)橫梁，確保振搗密實(shí)。⑤先提漿再抹光，本項(xiàng)目由人工作業(yè)進(jìn)行抹平，平整度要求在3mm 以內(nèi)。⑥制作防撞欄時(shí)，關(guān)鍵部位在于鋼筋，要求按照施工圖紙制作；同時(shí)注意保護(hù)成品，防撞欄要順直、整齊、美觀。

4 施工質(zhì)量控制

通過(guò)施工前對(duì)工程具體問(wèn)題進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)高峰壩特大橋剛構(gòu)施工較容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的施工環(huán)節(jié)在施工階段、預(yù)應(yīng)力張拉、高空泵送混凝土三個(gè)方面?；诖?，組建質(zhì)量保證體系領(lǐng)導(dǎo)小組，設(shè)置質(zhì)量管理組織機(jī)構(gòu)，明確質(zhì)量方針與目標(biāo)；然后明確質(zhì)量管理重難點(diǎn)，提出完善可行的質(zhì)量控制措施。具體如下：

（1）施工階段質(zhì)量控制。①嚴(yán)格執(zhí)行施工規(guī)范，進(jìn)場(chǎng)后制定工藝技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)細(xì)則，為施工管理提供依據(jù)。②對(duì)設(shè)計(jì)文件圖紙進(jìn)行逐級(jí)會(huì)審，對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行逐級(jí)交底，并且留下記錄以便檢查。③注重質(zhì)量檢查，設(shè)計(jì)并優(yōu)化檢查程序，確保每個(gè)施工環(huán)節(jié)均處于受控狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。④技術(shù)資料、施工資料等要真實(shí)完整，能反映出現(xiàn)場(chǎng)施工全過(guò)程，滿足竣工驗(yàn)收要求。⑤進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)并組織落實(shí)，對(duì)重要工藝流程、重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行攝影和編輯。⑥按規(guī)定辦理各類變更設(shè)計(jì)，簽證手續(xù)齊全。⑦針對(duì)專業(yè)技術(shù)工種進(jìn)行崗位培訓(xùn)，施工人員需持證上崗。⑧針對(duì)原材料、成品、半成品，進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，不合格材料不得進(jìn)場(chǎng)使用。

（2）預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量控制。采用智能張拉法技術(shù)，在張拉過(guò)程中，一邊控制張拉力度，一邊對(duì)鋼絞線的伸長(zhǎng)值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，扣除混凝土構(gòu)件在張拉過(guò)程中的彈性壓縮值。①在鋼筋加工區(qū)，預(yù)留合適位置用于鋼絞線的下料、編束要求場(chǎng)地平整，鋪設(shè)混凝土墊層（厚度10cm），并在地面標(biāo)記出下料長(zhǎng)度。②張拉設(shè)備在首次使用或使用超過(guò)三個(gè)月及修理后進(jìn)行校驗(yàn)。③采用真空壓漿工藝：先在孔道一端抽真空，將負(fù)壓控制在-0.06～-0.1MPa 之間；然后使用壓漿設(shè)備從另一端灌注壓漿料。為了保證灌漿的飽滿度和密實(shí)度，要達(dá)到以下兩個(gè)條件：一是孔道內(nèi)均勻充滿壓漿料，二是施加一定壓力（一般控制在0.7MPa以內(nèi)）。

（3）高空泵送混凝土質(zhì)量控制。對(duì)于墩柱高度較高的橋梁，蓋梁混凝土采用配置的塔吊提運(yùn)澆筑。①澆筑混凝土前，測(cè)量人員復(fù)測(cè)墩柱中心，由監(jiān)理工程師檢查鋼筋、模板工程是否合格，所有項(xiàng)目達(dá)標(biāo)后才能澆筑。②混凝土由混凝土攪拌站提供，配置專用的攪拌車(chē)、泵車(chē)或吊車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸和泵送，在實(shí)驗(yàn)室取樣并檢查混凝土的均勻性和坍落度。③使用振動(dòng)棒振搗，注意振搗方法，混凝土堆放厚度小于30cm，以免產(chǎn)生漏振。④澆筑混凝土?xí)r，底模在重力、壓力作用下，跨中容易產(chǎn)生撓度。為了避免這一情況，從立柱頂開(kāi)始澆筑，向中間靠攏，最后抹平表面，滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高要求。⑤澆筑作業(yè)中，安排專人檢查支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件，確保構(gòu)件牢固、沒(méi)有變形移位。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高速公路工程由于線路長(zhǎng)、地質(zhì)條件復(fù)雜，需要建設(shè)橋梁來(lái)滿足不同的交通需求。文章結(jié)合實(shí)際案例，從基礎(chǔ)、墩臺(tái)身、上部結(jié)構(gòu)、橋面系等方面介紹了橋梁工程的施工技術(shù)要點(diǎn)，并總結(jié)了相應(yīng)的質(zhì)量控制措施，望能為同類橋梁工程的施工管理提供借鑒。