趙雙
(中交一公局集團華中工程有限公司,武漢430014)
近年來,隨著我國建筑工程施工技術的不斷發(fā)展,越來越多的建筑施工難關被突破,施工過程中留存的問題也得到了解決。柏香嶺大橋是2021年起新施工的橋梁項目,該項目有利于改善區(qū)域交通運輸環(huán)境、全面提高公路服務水平,其施工要點及質量控制對策值得其他未計劃或動工的橋梁工程借鑒。
為提高我國公路工程建設力度,加快施工進度,有必要通過分析柏香嶺大橋的懸澆段掛籃施工要點,明確懸澆段掛籃質量控制對策,確保懸澆段掛籃施工技術的科學利用,保證施工質量及安全性。
在已澆筑完成的0#梁段頂部安裝掛籃,進行掛籃預壓,卸載拆除完成后準備進行掛籃施工;分段懸臂澆筑箱梁各懸臂施工梁段,并按腹板、頂板、橫向及豎向預應力順序張拉預應力鋼束,達到最佳懸臂狀態(tài)[1]。
掛籃安裝工藝流程包括測量定位、軌道墊梁下水泥砂漿找平、安裝墊梁及行走軌道、安裝反扣輪組及前支座、左右側主桁、橫向連接桁架等。其施工要點在于:
1)掛籃拼裝必須在0#梁段預應力施工后進行;
2)掛籃拼裝時,安排生產廠家專業(yè)技術人員進場,負責各套掛籃拼裝的全程指導;
3)拼裝時必須在0#梁段兩端同時進行,保證受力平衡;
4)掛籃安裝前,由測量人員在墩頂0#梁段上方布設水準基點,用于標高控制;
5)各構件安裝過程中,先進行可靠的臨時固定方可摘鉤,防止落物、構件側翻及其他情況發(fā)生;
6)掛籃施工屬于高空作業(yè),每道工序(尤其是涉及工程質量)必須經過安全驗收,同時高空施工中需要配備足夠安全用品;
7)掛籃的吊桿、后錨錨筋為主要傳力構件,運輸、安裝、使用過程中特別注意保護,使用塑料波紋管將吊桿套上進行保護,防止精軋螺紋鋼筋電擊受損,影響其力學性能;
8)掛籃安裝完成后,先進行項目內部自檢,根據自檢中出現的問題進行及時整改,合格后向項目管理處提交驗收申請,待各方驗收通過后正式投入使用。
掛籃預壓操作的目的在于應用預壓策略對掛籃運行系統(tǒng)操作的安全性及順利性進行檢驗,確保掛籃系統(tǒng)運行無誤;有利于掌握掛籃彈性及非彈性變形情況,科學、精確地計算及記錄掛籃相關力學性能(包括剛度及其他指標),為實際施工提供更加可靠的數據依據,同時也需要確保相關指標及質量符合設計規(guī)范及要求(包括主梁施工線性、標高),測量出各級荷載作用下掛籃前端的豎向位移;可消除非彈性變形(主要由掛籃吊帶、主桁及底籃引起)影響。
預壓施工要點在于:掛籃預壓按照模擬懸澆段混凝土澆筑順序(底板→腹板→頂板)進行分級加載,每級加載完畢1 h后對掛籃各測點標高進行精準測量。全部預壓荷載施加完畢后,需要定時進行標高監(jiān)測(24 h/次),當支架預壓滿足相關規(guī)定時,可進行支架卸載操作。在全部加載完成后,監(jiān)測支架預壓操作中,合格標準為(滿足下列任一條件均可):各監(jiān)測點最初24~72 h沉降量平均值(多次檢測)小于1~5 mm。此外,掛籃預壓必須對稱進行,預壓范圍不可超過設計允許范圍。
鋼筋及管道安裝主要施工內容為:綁扎底板下層鋼筋、綁扎頂板和翼板下上層鋼筋、頂板上的螺旋筋、錨墊板及縱橫向預應力筋管道等。施工過程中縱向預應力管道材質主要為塑料波紋管,橫向及豎向預應力管道材質主要為鍍鋅金屬波紋管,施工過程需要嚴格按照圖紙設計選擇波紋管型號完成工程,其中,波紋管連接匹配大一型號同型波紋管,并采用密封膠帶封口??v向預應力管道預埋過程中,后續(xù)梁段的所有縱向預應力管道均露出施工梁段端頭5 cm,便于下一梁段施工時預應力管道的接長施工。壓漿孔、排氣孔施工過程中注意伸出混凝土面,并用膠帶密封??v向預應力孔道接長后采用膠帶紙包裹,避免出現漏漿,除了特殊情況,一般接頭管主要采用外接頭。將錨墊板安裝前檢查,要符合要求,并抽樣檢查夾片硬度,其灌漿孔采取用同直徑木塞封堵,在錨墊板與模板之間加一層橡膠墊,或多道密封雙面膠條,確保環(huán)向嚴密,無漏漿位置,以防混凝土澆筑過程中,出現混凝土漿漏入孔道或堵死壓漿孔,給后續(xù)施工帶來不便[2]。
1)在拆除懸掛的底板之前,要確保梁截面的應力和預應力連接操作已完成。由于合龍段采用掛籃吊架法施工,因此,掛籃需待中跨合龍段施工完畢后再進行拆除。
2)將掛籃底籃系統(tǒng)下落1 m(后橫梁離梁體底板1 m),使底板水平,側模、內模與混凝土面完全分離,內模及內滑梁下落至內箱拆除,側模及外滑梁下落至底籃前后橫梁上,采用精軋鋼將其固定在底籃前后橫梁上,防止掛籃后退時側模及外滑梁滑落;拆除妨礙掛籃后退的平臺。
3)在前上橫梁與底籃前橫梁兩端增設兩處吊點(在梁體外側)。
4)保留后橫梁上兩根行走吊帶及前橫梁增設兩處吊點,拆除其他的吊點,并移除精軋鋼吊帶(鋼板吊帶)扁擔梁,檢查底籃前后橫梁上的吊桿橫梁、吊桿及吊耳是否與橫梁保險銷連接牢固,防止掛籃后退時吊桿橫梁、吊桿及吊耳脫落。
5)掛籃后退,拆除后錨精軋鋼,使掛籃后車受力,用行走千斤頂反向拖拽后退掛籃(掛籃后退時掛籃上嚴禁站人)。
6)掛籃后退一段距離,觀察梁體底板是否阻礙掛籃后退,及時下放底籃(下放底籃前,利用以前的后錨孔先將后錨錨上,然后再上人下放底籃,每次下放的高度為1 m,底板保持水平,防止底?;洌?/p>
7)掛籃退至0#梁段時,在掛籃后節(jié)點下墊工字鋼并將掛籃后錨錨上(防止在拆卸前橫梁時,主桁系統(tǒng)重心偏移),使用4臺卷揚機將底籃下落。
8)底籃下落,將卷揚機鋼絲繩解除;并按照掛籃安裝的相反順序進行逐一拆除。
1)懸臂澆筑前,仔細復核0#梁段的高程、中心軸線情況及數值,確認符合設計要求后,方可啟動掛籃懸臂施工。
2)為保證密貼底模與箱梁底板,在箱梁底板吊點處的底籃后橫梁緊固需要應用千斤頂,而千斤頂施加力值也是該吊點全部施工荷載值。
3)對掛籃后錨點距節(jié)段端面距離進行嚴格控制,需要減小節(jié)段錯臺厚度,后錨點距節(jié)段端面距離≥200 mm。
4)預應力錨頭處鋼筋密集,因此,需要保證鋼筋凈間距,每3根相鄰鋼筋之間至少應有一排凈間距≥50 cm;螺旋筋和喇叭口固定。
5)梁段懸臂施工進度應對稱、平衡,施工機具、材料堆放有序,實際不平衡偏差不得大于節(jié)段混凝土的1/5。橫向預應力張拉前,不可對頂板進行集中堆載,尤其是在翼板位置不可集中。施工過程中,需要固定堆放點。
6)混凝土澆筑遵照先底板,然后腹板、橫隔板,最后頂板和翼板的順序。澆筑底板及腹板時,混凝土需按照懸澆端向已完成梁段進行澆筑,兩腹板同時對稱澆筑;對于頂板及翼板混凝土澆筑時,需按照由兩側向中央澆筑的順序。底板與腹板澆筑過程中,需要關注澆筑時間差控制,避免出現腹板根部拉裂及其他風險;對于澆筑頂板前可對腹板頂部表面進行二次振搗。
7)重視箱梁的養(yǎng)護工作,采取人工灑水與濕覆蓋相結合的措施進行懸澆節(jié)段混凝土的養(yǎng)護,注意翼板及腹板底面、混凝土面養(yǎng)護工作,養(yǎng)護時間不少于7 d。
8)箱梁節(jié)段斷面采用鑿毛機進行鑿毛,混凝土保護層處外側保留1 cm完整邊界,鑿毛標準為露出密實、分布均勻的新鮮骨料。
9)掛籃行走時,注意對稱勻速進行,避免大的沖擊對梁體造成損傷。
表觀質量問題主要包括以下內容:節(jié)段接縫、縱向施工縫、邊角問題、氣泡、節(jié)段色差等。其施工表觀質量控制策略為:
1)多數問題主要與模板處理欠妥有關,因此,模板是否處理到位直接影響著混凝土外觀的美觀程度。懸澆梁采用掛籃施工,其底模和外側模主要為大型整體鋼模,而模板處理工作需要在1#段澆筑前完成。模板拼裝后接縫主要通過角磨機進行平整打磨,完成后需要仔細檢查表面平整度;模板加固過程主要采用拉桿對腹板內外側模進行拉緊操作;同時需要選品質良好的脫模劑。
2)澆筑順序與外觀美觀程度也存在一定關聯(lián)。一般情況下為了縮短澆筑腹板前底板等強時間,實現連續(xù)澆筑目的,澆筑順序多按照底板倒角處、底板中間、澆筑腹板順序完成澆筑,有效避免外側色差引起的施工縫問題;同時混凝土操作需要從箱內入模,避免從腹板頂直接傾倒,引起模板污染,影響到表觀質量。此外,混凝土振搗工序對于施工質量有重要意義,操作中不僅需要確保外觀的美觀性,還需要加強質量管理,包括控制混凝土密實性、強度工序。從管理上采取措施,對振搗工人名單進行固定,同時加強相關工作培訓及技術交底,對每個人的振搗部位進行分工固定,根據各部分拆模后質量情況,按照工人負責情況實施獎罰。
3)控制混凝土原材,不可隨意改換混凝土原材產地、規(guī)格、廠家、品種。骨料應固定開采地及粉料原材產地,提前與廠家進行及時溝通,隨時了解掌握材料實際情況(包括質量、庫存),確保材料的一致性,繼而避免節(jié)段色差[3]。
大橋項目辦設置懸臂現澆箱梁監(jiān)控小組,對各種觀測數據進行統(tǒng)計分析,不斷調整控制數據,有效地保證梁體線形。標高測量工作完成部門主要由項目部負責,而監(jiān)控單位主要發(fā)揮復核作用。箱梁懸臂端合龍精度、橋面線形等工期前后情況及測量實際標高均需要經過監(jiān)理認可,并將其作為施工控制依據。此外,需要充分分析數據及其影響因素,包括:掛籃變形誤差以及橋面臨時荷載影響、結構剛度誤差以及溫度影響、張拉預應力及模板定位誤差,并對監(jiān)測數據技術等進行調整,如減少溫度影響誤差,可安排日出前進行數據觀測。
懸澆段掛籃施工作為德江(合興)至余慶高速公路工程第DYTJ-5A標段(柏香嶺大橋)的關鍵工序,為了防止工程建設中出現質量安全,不僅需要嚴格把控施工掛籃承載能力和剛度質量,還需要對其施工過程中的安裝、加梁段荷載預壓、鋼筋及孔道安裝、掛籃拆除、線性控制等方面進行嚴格把關,歸納施工要點,并提出科學的質量控制策略,以確保工程順利完成。