大雅河3號(hào)特大橋連續(xù)梁施工質(zhì)量控制淺析
2017-10-30
1、工程概況
東北東部鐵路通道DT2標(biāo)大雅河3號(hào)特大橋長度為1111.44 m；為以橋代路及跨越大雅河和201國道、望天洞旅游線而設(shè)，平面位于R=1200m的曲線上，縱斷面位于3‰坡道上，結(jié)構(gòu)為29-32簡支梁＋（32＋48＋32）連續(xù)梁＋1-32 m簡支梁，主橋(32+48+32)米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁為單箱單室變高度變截面箱梁。主跨201國道，國道寬度為12m，線路中心線與國道夾角僅為29°，施工過程中質(zhì)量和安全控制顯得尤為重要。
2、施工工序及控制要點(diǎn)
2.1地基處理
先用推土機(jī)將墩位間表層耕植土推平并壓實(shí)；32#墩挖井基礎(chǔ)基坑清淤后采用分層回填并整平壓實(shí)，壓實(shí)度>85%。原有地基整平壓實(shí)后，按2%橫向排水坡（橋中心向兩側(cè)排水）再在其上填筑大約30cm的粘土，并選擇最佳含水量時(shí)用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行輾壓，輾壓次數(shù)不少于3遍，壓實(shí)度>95%。如果發(fā)現(xiàn)彈簧土須及時(shí)清除，并回填合格的砂類土或石料進(jìn)行整平壓實(shí)，然后在處理好的粘土層上硬化20cm厚的C20混凝土墊層。
2.2支架
2.2.1支架搭設(shè)
在混凝土硬化好的基礎(chǔ)頂面放置15×15cm方木作為支架立桿底座，在已放置好的底座上搭設(shè)WDJ碗扣式多功能鋼支架，支架外圍四周設(shè)剪刀撐，內(nèi)部沿橋梁縱向每4排立桿搭設(shè)一排橫向剪刀撐，橫向剪刀撐間距不大于5m，支架高度通過可調(diào)托座和可調(diào)底座調(diào)節(jié)。搭設(shè)支架過程中嚴(yán)格檢查，尤其注意以下幾點(diǎn)：
(1) 選用支架時(shí)，嚴(yán)重腐蝕或因外力造成彎曲的支架不得使用；
(2) 全部底托底板必須與枕木密貼，如有少量不密貼，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)扣加以調(diào)整，直到符合要求為止；
(3) 底托與立桿同軸同心，如有偏斜，用錘敲擊調(diào)正；
(4) 底托整個(gè)底板部分必須全部壓在枕木上，如因枕木彎曲變形使底板懸空，在懸空處楔入一根短方木；
(5) 所有剪力撐底部必須頂緊地面，保證剪力撐起到穩(wěn)定支架的作用；
(6) 支架搭設(shè)過程中，經(jīng)常檢查支架的垂直度，保證垂直度不大于L‰（L為支架高度）。
(7) 堅(jiān)決杜絕出現(xiàn)松動(dòng)碗扣，反復(fù)檢查碗扣并擰緊，直到牢固為止。
2.2.2支架預(yù)壓
為保證混凝土澆筑過程中支架安全和穩(wěn)固，消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響，確保梁體線形，對(duì)支架采取預(yù)壓。預(yù)壓材料采用梁體鋼筋原材加沙袋，支架預(yù)壓遵循整體、均勻受力的原則，即預(yù)加荷載時(shí)整體、均勻、分層進(jìn)行疊加，嚴(yán)禁從支架一端開始堆高加載，防止支架偏心受壓，造成支架變形甚至支架倒塌的安全事故。預(yù)壓重量按現(xiàn)澆箱梁自重的110%，預(yù)壓荷載分四級(jí)加載，每次加載1/4荷載，通過預(yù)壓消除支架非彈性形變、地基沉降形變，同時(shí)獲得支架彈性形變值，為控制模板標(biāo)高提供數(shù)據(jù)，合理設(shè)置預(yù)拱度。加載前在支架上做好觀測標(biāo)記，沿順橋向每5m為一斷面，斷面處設(shè)置3個(gè)控制點(diǎn)，間距為1.8m。恒載后每2h用測量儀器進(jìn)行高程測控，觀察支架變形量和地基的沉降量，加載前各標(biāo)記作初讀，加載后對(duì)各標(biāo)記隨時(shí)進(jìn)行觀察，當(dāng)連續(xù)2d沉降趨于穩(wěn)定時(shí)，且其預(yù)壓24h沉降量不大于2mm時(shí)，則達(dá)到預(yù)壓要求。卸載完成后，要再次復(fù)測各控制點(diǎn)標(biāo)高，以便得出支架和地基的彈性變形量（等于卸載后標(biāo)高減去持荷后所測標(biāo)高），用總沉降量（即支架持荷后穩(wěn)定沉降量）減去彈性變形量為支架和地基的非彈性變形（即塑性變形）量,并根據(jù)上述預(yù)壓成果（沉降量、彈性形變量）及反拱值調(diào)節(jié)頂托來調(diào)整對(duì)應(yīng)立桿標(biāo)高。
2.2.3模板
(1)外模
本橋所有使用模板（翼緣模板、外側(cè)模 、內(nèi)模、底模）均為玻璃鋼竹膠板（厚20mm，面板尺寸1.2m×2.4m），鋪設(shè)底板底模，根據(jù)節(jié)段的預(yù)拱值調(diào)節(jié)頂托來調(diào)整底模標(biāo)高，在模板上測量放線，定出側(cè)模位置，并按尺寸切割成型，尺寸必須準(zhǔn)確，接縫必須嚴(yán)密，涂刷隔離劑或脫模劑，涂料應(yīng)顏色一致，所有模板斷面標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求后，方可綁扎底板鋼筋。
(2)內(nèi)模
內(nèi)模加工時(shí)內(nèi)部支撐一定要穩(wěn)定、牢靠，嚴(yán)控各部尺寸，特別是倒角部分，拼裝時(shí)要連接平順，表面平整、光滑，倒角接縫處以玻璃膠或膩?zhàn)油克⒎乐孤{。內(nèi)模板安裝時(shí)，在兩端頂板1/4跨度處各設(shè)一處施工預(yù)留口，尺寸為1.2×1.0m，以方便混凝土澆筑及模板拆除，將內(nèi)模吊裝到位，檢查接點(diǎn)聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性，要確保牢固穩(wěn)定，防止混凝土澆筑過程中發(fā)生變形、移位等。為了防止?jié)仓篌w積混凝土?xí)r，發(fā)生脹摸，將外側(cè)模板與內(nèi)模用Φ12mm鋼制拉桿拉住，拉桿上下左右間距按1m每道呈梅花形布置。安裝模板過程中，需保證模板位置準(zhǔn)確，保證頂板混凝土的厚度與梁體高程。
2.2.4鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道布置
(1) 鋼筋制安
進(jìn)場的鋼筋應(yīng)通過抽樣試驗(yàn)、質(zhì)量鑒定，合格后進(jìn)行鋼筋的整直、除銹、彎折和焊接等工作。鋼筋在梁下鋼筋加工場地加工制作，用吊車將鋼筋吊至底模上，按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)綁扎，尺寸、間距、位置符合設(shè)計(jì)與規(guī)范要求；每一類型鋼筋首先加工樣品，經(jīng)檢驗(yàn)合格方進(jìn)行大批量生產(chǎn)，每一鋼筋安裝焊接均畫線定位，確保準(zhǔn)確無誤。鋼筋焊接以搭接焊為主，雙面焊縫搭接長度不小于5d，單面焊縫長度不小于10d，鋼筋接頭按規(guī)范要求錯(cuò)開布置，同一截面不得超過50%，鋼筋的交叉點(diǎn)用鉛絲綁扎結(jié)實(shí)，必要時(shí)用點(diǎn)焊焊接。鋼筋的保護(hù)層用與梁體同標(biāo)號(hào)的砂漿墊塊支墊，數(shù)量為4個(gè)/m2。
(2) 預(yù)應(yīng)力管道布置
波紋管安裝時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)給定坐標(biāo)值用定位鋼筋進(jìn)行固定，沿長度方向每60cm一道設(shè)置定位鋼筋，定位鋼筋用Φ10mm圓鋼焊接成“井”字形卡住管道，彎道處為每30 cm一道，并點(diǎn)焊在主筋上，確保了管道在澆筑混凝土?xí)r不上浮，不移位。在鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道相互沖突時(shí)，采取調(diào)整鋼筋位置、間距的措施，保證預(yù)應(yīng)力管道的位置準(zhǔn)確。相差較多時(shí)，應(yīng)與設(shè)計(jì)單位及監(jiān)理工程師研究解決，不得隨意移動(dòng)預(yù)應(yīng)力管道位置。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，接頭處用塑料膠帶纏裹好，波紋管安裝后將端部堵好，防止水或其他雜物進(jìn)入管道。波紋管安裝完成后，進(jìn)行水密試驗(yàn)，確保在澆筑混凝土?xí)r不產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象后，方可進(jìn)行下道工序施工。尤其是在波紋管平彎出需設(shè)置防崩鋼筋，避免在張拉時(shí)由于應(yīng)力過于集中，將混凝土崩落。
2.2.5混凝土
(1) 澆筑前檢查
在澆筑混凝土前，相關(guān)技術(shù)人員認(rèn)真對(duì)模板進(jìn)行有序檢查：
① 端模板應(yīng)與側(cè)模和底模緊密貼合，并與孔道軸線垂直，接縫嚴(yán)密不漏漿；
② 梁內(nèi)預(yù)埋件位置應(yīng)準(zhǔn)確，特別是錨墊板應(yīng)與端頭模板緊密貼合，不得平移或移動(dòng)；
?、?預(yù)應(yīng)力管道的數(shù)量、固定間距、各接頭是否嚴(yán)密，預(yù)應(yīng)力管道是否順直，排氣管有無脫落或缺損；
?、?預(yù)應(yīng)力管道兩端用海綿或布條堵塞嚴(yán)實(shí)，以防水泥漿進(jìn)入管道。
(2) 混凝土及運(yùn)輸
生產(chǎn)混凝土?xí)r，機(jī)械設(shè)備的各種計(jì)量器要保持準(zhǔn)確；對(duì)骨料的含水率進(jìn)行檢測，雨天施工增加檢測次數(shù)，并根據(jù)所測數(shù)據(jù)調(diào)整混凝土配合比；檢查拌合物的均勻性、和易性等，拌合物應(yīng)顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象；混凝土拌制完成后，應(yīng)在現(xiàn)場及時(shí)檢查拌合物坍落度及含氣量，檢查時(shí)以現(xiàn)場測值為準(zhǔn)，使性能指標(biāo)在允許范圍內(nèi)。
混凝土采用攪拌站集中攪拌，混凝土運(yùn)輸車運(yùn)送至澆筑地點(diǎn)，使用混凝土汽車輸送泵輸送混凝土。
(3) 混凝土澆筑
底板混凝土由兩側(cè)腹板位置灌入，底板中間混凝土澆筑不到位的位置，從內(nèi)模頂板預(yù)留孔位置灌入混凝土填充，然后澆筑腹板，最后澆筑頂板?；炷翝仓毕蚍侄?，呈臺(tái)階狀往前推進(jìn)，為保證混凝土連續(xù)性，下一層混凝土必須在上層混凝土初凝前澆筑，同時(shí)為保證混凝土整體性，混凝土上下接縫相互錯(cuò)開，不可位于同一平面。在振搗混凝土過程中，加強(qiáng)檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫的密合情況，安排專人負(fù)責(zé)檢查模板、管道、鋼筋、和預(yù)埋件，防止螺栓松動(dòng)、模板變形時(shí)及時(shí)采取措施予以處理。振搗采用插入式振搗棒，振搗移動(dòng)間距不大于振搗棒作用半徑的1.5倍，振搗時(shí)要離開模板5～10 cm，振搗上層混凝土?xí)r插入下層混凝土內(nèi)5～10 cm，振搗時(shí)應(yīng)注意避免碰撞模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道、內(nèi)模。澆筑時(shí)應(yīng)避免混凝土長距離流動(dòng)，以免引起混凝土離析，影響混凝士強(qiáng)度。在中間橫隔板處因鋼筋布置較為密集，一定要注意振搗到位，防止振搗不到位造成混凝土毛面?；炷翝仓旰?，應(yīng)仔細(xì)將混凝土表面壓實(shí)抹平，抹面時(shí)嚴(yán)禁灑水。
(4) 混凝土養(yǎng)護(hù)
澆筑完成后，水化熱較大，為防止引起溫縮、干縮裂縫，混凝土表面不能降溫過快，及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，待混凝土初凝后應(yīng)立即覆蓋土工布進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，始終保持混凝土表面濕潤連續(xù)養(yǎng)護(hù)兩周以上。
2.2.6預(yù)應(yīng)力工程
(1) 下料穿束
鋼絞線的下料長度，通過計(jì)算確定，計(jì)算時(shí)考慮錨具長度、千斤頂長度、彈性回縮量、張拉伸長值和外露長度等因素。鋼絞線編束時(shí)，梳理順直，每1 m～2 m用鐵絲綁扎牢固，其間防止互相纏絞，距端頭2m范圍內(nèi)每0．5 m綁扎一道。鋼絞線一端彎成鉤形，以利牽引，然后用砂輪打磨端頭，以免穿束時(shí)戳破波紋管，造成堵孔。各組不同編號(hào)的鋼絞線必須有明顯的標(biāo)記，以防止混用。穿束前檢查錨墊板位置是否正確，孔道是否暢通，穿束時(shí)先將粗鐵絲作導(dǎo)線穿過孔道與鋼絞線束連接在一起，以導(dǎo)線牽引為主，以推送為輔。穿束后應(yīng)使鋼絞線在孔道內(nèi)自由滑動(dòng)。
(2) 張拉
千斤頂與油表必須經(jīng)具資質(zhì)檢測單位校定后方可使用，張拉時(shí)要對(duì)錨頭、孔道等引起的摩阻損失進(jìn)行實(shí)際測定，測定方法按照鐵路橋涵施工規(guī)范附錄規(guī)定執(zhí)行。根據(jù)實(shí)測結(jié)果計(jì)算張拉控制力，并與設(shè)計(jì)單位協(xié)商進(jìn)行修正，最終確定各束理論伸長值。張拉前油路、錨具及夾片安裝正確無誤后，開動(dòng)油泵進(jìn)行張拉，由兩人扶正千斤頂使工作錨準(zhǔn)確進(jìn)入錨墊板的限位板槽內(nèi)。張拉程序?yàn)?→初應(yīng)力20%σcon→σcon（持續(xù)5分鐘）→錨固。預(yù)應(yīng)力采用兩端同步張拉，左右對(duì)稱進(jìn)行，最大不平衡束不應(yīng)超過一束，張拉順序嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)張拉順序進(jìn)行。張拉采用張拉力為主、伸長量作為校核的原則進(jìn)行雙控，當(dāng)實(shí)際伸長值與理論伸長值不相符，并超過±6%時(shí)應(yīng)停止張拉查明原因。在張拉過程中如發(fā)現(xiàn)滑絲斷絲立即停止操作，查明原因作好記錄。若滑絲、斷絲的數(shù)量超過有關(guān)規(guī)定時(shí)，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查同意后重新?lián)Q束。張拉完成后采用砂輪切割機(jī)將鋼絞線切斷，用水泥砂漿封住錨具，將鋼絞線端頭包裹密實(shí)。
(3) 壓漿
孔道壓漿是最后一道工序，直接與張拉保持效果切身相關(guān)，所以最后一道關(guān)更應(yīng)該把握，操作程序如下：
?、?清洗孔道先用高壓水清洗管道，將管內(nèi)的鐵銹、污水等沖出，然后用高壓風(fēng)吹管道，將預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)的水沖洗，直到風(fēng)口無水霧噴出為止。
② 拌制灰漿先加水，然后倒入水泥和減水劑、微膨脹劑，在加入水泥和減水劑之前開動(dòng)拌漿機(jī)，拌合時(shí)間不少于3 min。
?、?壓漿啟動(dòng)壓漿泵開始?jí)簼{，待出漿閥溢出濃稠的水泥漿時(shí)，關(guān)閉出漿閥，并保持0.4 MPa～1.0 MPa的壓力2 min～5 min，然后關(guān)閉進(jìn)漿閥，卸掉壓漿管。
?、?拆卸閥門待水泥漿達(dá)初凝后(一般為1 h～4 h)，拆除壓漿閥，堵住漿嘴，密封蓋等，并清洗干凈，以備下次使用。
?、?封端：壓漿后應(yīng)先將錨具周圍沖洗干凈并鑿毛，然后設(shè)置鋼筋網(wǎng)和澆筑封錨端，其混凝土標(biāo)號(hào)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
3結(jié)語
以上對(duì)連續(xù)梁施工做簡要論述，是對(duì)大雅河3號(hào)特大橋連續(xù)梁的施工進(jìn)行歸納整理，有其局限性，但在實(shí)際操作中，基本可以達(dá)到預(yù)期目的，經(jīng)施工實(shí)踐證明，以上施工工藝及質(zhì)量控制措施是成功的，在類似連續(xù)梁施工中具有一定的借鑒價(jià)值。
參考文獻(xiàn)：
(1)黃磊連續(xù)梁橋施工控制技術(shù)與應(yīng)用研究山西建筑2008年3月
(2)客運(yùn)專線線路橋涵工程施工技術(shù)指南中國鐵道出版社2009年2月
作者簡介：
王忠文：通灌工程建設(shè)指揮部指揮長， 高級(jí)工程師
楊民：華鐵工程咨詢有限監(jiān)理公司通灌監(jiān)理站總監(jiān)， 高級(jí)工程師
