沿河路示范段市政工程中跨渠桥梁施工技术要点分析

2024-03-17 16:23周祯辉
科技资讯 2024年2期
关键词:施工组织

周祯辉

摘要:市政工程中,跨渠橋梁是沿河道路的重要组成部分,它不仅影响桥梁的安全性、耐久性和美观性,还关乎市民的出行便利和舒适。跨渠桥梁施工涉及地质、结构、环境等综合问题,如果缺乏严格的施工技术控制,就容易导致桥梁出现裂缝、变形、沉降、错台等施工技术缺陷,影响桥梁的使用寿命和性能。本文结合广东地区工程实例,从施工工艺流程组织、桩基施工、空心板梁预制、盖梁施工、垫石支座、空心板梁架设等施工技术提出相应的技术措施,以保证跨渠桥梁施工过程施工技术的可靠性,减少产生裂缝、变形等相关施工技术问题。本文还对跨渠桥梁的设计原则、结构特点、质量控制要点等方面进行了分析和总结,以期为广东地区乃至全国的跨渠桥梁建设提供一定的借鉴和指导。本文旨在为后续相关工程提供参考,以提高跨渠桥梁的施工质量。

关键词:跨渠桥梁   施工组织    施工步骤    施工技术把控

中图分类号:U448.215

Analysis of the Technical Points of Cross-Channel Bridge Construction in the Municipal Engineering of the Demonstration Section of Riverside Roads

ZHOU Zhenhui

(Zhuhai Engineering Supervision Co., Ltd., Zhuhai, Guangdong Province,519031 China)

Abstract: In municipal engineering, cross-channel bridges are the important parts of riverside roads, which not only affect the safety, durability and aesthetics of bridges, but also relate to the travel convenience and comfort of citizens. The construction of cross-channel bridges involves comprehensive problems such as geology, the structure and the environment, and if there is no strict construction technology control, it is easy to lead to construction technical defects of bridges such as cracks, deformation, settlement and misalignment, which will affect the service life and performance of bridges. Combined with engineering examples in Guangdong, this paper proposes corresponding technical measures from construction technologies such as construction process organization, pile foundation construction, hollow slab beam prefabrication, capping beam construction, stepping stone bearing and hollow slab beam erection, so as to ensure the reliability of construction technology in the construction process of cross-channel bridges and reduce related construction technical problems such as cracks and deformation. This paper also analyzes and summarizes the design principles, structural characteristics and quality control essentials of cross-channel bridges, in order to provide certain reference and guidance for the construction of cross-channel bridges in Guangdong and even the whole country. This paper aims to provide reference for subsequent related projects to improve the construction quality of cross-channel bridges.

Key Words: Cross-channel bridge; Construction organization; Construction step; Construction technology control

沿河道路市政工程中,跨渠橋梁是不可或缺的部分,它关系到桥梁的安全、耐用和美观,以及市民的出行体验。跨渠桥梁施工要考虑地质、结构、材料、方法、环境等多方面的因素,如果没有严格的施工技术把控,就容易产生裂缝、变形、沉降、错台等施工技术问题。跨渠桥梁施工技术把控能够优化施工工艺,及时调整偏差,使桥梁结构线型和内力符合设计要求。同时,能够利用现代测试技术对桥梁实际结构进行科学检测,掌握桥梁的实际状态信息,对有施工技术问题的部位采取相应的补救措施[1]。跨渠桥梁施工技术把控还能够降低施工成本和维护费用,提高工程经济效益和社会效益。此外,还能够为桥梁结构理论、桥梁科学研究和发展提供数据支持。因此,市政工程中跨渠桥梁施工技术把控是非常必要的,需要加强对原材料、路面、伸缩缝等关键部位和重要工序的监测和控制,同时加强对施工人员、设备、技术和安全的管理,以确保跨渠桥梁的施工技术达到预期目标。本文结合具体工程实例,对市政工程中跨渠桥梁施工技术要点进行分析。

1工程概况

本项目位于珠海市南屏科技生态城北部。紧邻前山河、沙心涌。本工程主要建设内容包括沿河路工程、岸堤工程、景观绿化工程三个部分。沿河路道路线位西起屏东二路,东至屏北二路,道路等级次干路,实施总长约为 1.83 km;堤岸总长度约 2.16 km,岸线起于屏东二路,终点至屏东六路;景观建设范围总占地约 9.8 hm2。本项目沿河路工程中共有跨排洪渠桥2座。跨排洪渠1号桥:桥长37 m,桥宽31.5 m,交角87°,上部结构为2mx16 m空心板,桥墩结构为柱式墩+桩基础,桥台结构为柱式台+桩基础;跨排洪渠2号桥:桥长37 m,桥宽8.3 m,交角87°,上部结构为空心板,桥墩结构为柱式墩+桩基础,桥台结构为柱式台+桩基础;本项目沿河路与屏东四路平交口东侧跨越现状渠道,渠道宽度约25m,1、2号桥跨越渠道,桥梁横断面布置与道路横断面基本保持一致。

2施工工艺流程组织

现场根据桥梁的特点和条件,制定合理的施工方案和措施,以达到保证施工质量、降低施工成本、加快施工进度、确保施工安全、保护资源环境的目标[2]。具体而言,桥梁施工工艺流程组织包括以下几个方面。

2.1质量控制

明确各个施工环节的技术要求和质量标准,采用有效的质量检查和监督机制,使桥梁施工符合设计要求和规范要求。

2.2成本控制

合理安排施工机构和人员,优化物料采购和使用,提高机械化、信息化和自动化施工技术的应用,节约人力、物力和时间的消耗,提高施工效率和经济效益。

2.3进度控制

根据任务目标和阶段性进度计划,将桥梁施工项目分解为实施任务和阶段,明确各个任务和阶段的时间节点和责任主体,采用有效的进度控制和协调机制,保证各个任务和阶段的顺利完成,缩短桥梁施工的总工期。

2.4安全控制

根据桥梁施工的风险因素和安全隐患,制定合理的安全标准和操作规定,在桥梁施工过程中严格遵守安全要求,采取有效的安全防护和应急措施,保证桥梁施工过程中的人员、设备、环境等的安全。

2.5环境控制

根据桥梁施工对资源环境的影响程度和范围,制定合理的环境保护措施,在桥梁施工过程中加强对临时构造物、物料、废弃物等的管理,减少环境污染,维护景观美化,在桥梁施工结束后及时进行恢复和修复[3]。现场制定的桥梁施工工艺流程图见图1所示。

3桩基施工

桥梁桩基的施工方法应根据地质条件和结构特点进行选择,以保证桩基的质量和安全。常用的桩基施工方法有灌注桩和沉入桩,常用的成孔方法有旋挖钻机、正反循环钻机、套管钻机、冲击钻机等。不同的施工方法有各自的适用范围和优缺点[4-6]。例如:正反循环钻机适用于水下施工,可以利用泥浆循环将碴子排出并保护孔壁,但需要消耗大量的泥浆和清洗设备。套管钻机适用于软弱地层,可以利用套管防止孔壁坍塌和土层污染,但需要消耗大量的套管和提升设备。在本次的桥梁施工当中,现场进行了详细的施工方案比较,如果采用正反循环钻机成孔,桩径为1.2m,桩长为25m,共需施工120根桩。每根桩需要消耗泥浆约60m3,清洗设备需要采用泥浆循环系统和泥浆分离器。当采用套管钻机成孔,桩径为1.5m,桩长为30m,共需施工80根桩。每根桩需要消耗套管约45m,提升设备需要用到液压千斤顶和吊车。经过各方面的比较之后,现场采用了正循环的施工方案,确保施工方案的经济性。

为了保证跨渠桥梁桩基的施工质量,可以采用以下五个控制措施。

(1)桩基施工前要做好准备,核对地质资料、施工图纸、材料质量、施工方案等,进行试桩和技术交底,保证施工条件和技术满足设计规范。(2)桩基成孔应该控制好孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等参数,使用合理的泥浆配比和循环方式,避免坍孔和浮渣,对成孔质量进行检测,如超声波检测、测锤测绳法等。例如:φ1.5m的钻孔灌注桩,孔深约20m,孔径1.55~1.62m,垂直度<1/200,沉渣厚度<10mm。(3)桩基钢筋笼要保证钢筋的验收、加工、连接和安装质量,钢筋规格、型号、位置、搭接长度、弯钩等符合设计要求,钢筋笼定位准确、固定牢固,防止沉、浮、偏位。例如:φ1.5m的钻孔灌注桩,钢筋笼直径1.4m,由32根φ25的主筋和φ8@200的箍筋组成,主筋搭接长度60d,箍筋搭接长度40d。(4)桩基混凝土要检验和控制好混凝土的配合比、坍落度、强度等指标,混凝土要连续浇筑和振捣密实,防止断桩和空鼓等缺陷。例如:φ1.5m的钻孔灌注桩,混凝土强度等级C30,坍落度10~15cm,采用串筒法灌注,在灌注过程中保持串筒下端与砼面间距不大于3m。(5)桩基检测和验收要对桩基承载力、完整性、位置偏差等指标进行检测和评价,采用静载荷试验法、声波透射法、应力波反射法等方法。例如:φ1.5m的钻孔灌注桩,承载力>1500kN,完整性无明显缺陷或损伤。

以下是现场钢筋笼和钢护筒的制造与安装要求,对于φ3.0m的钻孔灌注桩,其钢筋笼长度为94.5m,直径为2.8m,由φ36mm的主筋和φ20mm的箍筋组成,内侧设置6根φ50mm的超声波检测管,以检测桩身质量。钢筋笼要设置压浆管路和触底指示灯开关,以保证桩底压浆质量。其钢护筒长度为52m,直径为3.0m,厚度为25mm,在-50m标高处埋设,以保护桩身不受外力破坏。钢护筒要采用合理的埋设方法,如预钻孔或振动下沉等,以减少对周围土体的扰动。钢筋笼和钢护筒的制造和安装要按照设计要求进行,以保证桩基的承载力和稳定性。

4 空心板梁的预制情况

跨渠桥梁空心板梁的预制是一项关键的施工工序,需要严格按照设计图纸和规范要求进行。预制空心板梁的尺寸、配筋、混凝土等级等要保证结构的强度和稳定性,一般控制在20m跨内,因为20m以上的空心板梁耐久性较差。预制空心板梁的预应力钢束要按照后张法或先张法进行张拉,张拉力、锚具变形、管道摩阻系数等要保证预应力的有效传递。例如,对于φ3.0m的钻孔灌注桩,其钢筋笼长度为94.5m,主筋为φ36mm,箍筋为φ20mm,内侧设置6根φ50mm的超声波检测管;其钢护筒长度为52m,直径为3.0m,厚度为25mm,在-50m标高处埋设。预制空心板梁的铰缝和整体化层要按照设计要求进行浇筑和振捣,铰缝宽度、配筋构造、混凝土强度等要保证铰缝的抗剪承载力和粘结强度。例如:对于16m跨径的空心板梁,其铰缝宽度为30cm,配筋为φ16@15cm,混凝土强度等级为C40。预制空心板梁的存放时间要根据混凝土强度、收缩徐变等因素确定,一般为60~90天。预制空心板梁的安装和吊装要保证板梁的位置准确、连接牢固,避免损伤和变形。现场张拉钢筋施工作业照片见图2所示。

5盖梁施工

为了支撑、分布和传递上部结构荷载,跨渠桥梁需要在排架桩墩顶部设置横梁,即盖梁。盖梁施工是一个关键的施工工序,要遵循设计图纸和规范要求。第一,要测量定位,确定盖梁的轴线、高程、位置等控制点。第二,要选用合适的支撑体系,如抱箍法、支架法等,进行受力分析和验算,保证支撑的稳定性和可靠性,并能调整蓋梁的标高和横坡。第三,要按照设计图纸和规范要求进行钢筋制作与安装,保证钢筋的型号为HRB400级,数量、尺寸、形状、位置、间距等符合要求,并设置垫块以保证混凝土保护层厚度,防止露筋。钢筋的间距一般为100~200mm。第四,要按照设计图纸和规范要求进行模板安装,保证模板的材料为钢模板或胶合板,厚度为10~20mm,刚度、平整度、密合性和结构尺寸符合要求,并涂刷脱模剂,方便拆模。模板的拼接方式一般采用卡扣或螺栓连接。模板接缝处应粘贴双面胶条或其他密封材料,防止漏浆。第五,要按照设计强度等级和配合比进行混凝土拌制,并检测其塌落度和温度是否符合要求。混凝土应采用C30~C40级混凝土拌制,配合比一般采用水泥砂石比为1:2:3左右,塌落度一般为8~12cm,温度应控制在5~35℃之间。混凝土浇筑应对称、分层、连续进行,并采用插入式振动器进行振捣,保证混凝土的密实度和表面平整度。混凝土浇筑完成后,应及时覆盖养生材料,并保持湿润,养生时间不少于7d。在混凝土强度达到一定程度后,方可拆除模板,拆除顺序为先侧模,后底模,自上而下。拆除时应轻拆轻放,避免损伤或污染混凝土表面。

6垫石、支座施工

垫石与盖梁的钢筋一起绑好,浇混凝土前再检查一遍垫石的位置,确定无误后开始浇筑。混凝土要振实,及时养护。支座的表面要平整,可以采用调平层来调节整,安装时,要保证方位无误,支座中线与墩顶的轴线、标高要协调统一,同时让支座和空心贴合在一起,保持平整、干净。

7空心板梁架设

空心板梁架设时,要对盖梁的线、支座垫石的标高进行确认,在支座垫石及橡胶支座上标出支座的中心位置,控制板梁的边线位置。在合适的位置放上支座,并复核高程,得到监理工程师确认后再进行下一步的施工工作。现场预制空心板用设吊孔穿束兜板底加扁担的方法吊装。应查验现场地形、管线及已有的建筑构筑物,保证起重设备运行安全。起重吊装时应确定好风险控制措施,防止高处坠落、物体打击、电击、撞击、施工设备事故等风险事件发生。施工现场应该安排有经验的信号指挥人员、司索人员,作业人员施工前应该进行身体检查,对有高空作业禁忌的人员不得安排高空作业。

8结语

市政工程中跨渠桥梁施工质量控制还存在有变更设计不协调、施工人员知识水平较低、材料质量不达标、监测与控制不到位等问题,还需要在桥梁施工过程中提高注意,以满足提高桥梁施工质量的需要。

参考文献

[1]贾晋龙.膨胀土和高填方段注浆钢管桩施工工艺[J].四川水泥,2022(7):142-144.

[2]王志强,包涵.龙华枢纽互通跨线桥施工研究[J].中国科技信息,2021(22):79-81.

[3]邹前,王诗海,唐咸远.膨胀土桥台台背填土开裂失稳原因分析及处治技术研究[J].公路,2020,65(9):16-20.

[4]阙逸琛.复杂交互地层超长大直径桩竖向承载特性研究[D].淮南:安徽理工大学,2022.

[5]韦举向.基于BIM和遗传算法的桩遇溶洞处理方案决策研究[D].南宁:广西大学,2022.

[6]何嘉齐.钢套管钻孔灌注桩施工对邻近既有地铁隧道的影响研究[D].南宁:广西大学,2020.

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