段 寅, 程炳炎
(1.淮南联合大学 建筑工程系,安徽 淮南 232038;2. 安徽国汉建设监理咨询有限公司,安徽 淮南 232038)
城市高架桥现浇预应力箱梁施工监理分析
段 寅1, 程炳炎2
(1.淮南联合大学 建筑工程系,安徽 淮南 232038;2. 安徽国汉建设监理咨询有限公司,安徽 淮南 232038)
以合肥市铜陵路高架桥工程为例,阐述现浇预应力箱梁在施工准备阶段和施工阶段各项监理工作的要点。对施工质量控制和安全管理的方法做出了总结,为同类工程的监理工作提供参考。
现浇; 预应力; 箱梁; 监理
施工监理是桥梁施工过程中的重要工作,由于施工过程中存在诸多不利因素,对施工状态进行监测、纠偏,使施工过程处于可控范围,对设计目标的实现至关重要[1]。城市高架桥在跨径200 m范围内,采用现浇预应力箱梁施工具有明显的经济技术优势,结构整体性较好,但其施工过程较为复杂,对工艺要求高,因此如何控制施工质量与安全成为监理工作的要点。
合肥市铜陵路高架工程,全长8.05 km,沿线共与20条道路相交,上部结构标准跨采用等高度现浇预应力连续梁结构,主要为4×30 m、3×30 m两种。局部跨越路口节点位置设置大跨2×40 m+60 m非标准联,主梁预应力钢绞线沿腹板内布置,部分布置在顶底板;主线预应力箱梁搭设满堂支架,在上跨既有道路时采用门架墩支架,以确保施工期间交通正常运行。
2.1 成立现场监理组织机构
根据项目概况和监理合同签订的工作内容、工作期限、工程技术与经济指标,组成项目监理班子,委派业务水平高、施工管理经验丰富、职业道德素质高,有较强的综合管理和组织协调能力,具有总监资质及监理工程师资质担任总监、监理工程师。同时根据施工进程和需要配备各专业监理员组成“合肥市铜陵路高架工程”工程监理部,施行总监理工程师负责制,总监理工程师主持日常监理事务,工程监理部在总监理工程师领导下进行监理工作。采取直线制组织机构,各专业监理人员严格根据监理人员岗位责任制,结合实际条件,做到明确分工,各司其职。
2.2 方案审查
审查施工单位提交的施工组织设计文件、施工平面布置图,检查审批手续是否完善,进行图纸会审和技术交底;查看施工质量目标、安全管理、环境保护、进度计划、费用目标等是否与合同内容一致;安全技术措施、施工现场临时用电方案及工程项目应急救援抢险方案是否符合要求[2];同时审查施工单位现场项目管理机构的质量管理、技术管理、质量保证三大体系,确保工程项目施工质量[3]。
采用满堂支架施工时,重点审查地基处理与支架施工方案,必要时可做10 cm厚C15混凝土垫层以确保地基承载力满足要求,对支架连接质量和整体刚度稳定性进行仔细审查,验收合格后方能进行预压。
每个箱梁开工前,监理应督促施工单位组织相关专家对施工方案进行评审,重点对线型控制方案进行审核,评审不通过的方案不得开工[4]。
驻地监理工程师要依据施工资料与现场情况,针对技术复杂、专业性较强的重点工程编制监理细则。
2.3 材料与设备检查
监理单位应建立施工材料报审制度,开工前应对水泥、钢筋、砂石、模板等材料进行严格检查,进场材料有序堆放和存储,安排专人看管,尤其避免钢筋锈蚀;对张拉、压浆设备应检查相关标定资料;做好高强等级混凝土配合比的设计与试验工作,掌握混凝土的早期强度、塌落度、初凝时间、终凝时间等;对支架钢管和扣件的数量与质量进行检查,杜绝使用不合格的钢管[5]。
2.4 支架搭设与预压
支架搭设前,测量人员利用全站仪将箱梁垂直投影线在地基上进行放样,监理需仔细核对图纸并做好标记。
支架搭设时,应根据横杆与立杆的组合形式,从底层向顶层逐层安装横杆、立杆,底层地面高差较大时应在立杆底部加垫块进行调整。立杆间应每隔4跨安装纵向斜撑杆,横杆间设置斜撑,以保证支架的稳定性。斜撑杆通过扣件与支架连接,连接点应尽量通过框架结点。支架顶部安装可调托板,以便后期调整底模标高。
支架预压前,监理工程师应组织施工单位对已安装好的支架进行分项工程验收,验收合格后签发工程检验认可书。支架预压一般采用砂袋堆载,预压荷载按照箱梁自重荷载值的25%→50%→75%→100%→120%逐级加载,每加载一级均要仔细进行沉降观测,每节段横向布3个测点,观测间隔不超过2 h,每次观测结果都要报监理工程师审核;若每隔2 h观测到的各点平均沉降在 0. 1 mm 以下,说明地基和支架沉降达到基本稳定, 能够进入到卸载阶段[6]。卸载时按加载反向顺序逐级卸载,同时仍要进行沉降观测,卸载完毕后整理出观测报告,报由监理工程师审批。
3.1 模板安装
模板安装前应熟悉结构施工图与配件图,核对模板尺寸与构件尺寸是否一致。
严格检查底模定位和标高,做到接缝紧密、断面尺寸符合图纸要求。可在纵向每隔一段距离预留检查孔,用以检查浇筑后的混凝土是否密实。
箱梁两端模板由于预留有预应力管道孔,应采用挖孔胶合板安装,监理应仔细检查预留孔定位是否精确。
模板、支撑完工后需由测量人员复测并报经监理验收,验收合格后方可进行下一道工序。
3.2 钢筋制作与安装
安装前,对钢筋、钢绞线、焊接件、波纹管、锚具夹具等进行抽样检验或委托具有检测资质的相关单位进行,经监理批准后可批量采购。预应力钢筋进场时,应抽取试件作抗拉强度、伸长率检验,其检验结果应符合相应标准的规定[7]。对于现场有焊接作业的,监理应审查特种作业人员上岗证并随机进行抽检,钢筋焊接工作应于波纹管埋置前完成。
监理需检查波纹管是否按照设计图纸所示位置安装,管端接头采用大一号波纹管套接且应密封完好,防止后期浇筑时混凝土渗入管内。利用定位钢筋固定波纹管,若与非预应力钢筋位置冲突,应以波纹管为主,适当调整钢筋位置。
预应力钢筋下料长度应考虑孔道长度、锚具厚度、张拉设备长度、冷拉伸长率、弹性回缩率、张拉伸长值,必须经过仔细计算确定。保证构件有足够的保护层厚度,使螺旋筋的螺距均匀且紧贴承压板,锚垫板承压面和锚具的安装面要与孔道中心线垂直。
3.3 混凝土浇筑
混凝土浇筑前,应先进行模板工程,钢筋隐蔽工程验收,主要包括模板尺寸偏差、接缝密封性、钢筋连接、箍筋数量与间距、预埋件等。验收合格并经监理工程师批准后,方可进行浇筑。
采用混凝土泵送车泵送混凝土时,监理应核实混凝土强度等级、施工设备配置、施工人员和管理人员配备以及施工顺序与浇筑顺序。浇筑要一次完成,每个构件要对称进行、分层浇筑,一般顺序为底板→腹板→顶板,浇筑全过程监理必须旁站。
上层混凝土应在下层初凝前浇筑完毕,振捣作业应安排专职人员操作和管理,避免振捣过程中对预应力管道和钢筋的撞击,保证混凝土振捣充分、密实。
根据施工阶段气候变换特点,确定混凝土养生方法。高温天气下应在构件表面覆盖麻袋或土工布湿润养护,安排专人负责看护洒水。同时应注意箱梁内部温度差,防止箱梁内外温差过大导致质量问题。
在浇筑地点应随机抽取混凝土试样以作混凝土强度检验用。拆模后,应在混凝土表面未进行修整和装饰前,对浇筑质量进行验收。若浇筑的构件出现明显质量问题,监理应责成施工单位提出技术处理方案,并经监理单位认可后进行处理;对裂缝、构件连接部位及其他影响结构安全的严重质量缺陷,技术处理方案尚应经设计单位认可,经过重新处理的部位,应由监理单位重新组织验收。
3.4 预应力张拉
张拉作业前,监理工程师应督促承包人对张拉设备进行检查、校验,校验应由经主管部门授权批准的计量单位进行,超过半年未进行标定的张拉设备和压力表应重新进行标定。承包人应向监理工程师提交预应力钢筋伸长量计算书,并对施工作业人员进行安全、质量技术交底。
张拉前对构件、钢束、承压板等表面进行清理,并按相关规范要求抽测代表孔道实际摩阻参数,检查锚、夹具安装是否合格[8]。无设计文件要求时,混凝土构件须经养护达到设计强度的75%以上方可进行张拉[9]。张拉时采用张拉控制应力和伸长值测量双控法操作,张拉过程中须安排专人负责记录各项数据,控制张拉速度不要过快。若实际伸长量超出规范允许值6%以上时应立即停止张拉,检查锚具夹片刻痕、孔道位置等是否出现问题并及时采取措施[10-11]。
现浇预应力箱梁采用后张法时主要考虑避免构件产生超应力,避免张拉过程中构件出现扭转、弯曲等变形,因此一般采用对称张拉。张拉全过程监理必须旁站,作业人员必须严格遵守各项操作规程,避免出现安全事故。
3.5 孔道压浆
预应力张拉结束后应及时进行压浆作业,避免预应力钢筋锈蚀、松弛。压浆前应做好充分准备,检查压浆材料、压浆设备、安全设施是否已经完备,保持孔道内部清洁。压浆作业一般从一端开始,若孔道过长,可在中间位置设置三通以进行循环压浆。整个过程监理必须旁站记录,每一作业班组保留至少3组压浆试块,以作为评定压浆质量的依据。
现浇预应力箱梁施工作为一种成熟的技术已经在我国的道路交通建设中发展了数十年,绝大多数城市内高架桥、立交桥均采用这一技术。但是随着桥梁上部结构日益复杂,建设者的技术与管理水平参差不齐,现浇预应力箱梁施工质量与安全事故常有发生,甚至有些桥梁未建成就已经出现严重问题,给社会造成经济损失和负面影响。
监理人员作为工程建设的参与者,对工程质量与安全的控制起着决定性的作用。无论是在施工准备阶段还是施工阶段,都要针对每一项工艺做好事前、事中、事后的三重管控,严格执行监理流程和验收审批制度。
随着施工技术、设备的不断更新,工程建设的规模和速度得到很大提升的同时也给工程监理工作带来了新的挑战,只有持续提高监理队伍素质,丰富监理工作手段,加强施工全过程的管理与控制,才能最终确保工程质量与安全。
[1] 向中富.桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2] JTG G10-2006,公路工程施工监理规范[S].
[3] 陈小明.路面工程施工监理计划范本编制研究[D].天津:天津理工大学,2011.
[4] 朱秀军.大跨度预应力混凝土连续箱梁线型控制施工监理工作探讨[J].铁道建设,2012(11):14~16.
[5] 高新新.扣件式钢管支架体系稳定承载力分析[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013.
[6] 黄金辉.现浇箱梁满堂支架施工技术控制要点探讨[J].江西建材,2016(15):161.
[7] GB 50204 - 2015,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].
[8] 李 文.论现浇钢筋混凝土预应力箱梁的施工质量控制[J].武汉建设,2012(9):24~25.
[9] GB 50010-2010,混凝土结构设计规范[S].
[10] JTG/T F50-2011,公路桥涵施工技术规范[S].
[11] 沈 炜.预应力混凝土现浇箱梁施工质量控制[D].杭州:浙江大学,2013.
2016-08-12;修改日期:2016-08-16
安徽高校省级自然科学研究项目(KJ2016A656)
段 寅(1986-),男,安徽淮南人,硕士,淮南联合大学助教.
TU 445.1
A
1673-5781(2016)04-0555-03