市政桥梁施工常见问题及防治措施探讨

2019-01-23 14:42茹安冬
智能城市 2019年23期
关键词:箱梁预应力钻孔

茹安冬

(中国水利水电第十一工程局有限公司,河南 郑州 450000)

郑州市快速通道工程项目。主线高架桥采用整幅布置,宽度为25.5~43.5 m,标准段宽25.5 m,加宽段桥面最宽达到43.5 m。全线设置6处上下桥平行匝道,桥长146~206.785 m,宽度8 m。标准联为3×30 m、3×33 m。匝道桥梁上部结构均采用预应力混凝土连续箱梁,标准宽度8 m。本文就该工程中可能遇到的问题进行分析,并提出相关防治措施。

1 施工常见的问题及防治措施

1.1 桩基施工中的钻孔偏斜

(1)桩基施工中常见的质量通病有钻孔偏斜,由于钻机的安装和放置稳定性差,不稳定的安装钻机或弯曲的钻杆,软或凹凸不平的地面,或由于陡峭的接口之间的软、硬土层或包含巨大的石头或其他硬土层中的硬物等,施工过程中容易造成钻孔偏斜。

(2)防治措施:为了预防钻孔偏斜的情况发生,施工前应将场地夯实平整。轨枕应该均匀地着地,安装钻机时,转台中心应与钻机机架上的升降滑轮在同一轴线上,对打桩机各部分进行正确的维护和装配,钻孔前对桩架的垂直度和水平度进行校正。在钻孔过程中,如果单块石头处于浅的位置,直接挖出即可。如果处于较深的位置,可以在施工前用岩芯钻机钻通。在泥沙中钻孔时,钻进速度不宜太快,钻孔的轻微倾斜可以通过往复扫井来纠正。如桩孔倾斜严重,应在部分孔处填入碎石、黏土,厚度应在0.5 m以上。在消除了造成部分井眼的因素后,应重新钻孔。钻孔应缓慢升降,反复清洗,直至桩孔达到要求。

1.2 灌注混凝土时桩孔坍孔

(1)灌注混凝土时桩孔坍孔的原因主要有在浇筑混凝土的过程中,孔内外水头没有保持一定的高差;在潮汐区,没有采取任何措施来稳定洞内的水位;四周边缘和脚边有漏气;在孔外堆放重物或发生机械振动,使孔壁在浇筑混凝土时容易发生坍塌;当管道卡在钢笼上,管道堵塞时,容易发生塌陷孔。

(2)防治措施:在混凝土浇筑过程中,应该采取相应措施稳定孔内水位,以防止护筒和孔壁漏水。采用吸泥机吸出垮落洞内的泥土,保持或增加水头的高度。如果没有更多的塌陷孔,可以继续灌注。

1.3 夹泥或断桩

水下混凝土浇筑过程中,混凝土坍落度过小,骨料级配差或者粗骨料颗粒过大,混凝土在浇筑前或在的浇筑过程中发生离析。灌注时,导管堵塞处理不好,或在灌注过程中,管道可能卡在钢笼内,埋在管道内,并在孔内严重凹陷。如果处理不当,会造成桩身严重泥化、混凝土桩身中断等严重事故。

防治措施:关键设备要有备用,材料要准备充足,以保证混凝土能连续灌注。钢筋笼在生产中,一般情况下采用的是对焊,以保证焊接顺利;搭接焊接时,确保钢筋罐笼内没有错台,防止罐笼卡住导管;吊装钢管时,要通过测量混凝土的浇筑深度和移出的钢管长度来仔细计算吊装钢管的长度。当桩顶发生打桩或夹泥时,可以将其移走,然后将护筒接长,并将保护筒压在浇注混凝土的表面以下,进行抽水、除渣、扩桩等处理。地质钻孔取芯桩的取样结果表明,在取心率小于40%时,桩身存在蜂窝、疏松、浆体包覆等情况。当桩身混凝土部分松动或夹泥或部分破碎时,应采用注浆加固方法,对于出现的严重夹泥、断桩的情况,应进行重钻孔、灌注桩等处理。

1.4 混凝土开裂

(1)温度应力和加载力超过了混凝土的抗拉强度;混凝土搅拌不充分或过度;浇筑没有通过振动压实;浇筑时昼夜温差太大或者混凝土的原材料不合格都会导致混凝土的开裂。

(2)防治措施:施工过程中,为了防止混凝土开裂,有必要对混凝土温度进行控制。根据机械对混凝土搅拌时间进行准确把握,最长搅拌时间不应超过最短搅拌时间的3倍。振动时应均匀压实,避免泄漏或过度振动。混凝土开启前,要仔细检查振动设备、运输车辆等机械设备的完整性。高度重视混凝土的质量,使用高质量的固化剂或使用有遮盖的湿生剂。如果昼夜温差大,浇筑混凝土时,为了避免阳光直射,要设置遮阳棚,还要严格控制混凝土配合比,在施工中,应加强对混凝土配合比的控制,使混凝土水化热降至最低。

1.5 墩柱施工

(1)在桥墩柱施工中,主要质量问题是桥墩柱的外观不良,包括混凝土的颜色、均匀性、光滑度等,这是由于模板质量较差,接缝较多并且不严密,还有原材量的选用把关不严,相邻墩柱水泥使用的品牌不一、砂石产地不一等。

(2)防治措施:固定钢模板的设计应该是单位面积大、接缝少、咬合严密作为标准,必须交给专业厂家处理,确保模板紧密、光滑,尽可能考虑增加刚度,减少拉螺杆,以免螺孔影响外观质量。使用前,模板内侧应“刨平”。用砂轮去除表面氧化层,用工业砂布打磨表面,使表面呈现金属光泽,涂刷脱模剂后等到自然风干安装。完成对抛光刷的整修后,对模板进行修理和保养,保证在反复翻转后仍能满足精度和平整度的要求。原材料的选择必须严格遵循混凝土表面的质量要求,密实、平整、消色差,设计时应合理确定混凝土的配合比,以提高混凝土的内部质量,尽量减少缺陷和色差。同一桥梁应选用同一牌号的水泥,也应该尽量选择低、中火热品种,水泥剂量控制应该添加粉煤灰和其他添加剂,减少水泥用量,避免不同水泥造成的色差。

1.6 箱梁施工

(1)在箱梁施工中主要的质量通病有箱梁裂缝,纵向裂缝出现在箱形梁的底板预应力钢束的波纹管的位置,箱形梁斜裂缝出现在腹板,孔洞、蜂窝和坑出现在箱梁拆模后在腹板与底板承托部位。

(2)防治措施:为了防止箱梁出现裂缝,除按有关规范计算主应力外,还应对各种应力特别是局部应力的可能分布进行定性分析和定量分析。为了提高当地的箱形梁结构的抗裂性和本地组件的力量,应采取合理的技术经济指标和适当数量的普通钢筋设置。为了满足设计要求,施工过程中不仅要充分考虑各种不利因素,还要考虑施工方法、材料强度、预应力张拉,整个过程中需要有一个可靠的保证。同时对工程中的裂缝进行详细的调查和科学的分析,为了确保结构的强度、安全性和耐久性还要进行相关的试验,并采取相应的措施。

为防止箱梁底板沿预应力钢波纹管位置纵向开裂,有必要对混凝土结构进行改进,优化材料配比,减少混凝土收缩变形,包括水泥用量、水灰比、外加剂等;还要采取技术措施保证预应力钢梁波纹管保护层厚度;合理布置结构钢筋与底板预应力钢梁的间距;重视箱梁底板混凝土表面的养护;适当延长混凝土的张拉期。

为了避免出现箱梁腹板出现斜裂缝的情况,施工条件和工艺流程要与设计一致,如果出现裂缝应及时与设计单位联系。混凝土如果没有达到龄期和强度,不可以拆模。施工过程中,应严格控制施工荷载,不应有与设计工况不同的超载或集中荷载。

2 结语

加大质量通病的治理力度,制定相应的防治措施,通过技术研究优化施工工艺,依托科学管理,实现施工现场各环节精细化管理,彻底消除质量通病的危害。

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