王 毅
(三门峡职业技术学院,河南 三门峡 472000)
在公路桥梁结构中,伸缩缝可避免桥梁因外部因素影响出现缝隙、移位、跳车等问题,危害公路桥梁的安全使用。但在工程实践中,受工程理念、专业素养等因素影响,伸缩缝的设计存在不全面、不科学等问题;伸缩缝的施工存在不规范、不合理等问题,需全面改进。就此,关于公路桥梁伸缩缝施工技术的研究具有鲜明现实意义[1]。
公路桥梁伸缩缝是避免公路桥梁受温度变化、行车荷载等因素影响出现不均匀收缩的构造缝,可保障公路桥梁的使用安全,延长公路桥梁的使用寿命,降低公路桥梁的运维成本。一旦公路桥梁缺乏伸缩缝或伸缩缝损坏,会使路面或桥面下沉、开裂,降低桥面的平整性,引发跳车问题,影响车辆的正常行驶,严重时会导致安全事故。就此,在公路桥梁施工中,伸缩缝的设置与施工具有重要意义。就目前技术水平而言,公路桥梁可用的伸缩缝种类较多,包括橡胶伸缩缝、钢板伸缩缝、填充式伸缩缝等。不同伸缩缝的优势不同,适用范围不同,施工单位需合理选择[2]。
基于公路桥梁伸缩缝的重要作用,施工单位应规范伸缩缝施工。文章结合公路桥梁施工案例,总结伸缩缝施工技术的应用流程与注意要点,为施工单位提供成功经验参考,以切实提升伸缩缝施工质量,保障其重要作用得以有效发挥。某跨海大桥全长26.7km,遵循高速公路标准设计与施工。
在伸缩缝施工前,施工单位需做好材料、设备、人员及现场等要素的准备工作,为伸缩缝施工奠定良好基础,保障伸缩缝施工质量。例如,在跨海大桥伸缩缝施工中,施工单位主要开展以下准备工作。
(1)伸缩缝选择与设计。结合公路桥梁施工方案选择模数式伸缩缝,根据桥梁设计参数,明确伸缩缝的规格参数,共配置6个伸缩缝,型号分别为D80、D160、D240、D320、D400、D960。
(2)施工现场布置。施工单位根据施工方案,在施工现场进行测量放线工作,明确伸缩缝的具体安装位置与吊点,并在施工现场合适位置建造混凝土拌和站,保障伸缩缝施工期间混凝土的及时供应,做好事前准备工作。
(3)伸缩缝的运输。伸缩缝于工厂制作完成后,施工单位分段运输至施工现场,在施工现场进行拼接;拼接完成后,根据施工现场的吊点布置状况,分类型堆放伸缩缝,要求伸缩缝分型号堆放于枕木上,并在伸缩缝表层覆盖帆布,避免伸缩缝因降雨或光照出现变形。
(4)材料设备准备。施工单位在伸缩缝施工前,对进入施工现场的材料进行抽样检测,确保材料参数、数量与规格符合施工要求,避免后续施工中因材料引发质量问题或进度问题。同时,施工单位进行设备运行与调试工作,避免后续施工中因设备引发停工问题或出现安全事故。
在切缝施工前,施工单位需进行更细致的放样工作,检测施工现场是否具备伸缩缝施工条件,明确具体的伸缩缝安装位置,保障伸缩缝施工质量。在跨海大桥施工中,施工单位开展的切缝施工流程与要点如下。
(1)放样处理。根据施工方案,在伸缩缝安装位置放出伸缩缝的中线,避免伸缩缝施工时边梁或位移箱出现悬空现象,对伸缩缝造成破坏;结合设计开槽宽度参数,以伸缩缝中线为基础,向两侧弹出公路桥梁的切缝边线,在边线外延2~3cm处进行切缝。
(2)切缝操作。通过放样明确公路桥梁切缝区域后,施工人员按照边线进行切割施工。在切割过程中,要求施工人员严格按照放养位置以垂直桥梁轴线等方向,操作切缝设备;切缝时应将公路桥梁的沥青混凝土面层切透,要求切割线不咬边,保持顺直,避免开槽操作使沥青混凝土面层出现松动,降低公路桥梁结构的稳定性与平整度,影响厚度伸缩缝标准,在公路桥梁使用中引发错台问题。对于切缝操作产生的白色浆液,施工人员利用清水及时清理干净,避免公路桥梁被污染[3]。
在开槽前,施工人员在边线附近的公路桥梁区域铺设一层塑料彩条布,用于堆放开槽产生的废渣,避免公路桥梁表面被污染。施工单位选择的开槽工具为风镐,开槽的深度控制在12cm以上。对于开槽施工产生的槽口,施工人员进行凿毛处理,便于后续的混凝土浇筑施工,并将槽口内的杂物清理干净,使用水枪不断冲刷。同时,为避免开槽施工破坏公路桥梁质量,施工单位注重如下要点。
(1)在开槽施工完成后,禁止车辆通行与行人踩踏,保护槽体两侧的公路桥梁结构。
(2)将槽口内梁端杂物清理完成,然后使用泡沫塑料填充密实。
(3)如果开槽期间发现梁板顶至背墙,施工人员采取梁端凿除措施。
(4)对于存在预埋筋的开槽区域,施工人员重新理顺,并修复折断、漏埋的钢筋,使用环氧树脂进行钢筋布置,要求补植深度超过15cm。
(5)在开槽完成后,验收切缝和桥后搭板连接位置,如发现其不满足设计要求,重新进行切缝开槽施工。
在公路桥梁伸缩缝安装前,施工单位应按照规范要求进行梁端间隙与型钢间隙的计算,隔离设置初始参数,保障伸缩缝的结构质量,延长其使用寿命。同时,施工人员根据施工方案,明确伸缩缝的标高等参数,准确布置伸缩缝,使伸缩缝规范就位,为后续安装奠定基础。在跨海大桥工程中,伸缩缝的就位要点如下。
(1)明确平面位置。要求施工人员控制伸缩缝,使其边梁与位移箱与槽口的桥台或梁片位置重合,并确保边梁与位移箱落到实处,不可存在悬空现象。
(2)明确中线位置。要求伸缩缝的中线和公路桥梁的槽口中线重合。
(3)明确标高。施工人员将刚度较高、长度超过3m的铝合金方型材置于伸缩缝两侧的公路路面上,以此控制伸缩缝的标高,每隔1m设置一个测量点,要求型钢表面标高与公路路面相差1.5mm或2mm。对于配置位移箱的伸缩缝,施工人员将对位移箱安装区域的槽口预埋钢筋进行切除处理,并在位移箱底部和槽口表层间预留至少5cm的空隙,为后续混凝土浇筑提供空间。
在伸缩缝就位完成后,进行固定处理,根据施工方案在伸缩缝连接筋区域植入钢筋,并进行焊接处理,确保伸缩缝固定于公路桥梁的桥端位置。在焊接时,施工人员每隔2~3个锚筋进行一次焊接操作。焊接完成后,对部分区域进行抗拉拔试验,确保结构强度满足公路桥梁建设要求。同时,为避免伸缩缝安装后,位移箱上方出现混凝土裂缝,施工人员在位移箱上方铺设一层6mm的螺纹钢及钢筋网片,钢筋网片的规格为10cm×10cm。
在伸缩缝安装完成后,施工单位进行封模处理,将伸缩缝的空隙用泡沫板填充密实,避免混凝土浇筑将伸缩缝空隙全部堵严,影响伸缩缝伸缩作用的发挥。在封模完成后,施工人员按照规定要求安装模板,对于配置位移箱的伸缩缝,模板应安装于位移箱的边缘位置,避免混凝土进入位移箱内,影响伸缩效果。
在跨海大桥工程中,施工单位选择C55型号的混凝土,因海水会腐蚀钢筋,施工单位在混凝土中添加纤维材料(丙烯纶纤维),提高混凝土的粘聚性。因丙烯纶纤维材料在振捣期间会析出水分,施工单位适当减少混凝土配比中水的占比,将水胶比设定为0.3,选择4.75~26.5mm的级配碎石,保障混凝土结构质量。在模板安装完成后,施工人员用水冲洗混凝土浇筑区域,待模板干燥后,进行混凝土浇筑,浇筑的同时进行振捣,避免混凝土出现离析现象。在混凝土振捣完成后,接近初凝时,应用压浆粗板对表层进行磨平处理,使混凝土结构平整度符合要求;在混凝土快干时,进行二次抹面,避免混凝土表层出现裂缝。
在混凝土施工完成后,进行养护管理操作,使其结构、强度等参数符合公路桥梁施工要求。在跨海大桥工程中,施工单位在施工区域布置告示牌,禁止区域通行,并在混凝土结构表层覆盖塑料膜及土工布,定期洒水保湿,养护时间超过7d。在混凝土达到设计强度后,取出伸缩缝内填充的泡沫板,安装橡胶嵌条,发挥伸缩缝的重要作用。
在公路桥梁伸缩缝施工中,为保障上述施工技术要点有效落实,施工单位应采取保障措施,协调伸缩缝施工质量、成本与监督,切实发挥其重要作用。细化来说,保障措施可从以下三方面入手。
(1)人员保障。施工单位应在伸缩缝施工前做好组织配置工作,结合伸缩缝施工流程,将施工人员划分为若干个小组,明确各个小组的施工任务,规范有效地开展伸缩缝施工。
(2)制度保障。为约束施工人员的行为,提高施工质量,施工单位应制定完善的管理制度。明确施工要点、安全管理要点,并将伸缩缝施工的质量责任与安全责任落实到具体施工小组与施工人员中,将责任落实状况与施工人员的薪酬挂钩,提高施工人员的质量与安全意识,进而强化伸缩缝施工效果。
(3)技术保障。为避免施工人员不了解施工技术要点,引发质量问题或安全事故,施工单位应在施工前做好技术培训工作。利用BIM技术,结合伸缩缝施工流程,进行施工模拟,以直观方式展示施工要点,深化施工人员对规范施工操作的认识,提高施工人员的技术水平,保障伸缩缝施工的有效落实[4]。
综上所述,公路桥梁的伸缩缝施工具有系统性、规范性特征,施工单位应严格按照准备工作、切缝施工、开槽施工、安装施工、混凝土施工、养护管理流程开展施工。在施工期间,做好人员保障、制度保障与技术保障工作,提升公路桥梁伸缩缝施工技术水平,确保其满足公路桥梁工程建设要求,推动公路桥梁工程可持续发展[5]。