文/段伟超
如今,随着我国交通运输行业的高速发展,桥梁隧道工程数量与规模都在不断扩大,施工时面临的特殊情况明显增多,为达到预期的施工质量,对施工质量控制提出了更高要求。然而,作为一项贯穿整个工程建设的工作,施工质量控制存在很多难点,可以说任何一道工序的施工质量控制都不可忽略,均可作为一项难点来考虑,因此本文在明确要求和掌握以往工作经验的基础上,探讨有效的解决对策和方法。
2.1.1 护筒埋设。在埋设护筒的过程中,其中心轴线应与桩位中心完全对正,并使护筒保持垂直。护筒的位置确定以后,将其周围土体夯实,保证垂直并避免泥浆流失。另外,在护筒的上口需绑扎木方并将其对称吊紧,以免下窜。护筒的直径要比桩径的设计值大20cm,当采用冲击钻进行护筒埋设时,其直径要比桩径的设计值大40cm[1]。
2.1.2 钻机就位。在钻机就位之前,应先将地基垫平并夯实,然后严格按照设计要求的位置将其就位,同时按照现场技术人员的指导对钻杆角度进行调整。将钻机安放到指定位置后,再进行精心的调平,以免在施工中产生倾斜与移位。
2.1.3 钻进成孔。首根桩施工时,应采用慢速进行运转,确定地层条件可能对钻机造成的影响,并得出钻进参数。钻进时,进尺不能太大,因采用泥浆护壁技术,所以要为护壁提供足够时间,泥浆面的高度不能比护筒的顶部低40cm。提钻过程中,要及时为孔内补充泥浆,以确保泥浆的高度始终达到要求。钻进时经常性检查钻头的实际尺寸,以试钻情况为依据确定钻头规格[2]。
2.1.4 钢筋笼制安。按照设计要求,对箍筋的下料长度与主筋分段长度进行计算,将钢筋调直以后用圆盘进行螺旋箍筋的制作。按照2~3m 的间隔距离将支撑架设置在与中心线对准的位置,然后将预先配置好的主筋放到支撑架上。根据设计要求将箍筋套入主筋并保持垂直,经检查无误后,方可开始焊接。将箍筋和主筋焊接完成后,按照要求的间隔距离将箍筋绕在其上,然后对间隔垫进行点焊加以固定。钢筋笼制作完成后,需在保持平整的地面垫高放置,以免发生变形。在吊放钢筋笼的过程中,必须与孔位对准,并保持垂直。如果遇到阻碍,不可强行下放,在确定原因后及时处理。
2.1.5 水下混凝土灌注。成孔与清孔完成并检查确认合格后,方可开始水下混凝土的灌注施工。在灌注过程中,导管下放长度与孔深必须严格测量,确保导管的底口和孔底之间的距离处于0.3~0.5m 范围内,导管在钻孔中应居中。第一批灌注的混凝土,应使导管埋深达到1m 以上。第一批灌注完成后,不可一次性灌满,以防止气囊产生。在拔管的过程中,应对混凝土的灌注深度予以准确测量,并对导管的埋深进行计算,然后才可开始拔管。一般情况下,导管的埋深应处在2~6m 范围内。为保证桩基底部的质量,需在灌注到设计要求的标高后继续向上灌注0.5~1m[3]。
2.2.1 钢筋制安。钢筋下料应严格按照相关规范与设计要求进行,并在下料之前将钢筋上附着的污物与锈迹清理干净。对于竖向主筋,其连接方式为使用螺纹套筒进行连接,同一个断面中的连接头数量应控制在钢筋总数一半以内。在钢筋焊接与采用套筒进行连接的过程中,接头应错开钢筋直径35 倍的距离,同时不能小于500mm。在钢筋安装过程中,应将设计要求的所有预埋件均设置到位。此外,还要注意接头不能设在加密处与应力相对较大的地方,同时钢筋的端部要在切平以后再进行螺纹加工[4]。
2.2.2 模板安装。对于加工完成的大块钢模,要用砂轮机将其打磨到表面保持光滑,且没有锈迹和毛刺,然后进行试拼,在接缝部位用橡胶皮进行粘贴,并检查确定模板的加工及拼装精度能否达到设计要求。借助全站仪对承台的横纵向中线进行恢复,以承台中心为依据准确放出墩身的边线,同时对接触面进行凿毛,然后冲洗干净。在模板支设之前,要先在承台表面设置钢板,并用砂浆对模板的底部进行密封。将墩身上的钢筋绑扎好后,开始安装模板,并对模板的垂直度与顶面标高进行检查,若不满足要求,应立即调整。用钢尺度模板内尺寸和对角长度进行检查,以免发生扭转和偏位。对于模板的垂直度,应先用线锤进行检查,然后用全站仪复核。
2.2.3 混凝土浇筑。混凝土从出料口自由下落的高度要控制在2m 以内,以免混凝土发生离析,对此大多情况下要设置串筒,在每次浇筑混凝土的过程中,都要保持连续,不能发生中断。对于浇筑施工顺序,按照薄层连续浇筑,避免产生冷缝。混凝土的浇筑必须水平分层,具体的分层厚度按30cm 控制,同时辅以二次振捣,保证混凝土密实度与强度,并将浮浆去除干净,然后予以二次抹压,避免混凝土表面产生收缩裂缝。混凝土的振捣方式采用插入式振捣棒进行振捣,按照快插慢拔的原则施工,以免在混凝土表面产生孔洞。振捣棒插入点应保持均匀,逐个点位均匀移动,防止遗漏,保证振捣均匀。振捣棒的移动距离应比振捣棒的作用半径略大,通常按照30~40cm的范围控制。振捣过程中,振捣棒不能和钢筋与各类预埋构件发生接触与碰撞[5]。
3.1.1 洞口的具体设置位置与边仰坡坡率都要满足图纸的要求,同时将浮石与危石均清理干净,并对坡面进行整修,使其保持平顺。
3.1.2 进洞之前先按照要求做好排水系统施工;洞口排水和路基边坡排水应组成一个完整的系统;在放样线上按照从上到下的顺序对边仰坡进行开挖,注意不可使用大爆破,以此减少对原地层造成的扰动;在开挖过程中应随时对边仰坡进行检查,若发生滑动或开裂,需将坡度放缓,以保证安全[6]。
3.1.3 在开挖进洞过程中,要用钢支撑为开挖面提供可靠支护,但围岩条件较差时,可改用管棚对围岩进行支护,使支撑作业与开挖面紧跟。同时,洞门的端墙和翼墙位置必须准确,使墙面的坡度保持平顺,基础应处在稳固地基。衬砌浇筑应保持均匀和密实,没有蜂窝麻面等缺陷,对背墙进行回填时要在两侧同时进行,并将其分层碾压至密实状态。
3.1.4 砌体应保持坚实和牢固,且表面保持平整,没有垂直通缝。另外,勾缝应保持平顺,以凹缝为宜,且缝宽应保持均匀,没有脱落等问题。
3.1.5 混凝土表面存在的蜂窝麻面积应控制在总面积0.5%以内,且深度应控制在10mm 以内。
3.1.6 沉降缝的位置必须准确,并且保持整齐和垂直。
3.2.1 边墙基础。边墙要设置在满足设计要求同时,保持稳固和坚实。对于偏压与单压明洞,其边墙的基底需在与路线保持垂直的方向上开挖成向内有一定倾斜的斜坡,以此增强基底的抗滑能力。若基础的底部较为松软,则应采取有效措施处理。
3.2.2 衬砌。拱圈衬砌施工应保持连续,在起拱线的下方进行暗挖施工时要在拱圈混凝土实际强度达到要求后,根据现场实际情况采取必要的安全保证措施。另外,沉降缝与施工缝的位置必须准确无误。
3.2.3 防水。在拱圈混凝土实际强度达到要求后,在其背部涂抹一层砂浆,避免钢筋外露,同时在拱背均匀涂抹一层沥青,采用防水卷材进行防水时,其粘贴必须紧密,并保证搭接长度达到100mm 以上。隧道内拱背实际延伸长度应达到0.5m 以上,完成防水施工后还要涂抹一层20mm 厚的水泥砂浆。在拱背进行铺设的隔水层,应使用有良好粘性且没有石块与杂质存在的粘土将其分层夯实,同时和边仰坡之间良好搭接、封闭严密。
3.2.4 回填。拱圈混凝土实际强度达到要求且完成防水施工后,即可对拱背土方进行回填。回填土应保持对称且分层夯实,层厚一般不超过30cm,且两侧填料的高度差要控制在0.5m 以内。对于顶层回填材料,通常使用粘土,拱顶采用人工回填达到1m 以上后,即可使用机械进行施工。
初支应紧跟开挖面进行施作,以有效控制围岩的变形,并缩短围岩直接暴露的时间,保证施工安全。一般情况下大部分隧道都采用新奥法进行导洞与主洞的施工,其特点在于采用喷锚支护的方法承托围岩荷载。基于此,喷锚支护是决定隧道质量重要部分,应严格按照设计要求确定适宜的支护结构,并做好各项检测工作,避免偷工减料。对锚杆提前做好试验,使抗拔力等各项指标都能达到规范与设计提出的要求。另外,在实际的喷锚施工过程中也要对量测和监控给予足够的重视,以此及时提供准确的量测数据,为施工及设计修正等提供可靠的指导。
综上所述,桥梁与隧道施工质量控制的难点还有很多,限于篇幅,以上仅介绍了具有一定代表性的施工质量控制难点和相应的控制对策。事实上,桥梁隧道工程施工中应对所有工序都应予以严格的质量控制,及时发现和解决各类突发问题,从而使施工质量控制充分发挥出预期作用效果,保证工程质量与安全。