邵骏凯
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城市交通运输发展的好与坏,直接影响了城市经济发展速度,从某种意义上讲,交通运输业发展是城市经济发展的重要基础。而作为城市交通运输发展的一个重要组成部分,市政桥梁建设在保障行车安全和通行效率方面发挥了积极作用,高质量的桥梁建设对提高交通运输实效性有着重要促进。因此,如何通过切实可行的施工方案,借助先进性的施工技术来提升市政桥梁工程建设质量,便成为大家十分关注的问题。
预应力桥梁施工包括三个主要阶段,一是预制梁场的建设,二是预制梁板的生产,三是桥面系施工。
对于大型市政桥梁工程建设来说,建设预制梁场是预应力桥梁施工的重要组成部分,也是生产高质量梁板的一个重要前提,要求梁场设施齐全,梁场布置科学合理。一般性的梁场主要由三个区域组成,分别是钢筋加工制造区域、梁板生产区域,以及存梁基本区域。在相应设施和设备的支持下,合理规划各区域作业不仅能够形成有效的流水作业面,更能帮助施工单位和企业节约施工成本。
预制梁板生产是梁场建设后的一个作业阶段,在该阶段中,在有效期间内尽可能多的生产高质量梁板是任何一项市政桥梁建设的主要任务,但首先需要对各施工要点和所使用的施工技术进行详细分析,以便制定出科学的生产计划和清晰的生产思路[1]。结合工程实际,钢筋、混凝土和预应力施工是三道重要的梁板生产工序,为防止不必要的失误发生,在保证施工进度的前提下需要依照预定规划,以及一系列相关标准进行施工,同时,现场管理人员需要对这些重点工序的每一处施工环节都给予严格监督。比如,在梁板架设之前,需要对各型号梁板进行回弹试验,对同条件养护试块进行强度评定,对梁板进行静载试验,保证其能够满足实际承载力要求。
若要组成一个完整的桥梁上构体系,不仅需要对隔板进行严格修整,以及做好湿接缝预埋件工作,还要能够在顺利完成上述操作基础上做好除锈工作,其目的是保证表面洁净。另外,需要对每相邻两隔板间进行焊接处理,以使它们能够稳固连接在一起,之后再进行模板安装和混凝土浇筑。当所有的隔板连接完毕之后,对连续段顶板负弯矩进行预应力施工。当预制梁顶板负弯矩预应力张拉、压浆施工完成之后,箱梁各主体相互连接体系完成,预制梁板由单独的预应力钢筋混凝土结构成为一个整体框架预应力桥梁上部构造体系。
混凝土是整个市政桥梁预制梁板生产施工需要用到的重要材料,从某种程度上讲,混凝土质量的好坏将会直接影响预制梁板质量的好坏[2]。关于混凝土质量控制,我们需要从多个方面出发来去实施,包括对混凝土进行必要养护,对混凝土进行充分振捣,对混凝土进行合理浇筑,对混凝土原材料使用和配合比设计进行严格把控,以及整个过程中所用到的拌制工艺。需要指出的是,在一般性市政桥梁建设中,对原材料质量的把控通过会借鉴成熟的工程经验,而在进行配合比设计时,则需要根据具体工程建设需求和相关标准来进行设计,其中也包括对外掺剂的使用。混凝土配合比的确定,需要结合实际施工耐久性和设计强度,以及原材料品质。
在混凝土拌制过程中,拌合站不可缺少的设备,使用时需要严格依照混凝土配合比要求来选择拌制方式。另外,拌制速度与混凝土浇筑速度也是不可忽视的一个细节,尽可能保证二者一致,这对提高梁板成型率有重要帮助[3]。在进行浇筑时,需要严格把控好浇筑顺序,一般按照由低到高的顺序来进行浇筑,即先对底板进行浇筑,然后是腹板,最后是顶板;在横向上,需要依照从中间向两端,再向中间的顺序进行浇筑。浇筑过程切忌反复操作,要保证一次成型,否则很难收获到较好的浇筑效果。在振捣方面,对腹板混凝土和底板混凝土的振捣,需要使用振动梁、附着式振动器以及插入式振动棒等方式,并尽可能避免蜂窝麻面的出现。
模板制作是市政桥梁预制梁板施工的一项主要内容,也是基础内容,它包括端模和内芯模,侧模和底模等几个部分,结合实际工程经验[4],若想在整个操作过程中使梁板浇筑质量得到保证,则需要选择整体式钢模板,同时还要对浇筑程度进行严格控制,这样做可以最大限度保证模板变形被控制在合理范围内,保证其稳定性、刚度和强度符合施工要求。另外,由于当前市政桥梁工程建设规模较大,很难保证预制梁板会集中出现在同一结构处,当被分散在各个不同位置和结构处时,受梁体应用性质和特点影响,预埋件位置和设计尺寸必然存在很大不同。因此,模板制作需要保证不同预留孔洞位置的准确性,同时还要尽可能被使用的模板可以重复利用。
从稳定性的角度讲,预制梁板预应力桥梁要比其他形式桥梁更好,因此它能够承受更大的张力和拉力。在具体施工中,为了尽可能保证施工安全和有效性,首先需要对钢绞线的性能进行严格测试,以测试结果为依据来选择合适的材料。另外,编束、编号等施工细节也需要注意,保证施工行为内容与资料存储内容一致。钢束张拉采用张拉力与伸长量双控的原则,当预应力钢束达到张拉控制吨位时,实际伸长值与理论伸长值的误差不得超过±6%。预应力张拉做到:“三同心、两同步、三控制”即:预留孔道、锚具、千斤顶三者同心;同时达到同一荷载值,不同步率控制在10%以内;控制好油表读数,钢绞线伸长量、持荷时间。
某市政地面桥桥跨长度为36米,桥孔数量为3,且长度为(10+16+10)m,混凝土空心梁板数量为60块,中板数量为54块,边板数量为6块。桥面由三部分组成:栏杆、人行道、车行道,其中,栏杆宽度为0.6m,人行道宽度为5.4,车行道宽度为20.0m,桥面总宽度为26m。
3.2.1规则和内容
本市政桥梁项目建设需从施工技术和施工管理两方面出发来对施工实际进行明确分工,相应规则、制度、要求也需要结合工程建设实际来进行划定。既要明确施工责任范围,又要施工职责范围,综合方案目标、设备设施、人员素质、技术能力等多方面来突出相应施工环节的保障措施。
考虑到工程项目复杂程度,需要在整个工期内严格技术交底,包括施工前的图纸会审,需要后续施工参与人员明确图纸设计意图和标准,尽可能在施工开始前解决掉全部疑问和疑虑。施工前具体准备工作应包括:施工组织设计和施工方案,实际分工与操作细则,工序工艺和质量技术,工程质量和工期目标,施工安全文明与施工责任等。
3.2.2极具设备调试标定
为确保工程项目建设的连续性和施工完整性,需要在正式施工开始前对全部施工所用的机具和设备进行调试、标定、检测和保养,保证具有足够的替换能力。
3.2.3材料验收
对于主要施工材料,如钢材、水泥、砂石料、钢绞线等,必须进行场后检查复试,既要保证所用材料符合国家标准,又要保证其满足设计要求在实际施工中可用。
3.2.4应力钢材加工
主要包括两个方面,首先是必须使用切断机或砂轮锯来切断钢绞线,禁止使用电弧;然后为避免钢绞线出现相互缠绞,需要在编束时先理顺再绑扎。
3.2.5模板制作
堵头、内、外均采用钢模,形式对外模具体要求如下:
(1)模板焊制完成后,需对不合格部位进行修正,拼接误差保证在可接受范围,如表1。
表1 整体拼接允许偏差
(2)模板接缝均应镶嵌封条,这样有助于保证较好凹型效果,防止漏浆。
(3)在进行模板拆除时,需要注意拆除时间,需在混凝土初凝后进行拆除,同时还需要参考施工规范强度;在对非承重侧模进行拆除时,需要关注混凝土强度与表面及棱角间的关系,要在不损坏的前提下进行拆除,强度要求不低于2.5MPa。另外,去除灰浆与污垢是模板拆除后必须要做的工作,对于损坏的模板要及时进行维修,以使其能够继续使用。
3.2.6梁体钢筋加工及绑扎和安装
(1)桥梁梁体混凝土按照C50来进行设计,水泥为普通硅酸盐42.5级别,碎石粒直径范围在0.5-2.0之间,针片状软弱颗粒含量保持在10%以内,含泥量保持在1%以内。砂采用中等粗度,细度模数保持在2.3以上。预制场采用50型强制式搅拌机进行空心板混凝土预制。
(2)在预埋件处理方面,结合前文施工要点分析,需要保证预埋件安置位置足够准确,且保证数量齐全。
(3)在铁皮波纹管预埋过程中,保证其具有一定强度,保证管壁严密且不易变形,对于应预留的压浆及排气孔,需要保证其位置精确。
(4)由于本次工程采用的振捣方式是混凝土振捣式,因此需要借助附着式高频振动器进行振捣。振捣前,需对模板和管道,以及锚板进行反复检查和确认,如发现问题需及时进行修正,其目的是防止漏浆现象发生。为确保锚垫板下砼质量,需要针对锚下混凝土钢筋密集的问题采取有效振捣措施,比如选用较小规格的振动棒配合振捣,一般为Φ40mm。
(5)在使用拌合站的混凝土,拌制完成到入模这段时间不得超过一个小时。在对混凝进行振捣时,需保证混凝土密实度足够大,以不下沉,不出气泡为标准,这可以使梁体表面更加光滑。
(6)预应力混凝土浇筑方法遵循了纵向的由下至上,以及横向的由中间向两端,再向中间的浇筑原则,同时及时检查了预制件位置。
(7)对梁体混凝土要求见表2。
表2 梁体混凝土要求
近些年,市政桥梁工程项目逐渐增多,这与我国人民日益增长的出行需求密切相关。与其他桥梁相比,预制梁板预应力桥梁受到更多青睐,因为该类型桥梁稳定性较好,且不需要施工方投入过多成本。但需要指出的是,若仅仅从经济角度出发来择取桥梁类型,且这种择取思路一旦广泛传播开来,依照我国人民固有的思维方式和思想观念,势必会对工程质量造成影响。实际工程建设中,保证施工质量是一方面,更多需要从应用创新与技术创新角度出发来探寻更多、更优质、更高效的桥梁建设方法,以形成一个百花齐放的局面。在激烈的相互竞争中,桥梁质量将会得到很大提升,人们的行车安全也将得到保障。