薛元仟
(广州市第三市政工程有限公司,广东 广州 510060)
随着市场经济和城市建设事业的蓬勃发展,我国市政工程建设迎来了良好的发展机遇,各种构筑物、电力设施、管线设施建设日益完善,带动区域经济发展的同时,也衍生出更多的质量控制难题。路桥作为其中重要组成部分,在联通城市交通网络、保障社会稳定运营等方面意义重大,施工环节容易受到无关因素的干扰,整体工程量大、涉及专业多,有必要对其技术流程进行审慎把控。
路桥工程是一项涉及道路桥梁勘测、建造及保养的工程项目,大部分工序都需要在室外施工完成,施工过程中极易受到无关因素的干扰。例如,季节因素导致的高温、暴雪、冰冻,或市政供电系统不稳定造成设备损坏、工地停电等,这些因素通常具有不可预知性,预防和应对不当很容易影响工程质量。
市政路桥工程建造环境通常比较复杂,施工规模大、周期长,施工过程中会出现很多不可控因素,如人员、物料不足或建材质量不符合要求等,有些工程项目还会受到交通、用水等条件的制约。同时,梁体、下部结构等分项工程衔接、配合难度也很大,统筹及控制不严很可能会延误施工进度,给工程质量埋下隐患。
市政路桥工程涉及的专业很多,如钢筋、给排水等分项工程对工艺质量要求较高,如果施工环节流程安排不合理、交叉作业组织控制不严,都可能影响工程进度,专业设计、施工不当还会损伤桥梁刚度、耐久性等,给后续的投产使用带来隐患与风险。因此,施工时必须综合现场环境、工艺关系等因素进行统筹处理。
2.1.1 预制箱梁施工
预制箱梁具有环保、便捷的特点,在市政路桥工程中应用极为广泛。在钢筋施工环节要控制好清洁度,先安装底腹板钢筋,确认骨架成型后再加装垫层防护,垫层材质可选择混凝土,多块垫板按照梅花形状分布,相邻垫板间距约为1m。钢筋安装时应根据直径选择合适的连接方式,直径≥12mm时优先采用焊接,双面焊接长度≥5倍直径。模板施工环节通常采用定型装备,先拼装侧模板,然后再吊装内模板,堵头模板安装结束后固定上口,宽度以设计图纸为准。模板内部涂刷脱模剂,底模贴泡沫条防止漏浆。混凝土施工采用对称浇筑方式,角度控制在45°为佳,控制好振捣强度、时间等。浇筑完毕后进行人工整平,留出足够的终凝时间,后期洒水养护时间必须在7d以上。根据温度确定拆模时间,若现场温度≤25℃,应适当延长养护时间,不得少于24h。
2.1.2 盖梁施工
盖梁施工应根据现场实际情况选择合适的操作方案,对地质条件较好、环境比较简单的工程可优先选择自落地支架式施工方案,控制各构件拼装质量、精准计算支架横截面积、调整立柱垂直度等,重点搭接部分长度不得超过1m。注意现场积水可能造成支架变形隐患,必要时连接万能杆改进受力结构。若现场施工荷载较大、施工环境复杂,则可选择埋设托架式施工方案,防止后期出现支架变形等问题,并提前计算钢锭截面积、最大剪力等参数,待墩柱强度达到标准后方可预埋,一般不能低于设计强度的70%。最后,还可以选择抱箍挑架式施工方案,该方案占地面积较小,可满足水上现浇梁施工要求,操作时需计算抱箍重力、摩擦力等参数,考虑桥墩材料光滑度问题,选用粗糙度较高的材料,避免松动挪移问题,螺栓必须拧紧、拧实。抱箍盖梁施工工艺如图1所示。
图1 抱箍盖梁施工工艺
2.1.3 临时支座施工
在市政路桥施工中,经常会出现先简支、后连续的施工组织方式,应根据实际情况选择合适的临时支座类型。其中,硫磺砂浆支座整体性较好,但成本相对高;砖临时支座搭建操作简单,后期拆除也方便,但承压能力较弱,若路桥工程中简支梁>20m,则要避免使用该结构;此外,还有木墩支座、钢套筒支座等。支座组建环节要保证位置准确,采用对称方式布局,避免因受力不均而引起挪移、压碎等问题。随着技术的进步,新型砂箱式临时支座也被引入施工中,其主体部分为密闭容器,内部盛有干燥细砂,操作时将混凝土垫块置于其上搭建起临时支座,所有工序完毕后,打开箱体侧边开口使砂子流出,容器内砂子体积变小,梁体随之下落与永久支座相连接。使用时要注意临时支座的高度,以永久支座为基准,上垫板应高出0.6~1cm。
2.1.4 预应力混凝土施工
现阶段,预应力混凝土施工技术在我国得到了广泛应用,操作环节应保证混凝土质量,合理选用扁锚连接器,避免因偏心受力过大而造成质量问题。混凝土浇筑完毕后留出足够的养护时间,用于张拉的夹片应经过严格复核,同时检查钢绞丝等的质量情况,确保椭圆度、硬度等满足要求。正式施工时的重点是预应力孔道压浆技术,在灌浆前仔细清理波纹管内部,可用高压水枪辅助操作,波纹管宜用金属材质,接头部分另设套管连接,长度大约为30cm,保证密闭和牢固,减少预应力损失。所用浆液可采用普通硅酸盐水泥,强度不低于32.5MPa,可根据季节、温度等因素调整配比,水灰比一般在0.1~0.45之间,泌水率控制在2%~3%之间,不能发生离析,可适当掺入外加剂调节性能,但不能腐蚀管道内壁。
2.2.1 基础施工
基础施工是路桥施工工艺的重要组成部分,常见形式有扩大基础、沉井基础、桩基础等。当现场地质条件较差、持力层埋藏较深时,应优先选择桩基础,以降低地基变形、失稳风险。施工环节要精准测量放样,以中心点为标准设置护桩,一般情况下,外围设4点护桩,加装护筒时顶面应高于施工水位,高差一般控制在2m为佳。钻机施工前检查地面的平整度,钻具要垂直于护筒中心线,灌浆材料推荐黏土+水,先将适量泥浆、黏土块等注入护筒内,再用冲击锥反复冲击,同时注意维持护筒稳定,当钻进深度达到0.5~1m时,暂停下来掏渣,直到泥浆中没有颗粒为止。完成后及时检查和清洁,最后,灌注水下混凝土,拌和物的坍落度控制在180~220mm为佳。
2.2.2 墩台施工
承台施工时要控制好测量放样精度,留出足够厚度的混凝土保护层,并标注主钢筋位置,钢筋入场后进行绑扎工序,确保顶部、接缝等部位准确、牢固。混凝土施工环节要考虑离析风险,当材料下落高度>2m时,应借助导管、溜槽等装置辅助操作,模板内部混凝土厚度以设计图纸为准,振捣时间不要超过20s,观察其表面平坦且没有下沉、冒泡趋势后方可停止,避免出现蜂窝、麻面等情况。在修建圆形墩、方形墩时,有时采用拼装式模板,可结合现场吊装能力进行施工组织优化,分组拼装交叉作业,以加快施工进度。当其应用于高墩台时,还应采用分层支撑、浇筑的方式,第一层浇筑完成后预埋支承螺栓,为下一层的安装浇筑施工奠定基础。若现场采用轻型墩台,且满足沉降缝设置要求时,应在缝内适当填充材料,填充物必须具有弹性、防水性能,沥青麻絮是较好的选择。
2.3.1 过渡段设计
过渡段在路桥工程中起着重要的连接作用,它能有效提升桥涵、通道等构造的整体性能,而不均匀沉降是该部位一种比较常见、多发的病害,出现诱因较为复杂,如搭接设计不当、压实度不达标、雨水侵蚀等,如果不及时处理,极易发生颠簸、跳车等问题,因此,实践环节要合理优化设计方案。其中,桥头设搭接板效果良好,为很多市政工程所青睐。操作时需提前制作钢筋混凝土板,将其两端分别支承于枕梁、桥台之上,可采用水平方式设置,也可倾斜一定角度设置。近年来,由于技术的进步,楔型柔性搭接板的优良性能得到了人们的重视,在使用中遵循上密下疏的原则,相邻两个构件之间的间距保持1~2m,用直径10~12mm的防腐锚钉固定,如图2所示。
图2 柔性搭板锚固方式
2.3.2 填筑施工
过渡段施工环节还要注意填筑施工情况,结合现场检测技术控制平整度,防止因内部结构塌陷等造成沉降。材料选择时要遵循因地制宜原则,在条件允许的情况下优先选择排水好、易压实的材料,如石灰、水泥等,压实环节严格控制工艺技术,提前进行松铺厚度试验、压实次数试验等,每层压实厚度限制在15cm以内,同时,采用小型压实机辅助操作,避免损伤桥台。
2.3.3 土木格栅施工
土工格栅属于合成材料,常用于公路软土地基施工,具有排水、加固等功能,在路桥过渡段中应用这种结构可起到良好的荷载扩散作用,其原理非常简单,土工格栅两端分别被固定在跳台、台背上,当车辆荷载作用于其上时,格栅依靠自身的高强度和高弹性特性,对荷载进行传递,分层扩散,从而防止沉降。施工环节必须按照分层方案组织开展,根据实际情况确定铺设长度,上部层间隔应控制在75cm左右,下部层间隔则控制在100cm,若工程现场情况较为特殊,跳台、线路为斜交关系,则格栅铺设同样要进行角度调整,与线路平行为佳。铺设完毕,先固定桥台一侧材料,用膨胀螺钉加固,然后用带钩横梁对其进行张拉操作,合理控制张紧力,以伸长率2%~4%为佳,最后用U型钉固定即可。
排水体系是路面质量防护的重要保障,良好的排水性能可减少水体渗入量,降低内部钢筋腐蚀几率,避免混凝土膨胀引起的开裂等病害,施工环节要高度重视排水体系。在管沟开挖环节,提前摸清市政管线分布情况,最好采用机械+人工的方式配合开挖,控制放坡系数,沟槽排水时谨防渗漏,可在明渠两侧设置集水坑,利用泥浆泵等设备定期抽排。管道直埋前应进行外观检查和复核,确保保温层良好,采用分段形式进行焊接,每段长度控制在25~35m为佳,试压后及时进行焊口防腐处理。如果需要架空管道施工,则应提前确定支架位置,在地面上方组装管道部分,全部吊装完成后方可进行焊接操作,管道之间的连接焊缝比较脆弱,应与支架部分空开约200mm的距离,防止因受力不当造成渗漏,施工完毕后按要求进行闭水试验。
综上所述,市政路桥工程直接影响城市道路网络的完整性和平顺性,决定着区域居民出行的安全性和舒适性。施工环节要正视其重要地位,明确其工程总量大、涉及专业多、质量要求高等特点,提前树立风险控制意识,控制好预制梁体拼装误差,选用适合的工艺开展盖梁施工。下部结构施工环节则要做好勘测工作,严格控制钢筋埋设误差,并根据现场实际情况选择合适的过渡段规格,以保证路桥安全运行。