王沛然
(雄安新区建设工程质量安全检测服务中心,河北 保定 071700)
如今,桥梁在公路中的占比越来越高,且桥梁上部结构以现浇混凝土结构较为常见,要保证其施工质量,需要严格执行施工方案的技术要求,明确质量控制要点。
木刀沟特大桥中心桩号为K207+380,全桥长1208.5m,桥梁跨径分别为30m和40m,上部结构为30m和40m装配式预应力混凝土T梁,右前夹角75°。下部结构桥台采用肋板式台,桥墩采用柱式墩,基础采用桩基础。
钢筋安装质量检验项目、方法和允许偏差为:①受力钢筋间隔距离:采用钢尺量的方法检查,每个构件需取3个断面,将平均值作为最终检验结果,允许偏差为±10mm;②箍筋与横向水平钢筋间隔距离:连续测量5个间距,将平均值作为最终检验结果,允许偏差为±10mm;③钢筋骨架尺寸:采用钢尺量的方法检查,在两端与中间分别检查1处,允许偏差为:长±10mm,宽、高±5mm;④钢筋保护层厚度:采用钢尺量的方法检查,在模板周围进行,允许偏差为±5mm[1]。
模板安装质量检验项目、方法和允许偏差为:①轴线位置:采用全站仪在横纵轴线上分别测量1点,允许偏差为10mm;②表面平整度:采用靠尺与塞尺检查4处以上,允许偏差为5mm;③模板顶部标高:采用水准仪测量的方法检查,允许偏差为±10mm;④预埋件位置:采用钢尺量的方法检查,允许偏差为3mm;⑤相邻两块模板之间的高低差:采用钢板尺与塞尺量的方法检查,允许偏差为2mm;⑥模板内部尺寸:采用钢尺量的方法检查,允许偏差为5mm;⑦预应力筋孔道位置:采用钢尺量的方法检查,允许偏差为5mm[2]。
现浇梁施工质量检验项目、方法和允许偏差为:①轴线位置:采用全站仪连续测量3点,允许偏差为10mm;②混凝土尺寸:采用靠尺与塞尺检查至少4处,应与设计要求相符;③梁顶面标高:采用水准仪测量,允许偏差为±10mm;④梁高:采用钢尺量的方法检查,允许偏差为+5mm和-10mm;⑤梁顶、底部宽度:采用钢尺量的方法检查,允许偏差为±30mm;⑥梁顶底部、腹板与梁肋厚度:采用钢尺量的方法检查,允许偏差为10mm;⑦梁长:采用钢尺量的方法检查,允许偏差为10mm;⑧横坡:采用水准仪测量的方法检查,与设计要求相符;⑨平整度:采用直尺与塞尺测量的方法检查,允许偏差为8mm[3]。
钢绞线张拉施工质量检验项目、方法和允许偏差为:①断丝与滑丝数量:通过查张拉记录检查确定,要求每束不超过1丝,且每个断面的数量不超过总数1%;②孔道间隔距离:采用钢尺量的方法检查,按总数的30%抽查,每根检查5个点,允许偏差为10mm;③孔道坐标:采用钢尺量的方法检查,按总数的30%抽查,每根检查10个点,梁长方向的允许偏差为30mm,梁高方向的允许偏差为10mm;④张拉应力值:通过查张拉记录检查确定,应与设计要求相符合;⑤张拉伸长率:通过查张拉记录检查确定,允许偏差为±6%[4]。
在模板制作开始前应先认真熟悉图纸,并对结构或构件所有细部的尺寸进行检查核实,对于复杂结构,还应采用放大样的方法确保正确配制,严格按照经批准后的加工图进行模板制作,通过验收确认合格后即可在施工中使用。模板之间的接缝应达到紧密,连接缝采用胶带黏结。当存在缝隙时,应使用107胶将其封堵严密,避免发生漏浆。对底模预拱度进行检查,确定是否满足要求;对模板进行检查,确定是否有符合要求的强度、刚度与稳定性;通过检查确定模板的接缝是否达到紧密,表面是否保持平整;并对腹板和翼缘板实际尺寸进行检查,确认是否牢固[5]。
先对进场的钢筋材料进行试验,经试验确认符合要求后即可开始加工。对于受力钢筋,其焊接方式以双面焊接为宜,焊接长度应达到其直径5倍以上,绑扎与焊接接头的位置应处在受力相对较小的部位,且相邻两个接头之间应错开至少35倍直径。按照图纸的要求在下料厂中进行钢筋下料,然后运输到现场进行绑扎。箱梁结构中有很多预埋波纹管,为避免波纹管遭到破坏,所有焊接作业都要在埋设波纹管之前进行,将波纹管安装完成后尽量不进行焊接,如果普通钢筋和波纹管在位置上有矛盾,则应对钢筋进行移动,使定位钢筋网始终处在准确的位置。在钢筋绑扎开始前,应安排专门的测量人员对模板平面位置与高程进行复测,高程应包含按照支架模板挠度设置的预拱度,经复测确认满足要求后即可开始绑扎作业[6]。
波纹管的设置严格按照图纸进行,同时用定位筋加以固定,将管道安放好以后,应保持平顺,没有折角。对于管道接头,其长度应达到直径的5倍,使用大一个规格的波纹管进行套接,对称旋紧后,用胶带缠紧,以免进浆。如果管道和非预应力筋在位置上存在矛盾,则应以管道为主,对钢筋位置进行适当移动,确保管道所在位置准确无误,注意不可切断主筋。在波纹管端部设置锚垫板,锚垫板应和孔道中心线保持垂直,同时在混凝土浇筑过程中避免发生位移。将波纹管安装到位后,做好端部密封,避免水或其他杂物混入。现场的施工人员与机械设备都不能和管道发生碰撞。在混凝土浇筑施工开始前,认真检查管道,确定是否存在孔洞,接头是否达到牢固和密封,经检查确认无误后,借助空气压缩机进行通风,以清除管道中存在的杂物,确保管道保持通畅[7]。
浇筑按照从两端到中跨同时进行的原则分层实施,通过保持连续推移做到一次性成型,水平方向的分层厚度应控制在30cm以内,上层混凝土要在下层混凝土达到初凝之前浇筑完毕。一般情况下每跨梁连续浇筑时间应控制在6h以内。
为避免在腹板浇筑过程中从底坡角产生反涌,将底板浇筑结束后,应适当停顿或设置挡板。浇筑前做好水平方向分段,对两侧腹板进行对称浇筑。混凝土的振捣方式为附着式振捣与插入式振捣相结合,其中以前者为主,后者为辅。采用后者进行振捣时为垂直点振,注意不可平拉,同时防止漏振和过振。对于振捣的持续时间,以使混凝土达到要求的密实度为准确定和控制。在混凝土入模时,温度应保持在5~25℃范围内。
当采用自由倾落的方法进行浇筑时,要注意下落高度不能超过2m,否则将导致浇筑的混凝土发生离析,且管道口不能直接对准腹板进行浇筑。将顶板浇筑完成后,需对桥面实施压面,使坡度达到顺直且表面平整,如果施工时的昼夜平均气温在5℃以下,或一天中的最低气温在-3℃以下,则要采取有效的保温措施[8]。
预应力筋实际下料长度需采用计算的方法确定,不仅要按照设计要求加上弧线值长度,还应充分考虑千斤顶和工具锚等的工作长度。在钢绞线下料过程中,应使用砂轮机进行切割,不可通过点焊或气焊切割。
在集束绑扎过程中,所有钢绞线束都应保持顺直,不能存在扭曲和打结,通常每1m作为一个段落实施分段绑扎,防止钢绞线产生扭结,或导致各股或各丝力筋受力未能达到均匀,使张拉后的预应力不足或超张拉,进而出现断丝或滑丝。
在钢绞线穿放之前应将孔道中的杂物清理干净,将钢绞线穿入到孔道后应尽快进行张拉,放置时间不能超出48h,若无法尽快张拉,则要采取有效的防锈措施。穿束完成后,还需认真检查波纹管实际情况,当发现破损或不密封的地方时,应及时采取措施加以处理,情况严重时应将其更换,防止混凝土浇筑时产生漏浆,导致管道堵塞,对钢绞线的正常张拉与孔道压浆处理造成影响。在混凝土浇筑过程中,需在浇筑完成的混凝土达到初凝之前安排专人随时对钢束进行拉动,以免由于部分接头产生漏浆导致钢束在管道中固结。
张拉控制应力条件下张拉力筋保持稳定后即可锚固,将预应力筋锚固以后,其外露的长度应达到30mm以上,经检验确认锚固达到要求后,用砂轮机对多余的部分进行切割,同时用不会产生收缩的水泥砂浆对锚头进行密封处理,避免锚头发生漏浆或漏水,完成密封后将残留的浆液清理干净,以确保灌浆通道保持顺畅,且孔道有良好的密封。
将钢绞线张拉完毕并做好封锚后,需在24~36h以内开始孔道压浆,使水泥浆达到饱满和密实。在压浆开始前应用清水对孔道进行冲洗,以此在清除杂物的同时将孔道的内壁适当润湿,以免孔壁由于干燥吸收水分影响浆液的流动性。在冲洗完成后,还可使用压缩空气将管道中存在的积水清理干净。
一般采用高强橡胶管作为压浆管,要求其抗压能力达到2MPa以上,以免在压浆过程中产生破裂,且压浆管的连接应达到牢固,防止脱落。对于曲线孔道,需在其最低处增设压浆口,并在最高处与孔道末端设置排气口,使水泥浆从最低处进入到孔道内,并按照孔道压浆行程对排气孔进行封堵,将所有排气口均封闭严密后,稳压2min以上。
整个压浆过程应保持连续,并做到一次性完成,不能发生中断,为避免压浆过程中发生断电,需在开工前配备好发电机。另外,压浆时使用的浆液应在储浆筒内持续搅动。
如果施工中遇到孔道堵塞,则应使用高压水冲开,然后重新进行压浆,确保浆液达到饱满和密实。正确的压浆顺序为先上后下。
对于集中分布的孔道,应尽可能保证连续压浆,若无法连续压浆,对于后压浆孔道,需在压浆之前使用压力水进行冲洗,使孔道达到通畅。对于压浆使用的管道,其长度通常不能超过30m,否则会使压力大幅增加。从水泥浆搅拌完成到压入到孔道的时间,应控制在40min以内。在水泥浆搅拌和压浆过程中,浆液的温度不能超过35℃,如果施工时的气温或梁结构温度在5℃以下,则不可进行压浆,压浆完成后,要在48h之内确保结构物温度不低于5℃。
为了使压浆达到密实,不仅要满足上述要求,还要保证压浆数量。对于水泥浆净用量,需通过计算确定,具体的计算公式为(孔道截面面积-钢绞线截面面积)×孔道长度。压浆孔的数量与位置都应做好记录,以免遗漏。压浆完成后应对周围进行冲洗,达到干净后对梁端进行凿毛处理,再设置钢筋网和封锚浇筑,待封锚混凝土实际强度达到要求后进行养生。在混凝土浇筑过程中还要做好振捣,使浇筑完成的混凝土达到密实状态,没有蜂窝麻面等缺陷,并且还要和端面达到平齐。
混凝土施工完成后需通过覆盖麻袋、棉毡或海绵进行保湿养护,通过定时洒水确保混凝土结构始终保持湿润,具体的洒水频率以确保混凝土表面达到湿润为准确定。如果施工时的环境相对湿度在60%以下,则应连续洒水养护28d;而如果施工时的环境相对湿度达到60%以上,则连续洒水养护14d即可。在炎热季节进行施工时应在拆模的同时进行覆盖和洒水。如果施工时的环境气温在5℃以下,应采取有效的保温措施,同时不可在混凝土表面洒水。
综上所述,在现浇混凝土公路桥梁施工中,应切实做好质量检查验收与施工质量控制,明确各环节质量控制要点,消除所有质量隐患,避免发生质量问题,保证桥梁整体质量。