摘要:在当今日益繁荣的经济发展中,交通行业越来越受到重视,因此公路和桥梁项目得到了快速发展,以满足中国经济增长的需要。这就要求我们改进施工技术,确保施工质量。目前,我国公路桥梁工程质量参差不齐。如果项目质量有问题,将造成重大伤亡和巨大损失。因此,为了确保工程的顺利施工,如果工程质量达到标准,施工技术需要改进,发挥桥梁工程施工过程各个环节的安全与质量保证体系的作用,进行全面的安全与质量控制。
关键词:公路桥梁梁板;施工技术;质量;管理
导言:公路桥梁,是现代城市发展的重要标志之一。通过公路桥梁,各个城市之间实现了有效的连接,并促进了地区经济的快速发展,是提高人们生活水平、促进国家经济发展的有力保障。然而,在公路桥梁的发展过程中,质量问题尤为严重,必须要给以足够的重视和管理。要彻底改变这一现状,就必须加强对公路桥梁施工的管理。
1、公路桥梁施工管理概述
1.1 公路桥梁施工管理的重要性
1.1.1 可有效提高施工企业管理能力
目前,公路桥梁施工企业面临着越来越多的竞争,施工企业的施工质量直接关系到施工企业的经济效益。施工企业的施工质量来自于施工的有效管理。因此,只有加强公路桥梁工程的施工管理,施工企业才能保证工程质量,从而为企业赢得经济效益,增强竞争力。另一方面,在具体管理过程中,企业也在一定程度上积累了一定的经验,也在一定程度上提高了施工企业的实力。
1.1.2有助于提高城市居民生活水平
公路桥梁是人们出行必不可少的,特别是随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,人们对公路桥梁的要求越来越高。这就要求加强公路桥梁的建设管理,提高公路桥梁的质量,以满足人们的出行需求,促进社会经济发展。
1.1.3有助于确保公路桥梁工程的质量
基于公路桥梁施工的复杂性以及混凝土施工过程中自然环境和地形环境的影响,混凝土施工的技术要求相对较高。在混凝土施工中,一旦忽视有效管理,就会出现各种错误,影响工程的施工质量。因此,必须要加强公路桥梁施工管理,以满足人们对公路桥梁的高质量要求,有效避免“豆腐渣”工程以保证工程的质量。
1.2 公路桥梁梁板施工管理内容
与其它施工工程相比较,公路桥梁施工相对复杂,桥梁施工中梁板的施工难度大、技术含量高,对质量要求更高。桥梁建成后车辆长期在桥板上行驶,动载、静载都有,再加上车辆超载情况普遍存在,对桥梁梁板承载力要求更高,纵观中外桥梁出现事故的情况,绝大部分均与梁板断裂有关,因此确保梁板的的质量是减少桥梁事故必由之路。
基于公路桥梁施工的复杂性,在具体的施工过程中,必须要通过有效的管理,才能保证整个工程施工能够有计划、有序的展开,从而保证工程的工期和质量。否则,一旦疏忽了施工管理,任何一个环节出现问题,都会对工程质量产生重要的影响。
公路桥梁梁板施工管理所涉及的内容比较多,主要涵盖了施工的前期准备、施工具体过程、竣工,以及后期维护等全部环节。在具体的管理过程中,现场管理、资源配置、生产协调、成本、施工进度等环节是管理的重中之重,只有在每个环节都加强管理,才能从根本上保证公路桥梁梁板的质量。
2、公路桥梁梁板结构主要形式及质量控制
道路桥梁根据桥梁跨度不同空心板、箱梁、T梁、现浇梁板等四种结构形式。为了确保工程质量,一般采用在预制场统一预制然后运到现场安装的工艺,一下是对最常用的箱梁施工进行阐述。
2.1 前期准备
前期首先对预制梁的台(底)座进行验收,底座底部一般采用打预应力管桩进行地基处理,上部浇筑钢筋混凝土,顶部铺设6mm钢板,保证有足够的强度和刚度,应满足张拉后的承压要求,不得发生沉降、变形和开裂现象。其次要严格把好预制梁的模板进场关,对钢板厚度小于6mm、结构强度、刚度、材质、平整度、光洁度、尺寸等不符合设计要求的模板不予入场。最后要严把材料关,对施工过程中使用的砂、碎石、水泥、外加剂、钢材、钢绞线、锚夹具、波纹管钢绞线等主要材料现场取样送有有资质的检测单位检测,合格后方允许使用。
2.2 过程控制
2.2.1钢筋绑扎质量控制
钢筋骨架胎膜上绑扎钢筋笼,钢筋直径小于12mm时,采用绑扎搭接,搭接长度不小于30d,直径大于12mm时,采用双面搭接焊,双面搭接焊长度不小于5d,焊缝饱满,焊接的操作工技术过硬,且持证上岗,确保焊接质量。钢筋绑扎应符合下列规定:a.钢筋间距、顺直度满足要求,必要时要挂线施工。b.绑扎点频率满足要求,构件拐弯处必须全部绑扎。c.绑扎钢筋的扎丝头不应进入砼保护层内。
底板及腹板钢筋在胎膜上绑扎
顶板钢筋在胎膜上集中绑扎
2.2.2、安装保护层垫块
为保证保护层厚度,在钢筋与模板之间要绑扎砼垫块。预制箱梁净保护层为2cm,因此采用半径2cm高强砼垫块。腹板垫块穿挂在纵向水平钢筋上,底板及顶板垫块要绑扎牢固,并相互错开,间距50cm,呈梅花形布置。底板以每平米不少于6个进行安装,侧模以每平米不少于4个进行安装确保钢筋保护层满足要求。
腹板保护层垫块
2.2.3、预应力管道的安装
底腹板钢筋绑扎完成后,再焊接波纹管定位钢筋,根据设计图纸给出的预应力钢束几何特征点坐标,计算直线段每80cm处,曲线段每50cm处波纹管竖向坐标,量出相应点的高度,标在梁肋箍筋上,将波纹管定位钢筋焊接在箍筋上,待定位筋位置检查合格后,穿波纹管。
①安装时,波纹方向与穿束方向一致,穿入前应首先检查定位钢筋网片的坐标是否合格,合格后方可穿入波纹管,穿入时应旋转推进不得直接推进,以防在波纹管安装时被划破。严格按照设计图纸中提供的波纹管定位坐标定位,纵、横坐标定位应用φ8钢筋焊接成“井”字型定位架,并按规定位置点焊在钢筋骨架的非受力钢筋上,孔道定位误差应小于8mm,施工按直线段每80cm设置一组,曲线段每50cm设置一组,以避免在浇筑砼时管道移位。
②波纹管接长采用大一号的波纹管套接,套接长度为外径的5-7倍,约30cm长左右。接长处用胶带缠平,连接前应将接头处的皱皮压平、压顺,波纹管若有破口,应用胶带将破口处封闭。
③波纹管要穿锚垫板而过,并露出约10cm,以保证钢绞线在锚垫板孔道内自由散开,以防钢绞线在端部产生交叉现象,波纹管与锚垫板连接处也应用胶带缠牢,其缝隙用泡沫胶塞紧。
为了确保孔道畅通,应采取以下措施:
1)在波纹管附近焊接钢筋时,对波纹管应加以防护。
2)混凝土振捣人员应熟悉孔道位置,严禁振捣棒与波纹管接触,以免孔壁受伤,造成漏浆。
3)为防止波纹管在砼浇注过程中进浆和变形,在波纹管中设置塑料管作为撑管,浇注砼前插入到波纹管中,浇注完成即可拔除。
4)波纹管管道的检查先用肉眼观察管道圆弧是否平顺,再检查坐标,保证管道坐标的正确,减少管道摩阻。
波纹管井形定位架
2.2.4、钢筋骨架吊装
钢筋及波纹管安装完成经监理工程师验收合格后,根据预先在台座上标出的起点、中点、终点位置整体吊装至25m箱梁台座上,钢筋笼吊运前,需将台座底模清洗干净,清除铁锈,并涂刷脱模剂。
台座底模清洗
钢筋骨架吊装安放时要控制好其位置,并做好固定措施,防止骨架移位,钢筋骨架调整完毕,检查砼垫块的位置,偏位的需调整。
2.2.5、侧模安装
箱梁的模板采用定型钢模板,芯模采用组合钢模。钢模进场后要进行试拼,对钢模拼装后的整体平整度、线形、结构尺寸均应满足规范和施工的要求。
侧模安装前,先将钢模内侧面清扫干净、除锈,均匀地涂抹脱模剂,安装止浆胶带。模板安装时用水平尺控制模板的垂直度,保证模板位置准确。模板连接使用高强螺栓。模板底座使用对拉杆进行对拉,控制模板的偏位,模板安装时相邻模板之间不能有错台。模板安装完毕后,检验模板位置及稳定性。
模板连接处安装止浆胶带
清洗干净并涂刷脱模剂的侧模和底模
侧模安装完毕后再安装端头模板,端头模板安装要保证预留钢筋能从模上眼孔顺利穿出模外,预应力张拉锚垫板安装在端头模上,封模时应注意锚面与钢束要垂直,同时要避免槽口钢筋与张拉端锚具相冲突,如有冲突要遵循普通钢筋避让预应力筋的原则,使张拉端部锚垫板有足够的安装空间。浇筑前用棉纱或海绵块堵塞锚垫板端口和压浆孔、排气孔,防止混凝土施工时水泥浆堵塞孔道。
安装完毕,检查整片梁模的竖直度、线形及净空尺寸,在满足要求的条件下,进行顶板上梳形板的安装,紧固模板上下拉杆及插打底部楔子,使模板支撑稳定牢固。
2.2.6、芯模安装
芯模的安装在底腹板钢筋、波纹管安装、预埋件安装完毕之后进行,芯模安装时,在外先拼装成整节,再整体吊装。
为保证箱梁内模位置准确,在两侧腹板内对应每段内模应设置两根内模定位钢筋,该定位钢筋应与腹板内钢筋点焊,芯模的支点在底板焊定位筋即可,定位筋采用φ16的钢筋,定位应准确牢固。
芯模清洗干净并涂刷脱模剂
2.2.7、顶板钢筋的绑扎与安装
顶板钢筋在加工场地加工成半成品,转运至现场胎膜上进行绑扎,绑扎要求同底腹板钢筋加工及安装。顶板钢筋安装完毕后,安装顶板预应力管道,安装要求同底腹板预应力管道安装。安装完成后,检查整体尺寸和平面位置,自检合格后,报请监理工程师验收。验收合格后再吊运至安装。
顶板钢筋安装完毕后,安装顶板保护层垫块,设计净保护层为2cm,顶板保护层垫块规格和安装密度同底腹板。
2.2.8.、混凝土浇筑
混凝土浇筑前需在顶板上安装防止芯模上浮的压模架,压模架每2m一道,两端与地下锚栓连接拉紧。
混凝土在拌和站集中拌制,水平运输采用混凝土运输车,龙门吊配合料斗入模,料斗放料口距箱梁顶30cm,分层布料振实。
钢筋、模板和预埋件安装完毕,经监理工程师检查验收后方可进行混凝土的浇筑施工。梁体混凝土一般应分段、分层,一次整体浇筑成型,以插入式振捣为主,附着式高频振动器振捣为辅。
在箱梁的外模上每隔1.5米安置了一个附着式高频振动器,要注意在浇筑砼时,高频振动器应对称使用,即两边同时使用,同时还要注意振动的时间,防止过振及欠振。
附着式振动器要集中控制,浇筑什么部位振捣什么部位,严禁空振模板;振动时间以混凝土停止下沉、不冒气泡、不泛浆、表面平坦为准。特别注意的是梁端头等钢筋较密及角隅处的混凝土的浇筑的密实性,防止出现空洞和蜂窝麻面现象。
混凝土浇筑完毕后,及时对顶板部分进行收面压光,待混凝土初凝后进行顶板拉毛。
2.2.9、模板拆除与养生
混凝土强度达到2.5Mpa后,进行内模、端头模及负弯矩槽口模板的拆除。拆外模时,首先拆除端头模板及隔板堵头模板,然后松开对拉螺杆和两边支撑,拆除两边侧模,在拆除、起吊等作业时应防止模板发生塑性变形。
1、脱模后及时将梁板端头、横隔板、湿接缝等与现浇砼连接处的砼表面凿毛、冲洗,以保证新老砼的结合。
端头砼凿毛
2、脱模后对梁按要求编号,便于架梁时方便识别梁体。
3、模板拆完后,及时对梁板进行养护,顶板采取覆盖养护布经常洒水的措施,腹板采用喷淋养护方法,内腔采用蓄水养护的方法,养护时间不少于7天。
4、模板拆除后,及时对梁板外露的钢筋采取防护措施,涂刷上一层水泥浆,防止钢筋锈蚀。
模板拆除后对梁板编号及对外露钢筋采取防护措施
2.2.10、预应力张拉
梁体砼强度达到设计的95%,且龄期不少14天时,方可进行穿束张拉。
穿束前先清理锚垫板管道内混凝土残渣,疏通压浆口;用空压机吹风等方法清理孔道内的污物和积水,以确保孔道畅通。穿束时钢绞线从一端穿入孔道,钢绞线在孔道两头伸出的长度要按图纸的要求预留,保证张拉工作长度。
钢绞线下料时采用砂轮锯切割,禁止采用电、气焊切割。下料好的钢绞线应梳理分根、编束,使钢绞线顺直,不扭转。
采用人工慢慢推进穿束,禁止以扭转的方式穿束。穿束完毕,安装工作锚板和夹片,安装夹片时,应使夹片外露长度基本一致。
设置的张拉安全挡板
2.2.11、压浆
在张拉完后48h内需完成压浆工作,压浆采用活塞式可连续作业的压浆泵。
张拉完毕后用砂浆将张拉两端夹片进行封堵,封堵要严密,不得漏气,以防漏浆。压浆前,检查封锚砂浆强度,强度不够,不得进行压浆工作。
管道压浆前,先用清水对管道进行预压清洗、润湿,同时检查管道内是否畅通。
压浆口采用阀门控制,待出浆口冒出水泥浆颜色与搅拌桶内一致时,关闭阀门。静置2分钟后,补压2分钟,补压强度不高于0.7MPa。然后关闭压浆口阀门,压注下一孔道。
水泥浆应严格按配合比设计配制,施工时不得加水增加流动度。水泥浆在压注过程中应连续搅拌,已拌制的水泥浆应在40min内用完。
每个孔道的压浆作业必须一次完成,不得中途停顿,如因故障而使压浆作业中断,而停顿又超过20分钟,则需用清水将已灌入孔道内的水泥浆全部冲去,然后再重新压浆。
压浆料采用专用压浆剂,水胶比0.28,稠度控制在10—18s之间。
数控压浆机
2.2..12、安装堵头板与封锚
1)钢绞线切除必须用砂轮切割机,严禁使用电弧焊。其保留长度不应小于30mm,且不小于1.5倍钢绞线直径。
2)封锚仅设置在非连续端的梁端。按图纸设计要求绑扎钢筋后支立模板、浇注混凝土,注意保证模板垂直度,满足箱梁长度要求及伸缩缝安装空间。
3)堵头板仅设置在箱梁连续端。按图纸设计预制堵头板,然后将堵头板放入梁体内,用水泥砂浆填缝。
2.2..13、负弯矩束张拉施工工艺
a、张拉采用智能张拉机械,两端同时对称张拉。
b、张拉前先清理端头,再套上锚夹具使千斤顶的张拉作用线与孔道中心线重合。张拉采用双控法即应力控制、伸长量校核的方法进行控制。通过与实际伸长值进行对照分析,确认计算伸长值的精度,作为施工控制的依据;并进行实际伸长值的检测,若偏差在理论伸长值的-6%~+6%区间,则继续张拉,否则应立即停止张拉,分析查明原因予以调整后,才能继续。
c、锚具,顶楔器的千斤顶的安装顺序:安装工作锚环→安装工作锚夹片→安装千斤顶。
d、预应力钢绞线采用两端张拉,张拉程序为:0→初应力(10%σcon)→2倍初应力(20%σcon)→103%σcon(持续5分钟锚固)超张拉的3%σcon为锚圈口预应力损失。
e、实际伸长值计算:
张拉前初应力σ。以此做为测量伸长值的起点,伸长值可直接量取千斤顶活塞的伸出量。从初应力10%σcon,再张拉到20%σcon。测量活塞伸长量,之后张拉到103%σcon(控制张拉力)再量活塞伸长量,将每次量测的活塞伸长值记录下来。
钢绞线实际伸长值等于时10%σcon~103%σcon活塞伸出量加上10%σcon~20%σcon的伸长值扣除钢筋回缩和锚具变形量。
即△L’=L2-L1+L3-L1-L0
式中:
△L’――钢绞线实际伸长值
L3――103%σcon时活塞伸长量。
L2――20%σcon时活塞伸长量
L1――10%σcon时活塞伸长量
L0――钢筋回缩和锚具变形量,取6mm。
当理论伸长值与实际伸长值之差超过6%时应停止张拉,查找原因,首先要检查张拉设备、压力表、读数是否与张拉力相符,其次要重新验算理论计算伸长值是否正确。
f、注意事项
张拉时,操作人员不得立于千斤顶后,也不得触摸千斤顶,记录人员要观测混凝土结构情况,张拉人员注意观测压力表读数有无异常摆动,注意观察结构及倾听钢绞线、千斤顶有无异常声音,如有,应马上卸荷为零,认真分析,查明原因后,方可继续张拉。
预应力钢绞线每个断面的断丝率不得大于该断面钢丝总数的1%,不得允许整根钢绞线被拉断。
3、梁板预制过程中容易出现质量通病及对策
1、存在的问题
1)钢筋骨架吊运至台座安装好后,波纹管定位坐标不准确;
2)拆模后梁板边角有破损现象;
3)梁板腹板砼表面有少许颜色不一致现象;
4)梁板端部出现混凝土疏松现象,石子较多,石子间存在空隙的现象;
5)梁板预应力张拉力不满足±5%要求;
2、针对以上问题,改进措施或方法:
1)原因分析:钢筋骨架胎膜采用直径为12的钢筋制作而成,刚度较小,骨架产生变形,坐标定位不准确,自检不及时、不彻底,未能及时发现错误;
改进措施:采用角钢重新制作钢筋骨架胎膜,角钢刚度较高;选定经验丰富技术过硬的固定人员施工波纹管坐标定位,施工前,项目部技术人员向其交底波纹管坐标,定位完成后,及时自检,确保无误后,方可吊运安装。
2)原因分析:拆模时间过早,强度未到即开始拆模;起吊模板时未注意,模板碰触梁板导致损坏;
改进措施:混凝土完成初凝后,砼强度达到2.5MPa时才可以拆模;起吊模板时,安排人员指挥起吊操作人员,起吊速度不宜过快,防止碰触梁板。
3)原因分析:砼和易性不良;振捣时间不一致,或存在漏振、过振现象;
改进措施:浇筑前检查砂石的含水量,合理调节水的掺量,控制砼的坍落度在10cm-16cm;安排专人负责指挥振捣,特别是高频振动器要俩边同时开启或关闭,合理控制振捣时间,防止漏振和过振。
4)原因分析:混凝土拌合时,计量不准确,未按设计配合比配料,或在上料时,料仓发生串料现象,搅拌时间不够,未搅拌均匀,导致混凝土和易性差,梁板端头钢筋较密,构造物较多,砼石子粒径较大,导致砼离析;
改进措施:选用粒径较小的碎石,严格控制混凝土配合比,经常检查,做到计量准确,按设计配合比配料;上料时要求上料人员严禁将不同料洒到同个料仓;浇筑时砼分层下料,分层振捣,防止漏振。
5)原因分析:混凝土强度在没有达到设计强度95%情况下开始张拉造成预应力损失;钢绞线在穿束过程中出现交叉情况;钢绞线回缩没有二次张拉导致预应力损失;混凝土浇筑过程中有水泥浆流入波纹管中;混凝土强度浇筑过程中,梁端模板不密实,造成锚端混凝土松散,强度不够,张拉时锚垫板出现收缩。
改进措施:严格控制混凝土配合比及施工质量,确保混凝土浇筑的连续性,同时要确保振捣质量,防止漏振、过振、模板漏浆情况发生;控制好张拉时间,未到设计强度的95%不得开始张拉;施加预应力应采用张拉力与引伸量双控;第一次张拉后停顿5小时左右对张拉力进行检测,张拉力不够需二次张拉;施工时严格控制梳编穿束工艺,以防索力不均,并保证限位板、千斤顶、工具锚板同轴;当出现锚定板回缩、锚端混凝土开裂情况需废除该片梁板。
4、结束语
综上所述,公路桥梁梁板施工是一项复杂性的工程,在具体的施工过程中,对技术性要求较高,且在具体的施工过程中,非常容易受到外界因素的影响,必须要给以有效的管理措施,才能从根本上保证公路桥梁的施工质量。因此,在公路桥梁施工中,必须要结合目前我国公路桥梁工作施工管理中的不足之处,有针对性的采取有效的管理措施,对公路桥梁施工进行全方位管理、掌控,才能保证我国公路桥梁施工的管理力度,并有效保证公路桥梁工作的施工质量。
论文作者:李强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/14
标签:钢筋论文; 桥梁论文; 混凝土论文; 模板论文; 公路论文; 腹板论文; 孔道论文; 《基层建设》2019年第8期论文;