公路桥梁施工中技术应用和质量控制

摘要:文章阐述了公路桥梁施工过程和相关工艺要点,探讨了施工过程中采用的简便易行的工艺技术,供广大工程技术管理人员参考。
关键词:基础施工 波纹管施工 先简支后 安全质量控制
一公路桥梁基础施工

1.机具的选择

目前常用的钻具有旋转钻、冲击钻及冲抓钻3种类型。旋转钻主要用于粘质土、砂土、砾、卵石粒径小于钻杆内径2/3,含量少于20%的碎石土;成孔直径80～250cm,成孔深度一般不大于50m。

2.测量放样

(1)设置三角闭合导线控制网,使其符合施工规范要求,并对水准基点进行复测。
(2)采用坐标法测定墩台中线及桩位。
(3)设置控制桩志,并加设护桩(所有护桩应设置于稳固、通视的地方)。
(4)对测量数据与直接丈量(钢尺)进行互为较核,确认无误并满足要求,可采用测量数据。

3.埋置护筒

护筒采用钢板制作,满足坚固、耐用、不易变形、不漏水、装卸方便并能重复使用的要求。护筒的埋设深度不小于1.5m,并埋入较坚实的地层,筒顶应高出施工水位或地下水位1.5-2.1m,并高出施工地面0.3m。护筒埋设用加压和锤击的方法进行,埋设应准确、稳定,护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm,保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作,存储泥浆使其高出地下水位和保护桩孔顶部土层不致因钻杆反复上下升降、机身振动而导致坍孔。

4.钻进成孔

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开孔时,应先启动泥浆泵和转盘,使孔内储备一定数量的泥浆后,才开始钻进。钻进开始时,应低速慢进,当达到一定深度时,可采用中速钻进,但遇砂层时,应放慢钻速,并适当提高泥浆稠度。利用钻锥不断地提锥、落锥旋转反复冲击孔底及周土层,把土层中粘土泥砂挤向孔壁或打成碎渣,钻渣悬浮于泥浆中,并通过泥浆泵的循环作用,使钻渣溢出。

5.清孔及吊装钢筋笼

清孔的目的是除去孔底沉淀的钻渣和泥浆,以保证灌注的砼质量及承载力。用履带式起重机吊放钢筋笼,钻架配合。注意不撞孔壁,防止坍孔,并防止将泥土杂物带入孔内,钢筋分段绑扎、吊放,焊接时,先将下段挂在孔口,再吊上第二段进行绑扎或帮条焊接,逐段焊接逐段下放。吊入后应校正轴线位置垂宜度,勿使扭转变形。钢筋笼定位后,在4h内浇注混凝土,防止坍孔。

6.灌注水下砼

安装就位,接着安装终孔后待钢筋笼导管。浇注时先灌入首批混凝土,其数量经过计算,使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入砼,其深度不少于1m,堵塞导管采用混凝土隔水栓,隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口,当混凝土装满漏斗后,剪断铁丝,混凝土即下入到孔底,排开泥浆;随着浇注连续进行,随浇随拔管,中途停息时间不超过15min,在整个浇注过程中,导管在混凝土中埋深1.5~4m,也不能小于1m和大于6m,利用导管内混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升,上升速度不低于2m/h,直至高于设计标高1m,在灌注将近结束时,在孔内注入适量清水,使槽内泥浆稀释,排出槽外,并使管内混凝土
二先简支后结构连续桥梁施工技术

(一)先简支后连续桥梁的施工的一般流程

1.预制主梁,待混凝土强度达到设计强度的100%后,张拉正弯矩区预应力钢束,压浆并及时清理主梁(预应力混凝土简支转连续箱梁)底板通气孔。
2.设置临时支座并安装好永久支座,逐孔安装主梁,置于临时支座上为简支状态,及时连接桥面钢筋与横梁钢筋。
3.连接接头段钢筋,设置接头钢束波纹管并穿束。在日温最低时(不高于+15℃)浇筑连续接头、中横梁及两侧与顶板钢束同长范围内的桥面整体化混凝土。达到设计强度的100%时,张拉顶板钢束并压浆。
4.接头完成后,由跨中向支点浇筑剩余部分的桥面整体化混凝土,浇筑完成后,拆除一联内的临时支座,完成体系转换。拆除临时支座时应特别注意严防高温影响橡胶支座质量。

5.喷洒防水层、安装伸缩装置、进行桥面系施工。

(二)先简支后连续施工工艺特点

1.预制T梁混凝土强度达到设计强度的100%后,方可张拉预应力钢束。张拉顺序为1号束、2号束、3号束、4号束。1号束的两根钢束应同时张拉,以免造成主梁横向弯曲。
2.箱梁现浇段处的端头形式。为满足现浇段与箱梁的充分结合和力的传递以及施工的要求,箱梁连续端头一般做成有台阶的马蹄形状,并根据施工操作的要求,预留现浇段的尺寸及其台阶的样式。
3.临时支座的设计与选材。临时支座的设计必须满足承重梁板和施工拆卸方便的要求。比较常用的方法可采用硫磺砂浆制成临时支座,在硫磺砂浆内埋入电热丝,在体系转换时采用电热法解除临时支座。也可采用钢管与硬圆木或预制钢筋混凝土圆形块制成砂箱式临时支座,在架设梁板时要通过试验来确定砂箱临时支座的沉降量,并根据梁板安装标高与对应墩台帽垫石标高的差值用箱内填砂和加高盖板的方法进行调节,以便能更好的控制准确梁板架设后的高度。
4.连续段现浇混凝土施工。在现浇连续段预埋钢筋的连接可采用绑条焊或搭接焊,现浇段混凝土采用与梁板同标号的混凝土,为了防止现浇连续段混凝土在养生硬化过程中发生收缩性裂缝影响混凝土在二次张拉过程中的承载力和桥梁的整体受力性能,现浇连续段接头混凝土添加微膨胀剂。永久橡胶支座与底模之间的缝隙用经过防锈处理的钢板或采用竹胶板制作的砂盒垫实密封,严防漏浆。
三安全与质量控制

1.建立负责机构

在施工现场,建立以项目经理为中心、安全负责人为主的安全领导机构。制定出各项安全技术措施,确保在施工中安全工作在受控情况下进行。把安全生产放在重要位置来抓,使全体人员都牢固树立“安全第一”的思想。
在工程开工后,项目部在目标的指引下,逐渐形成优质完成本项目目标的指导思想。其次,项目部建立了一系列质量管理制度,形成一套健全的质量管理网络。例如,要制定保证桥梁施工质量保证措施的管理制度、对桥梁施工质量检查的管理制度以及桥梁施工质量的奖励规定等制度,还要实行岗位责任制,分清从项目部领导到每一位员工的岗位职责,加强员工的质量意识,促使每一个岗位都能够对项目的工程质量进行把关。

2.质量保证措施

2.1严把材料质量关,采用信誉好质量好的厂家产品。产品要有出厂合格证,质量检测报告,对到场材料进行检验,其强度、刚度、严密性及螺旋压接缝咬合牢度等各项指标均达到质量标准方可使用。

2.2临时支座的设置的质量控制

应该保证,临时支座应有足够的强度和刚度,拆装方便,落梁均匀。预应力张拉完成后,待压浆强度大于35MPa时方可拆除临时支座。拆除临时支座应做到逐孔对称、均匀、同步、平稳。临时支座拆除后,永久支座与墩顶和梁底严密贴合。结合目前的施工技术,临时支座有多种设置方法,以可卸落砂箱支座的施工方法为例。当采用砂箱支座时,要充分考虑砂箱承受T梁自重和架桥机重量后的沉降量,梁底与盆式支座间应留有空隙。在施工中会出现每个砂箱沉落量不会完全一样的情况,而导致部分T梁吊空,产生质量隐患,解决办法有两点:(1)通过预压试验取得砂箱在受力以后的平均沉降量,并以此指导现场安装临时支座,控制T梁的安装标高与设计标高一致;(2)适当降低支座垫石标高,预留约3cm的混凝土梁靴高度。在浇注湿接头的时候,在盆式支座上垫一块钢板,一次直接浇注到钢板上,形成混凝土梁靴。

2.3张拉预制底座的设置要求

张拉预制底座应坚固、无沉陷,利于排水,防止由于排水不畅造成地基下沉。底座的反拱度值应参照设计文件所提供的反拱度值、结合实际施工和生产性试制梁的张拉情况确定。反拱度应做成抛物线。另外要保证桥梁安装精度要严格控制,误差不超过2mm。

2.4后连续现浇段施工质量控制

施工发现,对于新老混凝土的连接结合是现浇连续段混凝土存在的主要问题,为此预制梁板的端头必须严格进行凿毛处理。为了防止现浇连续段混凝土在养生硬化过程中发生收缩性裂缝影响混凝土在二次张拉过程中的承载力和桥梁的整体受力性能,现浇连续段接头混凝土添加微膨胀剂,掺加剂量一般控制在水泥用量的0.5%～1%之间。先简支后连续每联各现浇连续接头的浇筑气温应基本相同,温差控制在5℃以内,并尽量安排在一天气温最低时施工。
四结语
随着施工方法在不断地提高与完善,使得越来越多的桥梁设计技术得到应用。因此,在施工中应该加强质量的控制,明确注意事项,认真总结经验,及时吸取教训,逐步提高和控制好结构连续施工质量,是我国的桥梁建设达到一个新的台阶。
参考文献:
苏卫.乌龙江特大桥引桥先简支后连续结构的试验研究[J].华东公路,2000.
张鲲,等.浅谈先简支后连续预应力砼梁(板)施工技术[J].青海交通科技,2003.