李和如
(中鐵十九局集團第六工程有限公司,江蘇無錫 214028)
鐵路運輸是我國現有交通運輸系統的重要組成部分,承擔相當多的運輸任務。因此,鐵路建設是我國基礎設施建設中的重要內容,其中鐵路橋梁是建設中的重中之重。鐵路橋梁的設計和施工質量,關乎鐵路系統整體能否運行安全,能否為人民群眾的日常生活提供便利,意義重大。施工過程中若出現施工技術不規范,質量控制不達標,都會對鐵路橋梁的整體安全造成不利影響。因此,必須重視鐵路橋梁施工的質量控制。
和一般的公路橋梁不同,鐵路橋梁的載荷大、動力相應劇烈,建筑結構和跨度都受到限制。我國鐵路橋梁存在多種形式,簡支的中小跨度的橋梁占了絕大部分。這也是建國以來在橋梁簡支梁上做了大量工作的結果。隨著理論設計的進步和材料施工技術的發展,我國鐵路橋梁施工技術已經相當成熟。但同時鐵路橋梁的交通事故頻頻發生,鐵路橋梁施工質量受到質疑,仍然存在很多問題。
質量控制不是說說而已,但是不少鐵路建設企業的管理人員沒有足夠認識到鐵路橋梁建設的重要性,對于實際情況估計不足,不了解實際情況,在施工過程中做出錯誤判斷,盲目改變決策,造成非常嚴重的后果。不少事故的出現也是因為這方面原因,企業承受經濟損失。
原材料的好壞對于施工質量會造成直接影響,需要專業人員進行管理。實際上施工單位因缺乏專業采購人員或者經驗不足等原因,導致施工建設中采用低質的施工材料。低質的施工材料無法達到設計上應達到的技術指標,給施工整體質量埋下巨大安全隱患,可能會造成重大事故。發現后再進行補救又是一筆額外投入,造成巨大的成本浪費,嚴重影響施工進度。
科學技術在不斷進步,鐵路施工設備也在不斷推陳出新。事實證明,新技術和新設備的運用對于提高施工效率有正向推動作用。同時也對操作和維護保養的人員素質提出了更高要求。操作不當或者保養不到位致使設備無法正常使用的情況,在國內的鐵路橋梁施工中屢見不鮮。
施工環境不利,工程也無法順利開展,這就要求施工前必須做好環境勘察,掌握施工中可能出現的難點和重點。提前做好施工方案及管理控制,這樣可以有效預防可能遇到的風險,最大限度保證施工順利進行。
鐵路橋梁施工中的質量控制,重點在于保證施工技術的規范合格。方法就是對于施工過程中每一個環節都實現細化落實,促使各部分都可以達到規定的質量標準。這樣才可以保證整體施工安全。這個問題需要從施工技術和施工質量控制兩個方面切入。
(1)就地澆筑法。這是目前施工中最常見的做法。只需要在施工時利用鋼梁搭設的支架支撐箱梁體外模,利用造橋機進行梁體混凝土的澆筑作業。當混凝土成型且強度達到標準要求后,再拆除梁體外模。這種技術的優點:不需要預制組件,較少使用大型機械,主要為造橋機,操作難度非常低,橋梁整體性好。缺點:操作周期長,相對成本高,預應力混凝土梁收縮、徐變引起的預應力損失都很大,施工周期內容易被外界因素影響,極易被干擾,進行質量控制的難度較大。
(2)懸臂施工法。這種方法也很常見。施工人員從橋墩開始向中間進行施工。優點:施工簡便,容易施工,結構的整體性良好。由于沒有支架干擾,在施工過程中可以及時進行調整,因沒有支架限制,對通行和橋下交通的影響較低。缺點是對于施工的精度要求非常高。
(3)頂推施工法。這種方式主要沿著橋的縱軸方向建立預制場地,分階段進行制作,主要是靠預應力來連接預制階段和施工完成的梁體。以水平千斤頂將梁體向前推出預制場地,逐步向前推進,進行安裝作業。這種技術只需少量使用大型設備就可以完成作業,施工成本低,適合在高橋墩上進行使用。
主梁采取分段預制降低了單位作業量,從而保障了施工工序的連續性,橋梁整體性也得到了不錯保證。這種施工方式會導致橋梁施工前后的受力狀態存在很大差值,為了保證施工順利,必須增加原材料,尤其是鋼材的使用。這在等截橋梁跨徑過大表現得更為明顯,會造成材料用量的大幅增加,拉高成本。因此這種技術通常在一些中等跨徑的橋梁施工中較為常見。
(4)移動模架逐孔施工法。沒有架設支架的負擔,對橋下交通不會造成大的影響,非常安全。這種方式需要投入大量機械設備,可以減少人力使用,縮短施工周期,施工環境相對較好,一套模架可以反復多次使用,施工效率很高,能夠有效保證施工質量。缺點是設備比較復雜,移動模架的投資成本高,施工相對復雜,使用環境受到很大限制,通常應用在橋梁路徑小于50 m 的工程,局限性比較大。
(5)預制架設法。這種方法首先按照一定規格生產預制梁,再用一定的架設方法進行安裝。這里的預制安裝施工通常指成型的鋼筋混凝土的預制組件安裝,安裝方法可以根據施工實際狀況進行選擇,具有很強的靈活性。這種技術的優點:工廠化生產能夠確保質量和生產速度,減少人力使用,上下部結構可以平行作業,相比其他方法施工效率非常高,能夠有效縮短施工周期,整體工程造價低。這種方法更適于緊急情況,預制組件生產出來后通常會放置一段時間才會使用,在安裝之前會產生一定程度形變。會對后期的安全帶來一定隱患。
除就地澆筑法和懸臂施工法外,采用預制件的施工技術都會用到架橋機,都是預制場制好的部件運輸到橋頭進行安裝,方便靈活。但是需要大面積的預制場地,且需要提前進行嚴格測算,質量控制嚴格。
鐵路橋梁施工的質量控制,需要從工程的各個階段進行分段落實,涉及施工作業的前、中、后期多方面內容,是一個復雜體系。
(1)施工前的質量控制。施工前的質量控制非常重要,這一階段主要涉及對于設計圖紙和其他相關的設計文件進行詳細審核。橋梁設計是建設工程的重點和要點,需要保證圖紙的科學性和合理性。需要進行嚴格細致的實地勘測,保證數據的精確程度,提高設計質量。此后需要了解每一個設計細節,對于施工現場的具體情況要有足夠了解。涉及施工技術重點和難點,以及相關經濟等方面的指標條件,都要了然于心。最關鍵的是施工前完成技術交底,對施工組織以及施工進度、成本預算等進行計劃控制。施工的過程需要嚴格按照圖紙進行,合理選擇施工技術和相應的施工設備。
(2)砼灌注施工的質量控制。需要針對樁頭的砼要保證鑿出密實面,保證密實面的清潔程度符合要求,避免對砼灌注質量產生影響。砂漿墊層過程中要按照技術規范進行施工,保證其平整度以及標高達到設計標準。砼澆筑前先要進行模板清理,使用脫模劑,使用時要盡量避免對鋼筋造成污染,影響使用質量。砼澆筑前通過浸濕樁頭的方法進行施工,施工人員在過程中要隨時觀察砼的振搗情況并加以控制,保證其振搗能夠密實可靠。
(3)墩柱的控制。重點:①檢查對柱中心位置;②驗收鋼筋籠。支模之前需要清理接觸面的松散硅,并且清理干凈。處理模板接縫時要注意拼接精密程度,鋼筋混凝土保護層厚度需要按照設計要求嚴格控制,在砼施工的階段需要和支梁施工、承臺施工保持基本一致。需要注意的是,在下料時使用穿砼,穿砼底部到澆筑硅面的距離不應超過2 m。
(4)預應力拉張質量控制。主要包含橋面鋪裝、梁板吊裝、預制箱梁等進行質量控制,還需要關注千斤頂及油泵等設備狀態是否正常,確保錨具及鋼絞線的質量處于可用范圍,保證拉張質量。
(5)嚴格控制施工進度。工程進度和工程效益直接相關,工程的進度管理也是一個非常復雜的過程,涉及范圍非常廣泛。主要是要求在現場管理過程中,針對不同專業領域,有專人負責施工進度管理。及時掌握可能對施工進度造成影響的環境因素,盡可能規避不利于施工的環境因素,保證施工順利進行。
(6)施工材料部分。施工材料的優劣直接影響施工質量,需要特別重視。必須嚴格按照施工圖紙要求,明確材料的質量要求與數量進行采購。和供應商的合同,必須確認材料的規格、質量標準等參數,必要時還需進行材料質量檢驗。再就是儲存環節,材料入場之后要針對其特點進行差別化管理,避免不必要損失。
(7)強化施工的質量控制意識,培養人才。相關人員的質量控制意識強弱直接影響施工質量控制的好壞。建設一支高素質、高專業性的施工團隊,一定是注重人員的培養和培訓。利用集體培訓,定期培訓等手段強化施工人員的質量控制意識。從施工的全過程,提升技術運用水平和質量控制水平。在前期對重點人員的培訓,增強施工人員的專業度,確保施工現場安全的前提之下做好質量控制,按照質量標準,做好驗收工作,提高施工效率。
鐵路橋梁施工的安全控制是一項復雜且系統的工作,涉及到不同領域。要保證施工安全就需要從工程的每一個環節入手,環境勘察、圖紙審核、原材料的采購管理、施工技術的選擇,施工團隊的管理,等等。認真監督每一個環節的質量,按照設計標準進行施工作業,同時把控施工進度。提升施工質量的同時又有效保證施工進度。