王 毅
(三門峽職業技術學院,河南 三門峽 472000)
在公路橋梁結構中,伸縮縫可避免橋梁因外部因素影響出現縫隙、移位、跳車等問題,危害公路橋梁的安全使用。但在工程實踐中,受工程理念、專業素養等因素影響,伸縮縫的設計存在不全面、不科學等問題;伸縮縫的施工存在不規范、不合理等問題,需全面改進。就此,關于公路橋梁伸縮縫施工技術的研究具有鮮明現實意義[1]。
公路橋梁伸縮縫是避免公路橋梁受溫度變化、行車荷載等因素影響出現不均勻收縮的構造縫,可保障公路橋梁的使用安全,延長公路橋梁的使用壽命,降低公路橋梁的運維成本。一旦公路橋梁缺乏伸縮縫或伸縮縫損壞,會使路面或橋面下沉、開裂,降低橋面的平整性,引發跳車問題,影響車輛的正常行駛,嚴重時會導致安全事故。就此,在公路橋梁施工中,伸縮縫的設置與施工具有重要意義。就目前技術水平而言,公路橋梁可用的伸縮縫種類較多,包括橡膠伸縮縫、鋼板伸縮縫、填充式伸縮縫等。不同伸縮縫的優勢不同,適用范圍不同,施工單位需合理選擇[2]。
基于公路橋梁伸縮縫的重要作用,施工單位應規范伸縮縫施工。文章結合公路橋梁施工案例,總結伸縮縫施工技術的應用流程與注意要點,為施工單位提供成功經驗參考,以切實提升伸縮縫施工質量,保障其重要作用得以有效發揮。某跨海大橋全長26.7km,遵循高速公路標準設計與施工。
在伸縮縫施工前,施工單位需做好材料、設備、人員及現場等要素的準備工作,為伸縮縫施工奠定良好基礎,保障伸縮縫施工質量。例如,在跨海大橋伸縮縫施工中,施工單位主要開展以下準備工作。
(1)伸縮縫選擇與設計。結合公路橋梁施工方案選擇模數式伸縮縫,根據橋梁設計參數,明確伸縮縫的規格參數,共配置6個伸縮縫,型號分別為D80、D160、D240、D320、D400、D960。
(2)施工現場布置。施工單位根據施工方案,在施工現場進行測量放線工作,明確伸縮縫的具體安裝位置與吊點,并在施工現場合適位置建造混凝土拌和站,保障伸縮縫施工期間混凝土的及時供應,做好事前準備工作。
(3)伸縮縫的運輸。伸縮縫于工廠制作完成后,施工單位分段運輸至施工現場,在施工現場進行拼接;拼接完成后,根據施工現場的吊點布置狀況,分類型堆放伸縮縫,要求伸縮縫分型號堆放于枕木上,并在伸縮縫表層覆蓋帆布,避免伸縮縫因降雨或光照出現變形。
(4)材料設備準備。施工單位在伸縮縫施工前,對進入施工現場的材料進行抽樣檢測,確保材料參數、數量與規格符合施工要求,避免后續施工中因材料引發質量問題或進度問題。同時,施工單位進行設備運行與調試工作,避免后續施工中因設備引發停工問題或出現安全事故。
在切縫施工前,施工單位需進行更細致的放樣工作,檢測施工現場是否具備伸縮縫施工條件,明確具體的伸縮縫安裝位置,保障伸縮縫施工質量。在跨海大橋施工中,施工單位開展的切縫施工流程與要點如下。
(1)放樣處理。根據施工方案,在伸縮縫安裝位置放出伸縮縫的中線,避免伸縮縫施工時邊梁或位移箱出現懸空現象,對伸縮縫造成破壞;結合設計開槽寬度參數,以伸縮縫中線為基礎,向兩側彈出公路橋梁的切縫邊線,在邊線外延2~3cm處進行切縫。
(2)切縫操作。通過放樣明確公路橋梁切縫區域后,施工人員按照邊線進行切割施工。在切割過程中,要求施工人員嚴格按照放養位置以垂直橋梁軸線等方向,操作切縫設備;切縫時應將公路橋梁的瀝青混凝土面層切透,要求切割線不咬邊,保持順直,避免開槽操作使瀝青混凝土面層出現松動,降低公路橋梁結構的穩定性與平整度,影響厚度伸縮縫標準,在公路橋梁使用中引發錯臺問題。對于切縫操作產生的白色漿液,施工人員利用清水及時清理干凈,避免公路橋梁被污染[3]。
在開槽前,施工人員在邊線附近的公路橋梁區域鋪設一層塑料彩條布,用于堆放開槽產生的廢渣,避免公路橋梁表面被污染。施工單位選擇的開槽工具為風鎬,開槽的深度控制在12cm以上。對于開槽施工產生的槽口,施工人員進行鑿毛處理,便于后續的混凝土澆筑施工,并將槽口內的雜物清理干凈,使用水槍不斷沖刷。同時,為避免開槽施工破壞公路橋梁質量,施工單位注重如下要點。
(1)在開槽施工完成后,禁止車輛通行與行人踩踏,保護槽體兩側的公路橋梁結構。
(2)將槽口內梁端雜物清理完成,然后使用泡沫塑料填充密實。
(3)如果開槽期間發現梁板頂至背墻,施工人員采取梁端鑿除措施。
(4)對于存在預埋筋的開槽區域,施工人員重新理順,并修復折斷、漏埋的鋼筋,使用環氧樹脂進行鋼筋布置,要求補植深度超過15cm。
(5)在開槽完成后,驗收切縫和橋后搭板連接位置,如發現其不滿足設計要求,重新進行切縫開槽施工。
在公路橋梁伸縮縫安裝前,施工單位應按照規范要求進行梁端間隙與型鋼間隙的計算,隔離設置初始參數,保障伸縮縫的結構質量,延長其使用壽命。同時,施工人員根據施工方案,明確伸縮縫的標高等參數,準確布置伸縮縫,使伸縮縫規范就位,為后續安裝奠定基礎。在跨海大橋工程中,伸縮縫的就位要點如下。
(1)明確平面位置。要求施工人員控制伸縮縫,使其邊梁與位移箱與槽口的橋臺或梁片位置重合,并確保邊梁與位移箱落到實處,不可存在懸空現象。
(2)明確中線位置。要求伸縮縫的中線和公路橋梁的槽口中線重合。
(3)明確標高。施工人員將剛度較高、長度超過3m的鋁合金方型材置于伸縮縫兩側的公路路面上,以此控制伸縮縫的標高,每隔1m設置一個測量點,要求型鋼表面標高與公路路面相差1.5mm或2mm。對于配置位移箱的伸縮縫,施工人員將對位移箱安裝區域的槽口預埋鋼筋進行切除處理,并在位移箱底部和槽口表層間預留至少5cm的空隙,為后續混凝土澆筑提供空間。
在伸縮縫就位完成后,進行固定處理,根據施工方案在伸縮縫連接筋區域植入鋼筋,并進行焊接處理,確保伸縮縫固定于公路橋梁的橋端位置。在焊接時,施工人員每隔2~3個錨筋進行一次焊接操作。焊接完成后,對部分區域進行抗拉拔試驗,確保結構強度滿足公路橋梁建設要求。同時,為避免伸縮縫安裝后,位移箱上方出現混凝土裂縫,施工人員在位移箱上方鋪設一層6mm的螺紋鋼及鋼筋網片,鋼筋網片的規格為10cm×10cm。
在伸縮縫安裝完成后,施工單位進行封模處理,將伸縮縫的空隙用泡沫板填充密實,避免混凝土澆筑將伸縮縫空隙全部堵嚴,影響伸縮縫伸縮作用的發揮。在封模完成后,施工人員按照規定要求安裝模板,對于配置位移箱的伸縮縫,模板應安裝于位移箱的邊緣位置,避免混凝土進入位移箱內,影響伸縮效果。
在跨海大橋工程中,施工單位選擇C55型號的混凝土,因海水會腐蝕鋼筋,施工單位在混凝土中添加纖維材料(丙烯綸纖維),提高混凝土的粘聚性。因丙烯綸纖維材料在振搗期間會析出水分,施工單位適當減少混凝土配比中水的占比,將水膠比設定為0.3,選擇4.75~26.5mm的級配碎石,保障混凝土結構質量。在模板安裝完成后,施工人員用水沖洗混凝土澆筑區域,待模板干燥后,進行混凝土澆筑,澆筑的同時進行振搗,避免混凝土出現離析現象。在混凝土振搗完成后,接近初凝時,應用壓漿粗板對表層進行磨平處理,使混凝土結構平整度符合要求;在混凝土快干時,進行二次抹面,避免混凝土表層出現裂縫。
在混凝土施工完成后,進行養護管理操作,使其結構、強度等參數符合公路橋梁施工要求。在跨海大橋工程中,施工單位在施工區域布置告示牌,禁止區域通行,并在混凝土結構表層覆蓋塑料膜及土工布,定期灑水保濕,養護時間超過7d。在混凝土達到設計強度后,取出伸縮縫內填充的泡沫板,安裝橡膠嵌條,發揮伸縮縫的重要作用。
在公路橋梁伸縮縫施工中,為保障上述施工技術要點有效落實,施工單位應采取保障措施,協調伸縮縫施工質量、成本與監督,切實發揮其重要作用。細化來說,保障措施可從以下三方面入手。
(1)人員保障。施工單位應在伸縮縫施工前做好組織配置工作,結合伸縮縫施工流程,將施工人員劃分為若干個小組,明確各個小組的施工任務,規范有效地開展伸縮縫施工。
(2)制度保障。為約束施工人員的行為,提高施工質量,施工單位應制定完善的管理制度。明確施工要點、安全管理要點,并將伸縮縫施工的質量責任與安全責任落實到具體施工小組與施工人員中,將責任落實狀況與施工人員的薪酬掛鉤,提高施工人員的質量與安全意識,進而強化伸縮縫施工效果。
(3)技術保障。為避免施工人員不了解施工技術要點,引發質量問題或安全事故,施工單位應在施工前做好技術培訓工作。利用BIM技術,結合伸縮縫施工流程,進行施工模擬,以直觀方式展示施工要點,深化施工人員對規范施工操作的認識,提高施工人員的技術水平,保障伸縮縫施工的有效落實[4]。
綜上所述,公路橋梁的伸縮縫施工具有系統性、規范性特征,施工單位應嚴格按照準備工作、切縫施工、開槽施工、安裝施工、混凝土施工、養護管理流程開展施工。在施工期間,做好人員保障、制度保障與技術保障工作,提升公路橋梁伸縮縫施工技術水平,確保其滿足公路橋梁工程建設要求,推動公路橋梁工程可持續發展[5]。