祝海洋
(中鐵十九局集團第五工程有限公司,遼寧大連 116100)
隨著城市現代化程度提升,預應力混凝土現澆箱梁施工技術已在城際鐵路工程中被廣泛運用,其施工質量可直接影響城際交通運輸。預應力混凝土現澆箱梁能夠有效緩解橋面伸縮縫問題,降低其數量的同時具備跨度大、整體性強等特點,在城際交通與高速公路建設中尤為適用。以S 城際鐵路工程為例,基于工程設計與實施展開研究,運用預應力混凝土現澆箱梁完成跨線橋施工,為保障項目施工質量,圍繞技術要點與預應力箱梁展開研究具有較強的現實意義。
本項目為金州至普蘭店灣新區城際鐵路工程施工第二標段,位于十三里至二十里堡站段,地形多為丘間平地,局部略有起伏,里程為DK15+100—DK16+020,DK16+100—DK18+702.5,全長3522.5 m,其中橋梁1400 m,DK16+020—DK16+100 為車站,并不屬于本次施工項目,此外本項目設計中設計有2 座橋梁,需采用樁徑為2.8 m 的挖孔樁14 根,樁徑為1.25 m 的鉆孔樁186 根。經過勘測現場施工地形呈現巖性特征,結合GB 50011—2011《建筑抗震設計規范》,施工區域為抗震不利地段,為降低施工對周圍環境影響,設置場地圍擋隔斷施工現場與外界環境,采用封閉式管理施工。
結合實際施工情況,預應力混凝土現澆箱梁質量控制要點主要包括模板與鋼筋安裝、支架預壓與標高設置、混凝土灌注與養護。
(1)模板與鋼筋安裝。為加強施工現場施工質量,對于預應力混凝土現澆箱梁中所用鋼筋均需現場綁扎與焊接,將鋼筋上下層網格對齊且確保層間距準確,為降低施工基坑暴露時間,需完成初步綁扎后由吊裝設備入模,將預埋筋按施工標準牢固定位。施工模板均采用鋼制模板,最大程度保障模板剛度、強度、穩定性。模板拼裝需采用內逐塊組拚方式于基坑內完成,為保障其質量需確保拼接表面平整牢靠。
(2)支架預壓與標高設置。支架搭設主要采用軍用墩、軍用梁方式完成搭設,于梁體底模采用1.2~1.3 倍梁體自重的砂袋或鋼材進行支架預壓,以此規避支架變形,同時為模板支立標高提供數據。此外,于支架頂部、底部縱向5 m、橫向位置設立測量點,并進行編號,以此控制模板立模標高,以箱梁設計方案、預壓結果為基礎,設計預拱度。
(3)混凝土灌注與養護。為全面保障箱梁質量,需嚴格按照施工標準規范混凝土供應速度,采用插入式振搗器完成振搗工序。大體積混凝土采用“雙摻技術”降低入倉溫度,以降低混凝土水化熱,優化混凝土性能。若溫度較高,需于拌合水中投放冰塊,降低混凝土入模溫度,規避裂縫現象。當梁體混凝土強度達到標準后,安裝工作夾片與錨頭展開張拉,需梁兩端同時張拉,預應力鋼絲束錨固結束后及時切斷鋼絞線,并于24 h 內完成管道壓漿[1]。
為進一步展開強有力的預應力混凝土現澆箱梁施工質量控制,可從深化勘測與材料檢測、加強混凝土施工過程、保障墩身結構穩固、應用“四新”技術四個方面開展。
施工前準備主要為落實現場勘測與相關材料檢測。現場勘測主要圍繞線路地質展開,同時防止因地質狀況造成預應力混凝土現澆箱梁施工受阻,可采用離心模型試驗方式展開地質控制,最大程度保障預應力箱梁結構穩固。為全面保障施工順利,需針對施工現場進行全面勘測與分析,由設計團隊、施工團隊、業主方深入溝通,制定科學化現場勘查方案,并針對施工現場建筑雜物與枯草展開清理。
材料檢測主要需圍繞原材料合格證、鋼筋焊接、混凝土展開:①檢查水泥、鋼筋等建筑原材料的出廠合格證和說明書,并于進入施工現場時再次復檢,并將材料檢測數據、時間、結果等登記記錄,不合格材料由物資部門標記后隔離存放;②檢測鋼筋焊接質量,圍繞拉抗、冷彎等展開焊接結果試驗,基于焊接試驗數據出具報告;③重點檢測混凝土質量,由專人監測商品混凝土,同時澆注混凝土前需嚴格監督施工配合比單、原材料數量、塌落度、混凝土試件等,嚴格控制外加劑、水泥、粗細骨料粒徑等數據,若與實際施工存在差距需及時調整混凝土配合比,原材料數量抽查不少于5 次,塌落度隨機抽樣不少于3 次,混凝土試件制作過程需全程記錄溫度、試件等參數變化,嚴格控制養護工序,混凝土檢測過程全程由專人負責,尤其需加強對于入?;炷了涠?、混凝土運輸過程的檢驗,若存在離析問題需重新拌制混凝土,最大程度保障預應力混凝土現澆箱梁施工質量。
混凝土施工作為預應力混凝土現澆箱梁關鍵性內容,需從混凝土澆筑、混凝土拆模、混凝土養護三個角度展開質量控制。
(1)澆筑混凝土。主要目的為保障結構密實性,規避離析現象與蜂窩麻面現象,同時保障均勻填充模板且保障保護層厚度,這就需采用減速串筒、滑槽等設備控制混凝土均勻降落,采用連續澆筑方式展開施工:①運用分層分段澆筑方式于混凝土初凝時間內完成混凝土分層接茬,若模板存在陰角倒坡,需于內側倒坡下方5 cm 處鋪設混凝土,充分振搗將氣泡振出后澆筑倒坡處混凝土;②秉持“四周高、中間低”的原則展開混凝土澆鋪施工,此過程不可運用振搗棒,防止由于砂漿散失導致的混凝土均勻度差現象,混凝土澆鋪過程應注意不可早振、快振、遲振、欠振、過振、漏振,規避混凝土外觀裂縫問題;③運用間距為60~80 cm 的混凝土保護層墊塊輔助完成混凝土澆筑,混凝土振搗過程中應控制墩柱箍筋與主筋始終處于緊貼狀態,為進一步保障混凝土結構質量,需于振搗時控制振搗棒遠離鋼筋和與模板,避免出現鋼筋顯隱問題[2]。
(2)混凝土拆模。以施工規范為標準,需混凝土結構強度足夠且達到拆模期限時方可拆模,對于非承重模板而言,需保障強度大于2.5 MPa 時方可拆模。大體積混凝土結構需結合施工現場氣溫變化與內外溫差確定拆模時間,以此規避混凝土結構裂縫現象;對于承重模板,需確保其已達設計強度時方可進行拆模。按“先非承重、后承重”原則進行混凝土拆模,避免混凝土結構再次受到振動而損傷質量。
(3)混凝土養護。為規避硬化、干燥造成的裂縫問題,在混凝土結構強度達標后,需時刻保持濕潤狀態,并結合當地環境溫度變化采取保溫、隔熱措施,消除溫差變化造成的混凝土質量不佳問題。
預應力混凝土現澆箱梁施工中,墩身作為基礎性結構,其可從支架模板安裝與拼接、脫模劑選擇兩個方面展開質量控制。
(1)支架模板安裝與拼接。預應力混凝土現澆箱梁模板的選擇應具備標準強度與剛度,采用表面光潔且不易變形的新式板材,防止預應力混凝土現澆箱梁施工過程中造成撓曲、變形問題?;炷镣饴赌0宥嗖捎枚ㄐ弯撃0?,部分位置以竹膠合板為主,需結合施工情況進行選擇判斷。施工中大面積混凝土需借助模板拼裝方式完成施工,因此為保障預應力混凝土現澆箱梁施工質量,需盡量選擇模數少且單塊表面積大的模板,降低拼縫數量,規避混凝土表面錯臺與不平整問題。在實際施工中,若存在難以拼接整合縫隙,可適當采用膠條方式避免漏漿。支架需安裝于穩固的地基上保障其穩定性,支架強度、剛度需足以抵抗施工過程中的沖撞和振動,避免超出標準的沉降問題;安裝于土地上的支架,為避免雨水浸軟土體導致支架松動,需額外展開防水施工。
(2)脫模劑。為全面保障墩身結構穩固,需選用色拉油、機油或專用脫模劑確保墩身施工質量,需于墩身立模前30 min 內完成脫模劑涂抹,并確保涂抹均勻且厚度一致,并杜絕流、漏涂、污漬現象,為全面保障施工質量,需全程采用統一脫模劑,降低色澤差異。
在實施工程項目中,積極推廣新技術、新工藝、新材料、新成果,將其真正轉化為現實生產力,達到保證質量、降低成本、加快進度、節能降耗的綜合效應,主要可從鋼筋焊接技術、環保材料、防水材料展開施工[3]。
(1)新式鋼筋焊接技術。主要分為鋼筋閃光對接技術、鋼筋電渣壓力焊技術、預埋件鋼筋埋弧壓力焊技術等:①鋼筋閃光對接技術主要利用電阻熱將接觸點金屬熔化,需將兩根鋼筋對接式安放,此焊接過程中將會產生強烈飛濺,并形成閃光,在迅速加頂鍛力作用下完成焊接的新型技術;②鋼筋電渣壓力焊技術主要借助焊接電流完成施工,需將鋼筋豎向對接安放,利用焊接電流將鋼筋斷面間隙焊接,在焊接層下完成電弧、電渣過程,其所產生的電弧熱與電阻熱是完成鋼筋焊接的重要保障,此焊接方式需在加壓環境下完成的一種壓焊方法;③預埋件鋼筋埋弧壓力焊技術需將鋼筋或鋼板平整安放,并呈現T 形,主要利用焊接電流完成焊接[4]。
(2)環保材料與防水材料相結合。在現代技術發展下,新式環保材料已具備防水功能,主要可采用太空板、防火彩鋼板完成施工。隨著現代建材發展,逐漸形成了集承重、防水、保溫、環保、輕質為一體的高新材料,但其成本較高,需結合設計施工條件在部分關鍵階段采用,以保障預應力混凝土現澆箱梁施工質量。
結合實際案例分析發現,影響預應力混凝土現澆箱梁施工的因素眾多,且易受惡劣天氣、雨季等外界因素影響。為切實保障施工質量,應深化落實現場勘測與材料監測,并強化混凝土振搗與澆筑,在模板拼裝基礎上保障支搭模板質量,積極運用新技術、新工藝、新材料、新設備,最大程度保障預應力混凝土現澆箱梁施工質量,為鐵路工程施工順利推進奠定堅實基礎。