秦越
(中交三航局第三工程有限公司,江蘇 南京 210011)
在我國基礎建設不斷發展的過程中,高速鐵路施工質量和技術要求也越來越高。因此,在施工過程中,施工單位應對連續梁施工中的質量問題進行總結,并選擇適當的方案對其質量進行控制,使連續梁作用得到充分發揮,促進城市建設。
新建川南城際鐵路內江至自貢至瀘州線工程CN-1標內江三元沱江雙線特大橋總長574.15m,下部結構為樁接承臺、墩柱,上部結構形式采用(70+3×144+70)m連續梁拱組合結構,主梁為直腹板式單箱雙室變高截面箱梁,橋面寬度16.5m,采用先梁后拱的工藝進行施工。梁體0#塊采用搭設托架法,其余塊節采用掛籃懸臂澆筑法進行施工,主梁的混凝土等級為C55,總體方量為19420m3。
在對高速鐵路連續梁進行施工的過程中,常見支架問題有:
(1)在支架構配件使用以及裝卸過程中,由于保護不得當,會導致支架鋼管表面存在彎折、粗糙以及壓痕等問題,與此同時,支架還會導致桿件品種不一致、上下碗扣黏砂未清除以及構配件表面防銹涂層脫落等問題。
(2)在支架施工過程中,由于立柱橫向格構質量與規定不符、焊補不符合要求以及鋼管反復拆除等原因,導致鋼部件出現彎曲以及銹蝕、橫向連接處不規范以及綴板焊補質量較差等問題。
(3)在初期工作交底時,由于交底內容不清晰,導致支架出現橫梁接頭不穩定、節點和支撐點之間出現錯位等問題。
(4)在對支架實施預壓時,由于預壓塊與真實荷載不相符或預壓卸載、監測以及加壓不合格等原因,導致支架預壓結果出現誤差[1]。
在混凝土澆筑過程中,常見的問題有錯臺、淺表性裂縫、孔洞、蜂窩、麻面,導致這些問題的原因有:
(1)孔洞、蜂窩、麻面產生的原因:①在對模板進行清理時,其表面的粘附水泥漿渣沒有徹底清理,或模板表面較為粗糙;②在對模板濕潤過程中,其濕潤度與要求不符,導致混凝土表面失水過多,產生麻面等問題;③在模板處理過程中,由于隔離劑涂抹不均勻、拼接不嚴實等問題,會使模板和混凝土之間黏結,影響混凝土質量;④在振搗過程中,由于振搗不符合要求,導致氣泡未能及時排出,最終產生麻面、蜂窩等問題。
(2)振搗過程中由于振搗次數不一致使其密實度出現偏差,進而導致裂縫產生等問題。與此同時,在混凝土干縮、水泥凝聚以及水分蒸發過程中,混凝土都會發生形變,當其超過極限值時,便會產生裂縫。除此之外,由于模板支撐剛度不符合施工要求、鋼筋保護層較薄以及拆模過早等原因,會使鋼筋出現移位和銹蝕等問題,最終導致混凝土產生裂縫。
(1)在掛籃懸澆施工過程中,由于掛籃運輸或重復利用過程中存在部件丟失等問題,會導致主梁性能受到影響。
(2)在設計過程中,若設計人員專業水平較差或考慮不周,會導致螺栓孔等部件切割位置不符合要求,最終導致連續梁質量受到影響。
(3)在安裝作業過程中,由于存在地錨點數量與施工要求不符、地錨未按直線放置、前端限位裝置或防溜制動裝置設計不合理、安裝不及時等問題,導致掛籃出現滑道不通順等問題,使掛籃施工安全性受到影響。
在高速鐵路連續梁施工過程中,其存在的預應力問題有:
(1)在施工過程中,施工人員沒有對孔道位置的坐標鋼筋進行控制,導致孔道位置出現偏差。
(2)在張拉過程中,由于施工人員沒有以規范為依據進行張拉作業,導致張拉效果受到影響。
(3)在錨墊板周圍混凝土振搗不密實或在混凝土強度不足時進行張拉,導致錨墊板破損及其周圍混凝土崩裂。
在實施線形監控過程中,主要存在如下問題:
(1)由于交底及現場管控工作不全面細致,導致梁面測量鋼樁的數量以及高度存在偏差,梁體采用的內埋式應變傳感器埋設位置不準確且對其保護不到位,導致其無法測量監控數據或存在較大偏差。
(2)監控單位未能準確對施工動態過程、設計的施工流程及其控制參數進行對比分析,未充分考慮梁體變形變位,溫度變化,縱向坡度及豎曲線等因素對撓度的影響,導致施工過程中預拱度設置偏差較大,進而難以保障梁體的整體線形,甚至導致梁體合龍困難。
連續梁施工過程中所使用的技術為三角托架技術,主要工序如下:①施工人員應先對墩身托架預埋件進行施工,將永久支架安裝在相應的位置,隨后放置臨時固結支架;②完成支架施工后,施工人員應對托架進行安裝,并對其進行預壓處理;③預壓符合要求后,施工人員應對外側和底側模板進行施工,并完成腹板鋼筋的綁扎;④綁扎完成后,施工人員應對腹板、底板和內模板進行安裝,并完成頂板鋼筋綁扎;⑤施工人員應對混凝土進行施工和養護,養護完成后需先拆除端頭模和內模;⑥實施預應力張拉,并拆除底模[2]。
為了使支架穩定性進一步提高,設計人員應以設計規范為基礎,對施工方案進行合理設計,主要內容有:①三角托架設計過程中,其每側應使用5榀三角托架,并使用槽鋼對其進行連接,各托架間距為1.5m,2.0m,2.0m,1.5m;②將槽鋼設置于托架錨座的墩身兩側,長度為1.2m,共10根,并利用槽鋼對拉法對其實施連接,與此同時,托架下錨座墩身內應設置5根槽鋼,每根槽鋼長度為1.2m;③為了使三角托架錨座間和各桿間的穩定性進一步提高,施工人員應使用銷釘對連接處進行處理;④托架節點處和橫向分配梁處,應使用鋼板進行焊接處理,鋼板厚度應為1cm,且應對焊接質量進行控制;⑤在托架施工過程中,施工人員應先在地面上完成拼接,再按分節吊取的方式進行安裝,使支架施工質量進一步提高。
(1)在對混凝土實施澆筑前,施工人員應對模板進行檢查,確保其無縫隙,當縫隙較大時,施工人員應及時修補,與此同時,施工人員還應對模板表面雜質進行清理。除此之外,為了防止骨料分離,施工人員應對振搗時間進行控制,在振搗過程中應按照快插慢拔的原則進行施工,且其插入深度應為50~100mm。
(2)為了控制混凝土裂縫,施工人員應做到如下幾點:第一,對鋼筋間距進行控制,保障鋼筋保護層厚度與設計要求一致;第二,澆筑完成后,施工人員應對其實施養護,且養護時間應大于14d;第三,合理選擇控制拆模時間。
(3)在對混凝土進行分層澆筑的過程中,施工人員應保障鋼筋保護層墊塊的均勻性和模板嚴密性。同時對模板光滑度進行檢查,保障安裝質量。
(1)在掛籃構件入場前,施工人員應對其進行檢查,避免出現構件丟失等問題。當發現構件損壞或缺失時,施工人員應及時進行更換。與此同時,施工人員還應對掛籃構件的質檢報告以及出廠證書進行審核,嚴格按照要求對其性能進行測試,保障施工質量[3]。
(2)在設計掛籃時需按照懸澆段的實際長度及栓接方式設計避免發生燒孔等問題。與此同時,施工單位應規范操作過程,嚴格按照規范進行施工,避免出現銷軸孔、螺栓孔切割不當等問題。使用精軋鋼筋進行施工時,施工人員應使用PVC管對其進行保護,且不可將吊桿進行隨意焊接。
(3)施工人員應以項目實際情況為依據,對預埋地錨安裝情況進行調整,保障其受力的均勻性。為了保障掛籃的穩定性和安全性,施工人員還可在原有的后錨固數量上增加2對后錨固,避免掛籃出現傾斜。與此同時,為了使掛籃剛性進一步提高,施工人員還可以將槽鋼剪刀撐設置于掛籃左右兩側桁架后部平聯處。為了使防溜制動裝置性能進一步提高,施工人員也可將葫蘆栓防溜機關設置于其前端。除此之外,在掛籃移動過程中,施工人員應保障其移動速度不大于0.1m/min,且應對其移動偏差進行控制。
(1)為了防止出現孔道位置偏差,在對作業指導書進行編制過程中,技術人員應對預應力筋坐標進行復核,與此同時,技術人員還應對預應力筋孔道排列詳圖、預應力筋圖等進行分解繪制,使施工圖紙更簡潔明了,提高預應力筋施工質量[4]。
(2)在張拉作業時,施工人員應嚴格按照張拉順序進行施工,且應對壓力表、油泵以及張拉千斤頂等器械進行校驗,確保各設備之間的適配性。張拉完成后,施工人員應對壓力表數據和張拉力進行記錄,并畫出關系曲線。
為了保證連續梁成橋后,整體結構受力及線形滿足設計要求,除了采用第三方監控單位進行監控量測的方式外,施工單位還應構建施工監控小組,小組成員應包含項目負責人、測量主管、技術員等。施工監控小組應對監控準則進行完善,使小組成員明確各自的職責,并對其進行專業培訓,使施工現場監督管理能力進一步提高。與此同時,使連續梁施工質量進一步提高,施工單位還應引進監控和測試設備,技術人員應定期對現場進行巡視,保障施工順利進行[5]。
高速鐵路連續梁工程進行施工前,施工人員應對現場實際情況進行分析,并以此為基礎,對連續梁預壓方案和施工方案進行設計,保障方案合理性。與此同時,為了保障連續梁施工質量,施工單位應對各環節施工質量進行控制,構建監控小組,定期對連續梁施工過程進行檢查,預防連續梁施工質量問題,促進高速鐵路發展。