大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋施工質(zhì)量控制

屈紅霞

(作者單位：山西遠(yuǎn)方路橋（集團(tuán)）有限責(zé)任公司)

文章以某大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋項(xiàng)目為例，從樁基水下混凝土施工、下部結(jié)構(gòu)施工以及上部結(jié)構(gòu)施工方面重點(diǎn)研究了大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋施工質(zhì)量控制。實(shí)踐表明，此項(xiàng)目中提出了施工質(zhì)量控制措施合理、可行，保證了大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋施工質(zhì)量及安全，也為類似項(xiàng)目施工提供了參考與借鑒。

一、項(xiàng)目背景

此大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋主要分成左幅與右幅，主橋跨徑是85m+130m+85m，上部箱梁頂寬度是13.85m，箱梁底寬度是8m，根部梁高度是6.9m，設(shè)計(jì)的是單箱單室斷面。橋主墩采用的是鋼混雙薄壁墩，墩身高度是46m，此橋梁設(shè)計(jì)的荷載等級(jí)是公路I級(jí)。本文以此項(xiàng)目為例，重點(diǎn)研究了大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋施工質(zhì)量控制。

二、樁基水下混凝土施工質(zhì)量控制

1.混凝土拌和

混凝土的坍落度應(yīng)控制在18cm至22cm，以確保其和易性，泌水率要低于4%，以免混凝土發(fā)生離析與泌水現(xiàn)象；混凝土的初凝時(shí)間要≥6h；混凝土應(yīng)保證無木屑與大粒徑石料等。

2.混凝土封底

考慮到樁基混凝土封底的方樁切面比較大，無法采取普通封底澆筑施工方式，所以此項(xiàng)目選擇2根導(dǎo)管同步下放混凝土實(shí)施封底，導(dǎo)管布置詳見圖1所示。在具體施工階段，應(yīng)精準(zhǔn)計(jì)算第一批混凝土入模數(shù)量，且導(dǎo)管埋入深度應(yīng)≥100cm，保證2根導(dǎo)管同步開球。此外，選擇強(qiáng)光手電筒進(jìn)行導(dǎo)管空白滲水情況檢查，若是未發(fā)生滲水現(xiàn)象，就可以持續(xù)實(shí)施混凝土澆筑。

圖1 樁基混凝土封底導(dǎo)管布置

3.混凝土澆筑

以混凝土澆筑施工為例，若是選擇普通導(dǎo)管施工，一旦出現(xiàn)了堵管問題就容易引發(fā)斷樁，所以此項(xiàng)目水下混凝土澆筑選擇雙導(dǎo)管澆筑方式。從樁孔中設(shè)置導(dǎo)管，同時(shí)把導(dǎo)管的下口插入到混凝土，然后抽排清水，從導(dǎo)管中灌入高強(qiáng)砂漿，持續(xù)實(shí)施循環(huán)灌注。在灌注施工恢復(fù)之后，剩余混凝土以單根導(dǎo)管方式進(jìn)行澆筑。

三、下部結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制

1.墩身施工

在墩身施工階段必須重視測(cè)量監(jiān)控，保證墩身垂直度與中心位置的精準(zhǔn)性，通過“三維空間定位方法”+“空間坐標(biāo)方法”進(jìn)行墩身四角控制，確保誤差＜10mm。每一次混凝土澆筑施工完成后，都必須認(rèn)真復(fù)測(cè)墩身四角（尤其是四角標(biāo)高），若是存在偏位現(xiàn)象，則應(yīng)逐步有序?qū)Χ丈磔S線進(jìn)行調(diào)整。

2.外觀控制

模板翻升到指定位置后，需要清理、調(diào)直、加固模板，以確保立模精度符合規(guī)定要求；混凝土澆筑施工之前，必須認(rèn)真、仔細(xì)檢查支架、模板、鋼筋以及預(yù)埋件；混凝土澆筑采用的是分層施工方式，各層厚度控制為30cm，密實(shí)振搗，混凝土面需要比模板面低約10cm，保證混凝土勻速、連續(xù)性澆筑，混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)確保其表面濕潤(rùn)；根據(jù)設(shè)計(jì)要求及流程實(shí)施拆模，而拆模完成之后應(yīng)修復(fù)混凝土表面缺陷。

四、上部結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制

1.混凝土施工

此項(xiàng)目中高性能混凝土施工選擇的是“新材料”+“雙摻”技術(shù)實(shí)施質(zhì)量控制，為了能夠保證混凝土力學(xué)性能符合工程要求，需要摻入適量的聚丙烯網(wǎng)狀纖維與磨細(xì)礦渣微粉、微硅粉，水泥選擇的是普通硅酸鹽水泥。在施工階段應(yīng)嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，通過數(shù)次配比試驗(yàn)，確定最佳的配合比，以提升混凝土的耐久性。混凝土拌和順序詳見圖2所示，嚴(yán)格根據(jù)拌和順序進(jìn)行，以確保混凝土性能及質(zhì)量。為了能夠提高混凝土的成品效果，應(yīng)規(guī)范采用入模振搗施工工藝，科學(xué)實(shí)施混凝土養(yǎng)護(hù)作業(yè)，一般養(yǎng)護(hù)時(shí)間是14d。

圖2 混凝土拌和順序

2.0#梁段施工

此項(xiàng)目中0#梁段施工之前必須準(zhǔn)確驗(yàn)算托架，保證方案合理、可行。施工主要?jiǎng)澐殖身敯濉⒏拱逡约暗装迦龑訚仓m量降低一次性混凝土澆筑量與高度。底板大體積混凝土澆筑，需要從內(nèi)部設(shè)置多層降溫水管，以確保澆筑質(zhì)量。針對(duì)混凝土的結(jié)合面而言，應(yīng)實(shí)施清洗和鑿毛處理，以促進(jìn)新、舊混凝土的有效融合。

3.主橋箱梁線形與幾何尺寸控制

密切配合監(jiān)測(cè)單位實(shí)施主橋箱梁線形與幾何尺寸的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)將兩岸控制網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，以保證測(cè)量精度。邊跨、中跨與邊跨梁段的合龍施工必須合理配重，確保兩端平衡作業(yè)，嚴(yán)格按照要求同步等效卸載，合龍施工溫度控制為15℃至21℃，通常選擇溫度變化比較小的時(shí)間段進(jìn)行施工。中跨合龍施工之前，必須根據(jù)施工階段具體監(jiān)測(cè)狀況，合理調(diào)整主橋箱梁線形與幾何尺寸。

4.預(yù)應(yīng)力施工

預(yù)應(yīng)力管道選擇的是塑料波紋管，其中出漿孔需要設(shè)置在最高點(diǎn)；預(yù)應(yīng)力管道安裝階段，必須保證“#”字鋼筋精準(zhǔn)定位，并嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力管道安裝位置；實(shí)施預(yù)應(yīng)力束張拉之前，務(wù)必做好各項(xiàng)張拉設(shè)備校驗(yàn)工作，合理控制預(yù)應(yīng)力束張拉伸長(zhǎng)量與張拉力，上下游、兩岸必須同步根據(jù)順序要求進(jìn)行張拉；在灌漿施工階段，應(yīng)選擇“真空輔助”+“吸漿工藝”實(shí)施強(qiáng)力灌注；從水泥漿液中摻入0.1%的膨脹劑與減水劑，水灰比控制是0.4，真空壓漿參數(shù)需要確保處于0.29至0.35之間，以增強(qiáng)水泥漿和易性。

5.邊跨現(xiàn)澆段施工

結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行合龍段與邊跨現(xiàn)澆段施工。其中10-1號(hào)段、10-2號(hào)段、10-3號(hào)段主要采取預(yù)埋牛腿托架現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工方式與掛籃非對(duì)稱懸澆施工方式，從中跨位置進(jìn)行水箱配重；10-4號(hào)段與10-5號(hào)段的邊跨合龍段將掛籃改制成為吊架施工方式。為了能夠提高施工效果，應(yīng)把圓鋼或者是高強(qiáng)鋼絲以橫橋向鋪設(shè)在現(xiàn)澆段10-1號(hào)段支撐縱梁間與底模位置，從而使合龍段混凝土未符合設(shè)計(jì)規(guī)定要求之前，邊跨合龍前與邊跨預(yù)應(yīng)力束張拉階段，梁體可以從順橋向進(jìn)行自由滑動(dòng)。把掛籃改制成10-4號(hào)、10-5號(hào)段施工吊架，需要把吊架跨中側(cè)的所有錨點(diǎn)設(shè)計(jì)成是可動(dòng)鉸支座，從而保證10-4號(hào)段施工結(jié)束之后，10-5號(hào)段施工階段，支架基于跨中梁體伸縮狀態(tài)下能夠順縱橋向?qū)崿F(xiàn)自由滑動(dòng)；中跨配重設(shè)計(jì)階段，需要把水箱布設(shè)在橋梁中跨“T”構(gòu)懸臂位置，以達(dá)到平衡狀態(tài)，最大配重應(yīng)控制在340t；臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束的設(shè)置，為了能夠保證10-2號(hào)、10-3號(hào)段的懸臂澆筑質(zhì)量，應(yīng)分別把頂板臨時(shí)索設(shè)置在7號(hào)段和10-3號(hào)段間。

6.中跨合龍施工

根據(jù)天氣變化實(shí)際情況，嚴(yán)格實(shí)施梁溫和氣溫關(guān)系試驗(yàn)分析，然后確定最優(yōu)的合龍施工時(shí)間，同時(shí)為合龍口鎖定方法的采用提供有效依據(jù)。按照氣溫和梁溫之間的關(guān)系，以及梁溫與橋梁結(jié)構(gòu)變化關(guān)系，確定采用合適的合龍口鎖定方法，然后實(shí)施力學(xué)驗(yàn)算。在溫度變化幅度比較小，以及環(huán)境溫度相對(duì)偏低時(shí)，實(shí)施合龍鎖定，以及開始實(shí)施合龍段混凝土澆筑，其中合龍口的鎖定必須快速與對(duì)稱。合龍口澆筑采用的是早強(qiáng)混凝土，嚴(yán)格按照規(guī)定要求進(jìn)行混凝土密實(shí)振搗與養(yǎng)護(hù)。為了能夠使混凝土澆筑階段合龍口處在穩(wěn)定狀態(tài)，必須對(duì)稱梁軸線實(shí)施加載與卸載。

五、總結(jié)

本文結(jié)合大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋項(xiàng)目實(shí)際情況，重點(diǎn)研究了其施工質(zhì)量控制措施，主要分為樁基水下混凝土施工、下部結(jié)構(gòu)施工以及上部結(jié)構(gòu)施工。研究表明，此項(xiàng)目中提出了施工質(zhì)量控制措施合理、可行，保證了大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋施工質(zhì)量及安全，也為類似項(xiàng)目施工提供了借鑒。