沈鵬
(南充市公路管理局直屬二分局,四川南充637100)
某獨立大橋項目,引道起點為李渡鎮保沙廟村,橋梁橫跨嘉陵江,全長1.43 km。其中,橋長948 m,橋寬16.5 m,通航等級為Ⅲ級,洪水頻率采用1/100,安全等級為A級。主橋為預應力混凝土連續剛構,跨徑105 m+190 m+105 m。
1)翻漿:雨雪天氣是橋梁支座翻漿的高發時段,在強降雨或大雪堆積下,水難以被快速排出,隨著時間的延長,支座遭到浸泡,進而產生不同程度的翻漿現象。若未及時以科學的方法處理,后續翻漿情況仍將發生,長此以往,支座的穩定性、耐久性將受到影響。
2)支座錨栓彎曲和折斷。橋梁使用過程中,車輛通行時對其有振動和沖擊作用,在外部因素的作用下可破壞橋梁墩臺的穩定性,致使墩臺有一定程度的位移現象。除此之外,橋梁的支座錨栓也將受到影響,例如,出現彎曲、折斷的情況。
3)支座位移:從主觀層面來看,施工人員未依據規范開展相應的施工,導致橋梁支座出現位移;從客觀層面來看,熱脹冷縮是關鍵原因,由于橋梁的梁體有約束作用,在伸縮時可能存在較強的扭力,在該作用力的作用下影響橋梁支座的正常狀態,出現位移問題[1]。
4)支座滑行:橋梁所處位置偏離設計區域時,將迫使支座發生滑行;此外,若橋梁存在傾斜現象且程度超出允許范圍,也將導致支座發生滑行。無論何種原因而誘發的支座滑行問題,均會影響支座乃至橋梁整體的穩定性。
2.2.1 坍孔
1)現象描述:孔內水位在短時間內忽然下降,可見孔口呈現出較為細密的水泡,在此過程中出渣量較高但幾乎無進尺。
2)原因分析:(1)施工采用的泥漿在性能方面有所不足,如密度偏低,經過施工后難以在孔壁處形成穩定可靠的泥皮;(2)出渣后,未根據實際情況及時補充泥漿,或孔內存在承壓水,諸如此類現象的出現均會影響孔內水頭高度,進而發生坍孔;(3)護筒埋置深度不足,或孔口周邊的地面由于長期遭水浸泡而轉化為濕軟的狀態;(4)鉆孔時,沖擊鉆未得到有效控制,由于傾倒而撞擊孔壁;(5)遇松軟砂層時,以過快的速度鉆進;(6)水頭過高,護筒底產生反穿孔。
2.2.2 鉆孔偏斜
1)現象描述:鉆孔時,實際成型的孔洞偏離預期,具體表現為孔壁垂直度不足。
2)原因分析:(1)鉆孔時遇到孤石,影響正常鉆進;(2)鉆進深度范圍內存在軟硬地層交界的情況,從巖面傾斜處鉆進;(3)鉆機底座不夠平整,或由于所在地基缺乏穩定性而導致鉆機底座有不同程度的沉陷、位移現象。
作業現場腳手架豎桿接頭處未達到規范標準、豎桿基礎沉降較大、豎桿水平接縫位置不準確等,進而不能滿足檢驗和驗收標準,具有相應的安全風險。詳細原因是未根據工藝流程進行安裝,無法同步進行校正和安裝;項目部沒有做好安全檢驗工作,再加上不良的過程控制措施;未嚴格落實新的腳手架操作規章;未制訂相關具體的腳手架安全操作方案,對于已經擬定的內容,目的性不明確,不能實現全方位的指揮作業;架子工人依然采用舊的施工方式完成安裝任務等。
1)穩定性不足,一是整體結構的平面尺寸較小,二是支架的高度較大。
2)抗彎性能差,以較大的步距設置橫桿,同時立桿的長細比偏大時,受荷載作用構件容易出現彎曲現象。若橫桿受到較強的集中荷載作用,將影響結構的穩定性,導致其有彎曲變形現象,嚴重時橫桿發生斷裂。
1)現象描述:(1)梁底、梁身兩部分缺乏足夠的平整性;側梁模有崩坍情況;(2)拼縫部位缺乏足夠的嚴密性,在混凝土澆筑施工期間有漏漿現象;(3)梁體的線形缺乏合理性;局部模板嵌入柱梁間;(4)箱梁內倒角未得到有效的控制,即該部分陷入混凝土內。
2)原因分析:(1)支架所在部位的地基缺乏足夠的穩定性,導致支架有不同程度的下陷;(2)梁底模板缺乏平整性,未根據要求合理起拱;(3)模板標高未得到有效控制;(4)側模對拉螺栓布設位置偏離設計要求,影響螺栓的緊固作用;(5)側模缺乏足夠的承載性能;(6)拆模方法不合理,主要體現在未用隔離劑拆模和拆模時間偏遲兩個方面;(7)模板材料的質量較差,例如,以木模制作成型,其承受能力有限,經過混凝土澆筑后,導致該部分有較為明顯的變形現象,從而顯現出裂縫[2,3];(8)模板加工時的尺寸不合理,安裝時未以科學的方法有效處理縫隙。
橋梁梁體施工的質量通病的主要原因是由于梁身混凝土結構發生堿集料反應,使混凝土內部出現裂縫,導致開裂,進而導致橋梁梁體出現裂損的質量通病。
1)模板表面粗糙并粘有干混凝土,澆筑混凝土前澆水濕潤不夠,或模板縫沒有堵嚴,澆搗時,與模板接觸部分的混凝土失水過多或滑漿,混凝土呈干硬狀態,使混凝土表面形成許多小凹點。
2)混凝土攪拌時間短,加水量不準,混凝土和易性差,混凝土澆筑后有的地方砂漿少石子多,形成蜂窩。
3)混凝土沒有分層澆筑,下料不當,造成混凝土離析,因而出現蜂窩麻面。
4)混凝土澆筑后振搗質量差或漏振,造成蜂窩麻面。
針對橋梁支座存在的問題,需要明確產生的原因,進而妥善處理。以支座翻漿為例,需要鏟除起支撐作用的墊石混凝土,并在其上面加大流水坡,對支座做全面的封閉整治處理,材料可以選擇樹脂膠。對于支座錨栓折斷、彎曲的情況,關鍵要點在于適當切除傾斜于支座錨栓方向的混凝土,對支座的錨栓做全面的檢查,必要時予以更換,然后將新的錨栓設置到位。
若支座有位移現象同時該幅度超出允許范圍,其關鍵要點在于鏟除支座錨栓,再重新埋設。在此類操作中必須確保支座無變形,同時根據規定嚴格控制傾斜程度,使梁體和支座的位置具有合理性。針對支座角度偏差問題,可采取加墊楔形鐵板的處理方法,并對其做全面的檢查,視實際情況靈活調整支座的角度。若支座有滑行現象,要借助千斤頂將橋梁的梁身頂起,并檢測支座的位置,適當矯正。需注意的是,此環節配套的千斤頂應具備足夠的起重能力,以便順利頂起梁身,并由專員規范操作千斤頂,避免由于操作不合理而影響支座矯正的順利進行。
針對樁體鋼筋骨架上升的情況,需要規范作業,有效預防。在實際施工中于合適的位置安裝鋼筋骨架,做全面的檢查,保證其位置的準確性和自身的穩定性;加強對混凝土澆筑速度的控制,且尤為關鍵的是,在鄰近鋼筋骨架的底口部位,需要適當放慢澆筑速度,導管出口與鋼筋骨架的底口要在同一水平面;遵循連續作業的原則,盡可能避免混凝土澆筑中斷。針對鉆孔施工中存在的塌孔問題,在處理時,首先準確判斷坍孔的發生位置以及具體的影響程度,探明成因,配套合適的成孔器具,做有效的處理。
扣件式鋼管支架質量的防治需注意以下幾點:(1)建立健全的“三檢”機制,即做好自我檢查、移交檢查、專業安全員的檢查工作。(2)8~12 m高的腳手架安裝完成,同時滿足設計標高后,項目部應馬上組織驗收工作,合格后便可投入到使用當中。(3)豎桿基層底面的均衡壓力不可超出地基設計的荷載力標準。(4)除例行檢查外,專職安全員應定期監視、檢查桿基礎。當發生沉降時,應實時利用細石或木塊將縫隙填平。
碗扣式鋼管支架安裝缺陷的防治需注意如下幾點:(1)加強充分的對角支撐和剪刀支撐,形成完美的三角形穩固結構系統;使其和持久固定組織進行及時的對接,促使其和支撐結構一起受力。(2)合理添加電纜風,維持結構體的整體穩固特征;盡量防止聚集性強的荷載直接作用在橫桿上,各荷載盡量均勻分布在豎桿上,需要時,將交疊的橫木通過緊固件扣在一起,再扣接在豎桿上,以增加鋼筋的剛度。(3)防止聚集性強的荷載匯聚在一塊,若實在不可避免,需采取合適的分配方案,盡量均勻且對稱地分配荷載。
支架現澆梁模板質量通病的防治需注意以下幾點:
1)支架布設現場的地基需有足夠的穩定性和平整性,以免支架沉陷;支架的剛度和強度應滿足要求,選擇力學性能較好的材料,為擴大立柱與地基的接觸面積,在布設立桿時設合適尺寸的鋼墊板。考慮到混凝土澆筑后支架可能下沉的情況,從其荷載條件出發合理布置支架;密切關注混凝土的側壓力,以此為參考合理布置梁側模的圍檁,并配套適量的對拉螺栓,起到增強連接穩定性的作用。
2)梁側模的配制根據梁的高度而定,若在60 cm以上則增設鋼管圍檁,在實際操作中取合適規格的圓鋼,將該構件插入模板上端,以此實現對上口的有效固定處理;梁高在70 cm以上時,有必要在梁中設對穿螺栓,此時可配套使用鋼管圍檁,通過此方法提高梁側模的強度和剛度,以免在使用期間出現失穩的情況;梁模板采用的是木模時,需要注重木材的選擇,以不易變形的材料為宜,且需提前用水澆透,在此前提下方可組織混凝土澆筑作業。
對于梁體斷裂的防治,主要考慮如下幾點:有效控制混凝土入模溫度,以分層的方法有序推進澆筑作業進程;立足于梁體混凝土澆筑情況,制定科學可行的養護方法,使混凝土在溫濕度均良好的條件下有效成型;提升混凝土對溫度的適應能力,以免因溫度的變化而導致混凝土出現裂縫;根據橋梁工程的實際環境合理優化施工工藝,由專員將各項工作有效落實到位,并加強監督和管理,若有問題則及時指出,妥善處理。在全方位、科學化的施工方式下,保證橋梁梁體的成型質量,以免其出現裂縫。
現澆混凝土質量通病的防治需注意以下幾點:(1)澆筑混凝土前認真檢查模板的牢固性及縫隙是否堵好,模板應清洗干凈并用清水濕潤,不留積水,并使模板縫隙膨脹嚴密。(2)混凝土攪拌時間要適宜,一般應為1~2 min。(3)混凝土澆筑高度超過2 m時,要采取措施,如用串筒、溜管或振動溜管進行下料。(4)混凝土入模后,必須掌握振搗時間,一般每點振搗時間約20~30 s。合適的振搗時間可由下列現象來判斷:混凝土不再顯著下沉,不再出現氣泡,混凝土表面出漿且呈水平狀態,混凝土將模板邊角部分填滿充實。
綜上所述,橋梁是交通基礎設施建設領域的重點內容,隨著行業的發展,施工水平逐步提高。但從實際情況來看,在部分橋梁工程的施工中仍然存在質量問題,具體體現在支座、鉆孔灌注樁、支架、模板等方面,各自的成因不盡相同,因此,施工單位需要高度重視,合理協調,盡可能提升施工的規范性,從源頭上規避質量問題,針對已經存在的問題以客觀的態度對待,探尋原因,妥善處理,保證橋梁工程的整體建設質量。