田鋒
(山東省菏澤市鄆城縣公路事業發展中心,山東 鄆城 274700)
高速公路是社會主義現代化建設的重要項目,直接關系到我國經濟發展,以及群眾的交通出行便利性。而在高速公路建設中,橋梁承臺作為橋梁結構的重要支撐部分,具有承載和傳遞荷載、保證橋梁穩定性和安全性的重要功能。在橋梁承臺施工過程中,涉及多種工程技術和施工要求,包括基礎處理、鋼筋混凝土澆筑、工序控制等。因此,對于橋梁承臺施工要點進行系統的研究和總結,對于指導實際工程中的施工操作、確保工程質量和安全具有重要價值。
鄆城至鄄城高速公路Ⅱ標段路線設計范圍為K25+182.92—K39+230,起點位于K25+182.92 京九鐵路下穿U 型槽西側,終點止于鄆城西互通立交東側樁號K39+230 處,工程全長14.047km。公路推行雙向四車道,設計速度120km/h,路基寬度27h。橋涵設計汽車荷載等級采用公路—Ⅰ級,路基及大、中、小橋、涵洞設計洪水頻率為1/100;地震動峰值加速度系數為0.15~0.20。
在高速公路工程橋梁承臺的施工過程中,前期準備工作是確保施工順利進行的關鍵環節。合理的前期準備可以提高施工效率、保證施工質量,并確保施工過程中的安全性。
(1)進行現場勘察和設計驗證。在橋梁承臺施工前,必須進行詳細的現場勘察,包括土壤地質條件、地下水位、地形地貌等方面的調查,以便根據實際情況確定施工方案[1]。同時,還需要對設計文件進行驗證,確保設計的準確性和可行性。
(2)制訂施工方案和工程計劃。根據現場勘察和設計驗證結果,制定詳細的施工方案和工程計劃。施工方案應包括施工工藝、施工方法、施工順序等內容,以確保施工的合理性和有效性。工程計劃應明確施工的時間節點和工作內容,確保施工進度的控制和協調。
(3)施工場地的準備和安全防護措施的規劃。在施工前,需要對施工場地進行平整和清理,確保施工場地的安全和通暢。同時,需要規劃和實施必要的安全防護措施,包括施工區域的圍護、施工人員的安全培訓、施工設備的安全檢查等,以確保施工過程中的安全性[2]。
(4)材料和設備準備。在施工前,需要提前準備所需的材料和設備,包括混凝土、鋼筋、模板、起重設備等。確保材料的質量合格,設備的運行正常,以滿足施工的需要。
(5)組織施工人員和管理團隊。在施工前,需要組織和培訓施工人員,確保他們具備必要的技能和知識。同時,還需要組建一個高效的管理團隊,負責施工過程的協調和監督,確保施工工作的有序進行[3]。
測量放樣是一個關鍵的環節,它對于確保承臺的準確位置和尺寸起著至關重要的作用。合理的測量放樣工作可以保證施工的精度和一致性,從而提高承臺的穩定性和安全性。
(1)確定基準點。在測量放樣前,需要確定一組穩定可靠的基準點,作為測量的起點和參照。基準點應位于橋梁軸線上,并具備較高的準確性和穩定性,可以通過全站儀等精確測量工具進行測量和標定。
(2)軸線測量。軸線測量是橋梁承臺施工的關鍵環節,它決定了承臺的準確位置和布置。在進行軸線測量時,可以采用全站儀或經緯儀等測量工具,根據設計圖紙上的軸線坐標和偏角數據,將軸線準確地標定在現場[4]。同時,還需要進行相應的標志設置,以便施工人員能夠清晰地辨認軸線位置。
(3)尺寸放樣。尺寸放樣是根據設計圖紙上的承臺尺寸數據,將承臺的形狀和尺寸準確地放樣到施工現場。放樣可以采用鋼尺、測量嵌線等工具,按照設計要求在地面或臨時支撐物上進行標記,以指導后續的混凝土澆筑和鋼筋布置工作。
(4)高程測量。高程測量是確定承臺標高的重要環節,它直接關系到承臺的高度和平面度。在進行高程測量時,可以采用水準儀、高程儀等測量工具,根據設計要求和標高控制點,測量承臺的高程,并進行標記和記錄。
(5)檢查和調整。在測量放樣完成后,需要進行檢查和調整,以確保測量結果的準確性和一致性。對于有差異或偏差的測量數據,需要及時進行核實和調整,以確保承臺的位置和尺寸滿足設計要求[5]。
根據設計圖紙及設計地勘資料及現場原地面復測,基礎開挖深度小于5m 且無地下水,開挖土層為粉質土。開挖基坑采用放坡開挖的方式,開挖邊坡坡度:粉、黏質土坡頂無荷載坡度按1:0.5。基坑開挖環節基于挖掘機進行,同時配備一定數量的自卸車運土;按照超出設計尺寸規格1m 進行開挖,到設計高程20cm 時則停止機械開挖,剩余工序由人工清理。超挖部分不得虛土回填基底。在基地四周做臨時排水溝,按照承臺橫坡將排水溝引流至承臺基礎以外,基礎施工如圖1 所示。

圖1 基礎施工
在樁頭處理方面,基坑開挖后鑿除鉆孔樁樁頭,直到完全裸露出混凝土面。樁周圍鑿平3 個等分點、中心點,等分點的直徑在5cm 以上,中心點直徑則不小于8cm,打磨平整后用水沖洗干凈,為后續的樁基檢測奠定基礎[6]。在樁基檢測環節,如果發現樁長長度在50m以上,可以借助聲測管與小應變結合方式檢測。
墊層的作用是填充和支撐承臺的上部結構,為后續的混凝土澆筑和鋼筋布置提供均勻的承載基礎。
(1)選擇合適的墊層材料。常用的墊層材料包括砂土、碎石等,其選擇應符合設計要求和現場實際情況。墊層材料應具備較好的承載能力、排水性能和穩定性,以確保承臺上部結構的安全和穩定。
(2)加強墊層厚度控制。墊層的厚度應根據設計要求進行控制,一般情況下,可以根據設計圖紙和規范要求確定。在進行墊層施工時,可以采用刮平、鋪攤等方法,確保墊層的均勻性和一致性。在厚度控制方面,可以借助于激光測距儀等測量工具進行監測和調整[7]。
(3)墊層壓實和密實。墊層的壓實和密實是確保墊層穩定性和承載能力的重要工作。可以采用振動壓路機、壓實板等設備對墊層進行壓實,使其達到設計要求的密實度。同時,應注意避免過度壓實導致墊層破壞或變形,而且墊層應具備較好的平整度,以便后續混凝土澆筑和鋼筋布置工作的順利進行。在墊層施工過程中,可以采用平整板、水準儀等工具進行平整度檢測和調整,保證墊層的平整度符合設計要求。
(1)鋼筋預制和加工。根據設計要求,將承臺所需的鋼筋進行預制和加工,包括剪切、彎曲和焊接等工藝。鋼筋主要是在工廠預先加工,然后運輸半成品到現場,由工人統一綁扎。為了保證鋼筋質量,應提前檢查半成品鋼筋質量,各項尺寸規格合乎要求,為后續施工活動順利進行奠定基礎,降低返工概率。預制好的鋼筋應符合設計要求的尺寸和數量,以滿足承臺的承載能力和穩定性要求[8]。
(2)鋼筋的安裝。鋼筋的安裝應按照設計圖紙和施工圖紙的要求進行,確保鋼筋的正確布置和連接。安裝時應注意鋼筋的位置、間距和嵌入深度,以及橫向和縱向的連接方式。鋼筋的安裝應保持水平、垂直和正確的位置,以確保承臺的結構強度和穩定性。
(3)模板安裝。模板的安裝應根據設計要求和施工圖紙進行,確保模板的正確位置和形狀。承臺模板在安裝前對模板表面進行清潔、校正、涂脫膜劑,安裝時用厚度不小于2mm 的回力膠條牢固粘貼,保證澆注混凝土時無漏漿。安裝模板時需要注意模板的平整度和對齊度,以確保后續混凝土澆筑的質量和表面平整度。
(4)鋼筋和模板的保護和維護。在鋼筋和模板安裝完成后,應采取必要的措施進行保護和維護,以防止其受到外界因素的損害。鋼筋應進行防銹處理,并采取措施防止其受到潮濕、腐蝕等影響。模板應定期檢查和維修,以確保其穩定性和重復使用的能力[9]。
混凝土制備環節,依據配合比要求配料,并通過試驗室檢測骨料含水量。嚴格控制配料數量偏差,粗細骨料的偏差±2%,水泥偏差為±1%,外加劑、水的偏差為±1%。混凝土攪拌期間要均勻,避免泌水、離析。提前確定合理的投料順序,保證混凝土具有理想的和易性和強度,同時還可以提升攪拌機運行效率,為后續施工提供支持。骨料與水投入攪拌一段時間后,水溫下降到40℃后繼續加入水泥攪拌。嚴格控制混凝土出機溫度,在10℃以上,一旦混凝土溫度在10℃以上,則要試拌測量溫度,合乎要求后方可進行大面積施工[10]。
混凝土運輸環節,要控制運輸車輛的行駛速度,保持2~4r/min 的轉速勻速行駛,當混凝土攪拌運輸車到達澆筑現場時,高速旋轉20~30s 后再開始卸料。
混凝土澆筑環節,依據設計要求和施工圖紙確定混凝土的澆筑順序,一般從最底部的承臺開始,逐漸向上層澆筑。在澆筑前,應先進行澆注前的預澆試驗,檢查混凝土的流動性、坍落度和抗滲性能。控制混凝土澆筑的速度和連續性,以避免出現冷縫和接縫。在澆筑過程中,使用振動棒進行振搗,以保證混凝土的均勻密實和去除氣泡。控制混凝土的澆注高度和澆筑厚度,避免一次澆筑過厚而影響澆筑質量和后續工序。如果是在冬季寒冷時期,基于機械充分振搗,并保持較快的速度;澆筑前仔細檢查各種構件的質量,并清理干凈構件表面雜質。此外,推行混凝土分層澆筑模式,確保澆筑振搗充分密實,并控制混凝土澆筑厚度為30cm。
在混凝土達到設計強度后,可以進行拆模工作。拆模時間應根據混凝土的強度發展和施工計劃來確定。在拆模之前,應仔細檢查模板和支撐結構,確保沒有損壞或變形。同時,拆除模板時應小心謹慎,避免對承臺造成損傷。拆模時應注意承臺表面的保護,避免刮傷或損壞混凝土表面。可以使用適當的工具和技術來輕松拆除模板,并確保不對承臺造成影響。
在混凝土澆筑完成后,立即進行養護工作。養護的目的是保持混凝土的濕潤和溫度穩定,促進混凝土的強度發展。使用合適的養護方法,如覆蓋保濕膜、噴水養護等,以防止混凝土過早干燥和開裂。根據氣溫和濕度的變化,調整養護措施的頻率和時間。養護期間,應避免對承臺施加額外的荷載和沖擊,防止因外力作用而對混凝土造成損傷。同時,養護期間應定期監測和檢查,以確保承臺的質量和安全。監測可以包括對混凝土表面的溫度、濕度和裂縫等進行觀察和記錄。
如發現混凝土表面有異常情況或破損,應及時采取措施修復和保護,以避免進一步擴大或影響承臺的功能。
養護時間應根據混凝土的強度發展和設計要求來確定。一般而言,混凝土需要在養護期結束后達到一定的強度才能進行后續施工工序。根據實際情況和工期安排,合理安排養護時間,確保混凝土的充分發展和施工進度的順利進行。通過合理的拆模和養護操作,可以確保高速公路工程橋梁承臺的結構完整性和耐久性。同時,及時的監測和檢查工作能夠及早發現問題并采取相應的修復措施,確保施工質量和安全。
綜上所述,高速公路橋梁承臺施工中,應選購高質量的施工材料,并依據施工要求進行測量放樣、基礎施工、安裝鋼筋與模板、澆筑混凝土,并選擇有效的養護措施,將混凝土內外溫差控制在合理范圍內,最大程度上保證橋梁承臺施工質量。