周禎輝
摘要:市政工程中,跨渠橋梁是沿河道路的重要組成部分,它不僅影響橋梁的安全性、耐久性和美觀性,還關(guān)乎市民的出行便利和舒適。跨渠橋梁施工涉及地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、環(huán)境等綜合問題,如果缺乏嚴(yán)格的施工技術(shù)控制,就容易導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)裂縫、變形、沉降、錯(cuò)臺(tái)等施工技術(shù)缺陷,影響橋梁的使用壽命和性能。本文結(jié)合廣東地區(qū)工程實(shí)例,從施工工藝流程組織、樁基施工、空心板梁預(yù)制、蓋梁施工、墊石支座、空心板梁架設(shè)等施工技術(shù)提出相應(yīng)的技術(shù)措施,以保證跨渠橋梁施工過程施工技術(shù)的可靠性,減少產(chǎn)生裂縫、變形等相關(guān)施工技術(shù)問題。本文還對(duì)跨渠橋梁的設(shè)計(jì)原則、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、質(zhì)量控制要點(diǎn)等方面進(jìn)行了分析和總結(jié),以期為廣東地區(qū)乃至全國的跨渠橋梁建設(shè)提供一定的借鑒和指導(dǎo)。本文旨在為后續(xù)相關(guān)工程提供參考,以提高跨渠橋梁的施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:跨渠橋梁???施工組織????施工步驟????施工技術(shù)把控
中圖分類號(hào):U448.215
Analysis?of?the?Technical?Points?of?Cross-Channel?Bridge?Construction?in?the?Municipal?Engineering?of?the?Demonstration?Section?of?Riverside?Roads
ZHOU?Zhenhui
(Zhuhai?Engineering?Supervision?Co.,?Ltd.,?Zhuhai,?Guangdong?Province,519031?China)
Abstract:?In?municipal?engineering,?cross-channel?bridges?are?the?important?parts?of?riverside?roads,?which?not?only?affect?the?safety,?durability?and?aesthetics?of?bridges,?but?also?relate?to?the?travel?convenience?and?comfort?of?citizens.?The?construction?of?cross-channel?bridges?involves?comprehensive?problems?such?as?geology,?the?structure?and?the?environment,?and?if?there?is?no?strict?construction?technology?control,?it?is?easy?to?lead?to?construction?technical?defects?of?bridges?such?as?cracks,?deformation,?settlement?and?misalignment,?which?will?affect?the?service?life?and?performance?of?bridges.?Combined?with?engineering?examples?in?Guangdong,?this?paper?proposes?corresponding?technical?measures?from?construction?technologies?such?as?construction?process?organization,?pile?foundation?construction,?hollow?slab?beam?prefabrication,?capping?beam?construction,?stepping?stone?bearing?and?hollow?slab?beam?erection,?so?as?to?ensure?the?reliability?of?construction?technology?in?the?construction?process?of?cross-channel?bridges?and?reduce?related?construction?technical?problems?such?as?cracks?and?deformation.?This?paper?also?analyzes?and?summarizes?the?design?principles,?structural?characteristics?and?quality?control?essentials?of?cross-channel?bridges,?in?order?to?provide?certain?reference?and?guidance?for?the?construction?of?cross-channel?bridges?in?Guangdong?and?even?the?whole?country.?This?paper?aims?to?provide?reference?for?subsequent?related?projects?to?improve?the?construction?quality?of?cross-channel?bridges.
Key?Words:?Cross-channel?bridge;?Construction?organization;?Construction?step;?Construction?technology?control
沿河道路市政工程中,跨渠橋梁是不可或缺的部分,它關(guān)系到橋梁的安全、耐用和美觀,以及市民的出行體驗(yàn)。跨渠橋梁施工要考慮地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、材料、方法、環(huán)境等多方面的因素,如果沒有嚴(yán)格的施工技術(shù)把控,就容易產(chǎn)生裂縫、變形、沉降、錯(cuò)臺(tái)等施工技術(shù)問題。跨渠橋梁施工技術(shù)把控能夠優(yōu)化施工工藝,及時(shí)調(diào)整偏差,使橋梁結(jié)構(gòu)線型和內(nèi)力符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí),能夠利用現(xiàn)代測試技術(shù)對(duì)橋梁實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)檢測,掌握橋梁的實(shí)際狀態(tài)信息,對(duì)有施工技術(shù)問題的部位采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施[1]。跨渠橋梁施工技術(shù)把控還能夠降低施工成本和維護(hù)費(fèi)用,提高工程經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。此外,還能夠?yàn)闃蛄航Y(jié)構(gòu)理論、橋梁科學(xué)研究和發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。因此,市政工程中跨渠橋梁施工技術(shù)把控是非常必要的,需要加強(qiáng)對(duì)原材料、路面、伸縮縫等關(guān)鍵部位和重要工序的監(jiān)測和控制,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)施工人員、設(shè)備、技術(shù)和安全的管理,以確保跨渠橋梁的施工技術(shù)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。本文結(jié)合具體工程實(shí)例,對(duì)市政工程中跨渠橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析。
1工程概況
本項(xiàng)目位于珠海市南屏科技生態(tài)城北部。緊鄰前山河、沙心涌。本工程主要建設(shè)內(nèi)容包括沿河路工程、岸堤工程、景觀綠化工程三個(gè)部分。沿河路道路線位西起屏東二路,東至屏北二路,道路等級(jí)次干路,實(shí)施總長約為?1.83?km;堤岸總長度約?2.16?km,岸線起于屏東二路,終點(diǎn)至屏東六路;景觀建設(shè)范圍總占地約?9.8?hm2。本項(xiàng)目沿河路工程中共有跨排洪渠橋2座。跨排洪渠1號(hào)橋:橋長37?m,橋?qū)?1.5?m,交角87°,上部結(jié)構(gòu)為2mx16?m空心板,橋墩結(jié)構(gòu)為柱式墩+樁基礎(chǔ),橋臺(tái)結(jié)構(gòu)為柱式臺(tái)+樁基礎(chǔ);跨排洪渠2號(hào)橋:橋長37?m,橋?qū)?.3?m,交角87°,上部結(jié)構(gòu)為空心板,橋墩結(jié)構(gòu)為柱式墩+樁基礎(chǔ),橋臺(tái)結(jié)構(gòu)為柱式臺(tái)+樁基礎(chǔ);本項(xiàng)目沿河路與屏東四路平交口東側(cè)跨越現(xiàn)狀渠道,渠道寬度約25m,1、2號(hào)橋跨越渠道,橋梁橫斷面布置與道路橫斷面基本保持一致。
2施工工藝流程組織
現(xiàn)場根據(jù)橋梁的特點(diǎn)和條件,制定合理的施工方案和措施,以達(dá)到保證施工質(zhì)量、降低施工成本、加快施工進(jìn)度、確保施工安全、保護(hù)資源環(huán)境的目標(biāo)[2]。具體而言,橋梁施工工藝流程組織包括以下幾個(gè)方面。
2.1質(zhì)量控制
明確各個(gè)施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),采用有效的質(zhì)量檢查和監(jiān)督機(jī)制,使橋梁施工符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求。
2.2成本控制
合理安排施工機(jī)構(gòu)和人員,優(yōu)化物料采購和使用,提高機(jī)械化、信息化和自動(dòng)化施工技術(shù)的應(yīng)用,節(jié)約人力、物力和時(shí)間的消耗,提高施工效率和經(jīng)濟(jì)效益。
2.3進(jìn)度控制
根據(jù)任務(wù)目標(biāo)和階段性進(jìn)度計(jì)劃,將橋梁施工項(xiàng)目分解為實(shí)施任務(wù)和階段,明確各個(gè)任務(wù)和階段的時(shí)間節(jié)點(diǎn)和責(zé)任主體,采用有效的進(jìn)度控制和協(xié)調(diào)機(jī)制,保證各個(gè)任務(wù)和階段的順利完成,縮短橋梁施工的總工期。
2.4安全控制
根據(jù)橋梁施工的風(fēng)險(xiǎn)因素和安全隱患,制定合理的安全標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)定,在橋梁施工過程中嚴(yán)格遵守安全要求,采取有效的安全防護(hù)和應(yīng)急措施,保證橋梁施工過程中的人員、設(shè)備、環(huán)境等的安全。
2.5環(huán)境控制
根據(jù)橋梁施工對(duì)資源環(huán)境的影響程度和范圍,制定合理的環(huán)境保護(hù)措施,在橋梁施工過程中加強(qiáng)對(duì)臨時(shí)構(gòu)造物、物料、廢棄物等的管理,減少環(huán)境污染,維護(hù)景觀美化,在橋梁施工結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行恢復(fù)和修復(fù)[3]。現(xiàn)場制定的橋梁施工工藝流程圖見圖1所示。
3樁基施工
橋梁樁基的施工方法應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行選擇,以保證樁基的質(zhì)量和安全。常用的樁基施工方法有灌注樁和沉入樁,常用的成孔方法有旋挖鉆機(jī)、正反循環(huán)鉆機(jī)、套管鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)等。不同的施工方法有各自的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)[4-6]。例如:正反循環(huán)鉆機(jī)適用于水下施工,可以利用泥漿循環(huán)將碴子排出并保護(hù)孔壁,但需要消耗大量的泥漿和清洗設(shè)備。套管鉆機(jī)適用于軟弱地層,可以利用套管防止孔壁坍塌和土層污染,但需要消耗大量的套管和提升設(shè)備。在本次的橋梁施工當(dāng)中,現(xiàn)場進(jìn)行了詳細(xì)的施工方案比較,如果采用正反循環(huán)鉆機(jī)成孔,樁徑為1.2m,樁長為25m,共需施工120根樁。每根樁需要消耗泥漿約60m3,清洗設(shè)備需要采用泥漿循環(huán)系統(tǒng)和泥漿分離器。當(dāng)采用套管鉆機(jī)成孔,樁徑為1.5m,樁長為30m,共需施工80根樁。每根樁需要消耗套管約45m,提升設(shè)備需要用到液壓千斤頂和吊車。經(jīng)過各方面的比較之后,現(xiàn)場采用了正循環(huán)的施工方案,確保施工方案的經(jīng)濟(jì)性。
為了保證跨渠橋梁樁基的施工質(zhì)量,可以采用以下五個(gè)控制措施。
(1)樁基施工前要做好準(zhǔn)備,核對(duì)地質(zhì)資料、施工圖紙、材料質(zhì)量、施工方案等,進(jìn)行試樁和技術(shù)交底,保證施工條件和技術(shù)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范。(2)樁基成孔應(yīng)該控制好孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度等參數(shù),使用合理的泥漿配比和循環(huán)方式,避免坍孔和浮渣,對(duì)成孔質(zhì)量進(jìn)行檢測,如超聲波檢測、測錘測繩法等。例如:φ1.5m的鉆孔灌注樁,孔深約20m,孔徑1.55~1.62m,垂直度<1/200,沉渣厚度<10mm。(3)樁基鋼筋籠要保證鋼筋的驗(yàn)收、加工、連接和安裝質(zhì)量,鋼筋規(guī)格、型號(hào)、位置、搭接長度、彎鉤等符合設(shè)計(jì)要求,鋼筋籠定位準(zhǔn)確、固定牢固,防止沉、浮、偏位。例如:φ1.5m的鉆孔灌注樁,鋼筋籠直徑1.4m,由32根φ25的主筋和φ8@200的箍筋組成,主筋搭接長度60d,箍筋搭接長度40d。(4)樁基混凝土要檢驗(yàn)和控制好混凝土的配合比、坍落度、強(qiáng)度等指標(biāo),混凝土要連續(xù)澆筑和振搗密實(shí),防止斷樁和空鼓等缺陷。例如:φ1.5m的鉆孔灌注樁,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30,坍落度10~15cm,采用串筒法灌注,在灌注過程中保持串筒下端與砼面間距不大于3m。(5)樁基檢測和驗(yàn)收要對(duì)樁基承載力、完整性、位置偏差等指標(biāo)進(jìn)行檢測和評(píng)價(jià),采用靜載荷試驗(yàn)法、聲波透射法、應(yīng)力波反射法等方法。例如:φ1.5m的鉆孔灌注樁,承載力>1500kN,完整性無明顯缺陷或損傷。
以下是現(xiàn)場鋼筋籠和鋼護(hù)筒的制造與安裝要求,對(duì)于φ3.0m的鉆孔灌注樁,其鋼筋籠長度為94.5m,直徑為2.8m,由φ36mm的主筋和φ20mm的箍筋組成,內(nèi)側(cè)設(shè)置6根φ50mm的超聲波檢測管,以檢測樁身質(zhì)量。鋼筋籠要設(shè)置壓漿管路和觸底指示燈開關(guān),以保證樁底壓漿質(zhì)量。其鋼護(hù)筒長度為52m,直徑為3.0m,厚度為25mm,在-50m標(biāo)高處埋設(shè),以保護(hù)樁身不受外力破壞。鋼護(hù)筒要采用合理的埋設(shè)方法,如預(yù)鉆孔或振動(dòng)下沉等,以減少對(duì)周圍土體的擾動(dòng)。鋼筋籠和鋼護(hù)筒的制造和安裝要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,以保證樁基的承載力和穩(wěn)定性。
4?空心板梁的預(yù)制情況
跨渠橋梁空心板梁的預(yù)制是一項(xiàng)關(guān)鍵的施工工序,需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求進(jìn)行。預(yù)制空心板梁的尺寸、配筋、混凝土等級(jí)等要保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,一般控制在20m跨內(nèi),因?yàn)?0m以上的空心板梁耐久性較差。預(yù)制空心板梁的預(yù)應(yīng)力鋼束要按照后張法或先張法進(jìn)行張拉,張拉力、錨具變形、管道摩阻系數(shù)等要保證預(yù)應(yīng)力的有效傳遞。例如,對(duì)于φ3.0m的鉆孔灌注樁,其鋼筋籠長度為94.5m,主筋為φ36mm,箍筋為φ20mm,內(nèi)側(cè)設(shè)置6根φ50mm的超聲波檢測管;其鋼護(hù)筒長度為52m,直徑為3.0m,厚度為25mm,在-50m標(biāo)高處埋設(shè)。預(yù)制空心板梁的鉸縫和整體化層要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行澆筑和振搗,鉸縫寬度、配筋構(gòu)造、混凝土強(qiáng)度等要保證鉸縫的抗剪承載力和粘結(jié)強(qiáng)度。例如:對(duì)于16m跨徑的空心板梁,其鉸縫寬度為30cm,配筋為φ16@15cm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40。預(yù)制空心板梁的存放時(shí)間要根據(jù)混凝土強(qiáng)度、收縮徐變等因素確定,一般為60~90天。預(yù)制空心板梁的安裝和吊裝要保證板梁的位置準(zhǔn)確、連接牢固,避免損傷和變形。現(xiàn)場張拉鋼筋施工作業(yè)照片見圖2所示。
5蓋梁施工
為了支撐、分布和傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載,跨渠橋梁需要在排架樁墩頂部設(shè)置橫梁,即蓋梁。蓋梁施工是一個(gè)關(guān)鍵的施工工序,要遵循設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求。第一,要測量定位,確定蓋梁的軸線、高程、位置等控制點(diǎn)。第二,要選用合適的支撐體系,如抱箍法、支架法等,進(jìn)行受力分析和驗(yàn)算,保證支撐的穩(wěn)定性和可靠性,并能調(diào)整蓋梁的標(biāo)高和橫坡。第三,要按照設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求進(jìn)行鋼筋制作與安裝,保證鋼筋的型號(hào)為HRB400級(jí),數(shù)量、尺寸、形狀、位置、間距等符合要求,并設(shè)置墊塊以保證混凝土保護(hù)層厚度,防止露筋。鋼筋的間距一般為100~200mm。第四,要按照設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求進(jìn)行模板安裝,保證模板的材料為鋼模板或膠合板,厚度為10~20mm,剛度、平整度、密合性和結(jié)構(gòu)尺寸符合要求,并涂刷脫模劑,方便拆模。模板的拼接方式一般采用卡扣或螺栓連接。模板接縫處應(yīng)粘貼雙面膠條或其他密封材料,防止漏漿。第五,要按照設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)和配合比進(jìn)行混凝土拌制,并檢測其塌落度和溫度是否符合要求。混凝土應(yīng)采用C30~C40級(jí)混凝土拌制,配合比一般采用水泥砂石比為1:2:3左右,塌落度一般為8~12cm,溫度應(yīng)控制在5~35℃之間。混凝土澆筑應(yīng)對(duì)稱、分層、連續(xù)進(jìn)行,并采用插入式振動(dòng)器進(jìn)行振搗,保證混凝土的密實(shí)度和表面平整度。混凝土澆筑完成后,應(yīng)及時(shí)覆蓋養(yǎng)生材料,并保持濕潤,養(yǎng)生時(shí)間不少于7d。在混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定程度后,方可拆除模板,拆除順序?yàn)橄葌?cè)模,后底模,自上而下。拆除時(shí)應(yīng)輕拆輕放,避免損傷或污染混凝土表面。
6墊石、支座施工
墊石與蓋梁的鋼筋一起綁好,澆混凝土前再檢查一遍墊石的位置,確定無誤后開始澆筑。混凝土要振實(shí),及時(shí)養(yǎng)護(hù)。支座的表面要平整,可以采用調(diào)平層來調(diào)節(jié)整,安裝時(shí),要保證方位無誤,支座中線與墩頂?shù)妮S線、標(biāo)高要協(xié)調(diào)統(tǒng)一,同時(shí)讓支座和空心貼合在一起,保持平整、干凈。
7空心板梁架設(shè)
空心板梁架設(shè)時(shí),要對(duì)蓋梁的線、支座墊石的標(biāo)高進(jìn)行確認(rèn),在支座墊石及橡膠支座上標(biāo)出支座的中心位置,控制板梁的邊線位置。在合適的位置放上支座,并復(fù)核高程,得到監(jiān)理工程師確認(rèn)后再進(jìn)行下一步的施工工作。現(xiàn)場預(yù)制空心板用設(shè)吊孔穿束兜板底加扁擔(dān)的方法吊裝。應(yīng)查驗(yàn)現(xiàn)場地形、管線及已有的建筑構(gòu)筑物,保證起重設(shè)備運(yùn)行安全。起重吊裝時(shí)應(yīng)確定好風(fēng)險(xiǎn)控制措施,防止高處墜落、物體打擊、電擊、撞擊、施工設(shè)備事故等風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生。施工現(xiàn)場應(yīng)該安排有經(jīng)驗(yàn)的信號(hào)指揮人員、司索人員,作業(yè)人員施工前應(yīng)該進(jìn)行身體檢查,對(duì)有高空作業(yè)禁忌的人員不得安排高空作業(yè)。
8結(jié)語
市政工程中跨渠橋梁施工質(zhì)量控制還存在有變更設(shè)計(jì)不協(xié)調(diào)、施工人員知識(shí)水平較低、材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、監(jiān)測與控制不到位等問題,還需要在橋梁施工過程中提高注意,以滿足提高橋梁施工質(zhì)量的需要。
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