大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工關(guān)鍵及質(zhì)量控制措施

楊 波

（中鐵建大橋工程局集團(tuán)第五工程有限公司，四川 成都 610000）

所謂連續(xù)剛構(gòu)橋主要指的是墩臺和主梁間形成剛性整體連接的橋梁結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的橋梁不僅具有較大的跨截面能力，行車體驗更為舒適，而且不需要進(jìn)行大型支座的施工，為懸臂施工創(chuàng)造了良好的條件。因此，在需要跨越大型河流或深谷時，往往會選擇大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)來進(jìn)行橋梁的施工建設(shè)。 但該結(jié)構(gòu)的橋梁對施工技術(shù)的要求比較高， 同時，影響其施工質(zhì)量的因素也比較復(fù)雜，進(jìn)一步增加了施工的難度。因此施工單位要充分了解該結(jié)構(gòu)橋梁的施工特點，并結(jié)合工程的實際情況選擇相應(yīng)的施工技術(shù)工藝，嚴(yán)格遵守設(shè)計要求和各項施工技術(shù)規(guī)范。同時，施工單位還要對施工中的每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位的質(zhì)量控制，以保證橋梁的施工質(zhì)量和安全。文章將以四川省某大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋工程為例，分析其施工關(guān)鍵以及質(zhì)量控制措施。

1 工程概況

該工程區(qū)位于四川省的西南和西藏交界。工程區(qū)覆蓋層主要為第四系沖積、沖洪積、坡積、坡洪積、崩坡積、坡殘積、滑坡堆積、洪積泥石流堆積層等?；鶐r出露地層以三疊系上統(tǒng)為主，屬淺變質(zhì)巖系組成的疊加變質(zhì)變形發(fā)育區(qū)，具有變形較強(qiáng)而變質(zhì)相對較弱、巖性比較單一、巖層延展變化較大、分布面積廣的特點。局部出露印支期—燕山期的小型的巖株、巖枝及巖脈，巖性為輝綠巖、花崗閃長巖、石英閃長巖、石英巖、二長偉晶巖和二長花崗巖。該工程區(qū)基巖巖性為三疊系上統(tǒng)侏倭組、瓦多組。同時，該工程區(qū)區(qū)域穩(wěn)定條件較好，不具備發(fā)生強(qiáng)烈地震的地質(zhì)背景，工程區(qū)及其外圍55 km范圍內(nèi)，無活動斷層分布，場地的地震危險性主要來自55 km以外遠(yuǎn)邊界斷裂帶地震活動的影響。此外，工程區(qū)大部基巖裸露，降雨滯留時間較短，主要以地表徑流方式施加排泄，局部以地下水形式排泄，覆蓋層厚度較小，最大厚度僅30～50 m，一般覆蓋層厚度1～5 m，覆蓋層內(nèi)儲水量一般不大，但較深厚覆蓋層內(nèi)地下水較為豐富，同時工程區(qū)基巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，且雅礱江兩岸山勢雄厚。

2 大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工關(guān)鍵分析

2.1 橋梁掛籃施工關(guān)鍵

在安裝掛籃施工時應(yīng)首先清理墩頂，將混凝土面鑿平，然后進(jìn)行主桁架以及上橫梁中線測放。完成中線測放后，施工人員應(yīng)在滑移梁的主線位置進(jìn)行墊梁的鋪設(shè)、找平，并在墊梁上將滑移梁以及相關(guān)的主桁架掛籃、支點和后錨等部件安裝到位[1]。最后依次進(jìn)行后前橫梁的安裝施工，并開展加載監(jiān)測，以確保掛籃主桁架的施工質(zhì)量能夠達(dá)到設(shè)計要求。掛籃安裝完成后，應(yīng)通過預(yù)壓試驗檢測掛籃的系統(tǒng)穩(wěn)定性、強(qiáng)度以及剛度等相關(guān)指標(biāo)性參數(shù)，以避免掛籃發(fā)射非彈性形變。

2.2 橋梁懸澆施工關(guān)鍵

2.2.1 施工工藝流程

當(dāng)掛籃被前移就位后，施工人員應(yīng)對外側(cè)膜以及底模進(jìn)行調(diào)整，并將鋼筋綁扎牢固。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道的安裝施工時，應(yīng)為掛籃吊桿預(yù)留出相應(yīng)的孔位，并鑿除混凝土的軟弱層以及表面水泥，將附著在鋼筋上的混凝土渣清理干凈，然后才能進(jìn)行二次澆筑。在完成了混凝土的養(yǎng)護(hù)施工后，應(yīng)按照先縱后橫的順序進(jìn)行張拉作業(yè)。完成張拉作業(yè)后，應(yīng)將掛籃吊桿放松，并將掛籃的頂板以及底板從箱梁上移開，然后移動掛籃繼續(xù)進(jìn)行梁端的后續(xù)施工。完成各段的混凝土澆筑施工后，最后還需要通過掛籃完成合攏澆筑施工。

2.2.2 采用蒸養(yǎng)養(yǎng)護(hù)方式

由于該橋梁工程位于青藏高原，其施工環(huán)境條件和氣候條件均比較惡劣，因此決定在混凝土澆筑施工過程中應(yīng)通過蒸養(yǎng)方式來進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)。這主要是由于蒸養(yǎng)方式所搭設(shè)的保溫棚能夠?qū)炷翝仓M(jìn)行保濕和保溫，有效改善了養(yǎng)護(hù)條件，同時其安全性也比較好。在設(shè)置保溫棚時，應(yīng)采用封閉結(jié)構(gòu)完全封閉懸澆段，其頂部可以采用保溫篷布四周則可以選擇彩鋼板，并將其厚度控制在50 mm左右，此外還應(yīng)用方鋼作為保溫棚的骨架材料[2]。在蒸養(yǎng)過程中，應(yīng)用棉被覆蓋梁頂，并向封閉段內(nèi)供給蒸汽進(jìn)行保溫、保濕。

2.2.3 壓漿施工

在壓漿施工前應(yīng)對環(huán)境溫度、管道溫度以及漿液溫度進(jìn)行檢測，達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行壓漿施工。

首先，應(yīng)對漿液進(jìn)行加熱。施工人員應(yīng)通過鍋爐房蒸汽對冷水進(jìn)行加熱，并在水溫達(dá)到60 ℃后才能用于拌制漿液，拌制漿液應(yīng)在保溫棚等封閉環(huán)境下施工，以將漿液的溫度控制在約15 ℃。其次，加熱波紋管。如果施工時環(huán)境溫度比較低時應(yīng)在灌漿施工前對管道進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)漿液的入孔溫度達(dá)到10 ℃以上時才能進(jìn)行壓漿施工。第三，對完成澆筑段采取有效的保溫措施。對壓漿段應(yīng)采用整體蒸養(yǎng)方式來進(jìn)行保溫，并用保溫棚布覆蓋在梁面上。如果環(huán)境溫度比較低是還應(yīng)采取相應(yīng)的加熱保溫措施以保證壓漿施工的質(zhì)量。第四，對漿液的溫度及強(qiáng)度進(jìn)行嚴(yán)格控制。在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制漿液的配合比，以保證其強(qiáng)度能夠達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。同時，應(yīng)將測溫元件設(shè)置在波紋管內(nèi)部，以便對管內(nèi)溫度進(jìn)行實時監(jiān)測。第五，封閉箱梁并通汽。在壓漿施工前應(yīng)封閉箱梁梁端級相關(guān)孔道，并通過蒸汽對箱內(nèi)梁體級壓漿管道進(jìn)行加熱保溫，將管內(nèi)溫度控制在5～30 ℃范圍內(nèi)。第六，實時監(jiān)測溫度。壓漿施工前應(yīng)將監(jiān)控元件分別埋設(shè)于頂板、腹板以及底板的外側(cè)，以便對溫度進(jìn)行監(jiān)測。

2.3 預(yù)應(yīng)力箱梁施工關(guān)鍵

在對箱梁進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工前應(yīng)首先對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測，混凝土應(yīng)保證進(jìn)行7 d以上的養(yǎng)護(hù)，且強(qiáng)度與設(shè)計強(qiáng)度差不得＞10%。在施工過程中，為了保證鋼束張拉力精度，應(yīng)通過引申量及張拉力同時進(jìn)行監(jiān)控，使所有鋼束均能夠完全按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)張拉到位。張拉時首先應(yīng)對管道位置加以確定，定位鋼筋間應(yīng)保持50 cm距離[3]。當(dāng)預(yù)應(yīng)力管型不一致時，應(yīng)通過加密定位方法來避免混凝土澆筑過程中有管道出現(xiàn)變位或上浮的情況。焊接施工應(yīng)在敷設(shè)預(yù)應(yīng)力管道施工全部完成前結(jié)束。在安裝預(yù)應(yīng)力縱向管道前應(yīng)對其進(jìn)行處理，并將直徑應(yīng)比波紋管內(nèi)徑稍小的內(nèi)襯管設(shè)置在管道內(nèi)。此外，應(yīng)用膠布將管道接頭處纏繞緊密，避免出現(xiàn)漏漿問題。然后將豎向管道、錨具以及預(yù)應(yīng)力筋安裝到位，并固定好鋼筋，對管道兩端進(jìn)行密封。

2.4 合攏施工關(guān)鍵

在剛構(gòu)合攏時主要采用低溫灌注的施工方法，并要對懸臂采取臨時固接措施，以防止混凝土出現(xiàn)開裂問題。

2.4.1 合攏邊跨施工關(guān)鍵

在邊跨合攏施工時應(yīng)嚴(yán)格檢測施工溫度，并控制好掛籃與懸澆段的平衡。首先應(yīng)通過焊接方式將邊跨縮梁以及合攏骨架的連接牢固，綁扎連接合攏段鋼筋，然后進(jìn)行合攏段的澆筑混凝土施工，并在混凝土強(qiáng)度符合施工要求后依次進(jìn)行對稱張拉施工。張拉施工完成后，應(yīng)將掛籃和配重拆卸，鎖定支座，并嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對箱梁線性及標(biāo)高等指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行檢測。

2.4.2 合攏中跨施工關(guān)鍵

在合攏中跨施工時，為了有效控制收縮裂縫，可以選擇微膨脹混凝土來進(jìn)行施工。

3 施工質(zhì)量控制

3.1 建立完善的質(zhì)量控制機(jī)制

施工單位應(yīng)建立完善的質(zhì)量控制體系，編制質(zhì)量控制細(xì)則，明確施工質(zhì)量控制的方法、流程、內(nèi)容以及關(guān)鍵點，應(yīng)指派專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行監(jiān)督管理。此外，還應(yīng)制定科學(xué)合理的施工方案，提高施工方案的可行性。

3.2 對鉆孔樁加強(qiáng)質(zhì)量控制

在鉆孔灌注施工的過程中，應(yīng)對成孔的孔徑、孔位、孔底標(biāo)高以及沉淀層厚度等進(jìn)行嚴(yán)格的檢測。同時應(yīng)對樁位的變形情況進(jìn)行實時監(jiān)測，避免出現(xiàn)沉降不均勻的問題。如果需要對設(shè)計方案進(jìn)行調(diào)整時，應(yīng)上報設(shè)計及監(jiān)理部門，經(jīng)審核后才能調(diào)整樁底標(biāo)高等。

3.3 對預(yù)應(yīng)力張拉施工加強(qiáng)質(zhì)量控制

在預(yù)應(yīng)力張拉施工過程中，應(yīng)對預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的質(zhì)量性能、預(yù)應(yīng)力的尺寸位置以及施工材料設(shè)備的質(zhì)量和運行狀態(tài)等進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查。同時應(yīng)記錄壓漿及預(yù)應(yīng)力張拉施工的各項參數(shù)，以確保施工質(zhì)量能夠達(dá)到設(shè)計要求。在鋼束預(yù)應(yīng)力張拉施工時，應(yīng)重點加強(qiáng)以下幾點質(zhì)量控制措施。

3.3.1 嚴(yán)格檢查錨具的完好性

應(yīng)采取抽樣檢查等嚴(yán)格檢查錨具的質(zhì)量，嚴(yán)禁在施工中使用質(zhì)量不合格或者外觀存在損傷的夾片和錨頭，同時應(yīng)對管道和錨頭平面的垂直度進(jìn)行檢測。

3.3.2 嚴(yán)格控制張拉預(yù)應(yīng)力鋼束的施工質(zhì)量

在張拉施工時，如果對預(yù)應(yīng)力橫向鋼束進(jìn)行張拉時可以采取一端張拉的方式，在對縱向預(yù)應(yīng)力進(jìn)行張拉時則應(yīng)采取兩端對稱的施工方法。同時應(yīng)采用左右交替的方法來進(jìn)行張拉端的設(shè)置，并應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的張拉標(biāo)志，以便于對鋼束伸長量進(jìn)行測定。此外，當(dāng)張拉預(yù)應(yīng)力鋼束達(dá)到設(shè)計噸位時，應(yīng)對伸長量進(jìn)行檢測，并將誤差值控制在6%左右。

3.3.3 嚴(yán)格控制壓漿工藝

在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制壓漿工藝，對壓漿的密實度要進(jìn)行質(zhì)量檢測。此外，還應(yīng)根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制水泥砂漿的水灰比和配合比。

3.4 對橋梁工程加強(qiáng)質(zhì)量驗收

橋梁工程完成施工后，應(yīng)有監(jiān)理部門對施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查驗收，并通過動靜載試驗來對橋梁工程的各項技術(shù)參數(shù)進(jìn)行檢測，以確保施工質(zhì)量符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語

在跨越河流深谷等特殊地形時往往需要采用大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)來進(jìn)行橋梁工程的施工建設(shè)，而這種橋梁結(jié)構(gòu)對施工技術(shù)提出了較高的要求。因此施工單位應(yīng)準(zhǔn)確把握該結(jié)構(gòu)類型橋梁施工的特點，并充分結(jié)合工程項目的實際施工條件和施工要求，合理選擇施工技術(shù)工藝，并嚴(yán)格遵守相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范，同時，要建立健全質(zhì)量控制機(jī)制，對施工工程的各個工序采取全方位的質(zhì)量控制措施，從而保證橋梁工程的施工質(zhì)量和效率，全面提高我國橋梁工程的施工建設(shè)水平。