裝配式橋梁施工質(zhì)量的全方位管理

張 娟

上海浦東工程建設(shè)管理有限公司 上海 200100

我國(guó)城市道路橋梁經(jīng)過數(shù)十年的建設(shè)，陸續(xù)已進(jìn)入到了改擴(kuò)建階段，傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土橋梁建造模式因?yàn)榻ㄔO(shè)周期長(zhǎng)、交通壓力影響大、整體耗能高、環(huán)境污染突出，在上海這樣的超大型城市施工時(shí)面臨的矛盾更加突出。

1 工程概況

國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)表明，除了應(yīng)用成熟的預(yù)制上部結(jié)構(gòu)技術(shù)外，工廠化預(yù)制下部結(jié)構(gòu)，再運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)橋位進(jìn)行快速拼裝的施工方法可大大加快橋梁的建造速度，緩解了施工對(duì)交通及環(huán)境的不利影響[1]，同時(shí)該工藝符合我國(guó)節(jié)約資源、實(shí)現(xiàn)低碳化建設(shè)的理念[2]。上海濟(jì)陽路和龍東大道快速化改建工程是上海市首批裝配式城市橋梁建設(shè)工程，裝配率達(dá)到90%以上，這也對(duì)施工技術(shù)、質(zhì)量控制提出了更新、更高的要求。本文主要就上述2個(gè)改建項(xiàng)目的下部裝配式立柱、蓋梁的生產(chǎn)驗(yàn)收各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制要點(diǎn)、安裝控制措施及材料管理進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)性論述。

2 工程重難點(diǎn)

采用全預(yù)制裝配式施工的市政橋梁預(yù)制構(gòu)件體量大，這也對(duì)施工技術(shù)、質(zhì)量的控制提出了更新、更高的要求。所以如何控制預(yù)制構(gòu)件整體精度和混凝土構(gòu)件的質(zhì)量是本工程的重中之重。

3 施工工藝流程

3.1 立柱、蓋梁構(gòu)件預(yù)制技術(shù)及管理要求

3.1.1 鋼筋加工

1）鋼筋彎曲：采用自動(dòng)彎折機(jī)進(jìn)行加工，根據(jù)翻樣圖進(jìn)行生產(chǎn)，每種規(guī)格鋼筋半成品加工生產(chǎn)前，應(yīng)試制無誤后方可進(jìn)行批量生產(chǎn)并掛上標(biāo)識(shí)牌。

2）鋼筋機(jī)械連接接頭：應(yīng)使用鐓粗或擠壓工藝對(duì)鋼筋進(jìn)行絞絲，接頭應(yīng)連接緊密、切頭應(yīng)平齊。有效螺紋長(zhǎng)度應(yīng)不小于1/2套筒長(zhǎng)度，允許誤差為＋1～＋2個(gè)螺距，全部螺紋應(yīng)保證套筒能夠全部擰入。螺紋應(yīng)采用塑料保護(hù)套進(jìn)行保護(hù)。

3.1.2 制作安裝鋼筋籠

1）鋼筋籠的制作加工是工人借助特制的胎架進(jìn)行的，胎架平臺(tái)是為了保證整個(gè)鋼筋籠在加工過程中受力鋼筋不發(fā)生變形，如圖1所示。鋼筋籠制作允許偏差均為±2 mm。

圖1 立柱鋼筋籠專用胎架

2）鋼筋籠中的灌漿連接套筒應(yīng)采取加固措施保證吊裝及混凝土澆筑時(shí)不發(fā)生變形和移位，如圖2所示。

圖2 蓋梁灌漿套筒定位

3）混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)鋼筋籠及灌漿連接套筒定位進(jìn)行檢查，另外需對(duì)臺(tái)座的標(biāo)高準(zhǔn)確度及水平平整度進(jìn)行再一次測(cè)量矯正，保證標(biāo)高誤差在±1 mm范圍內(nèi)，臺(tái)座的水平度在澆筑前誤差控制在±1 mm的允許范圍內(nèi)。

4）鋼筋籠應(yīng)安裝成品吊裝所需的吊點(diǎn)預(yù)埋件、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)設(shè)備用的預(yù)埋件、支座預(yù)埋件等各類預(yù)埋件。

5）保護(hù)層墊塊：鋼筋最小凈保護(hù)層厚度為3 cm。在鋼筋與鋼筋的十字交叉點(diǎn)，保證1 m2有4塊保護(hù)墊塊，采用扎絲綁扎牢固。

6）立柱柱身處、蓋梁挑臂端側(cè)壁和底面兩處預(yù)埋外引接地鋼板，鋼板采用100 mm×100 mm×8 mm鍍鋅鋼板。

7）蓋梁波紋管線性位置應(yīng)正確、線行順暢并進(jìn)行定位。進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束固定時(shí)可以借助定位架來完成，定位架形式采用“井”字形，間距設(shè)置為直線段800 mm、曲線段500 mm。連接時(shí)選用套接的方式將波紋管及錨墊板進(jìn)行連接，并要求波紋管最少套入錨墊板100 mm。同時(shí)必須利用防水膠布對(duì)接縫的地方進(jìn)行處理，防止發(fā)生滲漏。

3.1.3 拼模入模

1）模板應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，采用鋼模板，面板厚度大于10 mm，對(duì)拉螺桿宜采用高強(qiáng)度精軋螺紋鋼。

2）模板應(yīng)先通過尺寸驗(yàn)收和合模試驗(yàn)，合模后用扭力扳手檢測(cè)螺栓連接強(qiáng)度。

3）在模板表面應(yīng)均勻刷涂模板漆，表面無明顯灰塵。

4）入模后澆筑前驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為：套筒位置允許偏差為±2 mm，套筒出、入漿口位置允許偏差為±10 mm，墊石位置允許偏差為±2 mm，PVC管埋深允許偏差為±10 mm，波紋管線性及固定允許偏差為梁長(zhǎng)方向±30 mm、梁高方向±10 mm，合模后尺寸允許偏差為＋5 mm，保護(hù)層厚度允許偏差為±5 mm。

3.1.4 混凝土生產(chǎn)及澆筑

1）蓋梁、立柱混凝土配合比應(yīng)符合JGJ/T 283—2012《自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的要求，并滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求，采用滿足施工要求的機(jī)械拌制混凝土。

2）混凝土配合比需經(jīng)驗(yàn)證后方允許使用。當(dāng)環(huán)境溫度平均值低于10 ℃時(shí)，啟用冬季混凝土配合比；當(dāng)環(huán)境溫度平均值高于10 ℃時(shí)，恢復(fù)常規(guī)混凝土配合比。

3）混凝土拌和凈拌時(shí)間不應(yīng)少于90 s，凈拌時(shí)間是指所有的材料投入攪拌機(jī)內(nèi)計(jì)算至開始出料時(shí)為止。

3.1.5 構(gòu)件養(yǎng)護(hù)

1）立柱混凝土采用塑料薄膜養(yǎng)生方法，拆模后應(yīng)立即進(jìn)行表面包裹覆蓋，需保證薄膜接縫的密封性和薄膜厚度，薄膜撕除后應(yīng)立即進(jìn)行灑水養(yǎng)生。

2）蓋梁混凝土拆模后采用土工織物包裹養(yǎng)護(hù)方法，并同時(shí)灑水養(yǎng)生。

3）氣溫低于5 ℃時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)覆蓋土工織物保溫，不得灑水養(yǎng)生。

4）混凝土澆筑完成后必須采用澆水的形式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，時(shí)間應(yīng)持續(xù)7 d以上。具體的養(yǎng)護(hù)天數(shù)應(yīng)根據(jù)混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)時(shí)間段內(nèi)的環(huán)境濕度及周圍環(huán)境決定是否增加。

3.1.6 成品驗(yàn)收

構(gòu)件成品檢驗(yàn)包括外觀檢驗(yàn)和幾何尺寸檢驗(yàn)。

1）外觀檢驗(yàn)：構(gòu)件在生產(chǎn)過程中由于各種因素引起的氣泡、破損、裂紋、裂縫、漏漿等都應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)合格。

2）采用專用的鋼筋保護(hù)層厚度測(cè)定儀進(jìn)行保護(hù)層無損檢測(cè)，合格率應(yīng)符合驗(yàn)收規(guī)范要求。

3）對(duì)構(gòu)件的外形尺寸進(jìn)行測(cè)量，尺寸誤差符合DG/T J08-2250—2017《公路工程裝配式施工質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》要求。

4）對(duì)構(gòu)件的預(yù)埋件數(shù)量、定位尺寸及預(yù)埋深度進(jìn)行測(cè)量，精度符合設(shè)計(jì)要求。

5）用鋼尺測(cè)量立柱的留出鋼筋長(zhǎng)度、避雷接地預(yù)埋鋼板位置。

6）用鋼尺測(cè)量蓋梁墊石預(yù)埋鋼板位置、支座孔深。

7）立柱頂面、底面鑿毛符合要求。

8）構(gòu)件起吊前對(duì)所有套筒進(jìn)行通水試驗(yàn)，下口進(jìn)水、上口出水，記錄進(jìn)水壓力，目測(cè)出水量是否與進(jìn)水量一致。

9）構(gòu)件出廠時(shí)必須經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后在統(tǒng)一部位粘貼二維碼后才能出廠，構(gòu)件型號(hào)和生產(chǎn)日期標(biāo)識(shí)醒目、無誤。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)拼裝質(zhì)量管理

3.2.1 預(yù)制下節(jié)立柱安裝管理要點(diǎn)

1）拼裝前應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面調(diào)查和核對(duì)，并應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件編制科學(xué)可行的拼裝方案。

2）勘測(cè)設(shè)計(jì)單位應(yīng)在節(jié)點(diǎn)柱拼裝施工前向施工單位進(jìn)行控制點(diǎn)交樁，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè)，依據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的施工需求采取適當(dāng)?shù)膬?yōu)化措施。通過交點(diǎn)、復(fù)測(cè)、優(yōu)化流程為施工單位建立一套符合拼裝需求的測(cè)量控制網(wǎng)。

3）承臺(tái)施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制立柱與承臺(tái)拼接面的坐標(biāo)、標(biāo)高和水平度，坐標(biāo)及標(biāo)高允許偏差為±2 mm，水平度允許偏差為±1 mm，拼裝前應(yīng)對(duì)拼接面的坐標(biāo)、標(biāo)高和水平度進(jìn)行復(fù)測(cè)。

4）拼裝前施工、監(jiān)理單位應(yīng)對(duì)方案中的材料、設(shè)備到場(chǎng)后進(jìn)行再次聯(lián)合復(fù)查。

5）在對(duì)承臺(tái)進(jìn)行混凝土澆筑之前及澆筑完成后都需要針對(duì)立柱預(yù)留鋼筋預(yù)留精度準(zhǔn)確性、套筒安裝準(zhǔn)確性進(jìn)行檢查，是否滿足允許±2 mm的誤差要求。

6）承臺(tái)與立柱拼裝前應(yīng)進(jìn)行構(gòu)件匹配試拼裝，同時(shí)應(yīng)對(duì)預(yù)留外露筋進(jìn)行打磨除銹處理。

7）在拼接縫位置，根據(jù)承臺(tái)表面標(biāo)高復(fù)測(cè)結(jié)果，在承臺(tái)上設(shè)置調(diào)節(jié)墊塊進(jìn)行調(diào)整，采用不銹鋼材質(zhì)調(diào)節(jié)墊塊，總高度宜小于3 cm。

8）立柱拼裝應(yīng)遵循以下施工流程：拼接面測(cè)量→安裝擋漿板→設(shè)置調(diào)節(jié)墊塊找平→充分濕潤(rùn)拼接縫表面→砂漿墊層鋪設(shè)→立柱吊裝就位→安放調(diào)節(jié)設(shè)備→標(biāo)高、垂直度測(cè)量→立柱垂直度調(diào)節(jié)→連接灌漿套筒[3]。

9）立柱拼裝就位后應(yīng)設(shè)置臨時(shí)支承措施防止傾覆，預(yù)埋件應(yīng)在立柱預(yù)制時(shí)安裝。

3.2.2 預(yù)制分節(jié)立柱安裝管理要點(diǎn)

1）立柱間節(jié)段拼裝前應(yīng)進(jìn)行匹配拼裝。

2）拼裝前應(yīng)對(duì)立柱節(jié)段拼接縫進(jìn)行表面處理，確保表面無油、無水及無可見灰分。

3）立柱拼裝應(yīng)遵循以下施工流程：拼接面測(cè)量→表面處理并充分干燥→設(shè)置調(diào)節(jié)墊片找平→涂刷環(huán)氧黏結(jié)劑→節(jié)段立柱拼裝→安放調(diào)節(jié)設(shè)備→標(biāo)高、垂直度測(cè)量→立柱垂直度調(diào)節(jié)→連接灌漿套筒[4]。

4）拼裝前應(yīng)對(duì)立柱節(jié)段拼接縫表面進(jìn)行復(fù)測(cè)，標(biāo)高允許偏差為±2 mm，水平度允許偏差為±1 mm。

5）環(huán)氧黏結(jié)劑應(yīng)均勻涂刷，厚度宜為1～3 mm，涂刷時(shí)間應(yīng)控制在30 min內(nèi)，涂刷前后均應(yīng)防雨雪。

6）上節(jié)立柱應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)設(shè)備，預(yù)埋件應(yīng)在立柱預(yù)制時(shí)安裝。

7）立柱拼裝就位后應(yīng)設(shè)置臨時(shí)支承措施防止傾覆。

3.2.3 預(yù)制蓋梁安裝管理要點(diǎn)

1）蓋梁與立柱拼裝前應(yīng)進(jìn)行匹配拼裝。

2）在拼接縫位置，立柱上應(yīng)布置調(diào)節(jié)墊塊，材質(zhì)宜為不銹鋼，調(diào)節(jié)墊塊總高度不宜大于3 cm。

3）蓋梁拼裝應(yīng)遵循以下施工流程：拼接面測(cè)量→安裝擋漿板→設(shè)置調(diào)節(jié)墊塊找平→充分濕潤(rùn)拼接縫表面→砂漿墊層鋪設(shè)→蓋梁吊裝就位→調(diào)節(jié)蓋梁空間坐標(biāo)→連接灌漿套筒[5]。

4）砂漿墊層在拌漿時(shí)應(yīng)制取試件，對(duì)應(yīng)每個(gè)拼接部位應(yīng)制取不少于3組。

5）砂漿墊層應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

6）一般蓋梁安裝前，采用定位架對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝好的立柱進(jìn)行匹配校核，確保安裝精度。

3.3 拼裝材料技術(shù)指標(biāo)要求

1）砂漿墊層原材料應(yīng)符合以下技術(shù)指標(biāo)：坐漿材料應(yīng)使用無收縮高強(qiáng)砂漿，其1 d抗壓強(qiáng)度值應(yīng)大于20 MPa，3 d抗壓強(qiáng)度值應(yīng)大于40 MPa，28 d抗壓強(qiáng)度值應(yīng)大于60 MPa。3 h的豎向膨脹率應(yīng)控制在0.1%～3.5%，24 h與3 h的膨脹值之差在0.02%～0.50%。砂漿墊層初凝時(shí)間應(yīng)大于2 h。

2）雙節(jié)立柱之間采用EP50SBA節(jié)段拼裝橋環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠。環(huán)氧黏結(jié)劑初步固化時(shí)間應(yīng)不小于6 h，環(huán)氧黏結(jié)劑應(yīng)有防老化、防碳化、防強(qiáng)腐蝕性的特點(diǎn)。

3）灌漿料的1 d強(qiáng)度需大于35 MPa，3 d強(qiáng)度需大于60 MPa，28 d強(qiáng)度需大于100 MPa。砂漿初始流動(dòng)度大于300 mm，30 min流動(dòng)度大于260 mm。24 h與3 h豎向膨脹率差值在0.02%～0.50%。漿料常溫施工溫度為5～40 ℃。袋裝灌漿料分批次進(jìn)場(chǎng)，確保每批次在3個(gè)月內(nèi)用完。

3.4 拼裝灌漿連接控制要點(diǎn)

1）灌漿前應(yīng)再次檢查套筒，確保內(nèi)腔通暢。

2）在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)正式拼裝的前1 d應(yīng)該針對(duì)灌漿料進(jìn)行1 d齡期試塊的抗壓強(qiáng)度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果滿足強(qiáng)度后才能開始拼裝。

3）灌漿施工時(shí)必須嚴(yán)格按照工藝流程進(jìn)行，首先攪拌設(shè)備準(zhǔn)備就緒后倒入灌漿料，先對(duì)倒入的水灰進(jìn)行干攪拌混合，攪拌時(shí)間不少于30 s，加水后再通過專業(yè)設(shè)備進(jìn)行5 min以上的高速攪拌；將攪拌好的漿料倒入儲(chǔ)漿罐，灌漿作業(yè)時(shí)漿料通過儲(chǔ)漿罐出口接管泵送至作業(yè)面。

4）在進(jìn)行拌漿設(shè)備型號(hào)選擇時(shí)盡量采用大功率設(shè)備提高拌漿效率，進(jìn)行漿料攪拌時(shí)攪拌葉與內(nèi)壁間距應(yīng)不大于2 mm，且應(yīng)根據(jù)設(shè)備轉(zhuǎn)速匹配相應(yīng)形狀的設(shè)備。攪拌設(shè)備不能低于1 000 r/min，配套的攪拌桶容量不宜大于50 L，單次進(jìn)行拌漿量不宜大于30 L，且應(yīng)根據(jù)實(shí)際選擇的設(shè)備功率選擇拌漿量，保證漿料攪拌的充分性。

5）現(xiàn)場(chǎng)用于漿料攪拌的儲(chǔ)漿罐不宜太小，否則會(huì)降低攪拌效率，一般桶的容積宜在10 L以上。

6）進(jìn)行灌漿施工時(shí)應(yīng)采用壓力3 MPa以上的高壓灌漿泵進(jìn)行灌漿，灌漿泵排量應(yīng)大于4 L/min。

7）灌漿料制備時(shí)應(yīng)同步制作試塊，每個(gè)拼接部位應(yīng)制作3組以上試塊，分別進(jìn)行1、3、28 d齡期的抗壓強(qiáng)度測(cè)試。

8）對(duì)拼接部位應(yīng)進(jìn)行連續(xù)灌漿作業(yè)，若在遭受停電等意外時(shí)應(yīng)借助應(yīng)急發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，保證作業(yè)的連續(xù)性，或采用高壓水槍將未施工完灌漿位置的灌漿料沖洗下來，以備重新施工。

9）灌漿作業(yè)施工完成后須馬上對(duì)多余的殘留漿體進(jìn)行清理。

10）觀察L形PVC管漿料下降情況，如果液面高度不低于套筒出漿口5 cm，就可以結(jié)束灌漿施工，否則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漿。灌漿后24 h內(nèi)不得使構(gòu)件和灌漿層受到振動(dòng)、碰撞。

11）坐漿、灌漿需監(jiān)理全過程旁站并拍攝視頻。

4 結(jié)語

目前市政裝配式橋梁驗(yàn)收沒有行政性及規(guī)范性文件。本文依托實(shí)際工程，對(duì)橋梁下部結(jié)構(gòu)預(yù)制拼裝的施工技術(shù)和質(zhì)量管理控制要點(diǎn)進(jìn)行了探索總結(jié)，將有利于規(guī)范生產(chǎn)及現(xiàn)場(chǎng)拼裝施工的作業(yè)行為，有益于全預(yù)制化拼裝技術(shù)在城市橋梁建設(shè)工程中的推廣應(yīng)用，為城市裝配整體式橋梁規(guī)范性文件的出臺(tái)提供參考。