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(zhèn)保沙廟村,橋梁橫跨嘉陵江,全長1.43 km。其中,橋長948 m,橋?qū)?6.5 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(xù)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(fā)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(chǎn)生不同程度的翻漿現(xiàn)象。若未及時以科學的方法處理,后續(xù)翻漿情況仍將發(fā)生,長此以往,支座的穩(wěn)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(wěn)定性,致使墩臺有一定程度的位移現(xiàn)象。除此之外,橋梁的支座錨栓也將受到影響,例如,出現(xiàn)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(jù)規(guī)范開展相應的施工,導致橋梁支座出現(xiàn)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(tài),出現(xiàn)位移問題[1]。
4)支座滑行:橋梁所處位置偏離設計區(qū)域時,將迫使支座發(fā)生滑行;此外,若橋梁存在傾斜現(xiàn)象且程度超出允許范圍,也將導致支座發(fā)生滑行。無論何種原因而誘發(fā)的支座滑行問題,均會影響支座乃至橋梁整體的穩(wěn)定性。
2.2.1 坍孔
1)現(xiàn)象描述:孔內(nèi)水位在短時間內(nèi)忽然下降,可見孔口呈現(xiàn)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(jīng)過施工后難以在孔壁處形成穩(wěn)定可靠的泥皮;(2)出渣后,未根據(jù)實際情況及時補充泥漿,或孔內(nèi)存在承壓水,諸如此類現(xiàn)象的出現(xiàn)均會影響孔內(nèi)水頭高度,進而發(fā)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(zhuǎn)化為濕軟的狀態(tài);(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(chǎn)生反穿孔。
2.2.2 鉆孔偏斜
1)現(xiàn)象描述:鉆孔時,實際成型的孔洞偏離預期,具體表現(xiàn)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(nèi)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(wěn)定性而導致鉆機底座有不同程度的沉陷、位移現(xiàn)象。
作業(yè)現(xiàn)場腳手架豎桿接頭處未達到規(guī)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(jù)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(guī)章;未制訂相關具體的腳手架安全操作方案,對于已經(jīng)擬定的內(nèi)容,目的性不明確,不能實現(xiàn)全方位的指揮作業(yè);架子工人依然采用舊的施工方式完成安裝任務等。
1)穩(wěn)定性不足,一是整體結(jié)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(xiàn)彎曲現(xiàn)象。若橫桿受到較強的集中荷載作用,將影響結(jié)構的穩(wěn)定性,導致其有彎曲變形現(xiàn)象,嚴重時橫桿發(fā)生斷裂。
1)現(xiàn)象描述:(1)梁底、梁身兩部分缺乏足夠的平整性;側(cè)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(xiàn)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(nèi)倒角未得到有效的控制,即該部分陷入混凝土內(nèi)。
2)原因分析:(1)支架所在部位的地基缺乏足夠的穩(wěn)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(jù)要求合理起拱;(3)模板標高未得到有效控制;(4)側(cè)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(cè)模缺乏足夠的承載性能;(6)拆模方法不合理,主要體現(xiàn)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(zhì)量較差,例如,以木模制作成型,其承受能力有限,經(jīng)過混凝土澆筑后,導致該部分有較為明顯的變形現(xiàn)象,從而顯現(xiàn)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(zhì)量通病的主要原因是由于梁身混凝土結(jié)構發(fā)生堿集料反應,使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,導致開裂,進而導致橋梁梁體出現(xiàn)裂損的質(zhì)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(tài),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(xiàn)蜂窩麻面。
4)混凝土澆筑后振搗質(zhì)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(chǎn)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(xiàn)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(jù)規(guī)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(diào)整支座的角度。若支座有滑行現(xiàn)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(huán)節(jié)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(guī)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(guī)范作業(yè),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(wěn)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(xù)作業(yè)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(fā)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(zhì)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(yè)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(jiān)視、檢查桿基礎。當發(fā)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(wěn)固結(jié)構系統(tǒng);使其和持久固定組織進行及時的對接,促使其和支撐結(jié)構一起受力。(2)合理添加電纜風,維持結(jié)構體的整體穩(wěn)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(xiàn)澆梁模板質(zhì)量通病的防治需注意以下幾點:
1)支架布設現(xiàn)場的地基需有足夠的穩(wěn)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(fā)合理布置支架;密切關注混凝土的側(cè)壓力,以此為參考合理布置梁側(cè)模的圍檁,并配套適量的對拉螺栓,起到增強連接穩(wěn)定性的作用。
2)梁側(cè)模的配制根據(jù)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(guī)格的圓鋼,將該構件插入模板上端,以此實現(xiàn)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(cè)模的強度和剛度,以免在使用期間出現(xiàn)失穩(wěn)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(yè)。
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(yè)進程;立足于梁體混凝土澆筑情況,制定科學可行的養(yǎng)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(xiàn)裂縫;根據(jù)橋梁工程的實際環(huán)境合理優(yōu)化施工工藝,由專員將各項工作有效落實到位,并加強監(jiān)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(zhì)量,以免其出現(xiàn)裂縫。
現(xiàn)澆混凝土質(zhì)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(xiàn)象來判斷:混凝土不再顯著下沉,不再出現(xiàn)氣泡,混凝土表面出漿且呈水平狀態(tài),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(nèi)容,隨著行業(yè)的發(fā)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(zhì)量問題,具體體現(xiàn)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(xié)調(diào),盡可能提升施工的規(guī)范性,從源頭上規(guī)避質(zhì)量問題,針對已經(jīng)存在的問題以客觀的態(tài)度對待,探尋原因,妥善處理,保證橋梁工程的整體建設質(zhì)量。