大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量控制研究

◎ 陶凱辰 江蘇東方路橋建設(shè)養(yǎng)護(hù)有限公司

1.大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)

1.1 地基與模板支設(shè)要點(diǎn)

地基處理作為橋梁項(xiàng)目工程中第一施工環(huán)節(jié)，必須要求相關(guān)人員在施工開始之前對(duì)施工區(qū)域?qū)嵤┰敿?xì)的實(shí)地勘察，并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)情況合理設(shè)計(jì)支設(shè)范圍，并對(duì)部分地面實(shí)施整平及硬化處理，增強(qiáng)地基本身承載能力，并在模板支設(shè)之前將地基表面雜物與廢料徹底清除，從而保障后續(xù)支架施工安全。相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)中心軸線位置合理設(shè)計(jì)模板支設(shè)范圍，并在支設(shè)過(guò)程中全面監(jiān)控模板各個(gè)構(gòu)架之間偏差垂直度與對(duì)接縫數(shù)值，當(dāng)數(shù)值超標(biāo)或臨界時(shí)及時(shí)校正模板位置，保障橋梁邊緣與對(duì)接縫隙之間固定連接，并在其保持垂直狀態(tài)后實(shí)施加固處理。此外，還應(yīng)對(duì)模板支設(shè)整齊性及平滑度實(shí)施實(shí)時(shí)控制。

1.2 鋼筋結(jié)構(gòu)施工

在進(jìn)行鋼筋結(jié)構(gòu)施工時(shí)，相關(guān)人員必須提前對(duì)鋼筋材料基本結(jié)構(gòu)、數(shù)量及規(guī)格進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量存在問(wèn)題或與采購(gòu)清單存在差異的設(shè)備材料，必須及時(shí)退回或更換。應(yīng)隨機(jī)抽取部分材料作為試驗(yàn)樣本并進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，待實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合工程施工工藝要求時(shí)方可投入施工使用。相關(guān)人員應(yīng)對(duì)鋼筋材料實(shí)施整形與調(diào)直處理，并根據(jù)項(xiàng)目施工圖紙實(shí)施鋼筋相關(guān)構(gòu)件施工作業(yè)。如材料生銹則必須及時(shí)加以處理，將表面污漬與銹跡徹底清除干凈并涂抹防腐劑[1]。

1.3 混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

相關(guān)人員在混凝土施工澆筑部分，應(yīng)對(duì)其整體結(jié)構(gòu)的使用性、穩(wěn)固性及完好程度實(shí)施全面檢查。如鋼筋、模板結(jié)構(gòu)等，可運(yùn)用泵送方式實(shí)施混凝土部分澆筑施工。還應(yīng)結(jié)合施工場(chǎng)地與施工設(shè)計(jì)方案需求，通過(guò)一系列混凝土試驗(yàn)合理制定配合比，并根據(jù)施工區(qū)域氣候環(huán)境與地理環(huán)境實(shí)時(shí)調(diào)整。應(yīng)合理控制混凝土用量與澆筑時(shí)間，從而最大限度避免成型混凝土產(chǎn)生開裂和支架塌陷等問(wèn)題。全程使用分層連續(xù)澆筑方法，如遇特殊情況中途停止則必須及時(shí)分析原因并在最短時(shí)間內(nèi)加以解決，若混凝土在澆筑中斷期已經(jīng)初凝則必須重新實(shí)施澆筑作業(yè)。待澆筑作業(yè)結(jié)束后應(yīng)充分運(yùn)用水泥熱化作用，及時(shí)對(duì)已成型混凝土區(qū)域進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，并根據(jù)區(qū)域氣溫、季節(jié)特征合理制定養(yǎng)護(hù)作業(yè)方案，將水蒸發(fā)與內(nèi)外溫差嚴(yán)格控制在項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

1.4 落架和拆模施工要點(diǎn)

相關(guān)人員應(yīng)按照項(xiàng)目強(qiáng)度要求嚴(yán)格檢測(cè)混凝土試塊強(qiáng)度，待其達(dá)到基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)行脫模與拆除。應(yīng)合理制定模板拆除工序順序嚴(yán)禁強(qiáng)行拆除，從而最大限度避免破壞模板結(jié)構(gòu)與已經(jīng)成型的混凝土區(qū)域，在模板拆除工作完成后應(yīng)及時(shí)將板面存留浮漿清除干凈，并將其吊裝至指定堆放區(qū)域。為充分保障支設(shè)支架本身承載能力，相關(guān)人員需對(duì)支架實(shí)施二次加固，進(jìn)而提高梁體施工安全系數(shù)，并在施加預(yù)應(yīng)力工序完畢后進(jìn)行落架階段施工作業(yè)。

2.大跨徑連續(xù)橋梁施工質(zhì)量控制措施

2.1 優(yōu)化施工作業(yè)

對(duì)于橋梁工程而言，優(yōu)化施工作業(yè)主要以普通應(yīng)力及預(yù)應(yīng)力控制方面優(yōu)化為主。在應(yīng)力控制方面，工作人員必須時(shí)刻關(guān)注整體施工過(guò)程中各方面存在的應(yīng)力狀態(tài)，定期對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)與質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試，并根據(jù)具體測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)力適當(dāng)調(diào)整，從而將其偏差值始終控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍值之內(nèi)。除此之外，還需重視安全組件方面的施工操作，若安全組件沒(méi)有及時(shí)安裝，則極有可能因缺少相應(yīng)的防護(hù)措施，而導(dǎo)致安全事故發(fā)生。而控制預(yù)應(yīng)力的主要目的是保障工程預(yù)應(yīng)力控制的整體精確性和專業(yè)性，從而便于解決工程施工過(guò)程中所產(chǎn)生的各種技術(shù)問(wèn)題。因此，必須要求相關(guān)工作人員擁有豐富的專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)，從而保障預(yù)應(yīng)力控制的科學(xué)性與合理性。應(yīng)在具體實(shí)施過(guò)程中嚴(yán)格把控施工材料，在鋼筋、水泥及外加劑等材料在使用前必須經(jīng)過(guò)系統(tǒng)測(cè)試，并結(jié)合施工設(shè)計(jì)圖紙合理施工，從而合理控制施工成本保障企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)最大限度控制工程質(zhì)量。

2.2 開發(fā)信息系統(tǒng)

現(xiàn)代工程質(zhì)量控制離不開信息技術(shù)的支持，建筑單位應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)利用先進(jìn)數(shù)字信息技術(shù)構(gòu)建智能化工程質(zhì)量控制平臺(tái)。其中主要以質(zhì)量控制與生產(chǎn)計(jì)劃兩方面為主。其中質(zhì)量控制模塊主要利用信息平臺(tái)，將現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備和攝像頭之間形成互動(dòng)連接，通過(guò)畫面監(jiān)控采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行系統(tǒng)分析施工過(guò)程中可能存在的安全與質(zhì)量問(wèn)題，一旦發(fā)生質(zhì)量或安全問(wèn)題立即發(fā)出預(yù)警提示，從而增強(qiáng)施工安全保障工程質(zhì)量。而生產(chǎn)計(jì)劃模塊主要針對(duì)施工材料、工期、項(xiàng)目資金及工程施工數(shù)據(jù)等方面的采集處理工作，能夠根據(jù)工程施工需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工材料是否存在質(zhì)量問(wèn)題，并以工程施工速度為基礎(chǔ)測(cè)算各個(gè)施工工序的施工標(biāo)準(zhǔn)性與合理性，從而形成控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)增強(qiáng)工程質(zhì)量管控效果[2]。

3.實(shí)例分析

3.1 工程概況

以某橋梁建筑工程為例，該工程全長(zhǎng)1.9km整體采用大跨徑連續(xù)施工技術(shù)實(shí)施，為使橋梁工程穩(wěn)定性得到保障，將橋梁主體部分混凝土施工強(qiáng)度等級(jí)設(shè)定為C50，防護(hù)墻施工部分則采用強(qiáng)度等級(jí)相對(duì)較低的C40混凝土，并根據(jù)工程需求在部分施工部分混凝土配合比中適當(dāng)添加微膨脹劑，從而保障整體施工的安全性。除此之外，為有效避免現(xiàn)行結(jié)構(gòu)問(wèn)題應(yīng)對(duì)整體施工實(shí)施全面應(yīng)力監(jiān)控。

3.2 基礎(chǔ)施工

3.2.1 沉井與深水承臺(tái)基礎(chǔ)施工

首先，上部結(jié)構(gòu)與大型深井施工部分應(yīng)按照工程施工要求，結(jié)合沉井施工區(qū)域及基本結(jié)構(gòu)相對(duì)區(qū)域、尺寸等要求，綜合設(shè)置沉井施工工藝參數(shù)。除此之外，由于本次案例工程沉井施工尺寸相對(duì)較大且深度較深，因此必須嚴(yán)格監(jiān)督整體沉井施工過(guò)程從而保障施工質(zhì)量，且必須沉井施工混凝土澆筑速度及配比實(shí)施嚴(yán)格控制。本次案例工程上部施工結(jié)構(gòu)區(qū)域位于橋梁周邊位置及開口區(qū)，其中包括通風(fēng)管道及支持設(shè)備等技術(shù)施工結(jié)構(gòu)。結(jié)合工程實(shí)際情況，需運(yùn)用轉(zhuǎn)體法實(shí)施整體施工過(guò)程，并重點(diǎn)從裝配與現(xiàn)澆施工方面優(yōu)化銜接上部結(jié)構(gòu)區(qū)域施工效率。因本次案例工程包含部分水域施工區(qū)域，其橋梁結(jié)構(gòu)難免涉及部分水下施工，故而必須綜合分析水體因素對(duì)梁體施工的影響，從而確保工程質(zhì)量避免安全隱患。經(jīng)過(guò)一系列分析研究，本次案例工程施工可采用深水承臺(tái)施工工藝實(shí)施。因此，必須在施工開始之前對(duì)施工區(qū)域水體情況進(jìn)行系統(tǒng)勘測(cè)，其中主要包括水底地質(zhì)、水流速度及水體深度等方面，再根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)情況深入優(yōu)化深水承臺(tái)工藝實(shí)施策略，從而保障其滿足工程項(xiàng)目實(shí)際需求。除此之外，相比陸地施工而言水下施工則更注重施工質(zhì)量，可運(yùn)用水下成樁建造方式增強(qiáng)整體橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.2.2 預(yù)制結(jié)構(gòu)連接與鋼絞線基礎(chǔ)施工

對(duì)于預(yù)制結(jié)構(gòu)階段的施工方面，則必須選擇與信譽(yù)度較好、技術(shù)性較強(qiáng)且生產(chǎn)能力較高的廠商合作，并派遣指定技術(shù)人員對(duì)整體預(yù)制結(jié)構(gòu)的拼接、焊接相關(guān)工作進(jìn)行全面監(jiān)督與技術(shù)指導(dǎo)。在施工完成后需仔細(xì)檢查各個(gè)連接點(diǎn)是否焊接到位，在確認(rèn)其符合工程質(zhì)量要求后，可運(yùn)用試驗(yàn)器材對(duì)其實(shí)施抗拉抻等方面的性能檢測(cè)，并將實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)與預(yù)期數(shù)據(jù)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)要求相互對(duì)比，從而在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)施工問(wèn)題并及時(shí)采取解決措施。技術(shù)人員在鋼絞線連接時(shí)應(yīng)全程旁站指導(dǎo)，包括澆筑混凝土與穿束鋼絞線方面的施工作業(yè)，在預(yù)測(cè)測(cè)試結(jié)束后應(yīng)在24時(shí)制之內(nèi)實(shí)施混凝土澆筑，因此相關(guān)人員還需對(duì)施工環(huán)境氣候、溫濕度等原因進(jìn)行綜合分析，避免因下雨、溫度過(guò)低或溫度過(guò)高而影響整體澆筑質(zhì)量[3]。

3.3 施工監(jiān)控

施工監(jiān)控主要以應(yīng)力與溫度兩方面監(jiān)控為主，大部分橋梁施工會(huì)受到來(lái)自各個(gè)方面的應(yīng)力影響，如不加以解決不但會(huì)嚴(yán)重拖延施工進(jìn)程，還會(huì)對(duì)整體施工質(zhì)量造成不同程度的影響。故而必須采取有效方法綜合分析各方面應(yīng)力因素，并制定科學(xué)合理的解決措施。施工單位技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙明確各個(gè)應(yīng)力集中區(qū)域?qū)⑵淝宄澐郑⒃诤罄m(xù)施工時(shí)在制定區(qū)域布設(shè)應(yīng)力監(jiān)測(cè)儀器，根據(jù)監(jiān)測(cè)儀器顯示數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)掌握應(yīng)力狀態(tài)。再利用現(xiàn)代BIM技術(shù)構(gòu)建智能數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，將相關(guān)數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入智能平臺(tái)，建立三維橋梁建筑模型并將其與預(yù)期應(yīng)力監(jiān)測(cè)模型實(shí)施分析和對(duì)比，從而做出針對(duì)性的應(yīng)力控制方案和解決措施。

溫度監(jiān)控包括施工區(qū)域局部氣溫及年溫差兩部分的監(jiān)測(cè)工作，如該區(qū)域年溫差存在一定水平約束性則對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)勢(shì)必造成一定程度的均勻伸縮，但并不會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。如橋梁整體結(jié)構(gòu)中存在一定均勻伸縮約束，則區(qū)域性年溫差過(guò)大則會(huì)嚴(yán)重影響溫度應(yīng)力。區(qū)域局部性溫差影響則取決于沿界面方位形成的日照溫差，在實(shí)際施工監(jiān)控過(guò)程中，相關(guān)人員必須在橋梁梁體、腹板以及頂板區(qū)域分別布置監(jiān)控儀器，實(shí)時(shí)對(duì)施工區(qū)域溫度變化進(jìn)行監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集，通過(guò)系統(tǒng)分析測(cè)算因區(qū)域性溫差可能形成的施工影響，并根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果適當(dāng)調(diào)整施工方案，從而最大限度保障施工安全與施工質(zhì)量。

3.4 支架與掛籃施工

現(xiàn)代橋梁工程普遍需要運(yùn)用支架輔助施工，目前支架架設(shè)通常以碗扣腳手架為主，從而增強(qiáng)整體支撐結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)固性，同時(shí)結(jié)合工程項(xiàng)目施工需求與施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，精確測(cè)算支架承載力并制定科學(xué)合理的解決措施。一般來(lái)講，支架搭設(shè)必須建立在經(jīng)過(guò)硬化處理且表面平整的施工地面[4]。

除此之外，每根支架連接必須經(jīng)過(guò)12號(hào)鋼槽，其搭設(shè)方向必須與橋向保持同一方向并在橫向區(qū)域適當(dāng)布設(shè)剪刀撐從而便于支架立桿調(diào)整，并需墊設(shè)15cm竹膠板在立桿下端。為避免搭設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生支架變形則必須適當(dāng)添加配重沙袋，并運(yùn)用水準(zhǔn)儀等位置測(cè)量?jī)x器來(lái)全面監(jiān)測(cè)支架沉降狀態(tài)。

掛籃施工包括模板底板、翼板、內(nèi)模、軌道及主體桁架等方面的吊裝，具體吊裝方式如下：第一，可運(yùn)用吊車實(shí)施墊木和軌道吊裝，利用錨定鋼棒或夾子等輔助工具固定軌道，從而最大限度增強(qiáng)掛籃施工控制效果。第二，合理運(yùn)用吊車對(duì)桁架主架構(gòu)與軌道之間加以固定，再使用錨定設(shè)備、千斤頂及推進(jìn)設(shè)備的固定與配合，最終使用錨定棒實(shí)施掛籃固定，從而最大限度減少結(jié)塊承重。第三，需在施工地面拼接內(nèi)模底模，再運(yùn)用吊車將其吊裝至掛籃桁架位置，從而使其更加精準(zhǔn)控制結(jié)塊安裝尺寸。第四，內(nèi)模安裝工作完成后相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合工程需求與施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況合理設(shè)計(jì)掛籃尺寸，并將初始模板與掛籃相互連接到一起。

3.5 梁體結(jié)塊施工

3.5.1 混凝土施工

通常在混凝土攪拌時(shí)會(huì)因周圍溫度變化引起不同程度的水熱化現(xiàn)象，應(yīng)在具體施工時(shí)充分運(yùn)用混凝土水化熱特點(diǎn)增強(qiáng)其粗料溫度。這就要求相關(guān)人員必須充分掌握施工區(qū)域水文地質(zhì)狀態(tài)，合理設(shè)計(jì)混凝土中砂子、石子、水泥、水及外加劑等相關(guān)物料配合比例，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)氣溫實(shí)施調(diào)整物料用量，從而保障整體工程配比的科學(xué)性與合理性。工作人員應(yīng)根據(jù)工程需求制作混凝土試塊，從而確定相關(guān)配合比，并要求施工人員嚴(yán)格按照配比澆筑。在實(shí)施澆筑作業(yè)時(shí)必須遵循從下至上的基本原則，首先實(shí)施底板澆筑再進(jìn)行腹板與頂板區(qū)域的澆筑施工，并采取合理方式實(shí)施振搗作業(yè)，具體振搗方法與振搗時(shí)間應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)參數(shù)嚴(yán)格實(shí)施，從而降低成型后出現(xiàn)蜂窩孔、水紋及裂縫等不良現(xiàn)象。還應(yīng)在整體澆筑過(guò)程中時(shí)刻注意腹板與附近區(qū)域混凝土之間的高度位置，通常應(yīng)將其控制在2cm以內(nèi)高度差，如高度差超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍必須根據(jù)具體情況加以調(diào)整。從而使掛籃均勻受力避免施工各個(gè)區(qū)域新舊混凝土接縫處產(chǎn)生錯(cuò)位。除此之外，工作人員必須在澆筑作業(yè)結(jié)束后及時(shí)養(yǎng)護(hù)，應(yīng)根據(jù)施工區(qū)域天氣、氣溫等方面綜合選擇養(yǎng)護(hù)作業(yè)時(shí)間與養(yǎng)護(hù)方法。如在天氣較為寒冷的冬季則需要對(duì)混凝土表面實(shí)施覆蓋保溫處理，而在天氣相對(duì)溫暖的夏季則需采取蒸汽養(yǎng)護(hù)或水養(yǎng)等方式實(shí)施養(yǎng)護(hù)作業(yè)[5]。

3.5.2 模板施工

為保障模板施工的安全性和穩(wěn)固性，可運(yùn)用方木實(shí)施整體支撐工作。本次案例工程則選用15mm厚度竹膠板作為模板材料，使用鋼釘固定方式使方木和模板之間形成緊密連接。側(cè)模底板與翼緣板區(qū)域必須合理設(shè)置支架支撐結(jié)構(gòu)與斜面，從而使側(cè)模與底模更加穩(wěn)固連接，為有效避免出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象必須運(yùn)用織物封堵澆筑縫隙。本次案例工程內(nèi)模同樣采用竹膠板制作，并運(yùn)用方木支撐作為整體內(nèi)模支撐固定方式。一般需在底板澆筑結(jié)束后安裝內(nèi)模，并根據(jù)斷面方位合理設(shè)置內(nèi)模安裝。除此之外，需對(duì)橋面防水性能加以優(yōu)化處理，并根據(jù)具體情況合理設(shè)置伸縮縫位置。本次案例工程模板施工過(guò)程中，相關(guān)人員根據(jù)項(xiàng)目要求通過(guò)瀝青麻絮及防水封膠等材料在伸縮縫區(qū)域設(shè)置防水凹槽，每道凹槽與凹槽之間保持2m左右距離，其抗腐蝕涂層應(yīng)保持在150μm以上涂層厚度。并在其安裝結(jié)束后實(shí)施一系列抗腐蝕及防水性能試驗(yàn)，將其防滲透性控制在0.25MPa以內(nèi)，從而保障整體橋梁工程的防水安全。

4.結(jié)論

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和進(jìn)步橋梁工程建筑規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，其整體工程的經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性及安全性受到人們的廣泛關(guān)注。因此，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，明確施工關(guān)鍵技術(shù)并分析橋梁施工過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題，并采取適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制措施，從而提升橋梁建設(shè)工程整體安全系數(shù)，避免安全事故發(fā)生。