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挂篮按照结构形式的不同,可以分为4种:第一、桁架式,包括菱形、弓弦式、三角形、平弦式等;第二、斜拉式,包括预应力与三角斜拉两种;第三、型钢式;第四、混合式。而且还要根据整个桥梁的设计图来进行挂篮设计,不能随意更改方向。需要注意的是如果工人在实际的施工中,与设计原图存在出入,必须跟有关部门负责人对修改意见进行协商,达成一致后方可修改原图,否则不可以修改。
1.2制作挂篮
设计者设计好了挂篮样图后,就要进行挂篮制作阶段。在制作时要严格按照图纸要求,对挂篮结构、材料、大小、质量等任何细节都不得随意改变,除非出现特殊问题,可以与相关设计人员或负责人沟通,经同意后方可进行相应变动,如果不按照设计进行制作,轻者会影响施工效果,重者会因为质量问题而造成人员的伤亡与财务损失,所以必须要明白其重要性,并且在制作完成后,相关人员要通过多次的审核与实验,保证挂篮各部件的准确性与稳定性,如果出现问题必须第一时间解决,确保没有问题后才能进行下一步的安装。
1.3安装挂篮
最后,依据水平中线的测量结果来铺设轨道,并将安装后的挂篮移动到0#块处固定即可。需要注意的是首次使用挂篮时要进行试压,可采用如水箱加载、千斤顶高强钢筋加力等方法。
1.4校正与安装模板
模板分为外模板与内模板,对于模板的校正与安装,首先将底模、侧模与内模合理安装,底模是放在挂篮底部的纵梁段与横梁段上方的,侧模则由外框架搭建而成,并且形成一个整体,而内模则与框架是分散的,不构成一个整体,因为在每一段梁段上两者的高度都是不一致的,需要进行不断修改,最后通过各部分的组装,完成整个模板的安装工作。模板的校正过程:首先,要依据箱梁搭的截面情况来确定下一步砼浇筑的浇筑次数,是一次还是分次。一次浇筑法,要求箱板底部要有留一个窗口,使砼(混凝土)由窗口流入箱内,分布至底模上。当箱梁比较高的时候,砼到达底模比较困难,应采用减速漏斗,以改变砼的方向,使其向下运动。而分次浇筑法,先进行底模、侧模、侧板、底板的预应力筋与普通钢筋的安装,并通过前一次砼浇筑完成后,再进行内模、项板的预应力筋与普通钢筋的安装。然后,每经过一次浇筑底模就要相应的提高一次,如果对于提高要求不多的时候,可以用支垫底模法来对底模加高,经过几次提高之后,由于提高差距变大,则可以使用提升挂篮的方法来增高底模,这样底模不断增高调整的过程就是模板的校正过程。
1.5砼浇筑
在浇筑工作中,悬浇箱梁需要标号比较高的混凝土,故浇筑前对混凝土要严格配比,达到设计要求的规格与重量偏差范围,并进行对称的浇筑。其按照由前至后的顺序进行浇筑,最后连接至已浇筑的梁段上。而且浇筑并不限于一次,如果是分次进行浇筑,要保证每次浇筑前,上一次浇筑的混凝土、上下梁段的各接触面都经过凿毛与清洗。砼浇筑成型之后,要进行覆盖或者洒水等保护措施,进行维护以防止发生开裂。
1.6张拉与压浆
在张拉之前,需要根据要求进行千斤顶与油泵的校正,将管道清洗并穿束以提供良好的张拉工作平台。而且必须确保混凝土符合设计要求的张拉强度,才能进行分批的张拉工作,当然也要按照严格的要求执行,保持对称。在张拉工作完成后,就开始进行管道的压浆工作。
1.2支架预压搭建底模时要注意预留出计算好的预拱度,然后按照规定实行加载预压,如图1所示。预压荷载应为支架最大荷载的1.05至1.10倍。为确保施工质量,本桥梁的预压荷载按照梁箱重量的1.2倍计来算,其预加载物为混凝土预制块,按0.6、0.9、1.2的比例进行加载荷载,并保持荷载强度与桥梁的荷载强度分布相同。等到试压沉降稳定之后,详细记录好每个观测点的沉降值,以此估算底模每个观测点的标高,之后再将荷载卸掉。完成卸载之后测量出底模每个观测点的标高,将测量出的标高减去估算标高,得到回弹值,剩下的沉降值是系统可恢复的最小塑性形变值。
2AB段箱梁混凝土的施工
2.1混凝土浇筑工艺的施工顺序先进行底板砼的浇筑,接着再进行腹板砼和横隔板砼的浇筑,最后才进行顶板砼的浇筑,要注意的是,底板砼的浇筑要按照先中间后两端的原则。进行底板支座处砼的浇筑过程中要适当提高混凝土结构的坍落度,调整为210mm,以满足混凝土施工过程中的流动性和和易性要求。进行倒角以上的横隔板砼以及腹板砼的浇筑时,将塌落度控制在190mm~210mm范围内,在倒角处设置1m宽的水平压板,以便降低腹板混凝土的翻浆所需的时间。为了避免横隔板过人洞拱形模板与横隔板侧模之间连接不严密而出现严重漏浆的现象,可将其纵向尺寸设置为2.8m,在安装好拱形模板后,通过贴橡胶条或抹原子灰的方式将缝隙堵住。
2.2设计下料天窗,确保混凝土输送到位,振捣密实横隔板和腹板下部的混凝土是通过下料天窗的溜槽输送到位的,而上部的混凝土是通过顶板输送到位的。可以按照以下方法来设计下料天窗:腹板的四个侧面都设置一个下料天窗,各侧离梁端2.45m,在离梁顶3.4m处设置尺寸为75X75cm的下料天窗。将下料天窗附近的钢筋切割完后在进行内模板的安装,接着在切口处安装与原钢筋大小相同的钢筋,长度视情况而定。等到混凝土浇筑进行到下料天窗的下缘处时,拉出预先布置好的钢筋并绑扎成网片,在封堵下料天窗。为避免盲目地进行混凝土振捣,可以专门派人进入横隔板和腹板进行内部观察和外部观察两种方法相结合的方式检查混凝土振捣是否密实。腹板上部的混凝土振捣是通过施工人员将棒振捣从腹板顶插入进行振捣,由技术人员通过腹板天窗观察并现场指导;腹板下部的混凝土振捣是通过施工人员进入腹板进行混凝土振捣,由技术人员在腹板跟踪并指导现场振捣。横隔板上部的混凝土振捣是通过施工人员将棒振捣从横隔板顶插入进行振捣,由技术人员通过横隔板天窗观察并现场指导;横隔板下部的混凝土振捣是指以施工人员从过人洞模板两侧预留的孔洞中进入横隔板进行混凝土振捣为主,以振捣棒从横隔板底插入进行振捣为辅。为保证横隔板底支座处混凝土的密实,特意在横隔板底外侧模板处左右共设置了6台附着式高频振捣器,前后共设置4台附着式高频振捣器。为提高附着式高频振捣器的振捣效果,其支座处的混凝土分层高度控制在50cm以内,每一层振捣4次左右,每次时长15s。
2.3混凝土结构的养护由于AB段桥梁的砼方量较大,其局部厚度也较大,尤其是横隔板的厚度,达到4.2m。因此,在进行桥梁的混凝土结构的养护时,通过布设冷却管对其横隔板内部进行降温养护,通过人工洒水与薄膜覆盖相结合的方式对其横隔板以及腹板进行养护,对于顶板则通过人工洒水的方式进行养护。具体为:使用钢管取代横隔板中间的铁皮波纹管,完成混凝土施工后采用水循环的方式对其进行养护,养护时间要大于一个星期。要注意控制好支架模板的拆除时间,不能过早拆除模板,以使混凝土结构充分保湿,防止其出现裂缝。
3箱梁线型的控制
3.1支架形变的控制AB段是上部结构进行箱梁施工的重要基础,其线型和标高的设计对整个主梁的线型和标高有着直接的影响。所设计的支架一定要符合刚度、强度以及稳定性要求,其预压也要有科学合理的方案,在预压过程中要连续测量标高,借助预压来消除非弹性形变。从而确定弹性形变,判断支架的承载能力。再根据弹性形变对立模标高做相应的调整,采用全站仪精确定位AB段。控制主梁线型的主要方法是设置立模标高,所以,在设计立模标高时要充分考虑到浇筑混凝土过程中支架发生的形变。因为主梁使用的是变截面的箱梁,支架变性的实际测量值是根据最大梁段的压重而获得的,所以在进行各梁段的施工时要结合梁段的压重对支架的弹性形变做相应的调整。
3.2确定立模标高的值为确保箱梁的位置准确无误,在施工过程中常常将梁底标高当做施工的控制目标。在进行某一段主梁的设计时,其立模标高按照以下公式来计算。其中,H为立模标高,H0为设计标高,f0为设计标高,而f则表示施工误差。利用上述公式计算标高时,忽略了温度对线型结构的影响,而实际情况是,温度对主梁的线型有比较大的影响,特别是日照引起的温差变化。施工过程中,如果温度下降,箱梁会向上拱起;如果温度上升,箱梁会下挠,并且挠曲的幅度会随着阶段长度的增加而变大。所以,在确定模底标高时应将温度因素也考虑进去,对标高值做相应的调整,
公路桥梁施工比一般桥梁工程建设难度更大,施工环境更加复杂,特别是一些高墩桥梁建设,对施工的持续性提出了更高的要求。由于施工环境复杂,加上地形、交通等诸多因素的影响,都给桥梁施工增加了难度。同时,由于公路桥梁工程量很大,施工期限紧张,所需投入的人力、财力、物力很大,在公路桥梁施工过程中,必须通过有效的措施,才能够克服一系列困难,从而有效保证公路桥梁工程的质量与安全。
1.2裂缝及下沉
一是施工技术缺陷引发裂缝增多。在公路桥梁工程中,正是因为施工技术存在缺陷,才会导致桥梁裂缝增多,严重影响公路桥梁的质量与安全。正是裂缝的出现,严重影响了公路桥梁的安全性,降低了桥梁的刚度和强度。如果不对施工技术进行改进,就会留下诸多裂缝给公路桥梁造成影响。二是施工技术导致高填土下沉问题严重。在公路桥梁施工时,由于施工技术不足,特别施工时分层过厚,就会造成压实不到位,从而导致高填土下沉。此外,如果没有严格选择好材料,或是压缩技术不到位,也会造成高填土下沉的问题。三是技术导致路面损坏。在公路桥梁施工过程中,如果路基施工技术不到位,就会因为路基下降而导致路面损坏。四是因为没有控制好配合比而影响路基承载能力下降,从而使路面损坏。
1.3施工技术缺陷降低桥梁使用寿命
随着我国交通建设步伐的加快,公路桥梁所承受的荷载急剧增加,给桥梁工程的使用寿命造成了严重影响。特别是由于施工技术不到位,而导致一些公路桥梁工程质量隐患多,很容易出现裂缝、混凝土脱落,甚至出现变形等问题,对桥梁的安全性和耐久性造成一定的影响。一是路床不平问题。在进行路床施工过程中,由于碾压不到位。如果在此情况下就投入使用,路床下的软土地基具有很大的空隙,导致含水量较大,从而降低了路床的稳定性,影响了路面的平整度。二是裂缝问题。裂缝是公路桥梁工程中最为常见的病害问题。裂缝会直接威胁桥梁建筑的安全和稳定,如果桥梁混凝土裂缝数量过多或是裂缝过大,就会严重影响路桥的承载力,影响整体结构强度。如果裂缝不断扩大,就会增加安全风险。
2公路桥梁施工技术改进措施探讨
针对公路桥梁施工技术中的不足,笔者联系当前公路桥梁施工技术实际,就如何采取有效的改进措施进行探讨。
2.1做好技术交底及控制
在公路桥梁施工前,应该对施工设计图纸进行严格会审,一旦发现设计图纸中有缺陷,就应该予以调整更改,从而将可能造成的工程隐患降到最低。在图纸会审时,不仅要认真审核数据、项目、规格,还要对这些设计内容是否与实际相符合进行核对比较。同时要加强对施工人员的施工技术交底培训工作,让施工人员全面掌握施工技术要求和质量规程,做到心中有数、手中有法。在施工过程中,要对施工人员的施工行为进行严格控制,确保他们严格按照设计要求进行施工,这样就能减少人为因素施工造成的失误。
2.2充分运用高科技技术
针对传统施工技术存在的缺陷,要加强对现代信息技术的应用,这样才能提高公路桥梁工程质量与安全。一是对建模技术进行优化。通过应用建模技术,对桥梁结构施工技术进行优化,通过模拟数据计算,根据要求对计算结果进行判断,从而增强桥梁工程施工安全性。要充分利用建模技术,为公路桥梁技术的实施提供可靠的参考依据,以切实做好公路桥梁工程的规划、设计与施工,将工程施工成本降到最低,以提高工程效益。要充分利用信息技术,以确保工程质量,将工程质量与安全隐患降到最低。二是要充分利用网络技术。通过网络技术的应用,能够增强工程施工的科学性和准确度,能够将施工管理成本降到最低,最大可能提高工程质量。同时,还要充分利用网络资源,切实增强公路桥梁工程的质量与安全。通过利用网络信息技术,能够将公路桥梁工程大量复杂的资料、记录等信息记录下来,还可以借助网络为公路桥梁施工技术的改进提供丰富的信息来源,极大增强施工技术管理的便捷性。三是充分利用仿真技术。通过仿真技术,可以辅助设计人员,进行模拟施工方案建设,从而有效地发现设计方案中的缺陷,不断优化施工方案,以提高公路桥梁施工质量与安全。
2.3改进沉降控制的施工技术
一是合理控制桥头填土厚度。在施工时,施工人员要结合工程状况,对路面进行分层,合理控制填土厚度。在夯实路基过程中,要严格夯实到位,避免夯实不足或漏夯等问题。二是合理选择填土材料。尽可能选择密度大的填土材料,一般可以选用砂石和渗水能力较强的土壤或是具有良好压实性和水稳性的材料。此外,要做好对新旧土衔接部分的处理,对填土衔接长度严格控制。特别是对于软土路基,还要通过置换法、填充法、排水法等措施,对路基进行硬化处理,以增强桥梁路基硬度,提升公路桥梁质量。三是采用土工格栅技术。土工格栅的弹性,能够缓冲车辆反复碾压的荷载影响,增强桥梁抗变形能力。通过使用土工格栅,能够增强路基填土的整体稳定性,确保其具有足够的整体稳定性。由于土工格栅与路基的摩擦,能够有效分解上部的荷载,从而减少桥台的台背垂直应力,实现有效控制沉降的效果。四是合理设置过渡段。从刚性方面相比而言,路基的刚性要弱于桥梁。故此,在进行过渡段施工时,必须是强度较大的过渡段,从而使不均匀沉降降到最低。
2.4增强桥梁使用寿命的施工技术
一是严格做好裂缝防控。充分利用基坑作用,利用其侧限条件,将膨化剂掺入混凝土中,从而构成预压力,使其内部温度得到有效的补偿,从而避免裂缝的产生。充分利用温度应力,使构造得到有益的改善。二是增强路床碾压质量。严格施工程序,严格按照要求施工,对路床标高、横坡要严格控制到位,从而确保路基与平整度的要求相符合。在施工之前,要采取必要的防水及排水措施,尽可能地避免出现积水问题,保证排水的通畅性和防水的有效性。重点检查路床结构。对其密实度要作为检查的主要对象,进行重点检查,切实按照要求做好路面的碾压和压实。在进行碾压的过程中,应按照从低到高、从轻到重、从慢到快等原则,多遍碾压路面,以确保其达到密实度和平整度的要求。
高岭背大桥是乐昌至广州高速公路坪石至樟市段T3合同段的一个高架桥,左右幅分离,主桥上部结构均为65m+120m+65m三跨预应力混凝土连续钢构箱梁,主桥桥墩采用单肢等截面矩形薄壁空心墩,最大墩高为93m,基础采用φ2.0m钻孔灌注桩。
1.2施工控制关键点
该桥桥址地形起伏变化较大,地势陡峭,施工场地狭小,施工组织相当困难;该桥上部结构为三向预应力混凝土结构,较为复杂,技术含量较高,施工质量要求高;另外该桥桥墩很高,施工安全风险较大。该桥施工的关键便是薄壁空心高墩以及连续钢构悬臂浇筑施工质量、安全控制。所以本文将重点介绍该桥的墩身以及挂蓝悬臂施工,其他只稍做说明。
2施工方案
2.1施工准备工作
①施工前组织技术人员认真、仔细的学习施工图纸并组织施工图会审,及时发现问题并与设计部门交流解决。
②根据该桥桥结构特点和工程量分布情况等,本着因地制宜,降低工程建设成本,加快工程建设速度的原则,合理布置施工场地。
③根据本工程建设的需要配备足够的施工人员(包括劳力、技术人员、施工管理人员、特殊操作人员)以及机械设备。
2.2施工方法
该桥主桥基础采用冲击钻成孔,墩身采用方便快捷的翻模法施工,连续钢构梁采用挂蓝法结合支架法施工,砼均采用砼输送泵泵送入模。每墩配备一台塔吊、一台施工电梯配合施工。
2.3施工顺序
设计明确上部结构合拢顺序为:先边跨合拢,再中跨合拢。因此我们就可以优先施工两个中间墩,两个边墩随后。
3墩身施工
3.1 质量控制
由于本桥桥墩为单肢薄壁空心墩,砼表面容易产生收缩裂缝,所以砼表面裂缝防治是本桥墩身施工质量控制的重点。我们在实际施工采取了如下措施对砼表面裂缝进行防治,其效果比较理想。
(1)采用同一厂家供应的同一品牌优质水泥,选用粒经控制在5~25mm花岗岩碎石,细度模量2.9~2.6.2.5mm的优质中砂,选择与水泥相容的最佳外加剂,采用优质的一级粉煤灰。
(2)采取合适的塌落度,根据混凝土的泵送高度,30m以下取12~14,30~40m之间取14~16;60m~100m取16~18,100m以上取18~20(均指入模时塌落度)。
(3)砂率一般取38~45。在满足泵送条件的情况下,砂率应是越小越好。
(4)控制水泥用量,水泥用量大,则水化热大,混凝土容易产生裂缝,表面容易产生的龟裂。因此在保证混凝土强度的前提下尽量减少水泥用量,采用超量取代法参入加粉煤灰及矿粉,每方混凝土掺量在70~80㎏左右。
(5)混凝土入模时应该注意,混凝土下落自由落差不得大于2.0m,并严格控制砼的入模板温度。严格采用薄层法浇筑,分层厚度不得大于30cm。砼振捣要均匀充分, 但不能过振。
(6)采用包裹保温保湿养护,养护过程中必须保证混凝土表面湿润。
(7)缩短节段之间混凝土的龄期差,特别是承台与底节墩身混凝土的龄期差不宜超过5天。
3.2 施工安全管理
由于本桥桥墩高度非常高,施工安全管理尤为重要。必须制定完善的施工安全管理措施,配备专职安全员,确保施工安全。本桥桥墩在施工至一定高度后,采取全封闭法施工,将墩身周围可能发生坠物的范围内用铁丝网封闭,设专人看守,严禁与施工无关人员进入;施工作业平台用安全网全封闭,防止人员坠落;在大风、雷电等恶劣天气,停止施工。
4上部结构施工
4.1边跨现浇段及0#块施工
边跨现浇段及0#块均采用“托架法”施工,现浇托架安装完成后必须经过检查合格并经行试压后方能使用。根据预压量测的数据以及施工经验等,确定其施工预拱度。由于结构受力较复杂,钢筋密集,预应力交错,混凝土方量大所以在施工过程中必须采取措施减少水化热对砼的负面影响,防止裂缝的发生。严格按照规范要求采用薄层法浇筑,每层厚度不得超过30cm,砼振捣要充分,且不得过振。砼浇筑完成后注意养生。砼浇筑时应当注意保护预应力管道的通畅。
4.2 挂蓝悬臂施工
箱梁施工挂篮采用三角挂篮结构形式。0#块施工完毕后,在0#块上拼装挂篮并锚固,并进行荷载试验。经试验合格后,方可进行悬臂梁施工。各悬臂段施工均一次浇筑完成,各节段对称浇筑,偏重不得超过设计允许值。挂篮走行必须对称、平衡进行,且挂篮前移必须是在预应力束张拉完成并完成孔道压浆完成后方可进行。悬臂浇筑段的模板必须与前一阶段梁体紧密贴合,混凝土宜从前端开始浇筑,相邻阶段的接缝应严整、密实、色泽一致、接缝平整。在箱梁施工阶段,对危及挂篮安全的锚固系统在施工中将重点检查,对桥轴中线及主梁线型进行精密测量、调整。
4.3 合拢段施工
合拢段施工是控制全桥受力状态和线形的关键工序,因些箱梁的合拢顺序、合拢温度和工艺应严格控制。根据设计要求,先合拢边跨,然后再合拢中跨。合拢段以吊篮作为承重结构进行施工,一个合拢段吊篮和施工荷载总重量应小于50t。合拢前调整两端中线及高程,并在悬臂端加配重(配重等同与合拢段自重),按设计要求实施临时锁定后,选择一天中低温(设计合拢温度为15~25℃)且温度变化幅度最小的期间,进行砼浇筑,浇筑时同步卸除配重。
4.4 预应力施工质量控制
预应力被称作桥梁的“生命线”,其重要性可想而知,桥梁预应力施工质量的好坏,直接关系到整个桥梁的成败,因此施工过程中必须严加控制。预应力管道预埋位置必须准确,所有预应力管道必须按照设计图要求采用“井”字形定位筋精确定位。在混凝土强度达到设计强度的90%且龄期满7天以后,方可张拉预应力束。预应力张拉采用张拉力与引伸量双控,以张拉力控制为主,要求实测引伸量与设计引伸量两者误差在±6%以内。
工程质量是工程项目施工所有施工人员即项目管理人员、技术管理人员、材料设备采购人员、施工操作人员、内部质检人员和其他服务人员协同工作的结果,施工人员是形成工程质量的主要因素。首先,应提高施工人员的质量意识和安全意识,树立:“质量第一,安全第一”、“预防为主,严控在先”、“用数据说话,创精品工程”、“为用户服务,我要敢担当”及“社会效益与企业效益并重”五大现代观念,把责任心强、做事严谨的施工人员用在关键岗位。材料设备采购人员应具有较高的政治思想水平、职业道德水平和材料设备质量鉴别水平。
1.2完善工程施工管理规章制度
(1)施工组织计划审查制度
施工组织计划审查制度是保证计划目标实现的关键,在提交业主和监理工程师批复之前,必须进行严格内审。重点审查施工人员、建筑材料和机械设备等施工资源的配置是否满足施工需求;施工计划网络图中各工序间逻辑关联是否科学合理;各工序用时累计能否满足工期要求;不良情况下计划措施能否有效克服环境因素对质量、进度、安全的影响等等,避免计划与实际脱节,造成停工待料或突击赶工而影响进度和质量,甚至因突击赶工而导致安全事故发生。
(2)技术交底制度
技术交底制度是保证质量和安全的基础。开工前必须进行图纸会审和技术交底,使各施工班组进一步熟悉图纸,明确施工各环节技术要求和需要注意的问题。对施工过程中有可能遇到的环境因素对工程质量和施工安全造成的影响进行风险评估,提出切实可行的技术解决方案和应对措施,交由技术负责人和安全负责人组织实施。
(3)质量和安全管理制度
质量和安全管理制度是保证工程质量和施工安全的根本保障。将质量和安全管理责任落实到质检人员和安检人员头上,分别对桥梁施工质量和施工安全负总责,各施工班组长与质检人员和安检人员分别签订质量和安全责任书,对所管辖的施工班组施工质量和施工安全负全责。对施工班组出现质量和安全问题的,按照责任大小和相关规定追究质检人员、安检人员和班组长责任。
(4)工序技术例会制度
工序技术例会制度是解决质量和安全问题的重要手段。定期召开工序技术例会,要求质检人员和安检人员反馈各施工班组在完成工序过程中存在的问题、处理办法及处理效果,并对已完成工序进行质量和安全评估,如果出现施工质量或者是施工安全隐患,也可以在第一时间找到相应的负责人,也方便管理任院长第一时间对问题进行整改。坚持质量隐患和安全隐患不排除不放过,为下步工序提供经验借鉴。
(5)工序交工验收制度
工序交工验收制度是确保工序质量和安全施工的主要措施,是整体质量和整体安全的前提保障,没有工序的质量和安全,就没有整体的质量和安全。往往质量和安全事故的发生均出自于工序质量和安全隐患的累积。自觉加强工序检查验收,严格执行工序交工验收制度,彻底消除工序质量和安全隐患,确保下道工序质量和安全。根据桥梁各分项工程技术特点、施工工艺及质量标准要求,找准影响工程质量和施工安全的关键工序和关键因素,制定质量和安全保证措施,加强检查和检测,形成工序成果资料汇总报表及分项工程中间交验单,报技术负责人和安全负责人审查。如钻孔灌注桩施工质量和安全控制:桩位放样、护筒标高、钻机就位、泥浆制备、混凝土灌注前清孔及钢筋笼就位、水下混凝土灌注和施工安全储备等等,每道工序都要经过细致的监督、检查和验收,全面跟踪每一道工序、每一个环节,严格执行有错漏不签认、有差错坚决返工、有安全隐患责令停工整改,彻底消除质量隐患和安全隐患。
(6)无破损检验制度
无破损检验制度是必须要对混凝土的质量检查以及质量验收工作进行加强,进而保证混凝土的质量。在进行混凝土质量以及混凝土验收的过程当中,要根据我国相关条例来工作,经过全方位检查之后,如果发现混凝土确实符合相关规定,则可以通过,如果与规定存在一定差异,必须要在第一时间提出相关问题。这一过程中,承包人必须要自觉的执行规范要求,不要存在侥幸心理,优势监理工程师可能因为临时有事,不在现场,承包人就会投机取巧,容易为日后埋下隐患。承包人要使用无破损的检验方法对混凝土进行检验,要对桥梁中的所有钻孔桩进行检验。对无破损检验过程当中所需要使用的预埋件,可以在检验之前按照施工图纸上的实际情况,让承包人自行解决。承包方要在施工现场配备直径比较大的芯样设备,而且要聘请相关技术人员进行施工,钻芯工作如果存在困难,可以将钻芯任务直接承包给监理工程师或者是专业的团队进行处理。如果监理工程师在检查之后,对施工所使用的混凝土存在不满或者是对施工过程当中的任何情况存在疑问,那么就代表桩质量很有可能低于施工标准。作为监理工程师在这种情况下就要对全桩进行取样,通过取样的方式保证灌注质量。
(7)文明施工制度
文明施工是塑造工程管理形象、向外界展现企业形象和文化内涵的重要方式,工程管理形象的好坏决定了企业的管理水平和外界对企业的认可度。文明施工制度的有效实施将会有力推进企业管理水平的提升和企业文化发展。围绕“保证施工现场环境清洁程度,不要在施工现场随意堆放施工材料、施工所用设备必须整齐摆放、施工现场必须要配备整套安全设施、时刻保证施工现场的道路平整畅通、根据实际情况对施工制度进行改变、劳动纪律一出即成法,必须遵守以及保证施工现场劳动秩序等。这八项文明施工要求,制定符合环境实际的有力措施和保证这些措施能够贯彻执行的规章制度并坚持不懈地推行,企业的管理水平会得到大幅度提升,市场竞争力不断增强,一定程度上促进了工程质量水平和施工安全度的稳步上升。
(8)突出贡献奖励制度
突出贡献奖励制度是企业激励员工积极向上、提高管理水平和技术水平的有力措施。对在项目实施管理过程中具有管理创新、技术创新,在工程质量和施工安全方面作出突出贡献的管理人员和施工人员,除在实施项目中给予经济奖励外,在人事安排上给予提拔任用,形成人人自觉遵守规范和规程,人人争当质量和安全模范的良好氛围,确保了工程整体质量和施工安全。
2桥梁土石方施工需要特别注意的问题
许多项目管理者往往把质量和安全的管理重心放在桥梁主体结构部分,忽视了桥梁土石方施工的质量和安全控制。桥梁施工过程当中土石方工程主要包含了支墩太基坑开挖以及支墩太基坑回填两种形式。在进行挖掘工作时,需要按照下述方式对工程进行检查与验收。在进行土石方开挖工作之前,对基坑开挖的边线以及坡度放样进行检测,看是否达到工程所需标准。土石方开挖后,检查验收基坑周边地表水及坑壁渗水截流、基坑排水降水、坑壁支撑防护等安全技术措施是否满足技术规范和安全要求;在完成基坑清基之后,应该联合设计人员、勘察人员以及质量监督管理工作人员对基坑现场的实际情况进行验收,从而保证坑底的标高以及轴线等尺寸均符合工程施工的需要。在进行基坑回填的时候,回填所使用的土,必须要进行压实,保证密度可以满足工程施工的需求。如果在施工过程当中产生翻浆或者是弹簧土等情况,应该理科进行回填。回填过程当中必须要对建筑物进行管理,以免出现下沉或者是倾倒的情况。基坑回填的质量和安全控制应按以下步骤进行检查验收:在桥梁工程施工中,因忽视土石方施工质量和安全控制造成基础位移、墩台倾斜的质量事故和坑壁垮塌、墩台倒塌致人伤亡的安全事故的实例,屡见不鲜。
一、掌握桥梁施工进度
(1)根据竣工及交付使用的期限,优先安排影响交通大及人民日常出行的工程。比如,在某立交桥施工中,一匝道正遇医院大门口,则必须优先安排该匝道的施工。若主桥的竣工对缓解交通压力有着重要作用时,则优先满足主桥施工的条件。
(2)科学地安排施工顺序,要做到先地下后地上,先三通一平后施工。要进行工程排队,突出重点,攻克难关。对工期长、技术复杂、施工难度大的工程应早做安排,如桥梁施工中的公用墩柱或设有纵横预应力的梁施工,均应先考虑。
(3)采用机械化施工方法和提高装配化程度,如立交桥中的引道挡墙施工多采用预制装配;在道路施工中,从基层到面层,多采用大型机械化施工。
(4)应采用科学的网络计划方法,确定最合理的施工组织,以便工序之间相互创造有利条件,扩大工作面,加快施工进度。
(5)落实季节性施工措施,确保连续施工。如雨季施工用水泵排水和混凝土浇注的防雨蓬等。
(6)全面平衡人力、物力,尽量压缩施工,做到均衡施工,避免虎头蛇尾,自始至终掌握施工节奏。
(7)要充分考虑城市桥梁设计的变更因素和不可遇见性。城市桥梁的施工往往由于急需上马,地质资料、地下管线位置和设计不一,一旦变更,可能会影响进度。(8)要考虑保证进度能实现的有效措施。如组织措施、技术措施、经济措施等。
二、做好桥梁施工安全监理工作
(1)落实安全监理巡查的内容。由于桥梁施工具有许多不确定因素,安全巡查制度主要是针对桥梁施工作业面不断发生延伸和变化,随时都有新的情况产生,以及危险源的转换,我们在巡查过程中能及时发现存在的安全隐患,通过口头和书面的形式通知承包人立即整改。检查的重点是对现场用电、基础施工的地质情况、高空施工的安全保护措施,交通组织措施以及承包人安全内业资料管理等情况。(2)强化安全监理巡查的方法。安全巡查主要采用定期和不定期检查,定项与不定项检查,安全监理员检查与监理组检查相结合,安全巡查与隐患整改检查相结合的方法进行。在监理巡查过程中要对承包人的安全措施落实和整改情况进行重点检查。如发现有重大安全隐患或经监理工程师指正后仍然没有整改或整改效果不明显的,监理应及时以书面通知的形式汇报给业主和上级主管部门,以合理规避可能存在的法律和经济风险。
三、严格执行桥梁施工方法的工艺流程
由于各个施工方法的工艺流程比较多,其中包括悬臂梁、连续梁、刚架桥施工方法,拱桥常用施工方法,在此以简支梁桥施工方法为例。(1)支架浇筑。包括以下几个工序:①浇筑前的检查。包括:支架和模板的检查、钢筋和钢索位置的检查、浇筑混凝土前的准备工作。②混凝土浇筑。包括:确定混凝土的浇筑速度、确定混凝土的浇筑顺序;浇筑方法:水平分层浇筑、斜层浇筑、单元浇筑法。(2)预制安装。起重机架设法、架桥机架设法、支架架梁法、简易机具组合法和塔架架设法等。
四、桥梁施工控制
对桥梁施工过程实施控制,确保在施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内,确保成桥状态(包括成桥线型与成桥结构内力)符合设计要求。施工控制在桥梁施工中的作用:(1)桥梁施工控制不仅是桥梁施工技术的重要组成部分,而且也是实施难度相对较大的部分;(2)桥梁施工控制是确保桥梁施工宏观质量的关键;(3)桥梁施工控制又是桥梁建设的安全保证。桥梁施工控制的内容主要有:几何(变形)控制、应力控制、稳定控制、安全控制。超级秘书网
五、注重桥址环境,加强公路美学
由于我国经济的高速发展,高速公路已遍及全国各地,全社会对道路、桥梁提出了更高要求,必须注重桥梁、河道与环境的关系。就桥梁、河道的环境来说,概括起来包括自然景观、人文景观和污染三个方面。对桥梁景观的评价就是要与高效运输相协调,因为优雅的桥梁位置,会使人感到视野开阔,心情舒畅,减轻司乘人员和旅客的疲劳感,对减少事故和提高运输效率,将发挥更加重要的作用。选择桥梁位置,由于各因素间存在着错综复杂、相互联系又相互制约的关系,所以对其评价又是个多目标、多属性的问题。但处理这类问题最有效的方法是运用系统工程学、多走访、多调查、多跑路、多踏勘、进行分析、分解、归类,形成一个阶梯状,进行系统评价,去粗取精,去伪存真,选出最优的桥梁位置和最佳的施工方案。
六、履行安全控制
(1)在施工现场,建立以项目经理为中心、安全负责人为主的安全领导机构。制定出各项安全技术措施,确保在施工中安全工作在受控情况下进行。把安全生产放在重要位置来抓,使全体人员都牢固树立“安全第一”的思想,要职工牢固树立安全就是效益的思想,进行安全培训始终贯穿“预防为主”的思想。
1.2基坑开挖方法:①垂直坑壁基坑:对天然湿度接近最佳含水量、构造均匀、不发生塌滑、移动、松散或不均匀下沉的基土,基础开挖可采用垂直坑壁基坑开挖法。②斜坡和阶梯形坑壁基坑:基坑深度在5米以内,土的湿度正常、土层结构均匀。采用斜坡开挖或按相应斜坡高、宽比值挖成阶梯形坑壁。③变坡度坑壁基坑:坑基开挖穿过不同土层时,坑壁边坡可按不同土质采用不同坡度。当下层为密实粘质土或岩石时,下层可采用垂直坑壁基。
1.3基础浇筑中桥墩柱基础钢筋运到现场绑扎,并预埋墩柱身联接钢筋;桥台基础采用15#片石混凝土。混凝土由拌和站供应,砼罐车运送,片石混凝土掺配片石在小于25%,混凝土送入模内后,用振捣棒震动密实,浇筑时注意做好石笋以便上下层连接同时片石摆放位置上下左右均相隔20cm~30cm。
1.4桥台浇筑桥台浇筑装模采用钢模装模,斜面和转弯处不好装模处用竹胶板配合装模。浇筑时水平分层,一般浇筑厚度在30cm内。混凝土送入模内后,用振捣棒震动密实,保证表面没蜂窝麻面现象。台帽施工测量放样一定要精确,采用25#钢筋混凝土浇筑,钢筋在现场绑扎,台帽支座顶面浇筑时控制好横坡度。
1.5墩柱浇筑施工前,拉毛基础和墩柱接触面,并把基础预留的连接钢筋和墩柱钢筋笼焊接。中低墩柱采用预制好的圆形钢模桶一次浇筑成型,模板用吊车安装,模板上口高于混凝土面不少于10-15cm,柱模四周用缆风绳对拉,浇筑时用输送泵输或吊车送入模内,浇筑时水平分层,一般浇筑厚度在30cm内。混凝土送入模内后,用振捣棒震动密实,保证表面没蜂窝麻面现象。混凝土灌注完毕后,顶面砼应高出设计标高3-5cm。排柱式墩身,各立桩应保持一致。混凝土强度达到0.2-0.5MPa后,方可脱侧模,采用塑料薄膜包裹保水养护。
1.6桥墩盖梁浇筑墩柱顶预留钢筋和墩盖梁连接,桥墩盖梁桥浇筑装模采用钢模装模,斜面和转弯处不好装模处用竹胶板配合装模,采用钢管和木头配合搭建脚手架,并搭建工作作业平台,装好底模后便现场绑扎钢筋,再安装侧模。浇筑时用输送泵输或吊车送入模内,浇筑时水平分层混凝土送入模内后,用振捣棒震动密实,保证表面没蜂窝麻面现象,顶面浇筑时控制好横坡度。
2桥梁上部结构的施工技术探讨
2.1模板预制梁的模板虽是工程施工中的临时结构,但十分重要,它不仅控制梁体尺寸的精密,而且对工程质量、施工进度和工程造价有直接的影响。
2.2后张法预应力空心板梁预制和张力施工工艺①首先规划预制厂地,平整压实,处理好场地地基,按设计图纸铺设板梁底模。②由钢筋班按图纸下料,制作钢筋,运到现场,在底板上按设计位置绑扎。③模板采用钢模板整体拼装,模板侧模应支撑牢固,尺寸准确,保证顺直,上、下都要用螺栓拉牢,保证不变形,不漏浆。④预留孔道的形状、尺寸要非常准确,对成品的质量有直接的影响。⑤内模采用木模制作或采用定购橡胶蕊模,内充空气,用定位钢筋将其固定蕊模安放前要进行充气检查,保证不漏气。⑥板梁砼采用500L以上强制式拌合机现场拌制,小翻斗车运输,人工输送入模,浇注砼时应注意浇注顺序和厚度,振捣时应避开波纹管和橡胶蕊模,防止因振捣不当而使胶囊上浮、变形。板梁砼浇注后应进行收浆抹面,并在定浆后进行二次抹面、拉毛。⑦穿束前用压力水冲洗孔道内杂物,观测孔道有无串孔现象,再用风吹干孔道内水分。孔口锚下垫板不垂直,度数大于1度时,应用垫板垫平。预应力束的搬运,应无损坏、无污物、无锈蚀。穿预应力筋用人工进行,如若困难采用卷扬机牵引,后端用人工协助。⑧到一定强度后拆除模板,当砼强度达到设计强度时便可进行张拉,用一端张拉法进行张拉,用校正好的千斤顶张拉。⑨张拉采用应力和伸长量双控。当伸长量超过设计值6%时,应松张预应力,查明原因重新张拉。张拉初值控制在10-25%之间,取10%推算伸长值。⑩预应力筋张拉后,孔道应尽早压浆。压浆机应能制造合格稠度的水泥浆,压浆机必须能以0.7MPa的常压连续作业。
2.3预应力空心板梁安装小桥的梁板使用一台吊机架设,当预制梁板质量不大,而吊机又有相当的起重能力,河床坚实无水或水少,吊机能行驶和停搁时,可采用一台吊机架设安装。
2.4桥面铺装①首先完成桥面系施工,防撞护栏及人行道、栏杆、扶手施工:防撞护栏模板均采用钢模,防撞护栏分两层浇注,第一层顺向浇注防撞墙转折处后,再回头浇注第二层至设计标高;人行道采用预制方法,预制好后吊运并进行安装。②设置桥面测量控制网,用全站仪每隔5米测量桥面的中、边线,并定出桥面的标高。经监理工程师确认后开始施工。③桥面铺装前需现浇板梁间绞缝混凝土。④按设计图纸布置钢筋网。⑤空压机清理板梁上杂物,并洒水湿润板梁。⑥桥面铺装为连续钢筋混凝土,砼在拌和站集中拌和,小翻斗车运输至桥面,插入式振捣器和平板振捣器振捣,行夯刮平。⑦桥面伸缩缝:采用毛肋伸缩缝,材料及其产品必须是取得合格证书的产品。安装前清除垫缝料,钢筋复位,凿毛并冲冼干净。伸缩缝应在规定的温度下安装,精确定位。
参考文献:
[1]王远锋,陈来发.大型钢管混凝土拱桥泵送混凝土配合比设计[J].水利水电快报.2002.123(4):29-31.
预应力混凝土是目前国内桥梁工程中应用非常普遍的一种结构类型,其具体是指结构在承受外部荷载之前,预先采用人工的方法,使结构内部产生出一种应力状态,从而让结构在使用阶段中产生拉应力的区域先承受压应力,由于两种应力可以互相抵消,所以能够进一步延缓结构裂缝的出现速度,有利于提高桥梁结构的整体刚度和稳定性,这样一来桥梁结构的耐久性也会随之大幅度提升,显著延长了桥梁的整体使用寿命。
1.2预应力混凝土的优点
通过对大量工程实践进行总结后发现,预应力混凝土具有如下优点:
1)在桥梁工程中,预应力混凝土结构的应用,能够明显改善使用阶段的性能,结构的受剪承载力显著提高,卸载后的恢复能力也大幅度增强。
2)能够使钢筋的耐疲劳获得一定程度的提升,结构的自重比普通钢混结构轻很多。
1.3预应力混凝土的不足
虽然预应力混凝土的优点非常明显,但在工程应用中发现,这种结构也存在一定的不足之处,主要体现在以下几个方面:
1)由于加入了预应力施工工序,从而使得整个施工过程变得更加复杂,施工难点较多。
2)施工质量要求较高,施工中细微的差错,均会对施工质量造成影响。
3)施工设备专业性强,施工成本较高。
2桥梁预应力工程的工程施工难点及技术措施
通过对大量应用预应力混凝土结构的桥梁工程进行分析后发现,在预应力施工中存在一些难点问题,如果这些问题处理不当,那么便会对预应力混凝土结构的整体质量造成影响,进而影响到桥梁工程的质量。鉴于此,必须对预应力工程的施工难点予以足够的重视,并采取有效的技术措施加以解决处理,借此来提高预应力的施工质量。
2.1工程施工难点分析
大体上可将桥梁预应力工程的施工难点归纳为以下几个方面:
1)进浆堵管。如果金属波纹管在加工制作、运输、安装的过程中出现变形、开裂等情况时,则会在混凝土浇筑时引起成孔的预应力管道变形,这样一来很容易造成进浆堵管的现象。由于连续梁钢筋既多且密,从而导致预应力管道的安装比较困难,致使线形控制的难度增大。
2)张拉力控制。在预应力混凝土结构施工中,张拉力的控制是非常重要的一个环节,也是施工过程中较为突出的难点问题,若是控制的不好,则会对桥梁的整体质量造成影响。张拉操作时,需要对张拉力和预应力筋的伸长量进行同时控制,其中张拉力是重点控制对象,而预应力筋的伸长量则是对张拉力准确与否的校核。通常情况下,张拉力的计量均以1.5级油压为准,但在计量过程中却容易出现一定的偏差,同时,部分张拉操作人员由于并未接受过专业系统的培训,进一步增大了误差的出现几率。在单束张拉时,误差的出现还相对少一些,多束张拉时,由于弹性模量值选取的不准确,从而使得对伸长量的控制不到位,这样一来便会对张拉力产生较大的影响。
3)滑丝、断丝。在钢筋张拉时,经常会遇到滑丝或是断丝的情况,由此会直接导致钢筋本身的受力不均匀,严重时甚至会造成构件达不到设计要求的预应力。通过对一些预应力桥梁工程进行调查分析后发现,引起滑丝和断丝的主要原因有以下几点:钢丝束的存放条件较差;编束时处理不当,造成钢丝束交叉混乱;锚具尺寸存在偏差;支撑垫板严重倾斜等等。
2.2相应的技术措施
1)针对进浆堵管这一施工难点,可采取以下技术措施:
a.要严格控制波纹管的加工制作质量。所有的金属波纹管除了要满足现行JGT3013规范中的规定要求之外,还应当与设计要求相符,同时要确保接缝严密、不漏浆,管身的强度足够。
b.波纹管运输过程中,不得与其他材料混运,以免运输过程中出现挤压导致波纹管变形。存放波纹管时,下方应当用木板垫平,并用防雨布将波纹管覆盖起来,避免受潮锈蚀。
c.安装前,必须对波纹管进行复查,确保管子外形完好,无变形、扭曲等问题后方可安装,一经发现问题,必须及时更换,严禁使用存在质量缺陷的波纹管。
d.波纹管安装后,要做好保护措施,避免电焊火花溅到管子上烧伤管壁,不得在波纹管上踩踏或是堆放重物,以免引起波纹管变形。
2)针对张拉力控制这一施工难点,可采取以下技术措施:
a.为了避免大马拉小车的情况发生,选择张拉机具时,必须充分考虑匹配性的问题。如千斤顶的最大顶推力应当为设计张拉力的1.2倍~1.5倍之间,选用压力表时,则必须注意读数误差对张拉力的影响,通常最大读数应当为设计张拉力的1.5倍~2.0倍。
b.在对张拉力进行施工的过程中,千斤顶所施加的压力一般都是按照与之相配套的液压泵压力表读数通过换算得出的,两者之间属于线性关系,为使张拉力得到有效控制,可在施工操作正式开始前进行校验核对,施工时,顶、泵、表三者应当配套使用。同时,还应当在施工前对张拉操作人员进行详细的技术交底,两端张拉时应当匀速同步进行,当张拉至各个控制应力点时,可作适当停顿,并由现场技术人员对钢筋的伸长量进行测量,待两端张拉力同步后,再继续进行升压。
c.在对钢筋进行锚固的过程中,必须先对伸长值较大的一端进行锚固,由于此时另一端的应力会受到一定程度的影响,所以需要对张拉力进行补充,保证两端的应力平衡。
3)针对预应力工程中滑丝和断丝这一施工难点,可采取以下技术措施进行解决处理:
a.在现场施工的过程中,一方面要加强对材料的检验工作,从源头上控制好材料的质量,另一方面必须严格按照相关的操作规程进行施工操作,避免操作不当引起滑丝或是断丝的情况。
b.若是滑丝和断丝情况在顶锚之前出现,则必须立即停止张拉操作,同时使千斤顶回油,并及时查明滑丝和断丝的具体原因,再将已经断掉的钢丝束或是损伤的夹片更换成新的,然后方可继续进行张拉施工。
c.若是在顶锚之后才出现断丝或是滑丝的情况,则可采取如下方法进行处理:先按照预先设定好的张拉状态将千斤顶安装就位,然后对钢丝束进行张拉操作,钢丝束在受到拉应力而伸长的过程中,夹片会稍微被带出一定的距离,此时可以使用钢钎将夹片卡住,并使千斤顶回油,与此同时钢筋也会随之相应回缩,由于夹片被钢钎卡住,其便不会与钢丝束同步回缩,随后千斤顶进油,如此反复直至夹片完全退出为止。需要特别注意的是,在退夹片的过程中,钢丝束的张拉力不得超过其本身极限张拉应力的0.8倍,如果钢丝束已经出现断丝,则必须及时更换,重新张拉之后再进行锚固。
在影响施工质量的所有因素当中,人的因素是最重要的也是影响最为深刻的要素,在一定的条件下还会成为决定性因素,所以要想更好的保证施工质量,首先就是要采取有效的措施来提高施工人员自身的质量意识和安全意识,尤其是领导者。但是在实际的施工中,一些工程的领导者并没有非常高的质量意识,很多的人员在施工的过程中过分重视施工的进度,但是对施工的质量却不是非常的在意,只是注意到了施工的工期,但是对施工的质量根本就不关注,一些施工人员在施工的过程中甚至还出现了比较严重的违规操作现象,同时其自身也不存在强烈的责任感,在这一过程中也出现了众多的问题,质量问题更是十分常见。
1.2施工人员操作技术水平低
施工人员通常都是从农村进城务工的人员,他们自身的文化水平较低,也没有接受过专业的培训,所以在理论知识和专业技能方面都存在着非常明显的欠缺,很多施工人员甚至最基本的安全常识都不具备,对操作的规范不能充分的理解,所以在施工的过程中也就无法很好的保证规范施工,这会给整个工程的施工质量造成不利的影响,此外还有很多施工人员根本就没有从业资格证,只是作为临时工或者是廉价劳动力使用,这样一来也就使得施工的质量更加无法得到有效的保证。
1.3建筑材料不合格
桥梁建设的原材料是保证桥梁建设质量的基础和前提,桥梁材料的质量如果达不到相应的标准和要求,就会使得整个桥梁的质量也无法得到保证,因此在施工的过程中,必须要对桥梁建设原材料的质量予以充分的重视,但是很多施工单位为了获得更高的经济利益,在施工的过程中会选购一些质量非常差的廉价材料,从而也就使得整个桥梁的质量都无法得到充分的保证。我们在这一过程中也一定要对其予以高度的重视,只有控制还建筑材料,才能保证桥梁的安全性和稳定性。
1.4缺少质量检验和质量控制的措施
有的施工单位缺乏完善的质量检验和控制的措施;有的虽然有措施,也只是写在纸上,贴在墙上,不能很好地实施,上道工序完成以后不经检验就进行下一道工序,工序的质量得不到保证,也就无法保证最后产品的质量。这也是造成质量事故的重要原因。
2确保桥梁施工质量的措施
2.1加强质量意识教育
树立质量意识是保证施工质量和水平的一个重要的基础和途径,同时它也成为了提升工程建设质量的一个非常关键的环节,所以在工程建设的过程中,企业一定要对施工人员进行系统的科学的教育,只有这样才能让施工人员认识到保证施工质量的重要性,同时还可以在施工中时刻保持良好的质量意识,这样才能更好的保证施工人员自身的工作积极性和主动性,从而使得施工人员的事业心得以激发,使施工人员用科学的态度去面对施工进度和施工质量这两个重要的因素,使其在施工中树立质量为先的观念,从而提高施工的质量和水平。
2.2加强技术培训
对施工人员加强技术培训,以提高理论知识水平和操作技能。特别是一些特殊工种的工人,如电焊工、硅工等,要实施持证上岗。未经专业培训或经培训未取得合格证的一律不准上岗。
2.3严格控制建筑材料的质量
建筑材料的质量直接影响到最终产品的质量,因此,在进场之前,首先要进行材质试验,不合格的一律不准进场与使用。进场后,还要随机进行抽样试验,发现不合格的应进行妥善处理。
2.4加强质量检验
质量检验是控制产品质量的主要手段之一,也是实行质量保证活动必需的工作。施工现场必须设立专职质检员,每完成一道工序都要在自检的基础上,由专职质检员进行检验,发现问题及时处理,避免不合格品流人下一道工序。
2.5加强混凝土的养护工作
目前我国的桥梁工程多为钢筋混凝土结构,质量的一个重要指标就是混凝土的强度。而强度的高低除涉及设计施工外,主要取决于后期的养护工作。所以,混凝土养护工作是保证混凝土强度的关键工序,要加强混凝土构件的养护,以保证混凝土的强度。
2.6不断引进新技术、新工艺
随着科学技术的不断发展,不少新技术、新工艺被研究开发出来。在施工过程中应根据工程的特点,不断引进新技术、新工艺,以提高施工质量。例如模板,过去一般用木模板钉冷铁板,现在采用PVC板和地板革,1999年施工的廊(坊)泊(头)公路北堤桥,大梁预制底板采用地板革,接柱和盖梁模板采用木模贴PVC板,既解决了粘连问题,又增加了表面光洁度,大大提高了外观质量。
2.7完善工程监理制
工程监理制是在建筑领域推行的一种科学的管理制度。依据合同接受委托的监理单位与现场监理工程师,应严格执行质量监理任务,进行质量控制,监理工程师拥有质量和支付否决权。但目前我国的工程监理制度还不太完善,有时监理起不到应有的作用。这还有待于进一步完善,使之在确保桥梁施工质量中发挥更大的作用。
0引言
随着经济不断的发展,城市高架、轻轨等桥梁施工逐渐成为我国基础设施建设的主要内容。在这种前提下,引进国外先进的施工技术、加快施工速度、减少对环境和交通的影响、提高文明施工水平,成为桥梁施工中的一个主要课题。节段桥梁已广泛应用于PC连续梁、刚架、斜拉桥及拱桥的建设,我国在设计和施工方面也取得了不少经验。
1节段桥梁预制拼装法
首先,可以大幅度的缩短工期。与现浇箱梁相比,在进行下部结构施工的同时即可进行节段的预制。如果采用工厂化预制与混凝土低温蒸汽养护技术,每一节段的生产周期可缩短到1天。另外,由于采用了新型的特种架桥机设备进行节段的逐跨拼装,一跨箱梁的架设时间约为7天,大大缩短了施工周期。
其次,减小对环境的影响。节段拼装时占用的地面道路较少,施工过程中对地面交通与行人的干扰也较小,特别适合城市范围内的高架桥梁施工,除采取必要的安全措施外,可保持原有的交通运行,提高了文明施工程度。
再次,节段预制拼装工艺可保证桥梁的线型美观。由于预制时采用密贴镶合匹配浇筑法,而且整根梁的每个节段由同一套模板浇筑而成,保证了梁体的线型一致。
节段预制拼装工艺目前还存在一些局限性,减少这些局限因素应是今是改进和提高的目标。
设备一次性投入大。施工中涉及的主要设备包括预制模板、小平车、架桥机等,工厂化的预制模板包括能够自动脱模的内、侧模和自动找平的底模,这些都需要由专业的制造工厂进行设计、制造。
另外,通用性较差。在节段预制拼装施工中,模板系统和架桥机是一笔极大的投资,只有达到一定的工程量,才能达到一次摊销的目的。因为,每套模板是针对本次施工节段的长度和横断面,如果在以后的施工中运用该项工艺,就需对模板和架桥机进行重新改造。
其次,架桥机对纵坡、线性都有一定的限制条件,当桥梁的设计参数不满足要求时,将不能采用此项施工工艺。
2节段桥梁悬拼拼装法
节段桥梁的施工方法很多,但就城市桥梁而言,悬臂拼装法是具竞争力的方案,即主梁在预制场地分段预制,留好预应力孔道,下部结构施工完成后,把梁段运到工地拼装,同时张拉所需的钢束。整个过程的结构体系为先是悬臂结构,合龙后形成连续体系。节段桥梁的分段长度可根据结构的受力要求及施工机具灵活划分。
设计方面,可采用高标号混凝土,预应力体系可多种多样,计算机的使用已使桥梁的结构分析及挠度控制十分简便。与满堂支架法相比,结构由简支到连续,存在结构体系转换问题,预应力及徐变引起的次内力已不容忽视。钢束既可布置在腹板内,也可布置在顶底板内,结构自重大大降低,跨越能力增强。
施工方面,可以节省大量的支架、型钢和模板,混凝土质量可以得到保证。对城市桥梁而言,不必用挂篮进行张拉钢束等作业,只需简单的移动支架即可。节段的预制可与下部构造同时进行,一方面大大加快了施工进度,另一方面可减少徐变带来的负面影响,充分发挥力筋的高强性能。节段的安装可充分利用机械化设备,安排在车流量较小的时段进行,对交通影响较小。
但是,节段式桥梁的技术要求较高,影响结构的因素较多,施工控制也很严格,对小跨度桥梁由于梁高较低,无工作面张拉连续力筋,不适宜采用节段桥梁。
3节段桥梁设计和施工的关键问题
3.1次内力
影响节段桥梁设计和施工的关键因素是次内力、节段间的连接、体系转换及高程控制等。节段桥梁的预应力筋可分悬臂力筋和连续力筋。结构的次内力主要为预应力产生的次内力和徐变次内力。悬臂力筋只是产生徐变次内力,而不产生弹性次内力,连续力筋则产生弹性次内力,当有多次体系转换时,也会产生徐变次内力。次内力(矩)的净效增加了中间支点处的负弯矩和跨中正弯矩,对结构产生不利影响。但次内力并非完全不利,连续结构中,可以把次内力有效地使用,从而增加结构的经济性。事实上,在悬臂拼装阶段,支点处的负弯矩随悬臂长度增加逐渐增大,刚合龙时跨中正弯矩很小。正是徐变次内力引起内力重分配使支点负弯矩减小,而跨中正弯矩增加,随着时间的增长及其它荷载的加入,结构整体受力趋向合理。预应力产生的次内力可用力法或等效荷载法计算。精确计算徐变次内力比较困难,与计算过程中的有关假设与实际出入较大有关,但不管采用什么方法,即使计算结果偏差较大,也不会对结构产生重大影响。
设计中,只要优化跨度及钢束布置,合理安排合龙程序,就可充分利用次内力的有利方面。
3.2预应力钢束布置
节段桥梁的配束由悬臂力筋和连续力筋两部分组成,悬臂力筋布置在顶板、腹板及上梗肋内。顶板内钢束常布置成直线形,直接锚固在节段拼装面上,腹板内钢束一般为曲线形状,使钢束承担部分剪力。但有的大跨度桥梁只在顶板布束而不弯入腹腔板内,这给施工带来极大便利。连续力筋布置在底板内,在箱内底板上留锯齿块张拉锚固钢束。悬臂拼装的节段桥梁,钢束一般布成短束,弯起力筋只有2个弯折点,节段从预制到安装,大部分徐变已发生,因此预应力损失大大减少,可有效地增大永存预应力,使钢束的高强性能充分发挥。超级秘书网
悬臂拼装阶段,梁体需布置大量悬臂束,而体系完成后并不需要那么多钢束,为避免浪费,往往需设临时束。体外预应力体系是一种有效尝试。由于钢束布置在箱内(箱形梁)可以将截面做得更薄,通过控制张拉力,有效地控制及调整施工中的挠度和预拱度。但体外预应力结构极限承载能力稍低,如何合理地使用,尚需进一步研究。
1前言
桥梁施工过程中,很容易出现裂缝。裂缝的出现不仅仅影响工程质量甚至会导致桥梁垮塌。混凝土开裂经常困扰着我们桥梁工程技术人员。其实,如果采取有效的施工措施,很多裂缝是可以克服和控制的。为了尽量避免工程中出现危害较大的裂缝、少出裂缝,本文尽可能对混凝土桥梁在施工过程中产生裂缝的原因作较全面的分析、总结,以方便施工中做出行之有效的控制办法,保证工程的质量。
2荷载引起的裂缝
荷载裂缝产生的原因在于施工过程中,不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装,不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
3温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别于其他裂缝的最主要特征是随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化的主要施工因素有:
(1)水化热。出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2.0m)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况,尽量选择水化热低的水泥品种,限制水泥单位用量,减少骨料人模温度,降低内外温差,并缓慢降温,必要时可采用循环冷却系统进行内部散热,或采用薄层连续浇筑以加快散热。
(2)蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。
4收缩引起的裂缝
在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因。
塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5h左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。
缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水分逐渐蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失很快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
5施工工艺质量引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型常见的有:
5.1混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
5.2混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。
5.3混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,容易在浇筑数小时后发生裂缝,既塑性收缩裂缝。
5.4混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。
5.5混凝土初期养护时急剧干燥,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。
5.6用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加.使得混凝土体积上出现不规则裂缝。
5.7混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时,后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑,引起层面之间的水平裂缝;采用分段现浇时,先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好,新旧混凝土之间粘结力小。或后浇混凝土养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝。
5.8混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。
5.9施工时模板刚度不足,在浇筑混凝土时,由于侧向压力的作用使得模板变形.产生与模板变形一致的裂缝。
5.10施工时拆模过早.混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。
5.11施工前对支架压实不足或支架刚度不足,浇筑混凝土后支架不均匀下沉,导致混凝土出现裂缝。
5.12安装顺序不正确.对产生的后果认识不足,导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时,钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑,拆架后墙式护栏往往产生裂缝;拆架后再浇筑护栏,则裂缝不易出现。
5.13施工质量控制差。任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料计量不准,结果造成混凝土强度不足和其他性能(和易性、密实度)下降,导致结构开裂。
6桥梁混凝土裂缝的施工防治措施
6.1材料的控制
施工工艺是保证混凝土构件质量的关键、除施工的施工操作应严格按照施工技术规范的有关规定进行,对原材料(钢筋、水泥、砂、碎石、水等)都应进行严格的抽样检验。对混凝土配合比应进行对比试验.在高温下或雨后施工对砂、碎石应进行含水量实验,及时调整施工配合比,确保混凝土的施工质量。
6.2温度的控制
(1)改善骨料级配,采用干硬性混凝土、加添加剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时问,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度变化;施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构,在寒冷季节采用保温等措施。
(2)合理地分缝分块,避免基础过大起伏;合理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。另外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力.防止表面干缩。特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要。应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的。因此施工中应以预防其贯穿性裂缝的发生为主。
6.3非结构性裂缝防止措施
防止塑性沉降裂缝的措施有基础处理、支架搭设进行科学设计、严格施工.对支架进行全面积预压以消除非弹性变形;砼中加减水剂减少砼泌水,确保砼保护层厚度、砼施工时进行二次抹面。防止塑性收缩裂缝的措施有加强早期砼养护以降低砼中水份蒸发速率。方法是结构外露面覆盖麻袋、海绵等浇水湿治养护。防止温差裂缝的措施有合理安排砼浇注顺序及浇筑速度,在砼浇注的过程中消除部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温.冬季施工时砼表面应覆盖保温。