張培洋,王喜軍
(鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 建筑工程學(xué)院,河南 新鄭 451150)
加強(qiáng)道路橋梁施工質(zhì)量控制的有效措施探究
張培洋,王喜軍
(鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 建筑工程學(xué)院,河南 新鄭 451150)
在高速公路建設(shè)中,橋梁施工質(zhì)量控制尤其重要.以連續(xù)剛構(gòu)橋梁為例,其具有造價(jià)低、行車舒適、養(yǎng)護(hù)簡單及跨越能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),目前在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用非常廣泛.筆者結(jié)合實(shí)際案例,淺析高速公路連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工質(zhì)量控制的有效措施.
高速公路;連續(xù)剛構(gòu)橋梁;施工質(zhì)量控制
XX高速公路橋梁工程全長1309.72m,其采用“預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)+T梁”結(jié)構(gòu),其中上部結(jié)構(gòu)是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu) +T梁(5×40+85+3× 150+85+4×40+85+450+85m);下部結(jié)構(gòu)包括鉆孔灌注樁基礎(chǔ)、柱式橋臺(tái)及柱式、薄壁橋墩.表1所示為案例工程的主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).
為了滿足施工要求,首先,分解項(xiàng)目施工目標(biāo),并列出具體的工作內(nèi)容;其次,設(shè)定質(zhì)量控制目標(biāo),即:滿足一流標(biāo)準(zhǔn)、主體工程質(zhì)量零缺陷、混凝土結(jié)構(gòu)使用年限≥100年、分項(xiàng)工程一次驗(yàn)收全部合格、一次成功開通、竣工文件完整可靠、梁體與墩臺(tái)混凝土質(zhì)量達(dá)標(biāo);第三,從制度、工作及組織管理角度建立質(zhì)量保證體系,其中在組織管理上,每一施工QC小組建立全面質(zhì)量控制,并建立施工項(xiàng)目的PDCA質(zhì)量管理體系;第四,在施工現(xiàn)場(chǎng)管理中,運(yùn)用“5S”法,其中“5S”包括整理、整頓、清掃、清潔及素養(yǎng),詳見圖1.
圖1 “5S”法的運(yùn)用圖示
2.1 施工技術(shù)交底
連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工前,應(yīng)在法律法規(guī)的約束下,采用書面形式開展施工技術(shù)交底,以使參建人員熟悉項(xiàng)目施工的目標(biāo)、工藝、機(jī)具、材料、安全策略及操作要點(diǎn)等.針對(duì)案例工程,項(xiàng)目部堅(jiān)決執(zhí)行施工技術(shù)交底制度,并按下列程序開展:項(xiàng)目部制定施工技術(shù)交底→技術(shù)負(fù)責(zé)人審核箭頭→項(xiàng)目部向施工班組長進(jìn)行技術(shù)交底→班組長向技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底→技術(shù)人員按交底內(nèi)容施工.
2.2 材料驗(yàn)收與機(jī)具管理
在水泥、鋼筋及焊條等主材料進(jìn)場(chǎng)時(shí),項(xiàng)目部與監(jiān)理、建設(shè)單位聯(lián)合開展現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收,并在實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)合格后投入使用,而材料從進(jìn)場(chǎng)后到使用前,嚴(yán)格按規(guī)定保管存放,如鋼筋,首先應(yīng)按規(guī)格、材質(zhì)分類堆放整齊,再采取上蓋下墊措施,以防鋼材因生銹而質(zhì)量下降.同時(shí),項(xiàng)目部依據(jù)實(shí)際工程量制定科學(xué)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃,并配備足夠數(shù)量的施工機(jī)具,注意在施工前,嚴(yán)格檢查機(jī)具的性能指標(biāo);在施工中,不定期進(jìn)行維保,以保證機(jī)具的使用效果.
2.3 成品質(zhì)量保護(hù)
連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工是一項(xiàng)規(guī)模龐大的工程,因此分部、分項(xiàng)施工不可避免,且在完工工期上都不同,因此做好成品保護(hù)至關(guān)重要.針對(duì)成品質(zhì)量保護(hù),其主要工作流程如下:首先,制定科學(xué)的施工計(jì)劃,并采取有效的成品保護(hù)措施,然后再由班組長向施工人員進(jìn)行交底,以使施工人員熟悉成品保護(hù)措施的內(nèi)容.據(jù)此,在案例工程中,針對(duì)成品保護(hù)采取的措施包括:一是安排專人負(fù)責(zé)已完工區(qū)的成品保護(hù)工作;二是組織開展成品保護(hù)教育,并堅(jiān)決執(zhí)行成品損壞罰款制度;三是從技術(shù)角度加強(qiáng)成品保護(hù),如混凝土成品,其主要保護(hù)措施包括:(1)在混凝土澆筑結(jié)束后,先收漿,再覆蓋養(yǎng)護(hù),并每天灑水,以使混凝土表面保持良好的濕潤狀態(tài);(2)混凝土灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)間保持在7d或以上;(3)在溫度<5℃時(shí),僅覆蓋保溫;(4)在張拉箱梁頂板縱、橫向預(yù)應(yīng)力前,卸去箱梁承受的施工荷載.
2.4 施工資料整理
連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工資料是從項(xiàng)目決策到投運(yùn)全過程歸檔保存的文件資料,其形式包括圖表、圖紙、文字及聲像材料等.在案例工程中,質(zhì)檢員與資料員是施工資料整理的直接負(fù)責(zé)人,即:在施工的每一階段,填寫技術(shù)資料,并及時(shí)報(bào)送相關(guān)部門簽字,最后再整理存檔;在工程竣工后,將整理成冊(cè)的質(zhì)量保證質(zhì)量移交到施工資料管理部門,以便日后用作工程改、擴(kuò)建或維修的基礎(chǔ)資料及驗(yàn)收、評(píng)定的技術(shù)文件等.
3.1 鉆孔樁施工質(zhì)量控制
在案例工程中,樁基礎(chǔ)施工主要采用的是鉆孔灌注樁,其施工質(zhì)量控制措施包括:
3.1.1 鉆孔施工質(zhì)量控制
在鉆孔施工時(shí),為了防止鉆機(jī)移位引起成孔垂直度偏差,要求按穩(wěn)固、水平及“三點(diǎn)”一垂線的要求安裝鉆機(jī),其中“三點(diǎn)”包括護(hù)筒中心、轉(zhuǎn)盤和天車;在鉆機(jī)移位時(shí),馬上停鉆,并在調(diào)平后繼續(xù)施工,以免造成斜孔;鉆孔施工用到的護(hù)筒具備一定的剛度、強(qiáng)度,且保證護(hù)筒長度在施工時(shí)不變形.針對(duì)鉆孔施工中孔壁塌陷的問題,要求采取下列預(yù)防措施:一是護(hù)筒水位高出筒外水位1.3-1.4m,且在施工中絕不碰撞到孔壁;二是隨時(shí)控制泥漿的比重和粘度,以提高泥漿護(hù)壁與成孔的質(zhì)量;三是在鉆進(jìn)施工中,隨時(shí)開展鉆碴取樣,以了解新巖面的高程;四是在鉆孔深度達(dá)標(biāo)后,全面檢查孔底巖石、沉渣厚度、孔徑、斜度及深度等,并在檢查合格后安裝鋼筋籠及澆筑混凝土.
3.1.2 鋼筋籠制作質(zhì)量控制
在樁基檢測(cè)中,運(yùn)用聲波透射法進(jìn)行無損檢測(cè),其中聲測(cè)管是實(shí)現(xiàn)這一檢測(cè)項(xiàng)目的重要要素,必須保持暢通.同時(shí),在制作鋼筋籠時(shí),要求按施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求檢查鋼材的質(zhì)保資料;檢查鋼筋的規(guī)格、長度、直徑、數(shù)量、制作質(zhì)量;檢查籠體的牢固性;選用混凝土預(yù)制墊塊,以使鋼筋籠保護(hù)層的凈厚度滿足要求.
3.1.3 水下混凝土灌注質(zhì)量控制
在安裝導(dǎo)管前,開展水密試驗(yàn),以保證導(dǎo)管接縫的密實(shí)性及防止導(dǎo)管接送漏水引起斷樁.在水下混凝土灌注施工時(shí),嚴(yán)控混凝土的和易性、含砂率,以防堵管引起澆筑中斷,同時(shí)在首批混凝土澆筑后,確保導(dǎo)管的埋入深度≥1.0m,以防堵管.從目前的施工條件來看,倘若不加入外加劑,則混凝土導(dǎo)管的最大埋深應(yīng)<6m;倘若加入緩凝劑的硅,則導(dǎo)管的最大埋深應(yīng)<12m.在整個(gè)混凝土澆筑過程,務(wù)必保證混凝土的供應(yīng)不中斷,并防止鋼筋籠上浮,而澆筑完畢后,保證澆筑頂面高出設(shè)計(jì)樁頂0.5-0.8m.
3.2 高墩垂直度控制
鑒于案例工程建址的地勢(shì)起伏不平,因此需要建造較多的高墩,其中8#墩是空心薄壁墩,具體施工采用的是翻模施工法,因此對(duì)高墩垂直度的控制是施工成本的關(guān)鍵.對(duì)此,項(xiàng)目部決定采用“全站儀+激光垂準(zhǔn)儀”的方法,即:
3.2.1 布設(shè)控制網(wǎng)
在橋梁工程施工前,加密復(fù)核控制網(wǎng),并按四邊形網(wǎng)來布設(shè)橋址位置,以滿足施工與校核條件.同時(shí),定期復(fù)核控制網(wǎng),以防點(diǎn)位偏差,并在墩身附近埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)及定期復(fù)核.
3.2.2 控制墩身
在高墩墩身施工中,采用“全站儀+激光垂準(zhǔn)儀”的方法進(jìn)行控制,具體注意下列事項(xiàng):墩身放樣選在微風(fēng)或無風(fēng)時(shí),以防風(fēng)載造成軸線偏差,亦或選在6:00-8:00am或5:00-7:00pm等日常強(qiáng)度低的時(shí)段,以防日照溫差造成墩身彎曲變形.通過比較,倘若全站儀與激光垂準(zhǔn)儀的檢查結(jié)果相符,表明模板安裝質(zhì)量合格,而若差值>2mm,則要求重新檢查.
3.2.3 結(jié)果控制
在混凝土澆筑結(jié)束后,先用高精度的全站儀測(cè)量復(fù)核橋墩的控制點(diǎn)位,再計(jì)算出中心坐標(biāo),并通過與理論中心坐標(biāo)對(duì)比來得出橋墩的垂直度.圖2所示為8#墩右幅的測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖.
圖2 測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖
3.3 掛籃施工質(zhì)量控制
在案例工程的懸臂澆筑施工中,首先運(yùn)用結(jié)構(gòu)分析理論及Midas/Civil有限元軟件對(duì)整個(gè)施工過程開展數(shù)值模擬分析,然后再通過比較分析成果來確定每一階段的施工受力情況.為了防止橋梁工程因累積誤差過大而無法順利合攏,工程項(xiàng)目部主要采取下列控制措施來修正參數(shù)誤差的影響:
3.3.1 位移監(jiān)控
首先,分別在橋墩頂、承臺(tái)頂布設(shè)截面的對(duì)角觀測(cè)點(diǎn);其次,在箱梁截面中心及主梁頂面腹板中心布設(shè)3個(gè)觀測(cè)點(diǎn),并在每一標(biāo)準(zhǔn)梁段施工中,逐一觀測(cè)主梁懸臂節(jié)段前端梁段在掛籃就位、混凝土澆筑及預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束后的標(biāo)高;第三,在橋梁合攏施工前、后,復(fù)測(cè)一次整座橋梁的標(biāo)高.
3.3.2 懸臂施工中線性控制
在橋梁懸臂施工中,以監(jiān)控單位提供的預(yù)應(yīng)力張拉值、立模標(biāo)高及支座預(yù)偏量為施工依據(jù),以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工中線性的有效控制.
3.3.3 應(yīng)力與應(yīng)變監(jiān)測(cè)
主梁應(yīng)力監(jiān)測(cè)斷面選在墩底截面變化段及墩頂截面,而應(yīng)變監(jiān)測(cè)斷面選在每一跨的跨中、1/4跨及支點(diǎn)附近,并在每一監(jiān)測(cè)斷面的頂、底板布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)及預(yù)埋觀測(cè)元件.在標(biāo)準(zhǔn)梁段施工中,測(cè)試每一觀測(cè)點(diǎn)在掛籃就位、掛籃移位、混凝土澆筑及預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束后的應(yīng)力值.
3.4 合攏段施工質(zhì)量控制
在橋梁跨中合攏時(shí),首先拆掉掛籃,再安裝勁性骨架及按合攏段重量在懸臂端壓重.在澆筑合攏段混凝土?xí)r,按混凝土的澆筑重量逐步卸掉壓重物,以穩(wěn)定橋面在合攏段施工前、后的線型.在這一施工過程中,要求采取下列質(zhì)量控制措施:一是在合攏施工前,有序移開掛籃、安裝吊架、調(diào)整模板及測(cè)定底模標(biāo)高;二是選在溫差小的夜間、陰天或白天的某些時(shí)間段進(jìn)行施工,并嚴(yán)控箱梁懸臂端的標(biāo)高,以使箱梁合攏高度滿足設(shè)計(jì)要求及穩(wěn)定橋面在合攏施工前、后的線型;三是重視合攏段混凝土養(yǎng)護(hù),以防混凝土收縮開裂,并在混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后,按規(guī)定的順序張拉預(yù)應(yīng)力束.
隨著高速公路建設(shè)里程的延長,社會(huì)越來越關(guān)注橋梁施工質(zhì)量的控制,具體建議從施工前、中、后階段采取控制措施,并注重對(duì)重點(diǎn)分項(xiàng)工程的施工質(zhì)量控制,以保證高速公路建設(shè)事業(yè)的良性發(fā)展.
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1673-260X(2017)07-0071-03
2017-04-13
2017年度河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目:建筑工程造價(jià)一體化云服務(wù)平臺(tái)建設(shè)研究(172102210532)