袁緒甫
(中鐵十七局集團第二工程有限公司,陜西 西安 710014)
西安北至機場城際軌道項目渭河特大橋起訖里DK3+078.00~DK10+014.70,全 長6.94 km,主 要 有 現澆連續梁、105m系桿拱橋、大跨懸灌梁等3.3 km,其余150孔 為 簡 支 梁。其 中DK3+500.09~DK3+700.09(4*50 m)、DK3+423.09~DK3+500.09(2*38.5 m)、DK3+063.09~DK3+318.09(2*30 m +3*30 m +3*30 m)、DK2+704.86~DK2+944.99(3*30 m +3*30 m +3*30 m)為滿堂支架現澆箱梁。
地基處理:在開始搭建滿堂支架之前,首先要對施工地面的地質情況進行分析,隨后清理并整平全孔支架的施工現場。如果在承臺基坑、泥漿池、軟基等范圍內進行施工,在換填后進行分層回填,平整鋪上50 cm厚的三七灰土,為了確保壓實度能夠達到90%以上,還要采用18噸以上的壓路機進行碾壓作業。接下來,注入并硬化15 cm厚的C20混凝土,基礎的承載力超過150 kPa;同時在支架的基礎上設置1%的雙向交叉坡度,為了更好地排水,可以在支架基礎周圍設置排水溝,讓排水更加順利,可以進一步避免因排水不充分而帶來的地基沉陷問題。
支架工程:一是支架搭設。在豎立支架之前,測量人員必須釋放每個孔的中心線。沿著中心線進行支架的對稱式安裝,技術人員計算箱形梁底部的高度,以確定支架的安裝高度。在橋梁基礎框架中的垂直、水平方向上添加多個剪式支架,以增加支架系統的整體穩定性。在剪刀支架和碗扣支架的垂直和水平桿的相交處,轉口的數量必須至少在85%以上,且桿與桿之間必須緊密互連。最后,根據操作要求設置防護圍欄、連接桿以及加固桿。可調式頂部支架的高度應嚴格控制在20 cm以內,用以保證架子自由端的穩定性。每個支架設置在與該孔相鄰的下一個孔的指定位置。考慮到在澆筑橋梁板面時,要檢查鋼模板的穩定性,因此,要在橋面兩翼外部增加一個1.5 m寬的安全通道,支架的整體寬度比橋梁寬3 m。二是支架預壓。支架預壓是搭設過程中不可或缺的一個環節,預壓的過程就是檢驗支架承受能力,觀察支架在壓力下彈性變形的情況,為后續正式施工中鋪設和調整底模以及設置預拱度提供直觀的數據支撐。支架搭設完成了驗收、模板鋪設完成之后,進行支架預壓環節。由于已安裝底模具和側模具,未安裝內模具,就開始支架預壓,因此支架的上載荷為梁體混凝土重量的120%。由于箱形梁各部分的橫截面尺寸不同,因此,箱形梁的載荷分布是逐塊計算的,并且根據箱形梁各部分的載荷繪制了預載荷平面布置圖。根據平面布置圖執行預壓,預壓加載分3個步驟執行,即60%、90%和120%的載荷,并觀察每個重量靜壓1小時后支架的變形情況。全部預壓完成之后,每小時進行一次觀測,當以24 h為間隔的預壓沉降值之間相差小于等于2 mm,則認為支架的預壓承受力是穩定的,并可以根據負載條件逐漸卸載。每個層級卸載之后,再次測量標高,并根據預壓前和卸載后的標高來計算支架的變形程度,以此來作為預拱度設置的基礎。布置標測控制點時測點的布置按照間隔15 m進行設置,同時還要相對稱地在橫向截面處布置5個點。在預壓卸載過程中,每個層級卸載之后,再次測量標高,做好相關測量數據的記錄,繪制出相關數據的曲線,并根據預壓前和卸載后的標高來計算支架的變形程度。預壓和卸載的觀測點都應該是在同一個位置。形成支架預壓結論:根據在預壓和卸載過程中,相關數據展示出來的曲線圖,進行專業分析,得出支架在不同荷載下的彈性變形情況。在底模完成鋪設后,還要對支架的搭設進行全面仔細的檢查,以確保支架沒有發生非正常的變形情況,在該情況下測量出H1,在布載完成后馬上記錄各個測量點的標高值H2。在保持布載24 h后、卸載之前記錄各個測量點的標高值H3,在卸載完成之后記錄各個測量點的標高值H4,通過相關的公式即可計算出各個測量點的變形程度,隨后進行預拱度的設置值計算。

表1 支架壓重后預拱度計算
模板制作和安裝時,對箱梁的底模、內模和側模采取不同的制作和安裝方式。在底模安裝中,在支架的頂設上首先鋪設橫向的方木,再鋪設縱向的方木,橫向和縱向方木的尺寸和間距有所區別,橫向大多采用15×12 cm的方木,間距為60 cm,縱向則為10×10 cm,底板及翼緣板之間的距離為35 ㎝,腹板之間的距離為25 ㎝。同時,在安裝底模的時候,要根據計算出的預拱度,對底模進行適當調整。應該注意的是,標高的調整應該在縱向的方木上進行,底模的安裝要以接縫平整為標準。在側模安裝中,要與底模的拼接規則相統一,嚴格把握住較大面積的平整度,外側模的支撐點要根據箱梁的外部輪廓形狀進行設置,可以安裝拉杠來進一步保證牢固性。在內模的安裝中,用1.2 cm厚的竹膠板作為內模,用10 cm×10 cm方木作背帶,采取縱向布置的方式,橫向間距保持在30 cm,縱向間距為90 cm,板與板之間需要用鋼管作為支撐,兩個端頭之間可以用調節桿進行加固連接。鋼筋與波紋管的制作安裝時,鋼筋的采購必須按照箱梁的使用標準,并進行物理拉伸等檢測,確保鋼筋的質量合格。在安裝過程中,鋼筋的地位必須準確無誤,安裝鋼筋的位置必須準確,安裝必須牢固。鋼筋混凝土底板的保護層必須采用混凝土梁,其標簽與梁體相同。橫梁底板和頂板上的梗肋下面的墊塊不得壓碎或翻倒。混凝土澆筑時,按照每層30 cm的厚度,將箱形梁混凝土從中心倒入兩側、底板、后腹板、頂板和分層注漿中。在澆筑過程中,嚴格按照振動棒的范圍進行混凝土攪動,以防止泄漏、沖擊和過度振動。如果預應力管很密且間隙很小,則需要安裝30英寸插入式振動器。在將混凝土弄平整后,開始第一次抹面,在混凝土初步凝固之后進行第二次抹灰工作,以防止由于早期缺水而導致表面干燥和開裂。澆筑混凝土后,覆蓋土工布并進行灑水噴霧等養護工作。預應力施工時,采用預應力來提高梁結構之間的抗壓強度和受力的穩定性。為確保連續梁系統的承載能力,施工單位在施工過程中應嚴格按照設計圖紙的工藝進行施工。在施加張力之前,應將鋼絞線拉直,以免交叉和擠壓。在安裝錨固環和夾具時,必須先將鋼絞線穿過錨固環上的相應小孔,然后再將鋼絞線拉直,讓工作錨定環牢固地連接到錨定墊上。在張拉預應力鋼絞線時,在完成2小時后檢查結果。如果張力正常,用砂輪機切割多余的絞線,并用C50不可收縮的水泥砂漿密封錨頭。模板拆除與落架時,當箱梁內混凝土的強度達到75%以上,就可以進行模板的拆除與落架。在拆除過程中,可以先進行松動可調整的撐托,拆除內撐的鋼管,再把橫桿拆除,最后把模板的骨架進行拆卸。當箱梁混凝土強度達到100%,且預應力張拉壓漿完成后,進行外側模板、底模的拆除與落架。
一是建立完善的質量監督體系。在項目開展前期就應該建立質量監督體系,質量監督主要由項目經理和總工程師負責,根據ISO2000質量體系,結合項目自身建設的需要,建立相適應的質量監督制度。根據項目開展的需要,在項目部設置質量管理室、工程技術室等業務部門,切實將質量監督責任落實到位。在項目前期,做好設計圖紙的會審工作,編寫好施工工藝標準和要求,進行技術交底,明確項目施工的質量目標。在施工過程中,嚴格把控監管各個環節的施工,遵循自檢、互檢及專檢“三檢”制度,對出現的問題及時召集相關技術人員進行討論解決。對全體施工人員培養質量意識,提升業務水平。對施工中的隱蔽環節,要做好對接工作,確保無一遺漏。二是實施嚴格的質量管理措施。質量是項目工程的生命線,只有在每個環節都達到質量標準,才能夠確保項目的整體質量。在開始施工之前,項目經理要對施工過程中的工藝標準、施工規范進行詳細說明,讓施工人員樹立良好的質量意識。利用信息化技術,搭建質量管理信息平臺,對建設材料的采購、施工過程、監督記錄實時傳輸到平臺上,對項目建設中的各個環節都進行動態監管。同時,還可以建立獎勵和懲罰機制,讓施工人員既有提高質量的積極性,又能夠嚴格遵守施工要求,對施工不規范的部門和個人扣除一定的績效工資。三是嚴格開展質量自檢環節。在正常情況下,現澆連續箱梁一旦進行了,一次進行澆筑的混凝土量都比較大,且大多數都需要進行連續作業。因此,前期準備工作就顯得十分重要,質量自檢就是確保前期工作順利完成的重要部分。首先,要保證原材料的質量。所有的原材料必須進行抽檢,并按照技術規范的要求進行,對于不合格的材料要及時進行處理,絕不能使用到工程建設中。在確保原材料質量的同時,還要科學預估材料的使用數量,在一次澆筑中不能出現材料不夠的現象,這不僅會帶來質量問題,還會影響建設效率。其次,要對澆筑前的各道工序進行檢查。如地基處理,要檢查軟地基部分是否進行換填處理,地基外側是否留有地溝確保排水順暢;支架搭設中要檢查各個桿件是否都擺放整齊,是否存在錯位現象,間距是否都達到了要求;檢查預拱度設置的方式是否正常,以及不同位置預拱度的大小;對模板,要檢查用到的模板厚度、剛度和強度是否符合要求,板與板之間的接縫是否都有漏漿;鋼筋的大小和尺寸是否都符合規范;在澆筑的過程中,檢查混凝土的澆筑順序和方法是否滿足要求,澆筑中支架的穩定性是否有所保障,等等。四是把握好施工中的注意事項。模板拆卸和支架的拆卸關系到澆筑建筑的質量,只有按照科學順序進行拆卸工作,才能更好地保護施工成果。支架的拆卸要從每個跨的中間部分開始,隨后拆除兩邊,這樣可以避免箱梁出現裂痕。對地基的處理是項目建設的基礎,要切實有效地進行地基壓實工作,若發現基坑內存在淤泥等雜物,就必須要采用相應的措施進行換填處理,如用碎石進行換填加強地基的承受力。在頂板的搭建中,必須將楔釘連接成一個整體,才能夠達到牢固可靠的效果,可以避免出現內模坍塌的安全事故。
綜上所述,通過施工過程的控制,西安北客站至機場城際軌道項目中渭河特大橋支架現澆箱梁的質量控制取得了很好的效果。質量控制要貫穿工程建設的各個環節,要不斷地對施工工藝進行改進和完善,才能達到高標準的質量要求。