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重慶市土木建筑學(xué)會(huì)

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淺談市政橋梁施工關(guān)鍵工序控制

發(fā)布日期：2013-11-22  瀏覽次數(shù)：995
  　摘要：市政橋梁工程工序多、施工難度大，要求施工及管理人員具備較高的施工技術(shù)、管理水平；工作時(shí)要理清脈絡(luò)重點(diǎn)突出、把握施工主要環(huán)節(jié)，以此為主線對(duì)工程總體進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，才能保證工程項(xiàng)目又好又快的完成。
　　關(guān)鍵詞：橋梁、施工、控制
　　1 、橋梁的結(jié)構(gòu)
　　在市政工程中常見的是簡(jiǎn)支梁橋，其基本組成部分包括：上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)由橋跨結(jié)構(gòu)、支座系統(tǒng)組成，橋跨結(jié)構(gòu)是橋梁中跨越橋孔的、支座以上的承重結(jié)構(gòu)部分（梁板）；支座系統(tǒng)是設(shè)置在橋梁上、下結(jié)構(gòu)之間的傳力和連接裝置，把上部結(jié)構(gòu)的各種荷載傳遞到墩臺(tái)上，并適應(yīng)活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素影響所產(chǎn)生的位移，使橋梁的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)計(jì)算。下部結(jié)構(gòu)由橋墩、橋臺(tái)、墩臺(tái)基礎(chǔ)幾部分組成。附屬結(jié)構(gòu)主要包括伸縮縫、燈光照明、橋面鋪裝、防水排水系統(tǒng)、欄桿(或防撞護(hù)欄)等幾部分。由橋梁結(jié)構(gòu)組成可知在橋梁施工中，技術(shù)含量高、難度大的控制性工程主要是基礎(chǔ)工程中的鉆孔灌注樁（南方地區(qū)）、上部結(jié)構(gòu)的橋梁板預(yù)制等關(guān)鍵分項(xiàng)工程（包括全部工序），其實(shí)體隱蔽性強(qiáng)、技術(shù)要求高、操作難度大，需要用施工技術(shù)、管理等方面的綜合積累進(jìn)行分析、判斷、解決施工中遇到的實(shí)際問(wèn)題。
　　2 、鉆孔灌注樁施工
　　鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有施工速度快、成孔質(zhì)量好、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)因而在樁基工程施工中得到廣泛應(yīng)用。
　　2.1  鉆孔定位放樣
　　在橋梁施工過(guò)程中，測(cè)量定位放樣是貫穿始終、非常關(guān)鍵的工作之一。必須認(rèn)真細(xì)致、一絲不茍的做好此項(xiàng)工作，確保每個(gè)樁位定位放樣準(zhǔn)確無(wú)誤，保證工程順利進(jìn)行。其主要工作有：
　　1）對(duì)儀器標(biāo)定及檢校；
　　2）對(duì)業(yè)主委托的由測(cè)繪部門移交的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記、保護(hù)并復(fù)測(cè)；建立滿足精度要求的平面及高程控制網(wǎng)（點(diǎn)）；對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行熟悉、計(jì)算、復(fù)核；樁位定位放樣。
　　2.2  護(hù)筒埋設(shè)、鉆機(jī)就位
　　護(hù)筒的主要作用是定位、鉆孔導(dǎo)向、隔離孔內(nèi)外表層水、保持泥漿水位壓力（孔內(nèi)水位高于孔外水位以防塌孔）以及防止鉆孔過(guò)程中沉渣回流到孔內(nèi)。如果鉆孔是在陸地上進(jìn)行時(shí)埋設(shè)護(hù)筒一般采用挖坑法；如果在水上進(jìn)行則采用錘擊打入的方法，確保護(hù)筒內(nèi)外隔離不進(jìn)水、不漏漿，護(hù)筒頂部應(yīng)高出正常水位1.0m以上。鉆機(jī)就位時(shí)要求水平、穩(wěn)固、三點(diǎn)（天車、轉(zhuǎn)盤、護(hù)筒中心）一垂線，鉆頭對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中標(biāo)定的鉆孔樁十字中心位置。
　　2.3  質(zhì)量控制
　　根據(jù)不同的地質(zhì)條件選擇性能可靠的鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)，施工中應(yīng)注意鉆進(jìn)的連續(xù)性，因故停鉆時(shí)應(yīng)及時(shí)將鉆錐提升至孔外以防埋鉆；應(yīng)特別注意地質(zhì)條件的變化，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)與業(yè)主、監(jiān)理及勘察設(shè)計(jì)等有關(guān)單位聯(lián)系解決。鉆孔到設(shè)計(jì)位置時(shí)應(yīng)請(qǐng)監(jiān)理、勘探及其他有關(guān)人員根據(jù)樁的類型進(jìn)行判定和驗(yàn)收，合格后及時(shí)清孔。清孔就是抽換原鉆孔內(nèi)泥漿，降低泥漿的相對(duì)密度、粘度及含沙率，清除鉆渣，減少孔底沉渣厚度�，F(xiàn)在普遍采用抽漿、換漿法清孔，當(dāng)鉆至設(shè)計(jì)孔底后，將鉆錐稍提離孔底以正常速度空轉(zhuǎn)，泥漿正常循環(huán)，打入比重為1.15kg/L左右的新泥漿，把孔內(nèi)懸浮鉆渣較多的泥漿換出，當(dāng)孔底沉渣厚度小于5cm（嵌巖樁）即可停止清孔，抓緊時(shí)間吊放鋼筋籠和下放導(dǎo)管。下放導(dǎo)管時(shí)檢查導(dǎo)管的連接是否牢固和密實(shí)，以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內(nèi)泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管時(shí)間段內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的泥渣再次沉淀到樁孔底部，如果不能被混凝土沖擊泛起將有可能成為永久性沉渣，影響樁基承載力，為此在混凝土灌注前應(yīng)利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔。當(dāng)孔口返漿比重及沉渣厚度均符合要求后，即可進(jìn)行水下混凝土灌注工作。加強(qiáng)對(duì)混凝土的配合比、攪拌時(shí)間和坍落度的控制，嚴(yán)格按配合比配制并按規(guī)定時(shí)間充分?jǐn)嚢�，坍落度控制�?8cm-22cm；應(yīng)對(duì)混凝土的初灌量進(jìn)行計(jì)算，保證首罐混凝土灌注時(shí)導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)1.0m以上；混凝土灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，及時(shí)測(cè)算混凝土面標(biāo)高并保持導(dǎo)管埋深在2m-6m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面以防造成斷樁。鉆孔灌注樁幾種常見缺陷的原因分析及處理措施（僅列二種）：
　　1）樁底沉渣量過(guò)大  測(cè)孔不認(rèn)真或清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔。清孔后如不符合要求應(yīng)改善泥漿性能或延長(zhǎng)清孔時(shí)間進(jìn)行清孔，在下放完鋼筋籠后再次檢查沉渣厚度，如不符合要求，應(yīng)利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔可將樁底沉渣清除干凈。
　　2）斷樁和樁內(nèi)夾泥層原因 ①首批混凝土的儲(chǔ)存量應(yīng)使灌注下去的混凝土滿足規(guī)范要求的導(dǎo)管初次埋置深度的需要，由于導(dǎo)管底部和孔底之間還有一定的距離，灌注時(shí)首批混凝土儲(chǔ)量不夠也可能導(dǎo)致底部斷樁；②灌注過(guò)程中發(fā)生嚴(yán)重的堵管事故后被迫拔起導(dǎo)管，使導(dǎo)管提離混凝土面，若再重新下放導(dǎo)管灌注混凝土，則有可能導(dǎo)致斷樁；③導(dǎo)管埋深太淺 據(jù)研究試驗(yàn)顯示，鉆孔灌注樁在灌注混凝土?xí)r，最先灌注的混凝土夾雜著孔底的沉渣總是處于孔內(nèi)混凝土的最上端，當(dāng)導(dǎo)管在混凝土內(nèi)的埋深小于1.0m時(shí)上部混凝土在鉆孔內(nèi)的擴(kuò)散呈卷吸狀態(tài)，部分混凝土?xí)刂@孔壁上升與上部浮漿混合而造成樁身夾泥；④導(dǎo)管底部提離混凝土面a、當(dāng)導(dǎo)管被混凝土堵住時(shí)，通常要把導(dǎo)管提升一定的高度來(lái)回抖動(dòng)才能使混凝土落下來(lái)，如果導(dǎo)管底部提離了混凝土面就造成了斷樁；b、由于操作失誤，導(dǎo)管提升過(guò)猛而把導(dǎo)管底部提離了混凝土面造成斷樁； ⑤灌樁時(shí)由于首批混凝土帶著孔底的泥沙、沉渣等浮著在混凝土表面，如果灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)超過(guò)混凝土初凝時(shí)間（水下砼初凝大約在2h左右）這部分混凝土就有可能發(fā)生初凝，形成硬殼，這樣會(huì)阻礙新鮮混凝土的上升造成灌注困難。如果上下抽動(dòng)導(dǎo)管新鮮混凝土就有可能漫過(guò)初凝混凝土形成新的灌注面，這部分夾雜著泥沙沉渣的初凝混凝土就有可能被留在樁身里成為夾泥，夾泥嚴(yán)重的就成為斷樁；⑥鉆孔灌注樁在灌注過(guò)程中，拆卸導(dǎo)管的長(zhǎng)度是根據(jù)導(dǎo)管在孔內(nèi)的總長(zhǎng)減去孔口到混凝土面的距離來(lái)計(jì)算導(dǎo)管在混凝土中的埋深來(lái)確定的，由于在灌注過(guò)程中孔內(nèi)泥漿會(huì)發(fā)生沉淀，特別是灌注時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，泥漿里的泥渣在孔內(nèi)混凝土面上的沉淀厚度會(huì)更大，所以測(cè)得的混凝土面高程會(huì)有很大誤差，如果以此為根據(jù)來(lái)拆卸導(dǎo)管則有可能產(chǎn)生誤判造成樁身夾泥或斷樁。措施：i、對(duì)灌注首批混凝土的初灌量進(jìn)行計(jì)算，滿足要求的導(dǎo)管埋深。ii、檢查泥漿比重并認(rèn)真做好清孔工作，使泥漿護(hù)壁不塌孔又利于砼罐注；檢查混凝土坍落度，要求具有良好的和易性。iii、保證導(dǎo)管規(guī)定的埋深。iv、加強(qiáng)對(duì)混凝土的監(jiān)測(cè)和對(duì)打樁人員的培訓(xùn)。v、做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，灌注時(shí)盡量縮短時(shí)間；在首批混凝土中適當(dāng)增加緩凝劑，延長(zhǎng)混凝土初凝時(shí)間，并通過(guò)超罐使這批混凝土排出有效樁長(zhǎng)之外。vi、測(cè)量混凝土面高程時(shí)，應(yīng)將實(shí)測(cè)值與用已灌注的混凝土量推算的理論上應(yīng)該達(dá)到的高度相比較，如果相差較大就不能盲目的拆卸導(dǎo)管；同時(shí)在灌注前應(yīng)盡可能的利用反循環(huán)措施將孔內(nèi)清洗干凈，并將泥漿含沙率控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，減少灌注過(guò)程中沉淀在混凝土面上的泥渣沉淀量。
　　2.4  成樁檢驗(yàn)
　　對(duì)基樁的檢驗(yàn)，一般橋梁鉆孔灌注樁根據(jù)需要選擇采用埋管超聲波檢測(cè)、低應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試、鉆芯取樣檢測(cè)、靜載荷試驗(yàn)等不同檢測(cè)方法，根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)對(duì)于嵌巖樁一般要進(jìn)行整樁及樁下基巖鉆芯取樣檢測(cè)。檢測(cè)數(shù)量按設(shè)計(jì)要求或基樁的數(shù)量根據(jù)規(guī)范確定。
　　3 、鋼筋混凝土梁板預(yù)制及預(yù)應(yīng)力張拉
　　3.1  原材料控制
　　梁板多為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制板，強(qiáng)度一般在C50以上，后張法較多�，F(xiàn)場(chǎng)預(yù)制基本使用商品混凝土，較大的工程也有經(jīng)批準(zhǔn)的有電子計(jì)量系統(tǒng)的自建拌和站。在原材料使用中水泥、水、粗集料、外加劑等常規(guī)材料基本符合要求，根據(jù)地區(qū)實(shí)際情況，主要是混凝土用砂難以控制。用福建產(chǎn)的中粗砂是非常理想，色澤潔凈、顆粒均勻、級(jí)配良好，但成本太高；本地砂多為細(xì)砂且含泥量偏高，用于梁板混凝土配制不符合要求。
　　3.2  梁板澆注
　　澆注前對(duì)模板及支撐系統(tǒng)、鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道位置進(jìn)行詳細(xì)檢查，重點(diǎn)復(fù)核預(yù)應(yīng)力管道放樣及管道中心線與錨墊板承壓面垂直度；對(duì)砂石等原材料含水率進(jìn)行檢測(cè)；混凝土嚴(yán)格按配合比控制投料并經(jīng)規(guī)定時(shí)間充分拌和；取樣檢測(cè)坍落度；按澆注的順序和方向逐點(diǎn)振搗，梁板兩端鋼筋密集處使用小直徑振搗器確保錨墊板周邊混凝土密實(shí)；梁板拆模時(shí)間根據(jù)氣溫確定，拆模后應(yīng)指定專人撒水保濕養(yǎng)護(hù)。
　　3.3  預(yù)應(yīng)力張拉
　　預(yù)應(yīng)力張拉在梁板兩端同時(shí)進(jìn)行。張拉前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，對(duì)梁板及張拉設(shè)備進(jìn)行檢查并做好張拉安全防護(hù)；對(duì)鋼絞線和錨夾具試驗(yàn)資料及張拉設(shè)備標(biāo)定資料進(jìn)行整理核對(duì)；對(duì)鋼絞線理論伸長(zhǎng)量（可根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》預(yù)應(yīng)力章節(jié)計(jì)算）進(jìn)行復(fù)核；張拉操作人員應(yīng)經(jīng)張拉技術(shù)、安全培訓(xùn)考核合格后持證上崗，應(yīng)熟知張拉程序并能熟練操作張拉設(shè)備及記錄計(jì)算張拉數(shù)據(jù)；張拉設(shè)備應(yīng)配套標(biāo)定并配套使用，長(zhǎng)期不使用或標(biāo)定時(shí)間超過(guò)6個(gè)月或張拉超過(guò)200次應(yīng)重新標(biāo)定；張拉實(shí)行雙控，以張拉應(yīng)力進(jìn)行控制，用張拉伸長(zhǎng)量進(jìn)行校核，實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與理論計(jì)算伸長(zhǎng)值之差不超過(guò)±6%。對(duì)鋼絞線及錨、夾具應(yīng)檢驗(yàn)：
　　1）產(chǎn)品合格證、質(zhì)量證明書、出廠檢測(cè)報(bào)告；
　　2) 按規(guī)定送檢復(fù)試；
　　3）鋼絞線截面圓、粗細(xì)均勻、無(wú)銹蝕及油污；
　　4）錨塞應(yīng)保證規(guī)定的硬度值，錨環(huán)不得有內(nèi)部缺陷，應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行電磁探傷。
　　張拉過(guò)程中張拉人員應(yīng)配合默契、協(xié)調(diào)一致，準(zhǔn)確量測(cè)并記錄伸長(zhǎng)值，及時(shí)計(jì)算張拉數(shù)據(jù)并與規(guī)范進(jìn)行比較，超過(guò)限差立即處理。
　　預(yù)應(yīng)力張拉完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行孔道壓漿及封錨。
　　結(jié)語(yǔ)：市政橋梁施工要思路清楚、關(guān)鍵工序重點(diǎn)突出、各工序（工種）全面協(xié)調(diào)配合，才能把工程做好。
　　參考書目：
　　1、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG/T F50-2011
 
關(guān)鍵詞： 市政橋梁 施工 工序 控制
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