刍议桥梁结构施工技术

【摘 要】笔者结合工作实际,对桥梁上下部结构施工技术做了相应的介绍,同时对桥梁施工中常出现的质量问题及其成因进行了分析.

【关 键 词 】桥梁结构；施工技术；预应力；质量问题

前言

国内外多座桥梁的突然破坏与倒塌,已使工程界对桥梁安全性问题倍加关注.对于短期内发生的诸如突然破坏与倒塌,多是由于施工质量没有达到规范和设计要求,典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等；也有个别存在诸如偷工减料、以次充好等严重问题,更是对桥梁安全造成致命的损害.另外,结构设计的不合理也是其中一个不容忽视的原因.由于许多设计人员忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从施工到使用全过程中所经常出现的人为错误等等,导致工程出现各种安全问题.

1.桥梁下部结构的施工技术探讨

1.1 扩大基础施工

1.1.1 测量放样

首先对施工现场进行场地平整,然后根据设计单位交付的经复测后合格的导线点和水准点,使用全站仪和水准仪进行施工放样.桥位勘测阶段所建立的控制网,在精度方面能满足桥梁定线放样要求时,应复测用.放样点不满足时要补充.桥梁的施工控制网,除了用精密测定长度外,还要用它来放样各个桥墩（基）的位置,即定出基础轴线、边线位置及地面标高.并经监理工程师验收合格后,进行下一步的施工作业.

1.1.2 挖基和排水

挖基施工尽量安排在枯水或少雨季节进行.施工前按计划投入劳力、材料、机具,根据工程的施工期限、工地环境及地质情况,基坑拟用机械进行开挖,在机械开挖不到的部位由人工突击挖除,及时检验,随时进行基础浇筑.对埋置深度较大的基础,我们将采取连续作业方法一气呵成.

1.2 基坑开挖方法

1.2.1 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.

1.2.2 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.

1.2.3 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 20～30m.

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 30m 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,柱模四周用缆凤绳对拉,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 30m 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.

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

2.2.1 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.

2.2.2 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.

2.2.3 模板采用钢模板整体拼装,模板侧模应支撑牢固,尺寸准确,保证顾直,上、下都要用螺栓拉牢,保证不变形,不漏浆.

2.2.4 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.

2.2.5 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.

2.2.6 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.

2.2.7 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.

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

2.4.1 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,防拄护栏分两层浇注,第一层顺向浇注防攒墙转折处后,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. 2.4.2 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,井定出桥面的标高.经监理工程师确认后开始施工.

2.4.3 桥面铺装前需现浇板梁间绞缝混凝土.

2.4.4 按设计图纸布置钢筋网.

2.4.5 空压机清理板梁上杂物,并洒水湿润板梁.

2.4.6 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.

2.4.7 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.

3.桥梁施工中常出现的质量问题及其成因分析

3. 1裂缝的形成

1）混凝土原材料质量差.

2）在施工时,对混凝土的配合比不规范,随意性大,单凭经验不按标准规定进行配比操作.

3）在浇筑灌浆过程中,对混凝土的振捣过猛或不足,使混凝土结构整体不均匀,局部骨料沉塌,混凝土干膜后出现蜂窝、麻面状.

4）在混凝土浇筑后,由于混凝土在水化热自干过程中受到混凝土结构不均衡的预应力制约而形成裂缝.

3. 2桥梁的结构病害问题

桥梁结构必须具有足够的强度,才能承受作用于其上的重力及其他各种附加力；同时,桥梁各部尺寸必须恰当,才能使其承受轴向压力时不会丧失稳定性.由于材料强度的离散型、作用荷载的随机性,从而导致公路桥梁在长期使用过程中产生结构病害.

3. 3 局部蜂窝、麻面和气泡现象的出现

造成这种现象的结果,主要是使混凝土结构大大降低了结构的严密性,其疏松的结构强度几乎降低到最低点,在使用过程中其承受能力极大地减少,并且容易遭受腐蚀而造成重大的损伤,严重地降低了工程的承载力和耐用性.造成这种现象的原因大体有以下几点：

1）在施工时,不按照标准要求进行配比,施工工艺差,在操作上不按程序操作,随机性调整时有发生.

2）在浇筑混凝土后,进行振捣不规范,不均衡,使得振捣不足部位的结构疏松,不密实,在撤膜后容易出现蜂窝、麻面等现象；在振捣过多部位,骨料易下沉,混凝土浆泌于表面,混凝土体中间段（层）砂浆富集,易发生由表及里塑性裂缝和干缩裂缝.

3）对混凝土模加工的精度不够,或周转次数多,导致局部变形漏洞,接缝不够密封而漏浆,从而使骨料间隙无浆,干硬后形成稀疏状蜂窝现象.第四,从搅拌到浇筑之间的时间过长,混凝土水灰分发生离析,混凝土结构不密实,在浇筑时不加以振捣或振捣不匀.