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摘要:施工质量在工程进行中尤为重要,特别是在城市桥梁设计与施工中,工程的质量直接关系到城市的安全与美感。桥梁施工质量控制的主要措施是加强质量意识教育与专业技能培训是质量的根本保证,是施工质量控制的主体,只有发挥直接施工者的主导作用,质量才有根本保证。施工之前,制定科学的施工方案和质量计划。
关键词:桥梁;施工技术;质量控制;措施
一、工程概况:
海盐县玉带桥位于海盐县秀水南路,跨越南排出海河,由于原老桥属危桥,根据建设单位安排进行拆除重建。新建桥梁设计全长96.12m,跨径布置5.84m+80m+5.84m共计3跨,主跨采用下承式钢管砼系杆提篮拱,桥梁宽度25m,设计荷载为城-B级,计算行车速度30km/h。下部结构主墩采用实体墩结构,纵桥向宽3.3m,承台厚度2.5m,基础采用D150cm钻孔灌注桩。现状南排河道宽度78.5m,设计河底标高-2.4m,现状河底最深处约为-6.0m,常水位约1.0m,近年最高水位为2.62m。
本桥分上部结构和下部结构,上部结构包括:拱肋、吊杆、风撑、系梁、横梁、桥面板6大部分;下部结构包括:灌注桩、树根桩、水下承台、墩身、桥台基础、台身、台帽7大部分;以下对主要结构概况介绍一下:
1、拱肋
拱肋拱轴线采用二次抛物线,拱肋在自身平面内(非竖向平面)矢跨比为1/4,计算跨径77m,拱轴线平面图内失高19.25m,拱肋内倾11°形成提篮状。拱肋采用钢管混凝土结构,截面为圆端形截面,宽度为1.0m,高度1.8m,钢管厚度为20mm,在拱脚一定范围内加厚至25mm,内部采用环形钢板加劲,并布置栓钉加强钢管和混凝土的结合力,钢管内灌C40微膨胀自密实混凝土。
2、吊杆
吊杆采用GJ15-19钢绞线整束挤压拉索体系,采用19根Φ 15.2光面无粘结钢绞线缠包后挤压HDPE。吊杆在梁上水平间距为4m,全桥共18对吊杆,下端锚固于梁底,上端锚固在拱肋顶部,上端张拉。吊杆采用成品吊杆,工厂生产,现场安装,可更换式结构。
3、风撑
风撑系统由风撑骨架和造型部分组成,其中风撑骨架起保持拱肋整体稳定的作用,为受力系统,采用钢箱截面,全桥共三道;造型部分由12mm厚钢板和必要的加劲组成。
4、系梁
系梁采用C50预应力混凝土箱型断面,断面高为2.0m,宽为2.5m,腹板厚0.3m,顶底板厚度为0.3m,系梁腹板和顶底板内设置纵向预应力钢束。
5、横梁
中横梁采用C50预应力混泥土实体梁,跨中梁高1.7m,并以1.5%双向坡从跨中向两边降低梁高度以形成桥面横坡。中横梁预制时预埋波纹管,预留与系梁街头的预留钢筋和波纹管位置。端横梁采用C50预应力混凝土实体梁,跨中梁高2.0m,并以1.5%双向坡从跨中向两边降低梁高度以形成桥面横坡,端横梁在桥墩施工完后与墩台顶上立模现浇。
6、拱脚
拱脚顺桥向5m范围内设成实体段,横桥向宽度为14.0m,截面渐变处设倒角或过渡段,实体段内设横向预应力筋,分上下两排布置,分批完成张拉。
二、工程施工要点及质量控制
本工程地质条件复杂,地理环境特殊,南面离实验小学15米,道路不能封闭,为此施工场地狭小,北侧河滨路近在咫尺为城市东西主干道,施工车辆进出不便。为此中横梁、桥面板外场加工,钢拱厂家加工安装。桥跨河道为杭嘉湖地区主要排涝出海河道,河床低、开闸时水流急等特点。给水上桩钻孔施工、承台围堰、桥拱桥面施工支架施工带来很多困难。针对困难项目部在公司技术指导下,结合现场实际情况,详细的编制可行施工方案,邀请设计院专业人员进行方案的技术数据核算,再邀请组织嘉兴地区施工经验丰富的专家论证后施工。具体在施工中遇到以下质量安全难点控制:
1、水下承台深基坑开挖中,围堰围护方案中对本工程土质性质分析不够,围堰采用基坑开挖出的粉砂土填筑,在施工过程中出现河底沙土穿孔透水现象,多次对此进行了补救措施。
项目部邀请专家论证考察发现原因主要是:围堰透水导致围堰回填土流失造成穿孔塌方。专家提出两种方案,一是围堰临水侧满铺彩条布阻止河水透过围堰,由于原围堰采用的是槽钢支撑,很难保证彩条满铺过程中不被破损;二是采取了内插拉森钢板桩进行堵水。项目部组织专家对两个方案进行讨论后最终采用第二种方案,有了很好的效果,水下承台施工周期内未出现透水现象,确保了承台的安全施工。
1、临时支架施工:难点在于原河床底有大量抛石、水深7米以上,这样会增加支架预应力管桩的施工难度。我项目部对桩基区域的河床进行了长臂船(臂长18米)挖捞石块处理,以确保管桩打桩过程中不断桩,保证了支架下部承载管桩的完整性。按照支架论证方案严格控制预应力管桩的贯入度,由于水上作业管桩控制变化度较难,采用全站仪进行定位控制,在打桩过程中其中有一个预应力管桩偏位较大,只好作报废处理,重新补桩。在贝雷片支架与管桩接头处把支架方案中工字钢横梁设计双拼的I25增大为双拼I28,I36号工字钢,以增加承重能力,确保支架预压过程中的安全稳定。支架预压过程中由浙江大学监控单位进行监测,支架预压完成后监测单位监测的数据为桩基下沉量为0.8mm,贝雷片挠度变形为2cm以内,以上数据满足预压方案中的设计效果。
2、钻孔灌注桩施工难点在于:本工程钻孔灌注桩均在水上作业,土质较差,钻孔时容易造成坍孔现象和缩颈出现,且桩深为71.5米,根据勘测报中土质较差,粉质粘土层较多,含粉砂量较大,易造成穿孔。我项目部将调整泥浆比重作为重点,并掺入膨润土进行调浆,为防止孔壁坍孔,缩颈现象。钻孔灌注桩施工完成后及时委托浙江省地球物理技术应用研究所检测单位进行检测,均为1类桩,又抽检两个桩基进行高应变检测,单桩竖向极限承载力大于设计的单桩竖向极限承载力,确保了玉带桥全桥的桩基质量。 3、端横梁,拱脚段施工难点在于:拱角段钢管肋安装定位,拱角段钢筋密集,预应力钢束多,对钢筋的绑扎施工要求难度大,以及对浇筑混凝土的密实度的控制难度很大。针对端横梁、拱脚段施工工艺复杂,我项目部编制了端横梁拱脚段施工专项技术方案,拱脚段钢拱预埋,定位骨架安装采用全站仪进行定位安装,后经过监理复测,监控单位监测,以确保拱脚段钢拱预埋的精度。
4、因拱脚段钢筋密集,预应力钢束多等特点,我项目部对拱角段施工分为数道工序进行交叉施工作业,以确保钢筋不重叠,预应力束安放畅通,工种之间不混乱,防止了钢筋与预应力束,预应力筋的冲突,也使得各工种之间有一定的作业空间,保证了钢筋绑扎,焊接,预应力筋预埋质量控制。拱角段浇筑混凝土为C50,由于钢筋太密,振捣空间狭小,我项目部采用了先进3cm高频振捣器进行振捣浇筑,以确保砼外观和内部质量。
5、钢拱施工难点在于:因钢拱向内倾斜11度,安装钢拱临时支架稳定点要求很高,吊装过程中船吊根据天气风力变化进行调整,钢拱安装焊接过程中对拱肋的损伤以及涂装的破坏,高温对整体结构的变形影响。项目部根据拱肋分段安装贝雷片支架,不采取单立式支架,以确保拱肋安装及灌注砼的稳定性。钢拱的安装充分考虑当地气象条件,风力等因素。调整安装时间段,钢拱肋焊口焊接是熔焊,结构变形较大,将采用千斤顶顶压,葫芦纠偏的方法,以减少结构的变形量。
6、拱肋钢管混凝土浇筑难点在于:钢拱倾斜11度,浇筑时容易产生钢拱肋倾向变形出现,泵送混凝土的流动性,连续性,砼级配原材料的控制。对钢管拱内自密式混凝土施工要求较高,我项目部拟采取严格控制C40高标号微膨胀混凝土的流动性及连续性,项目部派专人对商品砼配料搅拌站检查,控制砼运输车辆之间的时间间隔。每辆车之间相隔时间不超过30分钟,浇筑前必须待3辆车砼到达现场后进行浇筑,考虑到钢拱倾斜度变形,项目部要求砼供应商配备5辆泵车其中一辆泵车备用,桥头各安排泵车两台,左右两拱同时对称施工,以确保拱肋不受单向挤压变形。
总之,为确保创优工作的顺利展开,我们在现场建立了严密的质量与安全文明施工管理体系,落实项目质量安全文明施工管理组织结构。严格执行各级人员的责任制度,项目经理为施工项目第一责任人,负责体系的运行,组织编制项目计划并领导实施。抓好创杯管理和质量管理,制定并实施创杯目标责任制及相应的奖惩激励机制,落实到岗并细化分解到每道工序,每个环节;强化事前、事中、事后三阶段质量控制;积极配合监理单位、业主单位和质量安全监督部门的监督管理;推动ISO9001质量管理体系,ISO14001环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全管理体系标准的贯彻实施。严格执行国家和部门的规范和标准及质量体系文件规定,进行有效的科学管理,保持项目管理体系持续高效地运行。
关键词:桥梁;施工技术;质量控制;措施
一、工程概况:
海盐县玉带桥位于海盐县秀水南路,跨越南排出海河,由于原老桥属危桥,根据建设单位安排进行拆除重建。新建桥梁设计全长96.12m,跨径布置5.84m+80m+5.84m共计3跨,主跨采用下承式钢管砼系杆提篮拱,桥梁宽度25m,设计荷载为城-B级,计算行车速度30km/h。下部结构主墩采用实体墩结构,纵桥向宽3.3m,承台厚度2.5m,基础采用D150cm钻孔灌注桩。现状南排河道宽度78.5m,设计河底标高-2.4m,现状河底最深处约为-6.0m,常水位约1.0m,近年最高水位为2.62m。
本桥分上部结构和下部结构,上部结构包括:拱肋、吊杆、风撑、系梁、横梁、桥面板6大部分;下部结构包括:灌注桩、树根桩、水下承台、墩身、桥台基础、台身、台帽7大部分;以下对主要结构概况介绍一下:
1、拱肋
拱肋拱轴线采用二次抛物线,拱肋在自身平面内(非竖向平面)矢跨比为1/4,计算跨径77m,拱轴线平面图内失高19.25m,拱肋内倾11°形成提篮状。拱肋采用钢管混凝土结构,截面为圆端形截面,宽度为1.0m,高度1.8m,钢管厚度为20mm,在拱脚一定范围内加厚至25mm,内部采用环形钢板加劲,并布置栓钉加强钢管和混凝土的结合力,钢管内灌C40微膨胀自密实混凝土。
2、吊杆
吊杆采用GJ15-19钢绞线整束挤压拉索体系,采用19根Φ 15.2光面无粘结钢绞线缠包后挤压HDPE。吊杆在梁上水平间距为4m,全桥共18对吊杆,下端锚固于梁底,上端锚固在拱肋顶部,上端张拉。吊杆采用成品吊杆,工厂生产,现场安装,可更换式结构。
3、风撑
风撑系统由风撑骨架和造型部分组成,其中风撑骨架起保持拱肋整体稳定的作用,为受力系统,采用钢箱截面,全桥共三道;造型部分由12mm厚钢板和必要的加劲组成。
4、系梁
系梁采用C50预应力混凝土箱型断面,断面高为2.0m,宽为2.5m,腹板厚0.3m,顶底板厚度为0.3m,系梁腹板和顶底板内设置纵向预应力钢束。
5、横梁
中横梁采用C50预应力混泥土实体梁,跨中梁高1.7m,并以1.5%双向坡从跨中向两边降低梁高度以形成桥面横坡。中横梁预制时预埋波纹管,预留与系梁街头的预留钢筋和波纹管位置。端横梁采用C50预应力混凝土实体梁,跨中梁高2.0m,并以1.5%双向坡从跨中向两边降低梁高度以形成桥面横坡,端横梁在桥墩施工完后与墩台顶上立模现浇。
6、拱脚
拱脚顺桥向5m范围内设成实体段,横桥向宽度为14.0m,截面渐变处设倒角或过渡段,实体段内设横向预应力筋,分上下两排布置,分批完成张拉。
二、工程施工要点及质量控制
本工程地质条件复杂,地理环境特殊,南面离实验小学15米,道路不能封闭,为此施工场地狭小,北侧河滨路近在咫尺为城市东西主干道,施工车辆进出不便。为此中横梁、桥面板外场加工,钢拱厂家加工安装。桥跨河道为杭嘉湖地区主要排涝出海河道,河床低、开闸时水流急等特点。给水上桩钻孔施工、承台围堰、桥拱桥面施工支架施工带来很多困难。针对困难项目部在公司技术指导下,结合现场实际情况,详细的编制可行施工方案,邀请设计院专业人员进行方案的技术数据核算,再邀请组织嘉兴地区施工经验丰富的专家论证后施工。具体在施工中遇到以下质量安全难点控制:
1、水下承台深基坑开挖中,围堰围护方案中对本工程土质性质分析不够,围堰采用基坑开挖出的粉砂土填筑,在施工过程中出现河底沙土穿孔透水现象,多次对此进行了补救措施。
项目部邀请专家论证考察发现原因主要是:围堰透水导致围堰回填土流失造成穿孔塌方。专家提出两种方案,一是围堰临水侧满铺彩条布阻止河水透过围堰,由于原围堰采用的是槽钢支撑,很难保证彩条满铺过程中不被破损;二是采取了内插拉森钢板桩进行堵水。项目部组织专家对两个方案进行讨论后最终采用第二种方案,有了很好的效果,水下承台施工周期内未出现透水现象,确保了承台的安全施工。
1、临时支架施工:难点在于原河床底有大量抛石、水深7米以上,这样会增加支架预应力管桩的施工难度。我项目部对桩基区域的河床进行了长臂船(臂长18米)挖捞石块处理,以确保管桩打桩过程中不断桩,保证了支架下部承载管桩的完整性。按照支架论证方案严格控制预应力管桩的贯入度,由于水上作业管桩控制变化度较难,采用全站仪进行定位控制,在打桩过程中其中有一个预应力管桩偏位较大,只好作报废处理,重新补桩。在贝雷片支架与管桩接头处把支架方案中工字钢横梁设计双拼的I25增大为双拼I28,I36号工字钢,以增加承重能力,确保支架预压过程中的安全稳定。支架预压过程中由浙江大学监控单位进行监测,支架预压完成后监测单位监测的数据为桩基下沉量为0.8mm,贝雷片挠度变形为2cm以内,以上数据满足预压方案中的设计效果。
2、钻孔灌注桩施工难点在于:本工程钻孔灌注桩均在水上作业,土质较差,钻孔时容易造成坍孔现象和缩颈出现,且桩深为71.5米,根据勘测报中土质较差,粉质粘土层较多,含粉砂量较大,易造成穿孔。我项目部将调整泥浆比重作为重点,并掺入膨润土进行调浆,为防止孔壁坍孔,缩颈现象。钻孔灌注桩施工完成后及时委托浙江省地球物理技术应用研究所检测单位进行检测,均为1类桩,又抽检两个桩基进行高应变检测,单桩竖向极限承载力大于设计的单桩竖向极限承载力,确保了玉带桥全桥的桩基质量。 3、端横梁,拱脚段施工难点在于:拱角段钢管肋安装定位,拱角段钢筋密集,预应力钢束多,对钢筋的绑扎施工要求难度大,以及对浇筑混凝土的密实度的控制难度很大。针对端横梁、拱脚段施工工艺复杂,我项目部编制了端横梁拱脚段施工专项技术方案,拱脚段钢拱预埋,定位骨架安装采用全站仪进行定位安装,后经过监理复测,监控单位监测,以确保拱脚段钢拱预埋的精度。
4、因拱脚段钢筋密集,预应力钢束多等特点,我项目部对拱角段施工分为数道工序进行交叉施工作业,以确保钢筋不重叠,预应力束安放畅通,工种之间不混乱,防止了钢筋与预应力束,预应力筋的冲突,也使得各工种之间有一定的作业空间,保证了钢筋绑扎,焊接,预应力筋预埋质量控制。拱角段浇筑混凝土为C50,由于钢筋太密,振捣空间狭小,我项目部采用了先进3cm高频振捣器进行振捣浇筑,以确保砼外观和内部质量。
5、钢拱施工难点在于:因钢拱向内倾斜11度,安装钢拱临时支架稳定点要求很高,吊装过程中船吊根据天气风力变化进行调整,钢拱安装焊接过程中对拱肋的损伤以及涂装的破坏,高温对整体结构的变形影响。项目部根据拱肋分段安装贝雷片支架,不采取单立式支架,以确保拱肋安装及灌注砼的稳定性。钢拱的安装充分考虑当地气象条件,风力等因素。调整安装时间段,钢拱肋焊口焊接是熔焊,结构变形较大,将采用千斤顶顶压,葫芦纠偏的方法,以减少结构的变形量。
6、拱肋钢管混凝土浇筑难点在于:钢拱倾斜11度,浇筑时容易产生钢拱肋倾向变形出现,泵送混凝土的流动性,连续性,砼级配原材料的控制。对钢管拱内自密式混凝土施工要求较高,我项目部拟采取严格控制C40高标号微膨胀混凝土的流动性及连续性,项目部派专人对商品砼配料搅拌站检查,控制砼运输车辆之间的时间间隔。每辆车之间相隔时间不超过30分钟,浇筑前必须待3辆车砼到达现场后进行浇筑,考虑到钢拱倾斜度变形,项目部要求砼供应商配备5辆泵车其中一辆泵车备用,桥头各安排泵车两台,左右两拱同时对称施工,以确保拱肋不受单向挤压变形。
总之,为确保创优工作的顺利展开,我们在现场建立了严密的质量与安全文明施工管理体系,落实项目质量安全文明施工管理组织结构。严格执行各级人员的责任制度,项目经理为施工项目第一责任人,负责体系的运行,组织编制项目计划并领导实施。抓好创杯管理和质量管理,制定并实施创杯目标责任制及相应的奖惩激励机制,落实到岗并细化分解到每道工序,每个环节;强化事前、事中、事后三阶段质量控制;积极配合监理单位、业主单位和质量安全监督部门的监督管理;推动ISO9001质量管理体系,ISO14001环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全管理体系标准的贯彻实施。严格执行国家和部门的规范和标准及质量体系文件规定,进行有效的科学管理,保持项目管理体系持续高效地运行。