桥梁下部结构施工标准化控制

2015-02-12

天津建设科技 2015年1期

1 工程概况

外环线东北部调线工程监理第2标段，K10+456～K27+310，全长16.85 km。主线采用双向8车道快速路标准，路基标准总宽50m，借土填方172万m3，软基桩58万m，桥梁9座，下部结构混凝土23万m3，上部结构11万m3，最大单跨60m，新建排水管道3.12万m，雨水泵站3座，通道、管、箱涵22道。

2 工程难点

本工程项目大、监管部门多、要求严格。按照以往项目的施工操作以及管理根本不能满足形势要求。而现今的工程又是以分包施工为主，监理如何在这种形势下控制好质量并且工程创优，就成为一个难题。

在桥梁下部结构的施工中，灌注桩钢筋笼的保护层厚度控制、成桩桩径的保证、桩头混凝土的质量、桩头的剔凿、钢筋的加工精度、钢筋的防锈、墩柱的质量控制等问题一直是桥梁施工中的重点和难点。如果这些问题得不到很好的解决，将造成桩基保护层厚度不足、桩径偏小、桩头嵌入承台不符合设计要求、钢筋的加工尺寸不符合设计要求、混凝土对钢筋的握裹力不足引起的削弱结构受力效果、墩柱质量不合格等质量通病。

3 施工技术简介

在灌注桩钢筋笼的保护层厚度控制方面，采用了加设保护层控制管和混凝土垫块等措施。成桩桩径的控制方面，严格控制钻头直径。在桩头混凝土的质量控制方面，首盘混凝土采用大料斗灌注，末盘混凝土采用起落架灌注。在桩头剔凿方面，采用先环切，再剔凿的办法。

在承台、墩柱钢筋的加工方面，采用数控钢筋弯曲机加工钢筋。在钢筋的防锈控制方面，督促施工单位喷涂防锈漆。

在墩柱的质量控制方面，墩柱主筋在承台施工期间整体预埋，模板采用大块的L型拼装模板，预控墩柱的保护层、垂直度，严格控制混凝土出场质量，采用滴灌养护等。

4 施工标准化在应用过程中监理工作重点及实施效果

4.1 灌注桩钢筋笼的保护层厚度控制

在借鉴和总结了类似工程实践经验后，提出了一项钢筋笼保护层厚度的保证措施，即在钢筋笼上每2m设置一组圆饼状混凝土保护层垫块，每组不少于4块，设计桩顶以上10 cm设置12块（凿桩头时可以凿掉，不影响质量）并且在护筒内壁、钢筋笼外安放4根直径6 cm、长5m钢管。在正式实施前，首先进行首件灌注桩的施工。在首件桩施工中采用上述加密垫块、安放钢管的措施。实践表明，首件桩的保护层厚度完全符合设计及规范要求。之后，将该措施推广到全线每个施工标段。采取该措施后，各标段灌注桩钢筋笼的保护层厚度问题完全得到了解决，合格率在98%以上。

4.2 成桩桩径的控制

桩机钻头的直径非常关键，因为它是保证桩径的决定性因素。在桩机钻头控制方面，要求钻头直径不小于桩径并且在开钻前由旁站监理对钻头直径进行实测实量，确认钻头直径合格后才允许开钻。在正式实施前，首先进行首件灌注桩的施工。在首件桩施工中要求钻头直径不小于桩径。实践表明，首件桩的成桩桩径完全符合设计桩径要求。之后，将该措施推广到全线每个施工标段。采取这样做法后，成桩桩径得到有效保证，合格率100%。

4.3 成孔检测

为准确检测桩基的成孔深度、孔径、垂直度和沉渣厚度等指标，保证成孔质量，使用了电子孔规仪。使用该仪器后，只要检测出任一指标不合格，现场监理立刻督促施工单位采取措施进行调整，直到合格为止。此种检测方法较传统的检测方法快捷、简便、反馈信息迅速，相应地做出调整也较为及时。

4.4 桩头混凝土的质量控制

首盘混凝土采用大料斗灌注。大料斗在制作前方量应经计算确定，包括导管内方量，导管距孔底0.3～0.4m范围钻孔内的方量和埋管方量，埋管深度按≮1m考虑。末盘混凝土采用起落架灌注，利用起落架提起混凝土产生的重力作用使混凝土密实。在正式实施前，首先进行首件灌注桩的施工。在首件桩施工中要求首盘混凝土采用大料斗灌注，末盘混凝土采用起落架灌注。实践表明，首件桩的桩头混凝土密实、无夹渣现象。之后，将该做法推广到全线每个施工标段。采取该做法后，各标段桩头混凝土密实、无夹渣现象。

4.5 桩头剔凿

在灌注桩桩头剔凿方面，严格按标准化施工要求，先进行桩顶环切，再进行剔凿。在桩顶环切之前，由测量人员测放出桩顶高程，监理复核无误后在桩头做出桩顶标记，再用锯环切切齐，最后进行桩头剔凿。采取这种做法后，不光水平施工缝美观，而且保证了桩头嵌入承台10 cm的设计要求，很好地保证了灌注桩与承台之间的衔接质量。

4.6 钢筋加工

积极推进施工标准化，督促施工单位引进数控钢筋加工设备。这种设备在钢筋加工尺寸、弯曲长度、角度等方面均控制的较为准确。现场监理在钢筋加工完成后，在施工单位自检合格的基础上，对每一根加工完成的半成品钢筋均进行了实测实量，保证不让不合格的钢筋用于工程实体中，确保钢筋几何尺寸和安装后的质量。在每种型号的钢筋加工前，首先进行该种钢筋首件的施工。现场监理对首件钢筋进行实测实量，尺寸合格后才允许该种型号钢筋的大量加工。实践表明，采用数控钢筋加工设备加工的半成品钢筋合格率在95%以上。

4.7 钢筋防锈

在钢筋加工完成后，督促施工单位及时喷涂钢筋防锈剂，尤其是弯角钢筋部位，有效地防止了钢筋的锈蚀。

4.8 墩柱的质量控制

鉴于外环线项目全线创优的目标，对地面以上结构的质量管理更是严格。由于墩柱是花瓶墩造型，不能像圆柱那样直接套模施工，很多墩柱施工队伍到了这里都不敢轻易上手，生怕出现保护层不够、垂直度有问题、外观有错台、出现振捣缺陷等质量问题发生，以至于要求对墩柱钢筋进行了设计调整。

在墩柱施工前，要求施工单位将墩柱模板整体预拼装，经现场监理检查几何尺寸与设计一致，接缝严密，横纵无错台后，再设置定位销固定。施工时预拼大块的L型拼装模板,做到了模板拼缝少，纵横拼缝之间均设定位销，避免了错台等各种缺陷的发生。

墩柱主筋的施工方面，在承台钢筋施工期间就将墩柱主筋全部预埋，即采用分片预拼、吊装插入的方法。预埋施工时，监理严格控制预埋钢筋根数、间距、埋设长度、外露长度。这种方法确保了钢筋间距准确、顶端齐平、效率提高。

对墩柱钢筋的保护层进行预控，即在墩柱钢筋绑扎完成后，在承台顶面弹出墩柱轮廓线，吊线坠将轮廓线延伸至墩柱上部，然后用尺实测主筋、箍筋的保护层，看是否合格，如不合格进行调整，直到合格为止。在墩柱保护层全部合格后，才允许套模板。

在墩柱垂直度控制方面依然采用预控方式，即在模板安装完毕后，吊线坠对模板垂直度进行实测，看是否合格，如不合格调整模板，直到合格为止。

在浇筑之前，派试验监理查看混凝土搅拌站的原材情况、骨料是否经过水洗、含泥量是否满足要求等，保证出厂的全是合格的混凝土，避免了泌水、沙绺现象的发生。墩柱养护采用大桶滴灌、小塑料渗管渗水、缠双层塑料薄膜保湿养护，养护不少于7 d。

在正式实施前，首先进行首件墩柱的施工。在首件墩柱施工中采用大块的L型模板和定位销控制，严格控制混凝土骨料的水洗效果及砂的含泥量，墩柱养护采用大桶滴灌、小塑料渗管渗水、缠双层塑料薄膜保湿养护等。首件墩柱达到28 d龄期后，现场监理对首件墩柱的外观、垂直度、保护层厚度、几何尺寸、混凝土抗压强度等各项指标进行实测，实测结果全部合格。随后将这些控制措施推广到全线每个施工标段。实践表明，采取这些控制措施后，各标段墩柱外观质量明显提高，外观平整光洁、无错台、垂直度、保护层厚度、几何尺寸等合格率均达到95%以上，混凝土抗压强度合格率100%。