现浇箱梁施工关键技术与控制方法研究
2022-03-29杨冬冬
杨冬冬
(中交一公局厦门工程有限公司,福建 厦门 361000)
在当前道路桥梁建设中,现浇箱梁的关键价值作用不言而喻,如何灵活有效运用多样化的施工技术方法,全面优化提升现浇箱梁施工的整体质效,成为业内焦点课题之一。文章立足实际,从分析讨论现浇箱梁施工优势特征出发,论述了个人对此的几点认知。
1 研究背景
公路桥梁工程是现代经济社会高质量发展进程中的重要基础设施,对于密切区域间的经济贸易往来,实现人与物的转运流通等具有支撑保障作用。正因如此,公路桥梁工程的质量问题也开始备受关注,对其建设过程中的现浇箱梁施工提出了更高要求。近年来,国家相关部门高度重视现浇箱梁在公路桥梁工程施工中的应用与创新,在技术规则方法、现浇过程控制以及现浇施工效果评价等方面制定并实施了一系列重要技术标准规范,为新时期现浇箱梁的高质量组织实施提供了基本遵循与导向,在公路桥梁工程等基础设施建设领域取得了令人瞩目的现实成就。尽管如此,在多元化潜在因素的影响下,当前现浇箱梁施工中依旧存在诸多难以避免的质量通病问题,影响着公路桥梁工程的构造安全与稳定,应继续通过科学合理的技术方法予以综合处理,将各类质量通病问题消灭在萌芽状态。在此背景下,深入探讨现浇箱梁施工关键技术与控制方法,具有积极的现实意义。
2 现浇箱梁施工的优点和特征
2.1 具有较好的经济性
经济性是现浇箱梁在特定条件下施工的一个显著特征,具有整体投入相对较小,施工简便的特点,与需要临建场地预制的构件相比有一定的经济优势,由于现浇箱梁施工技术方法是当前道路桥梁建设事业发展到一定程度的必然因素,因此可在多个角度与方面综合权衡其成本支出,对于提高工程项目建设的经济效益具有直接影响。在现浇箱梁施工环境下,技术人员可在保障桥梁施工质量的同时,从施工方法、材料控制、场地建设、资源投入等方面进行经济成本的优化控制,符合当前道路桥梁建设事业的经济性要求。
2.2 具备较高的性能
在现代道路桥梁建设工程要求下,现浇箱梁的应用优势还表现在较高的实际性能方面,可对桥梁起到科学有效的辅助作用,适应更为复杂的道路桥梁结构条件。通过运用现浇箱梁施工技术方法,可凸显其横截面小、跨度大、整体稳定性好等优势,即便在道路桥梁整体受力状态相对分散的情况下保持结构的稳定,有效提升桥梁结构的稳定性。
2.3 具有较高的美观性
在经济社会发展推动下,对桥梁外观要求日益提高,除需具有实际使用功能外还要兼具美观,因此其外在造型更加多样化,整体所体现的效果更加美观。现浇箱梁施工的针对性较强,结构轻巧,造型优美,能有效适应多样化的道路桥梁造型要求,显著提升道路桥梁结构的美观性。通过运用现浇箱梁施工技术方法,可减少盖梁等结构的设置,对于提升美观具有显著作用。
2.4 适用性强
作为保障经济社会发展的重要基础设施,道路桥梁的施工建设环境相对复杂,只有采取科学有效的现浇箱梁施工技术方法,才能从源头上提高该项技术方法的适用性。同时,根据相关技术规范,道路桥梁的设计可有多种不同跨度,所构造的外在平面曲线弯曲也各不相同,而现浇箱梁的技术方法则可凭借其良好的适用性特点,迎合道路桥梁工程项目建设需求,降低自然环境条件下对于桥梁的影响。
3 现浇箱梁施工关键技术方法探讨
3.1 地基处理
地基处理是现浇箱梁施工的关键环节,只有结合道路桥梁工程施工环境实际,制定详细可行的地基处理方案,才能有效提高地基处理效果。对此,应从现浇箱梁施工技术规范出发,对道路桥梁路基路段的土层土质状况进行分析研判,并根据分析结果采用不同的施工方法进行基础处理,采用回填、换填地基进行压实,并进行硬化,以提高桥梁现浇箱梁施工过程中支架的稳定性,提高结构性载荷能力及抗变形能力。同时合理掌握地基处理的幅度,及时比对目标值与实际值之间的偏差,进行纠偏,严防地基进水,由于地基经水泡后会降低其承载力,容易产生局部受力不均匀,导致不均匀沉降,对箱梁施工安全性具有影响。
3.2 支架搭设
在支架搭设中,应通过特定测量技术方法,获取相对准确而全面的测量数据,为支架搭设的具体位置与方法提供数据参考。采用标准统一、自下而上的施工顺序进行施工,防止支架搭设顺序不当而造成的结构性失衡问题。在支架搭设完成后,应对其进行必要的安装检查,有效排除影响支架稳定性的各类要素,为后续推进施工步骤提供基础性依据。
3.3 支架预压
支架预压效果的好坏与现浇箱梁施工成效的承载能力密切相关。因此,在支架预压中,应最大限度上降低非弹性支架结构的采用量,防止支架受力分散而导致的不均匀沉降形象。提高现场操作人员专业技能,熟练掌握支架预压的专业化操作方法,从中间向两端位置对称循序预压,并及时记录相关数据信息。对支架结构采用动态化调整方法,控制其变形量。
3.4 模板安装
现浇箱梁施工对模板的清洁程度具有较高要求,要求在模板安装前对模板进行彻底有效地清理,确保其表面干净,避免脏污及杂质对后续现浇环节的影响。模板安装过程中,应按照施工计划和图纸,对模板尺寸、数量、有无变形等进行检查,确保其连接处牢固稳定。充分考量侧模和底模位置的科学性,及时纠正二者匹配衔接过程中的偏差问题,确保其施工效果符合技术规范要求,见图1。
图1 模板施工流程示意图
3.5 钢筋安装
按照道路桥梁设计的基本规范要求,严格控制钢筋安装中的各项技术参数,包括安装数量、位置、间距等,并对钢筋安装的最终整体效果进行优化评判,以充分提高现浇箱梁施工的综合成效。在钢筋安装完成后,应采取有效焊接技术方法做好对钢筋节点的焊接,并确保焊接效果,防止焊缝过长或饱满度不足而造成的施工质量弊病。
3.6 混凝土浇筑
灵活运用连续浇筑或间断浇筑方式进行混凝土浇注施工。为提高现浇箱梁施工结果的整体性,应尽量避免混凝土浇注过程中的中断或堵塞等现象,并合理掌握泵送压力,优化调整泵送管与浇筑点的间距。采用分层浇注的方法,优化控制浇注速度,同步进行振捣施工,避免振捣时与其他构件之间出现的撞击,防止工程质量受损,落实好加载预压实验工作。
3.7 模板拆除
在分析判断现浇箱梁施工成果强度符合设计规范后,应按照“先内后外”的原则进行拆模施工,先从内部拆模,然后外部拆模,最后拆底模,避免因拆模顺序设置不当而诱发的施工质量问题。严格控制拆模操作,提高顺序性。模板拆除过程中还应确保箱梁两侧的对称性不受影响,以免导致道路桥梁结构出现倾斜等安全问题。
4 现浇箱梁施工中的常见质量问题及防治策略
4.1 现浇箱梁施工中的常见质量问题
4.1.1 混凝土表面蜂窝与麻面
蜂窝现象是公路桥梁现浇箱梁常见质量通病问题之一,主要表现为混凝土出现局部缝隙,石料与砂浆出现优化配合不良等。部分情况下,公路桥梁混凝土施工过程控制不当,实体构筑混凝土的配合比计算不当,以及混凝土搅拌不充分等均会导致蜂窝质量问题。麻面现象主要表现为公路桥梁混凝土表面出现若干小坑或麻点,不仅影响公路桥梁的整体构造形象,而且还会导致工程质量缺陷。导致混凝土麻面现象的主要原因包括模板表面清晰不彻底,附着杂质清理不到位,砂浆量太少,模板浇水不够,混凝土搅拌完成后的和易性不甚理想,导致混凝土局部离析,等等。
4.1.2 钢筋等设备暴露在外
钢筋等设备暴露在外即露筋质量通病问题,是现浇箱梁施工中的常见问题类型之一。漏筋现象是公路桥梁内部的钢筋骨架等构件在长时间的外界侵蚀作用下裸露在结构表面。钢筋与混凝土之间的衔接配合不当,混凝土构件的整体构造效果不佳等均会造成漏筋现象。此外,部分现浇箱梁施工中未能对钢筋受力状态进行动态化观测,导致钢筋的预定位置的出现一定幅度的偏移与错位,诱发露筋。此外,公路桥梁的地基结构不良同样会导致露筋,在地基沉降等外界因素影响下,现浇箱梁施工中未能得以有效处理的大粒径原材料会卡在钢筋中间,致使钢筋出现应力形变。
4.1.3 缝隙和夹层,影响美观
缝隙和夹层问题是混凝土内出现了松散混凝土夹层,对于公路桥梁的安全性具有直接影响。在施工中,若施工缝未经专业技术处理便强行浇筑混凝土,或浇筑环境控制不当等,会导致缝隙和夹层问题。同时,部分现浇箱梁施工方案的指向性不够明确,混凝土施工的各项环节与步骤得不到有效衔接,尤其是在混凝土模具内部结构尚未形成预期效果的情况下,便强行进行后续施工,无形之中改变了混凝土的受力状态,为其质量通病问题埋下隐患。
4.2 防治策略
4.2.1 解决表面蜂窝、麻面的对策
在现浇箱梁表面蜂窝与麻面问题治理中,应首先按照公路桥梁的特殊技术标准,对混凝土进行标准化配置,合理设置配合比例,并进行充分搅拌。在施工过程中,应注重对混凝土的充分振捣,确保振捣到位,并完全堵塞模板缝隙,防止漏浆。为有效治理公路桥梁混凝土麻面问题,应在模板使用前,对其进行彻底清理,排除异物影响,防止各类附着物的黏连,并在混凝土浇筑前用水将其进行浸透,必要情况下采用长效模板隔离剂等在其表面进行涂刷。施工中,确保振捣密实,控制敲击模具的频率,杜绝气泡。制定详细可行的现浇箱梁施工技术方案,将所有容易诱发混凝土蜂窝与麻面问题的影响因素统筹考量,防止各个混凝土施工步骤的相互干涉。
4.2.2 解决钢筋等设备暴露在外
现代精细化施工技术的快速发展,为公路桥梁混凝土漏筋现象的治理提供了更为丰富的技术手段,使传统技术条件下难以完成的混凝土漏筋问题治理任务更具可行性,可通过现代检测技术手段,确保钢筋保护层厚度符合工程需求,严格控制拆模流程,避免过早拆模。从源头全面做好桥梁的地基基础施工,提高地基结构构造的稳定性与可靠性,防止因沉降失衡问题而导致的露筋问题。对现浇箱梁的施工过程进行严格控制,对施工成效进行密切观测,避免混凝土棱角损坏,对于观测到的潜在质量隐患问题可采用添加碳纤维、增大截面积等方法予以强化处理。
4.2.3 缝隙和夹层及治理对策
强化桥梁混凝土施工技术人员的专业质量意识,严格按照现浇箱梁施工技术要求进行施工,对混凝土施工缝进行全面清理后方可实施浇筑。对于附着力较强的杂物,可用高静压能的水冲洗。做好现浇箱梁施工的养护管理,针对公路桥梁的客观实际需求,及时对现浇箱梁表面进行补水或洒水操作,尤其在蒸发速度相对较快的夏季,更要做好保湿处理,以免混凝土内外收缩比失衡而造成的裂缝。加强现浇箱梁施工材料管理,对荷载进行控制,突出责任意识与质量意识,并结合实际进行必要的材料进行拉伸试验,观测预应力——扭矩的对应关系曲线,有效排除潜在的裂缝和夹层等质量隐患问题。
5 结语
综上所述,受传统固化施工模式的束缚,当前现浇箱梁施工实践中依旧存在诸多短板,相应施工缺陷问题的影响依然存在,不利于促进桥梁建设事业发展。因此,技术人员应立足实际,创新方式方法,强化对现浇箱梁施工过程的技术控制,细化现浇箱梁施工的各项技术标准规范,全面构建层次化的施工技术方法体系,精准有效地治理排除各类潜在质量隐患问题,为全面提升现浇箱梁施工成效贡献力量。