水利工程施工中小型桥梁施工技术要点
2024-09-18郭永刚
摘 要:以水利工程中小型桥梁施工的难点作为切入点,采用理论总结与案例分析方式,围绕某水利工程中小型桥梁建设,探究了项目施工过程中所涉及的关键技术以及各技术的施工要点。针对水利工程中小型桥梁施工的难度系数较高,需要立足项目现场的基本情况、施工要求,合理选择施工技术,并做好每一技术下的细节把控。中小型桥梁施工中有关人员需综合已有的项目资料,做好前期的技术比选,制定最佳的技术方案。
关键词:水利工程;中小型桥梁;施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:2096-6903(2024)08-0025-03
1 水利工程中小型桥梁的施工难点
1.1 材料方面
水利工程中小型桥梁施工中,材料种类及性能对施工质量的影响较大。但中小型桥梁施工中的材料种类多、数量大、无论是选择还是验收材料都面临较大的工作量。一些工程企业常常过于追求工程效率,未过多关注材料方面,导致材料选择及验收方面存在诸多的工作不足,常因材料问题而诱发一系列施工风险或者质量危机[1]。
因此,中小型桥梁工程中材料方面应安排专人来负责,这些人员需熟悉施工建设全过程中的材料使用要求,进入市场展开一系列调查,分析材料类型、各生产厂家的资质、能力、材料质量等,与可靠的材料供应厂家合作。每一批材料进场时都需要严格根据要求完成验收,严禁劣质材料进入现场和使用。
1.2 隐蔽施工存在质量隐患
中小型桥梁施工作业也经常包含隐蔽性施工环节,如果在施工过程中缺乏全过程的质量控制,易发生隐蔽质量隐患,导致桥梁工程投入使用后出现安全事故。部分中小型桥梁的施工建设中,因为隐蔽性工程的施工难度大,一些人员未严格监督,就会导致隐蔽工程施工不符合设计标准,影响了后续施工。
因此,针对隐蔽质量隐患,水利工程中小型桥梁建设中需将质量监督作为首要任务,严格对比各环节的施工作业,特别是隐蔽工程施工期间,更是加大监督管控力度,以做到施工问题的早发现、早处理。
1.3 桥梁受到病害侵袭
桥梁结构复杂,投入使用后随着时间的延长,部分结构构件日渐老化,或者在车辆荷载下,桥面出现裂缝、车辙,这些病害都增大了桥梁结构的通行风险。因此,任何中小型桥梁的施工建设中,都需要提前关注病害对桥梁的影响,分析病害类型、原因、位置,制定更为科学且合理的预防措施,以延缓病害的出现。
2 工程概况
泗县水利项目位于草沟、屏山、丁湖等12个乡镇境内,其项目规模大,施工场地的环境复杂,主要包括:大沟疏浚2条,总长4 916 m;渠道衬砌1条,长1 430 m;新建平板桥31座,维修桥2座;新建节闸4座,放水口3座。新打饮用水源井2眼;新敷设输配水管网1 880 m及配套设施等。现场地质水文环境增大了桥梁建设难度,需要强化桥梁施工的技术管理、质量控制。
3 中小型桥梁施工技术及其要点
3.1 土方施工
3.1.1 基坑开挖工程
考虑到本项目现场的环境特点,正式开挖前有关人员需了解基坑积水、周边地下水分布等,按照地形特征在相应位置设置截水沟,实现地面排水[3]。基坑局部区域有积水问题,有关人员进入现场展开调研后,发现积水区域的地下水位偏高,影响了基坑的整体稳定性。针对此情况,基坑边角应设置集水坑,配备水泵来完成抽排水,减小地下水对基坑结构的干扰。
对于本水利工程的中小型桥梁施工任务,将土方施工中基坑作为重点,主要需严格执行以下标准:第一,由专人参照施工图纸进行测量放线工作,准确测放出基坑边线、下挖深度,做好测量记录与标记。由于现场的开挖工程量较大,需要以挖掘机、自卸汽车作为核心设备,两种设备需相互配合,完成基坑的清淤与淤泥运送任务。
第二,以开挖深度、面积、土质情况为参考,总共布设2台挖掘机,两台设备应接力开挖。当达到设计深度要求后,既有开挖区域换填素土,构成新的作业面。同时挖掘机持续开挖,多次重复开挖与回填这一步骤,直到淤泥全部开挖并用材料回填[2]。
第三,开挖时严格控制深度、尺寸,避免超挖、欠挖。开挖快到达基底标高后,预留0.2~0.3 m高,由专人对预留区域进行整平及修整。基础施工作业开始之前,人工开挖并修整,使其达到设计标高规定。
第四,无论是开挖前期还是开挖后期,均需将排水处理作为关键。为保障排水的便捷性,有关人员需根据桥梁工程基坑作业环境,于基坑四周开挖出集水沟,使积水从集水沟排出。
3.1.2 基坑支护
综合前期调查,排水沟沿岸有建筑物分布。这些建筑物与基坑开挖线的距离较近,再加上本基坑工程的开挖深度较大,如缺乏合理化控制,开挖将影响邻近建筑物的安全。从安全性角度考虑,基坑上坡边缘5 m内未建有各类建筑物时,在开挖边坡时按台阶状组织开挖作业,每一台阶宽1.5 m,高2 m,边坡坡度1:1[4]。
在按照要求完成开挖任务以后,有关人员需进行检查与验收。与设计标准相符合后利用C15混凝土进行护坡,混凝土铺设厚度为5 cm。基坑边缘小于5 m内存在建筑物,且受地形条件影响,无法直接放坡,此情况下有关人员需根据现场地质水文预留工作面。此后人工设置桩基,构建支护体系。
3.2 钢筋工程
针对钢筋工程,有关人员需率先关注钢筋进场环节,按照施工要求检查进场钢筋的外形、数量、性能,与施工要求相一致后方可允许其进场。进场后有关人员需遵循一定的标准完成钢筋的分类,将钢筋整齐堆放在指定区域,做好防潮、防雨等工作。
加工钢筋时,有关人员需按照规定调直钢筋。配备专用钢筋调直机,由专人规范操作此设备调直钢筋。但需注意,调直以后的钢筋还需进行严格检查,不得有裂纹等问题。如需要截断或弯折钢筋,需利用弯筋机、切割机来完成,但这些设备的操作要求高,必须由持有相应证书的人员来操作[5]。
安装钢筋时,有关人员需根据图纸情况来进行安装,不仅需保障安装位置的正确性,还需要选择恰当的安装工艺,科学规划安装顺序。为保障结构稳定性,需配备支撑垫块来固定钢筋,保障钢筋在混凝土浇筑时无位移现象。
连接钢筋多采用焊接工艺。本桥梁工程的钢筋施工中,为提高钢筋连接效果,需采用电弧焊接,应用搭接双面焊工艺。焊接施工的专业性较强,需要持有证书的焊工来负责,并需严格执行焊接标准:①钢筋表面洁净度应符合要求,不得有铁锈等杂物。②钢筋骨架要符合稳定性与安全性要求,设置匹配的支撑架构。③各部位所用钢筋应与施工要求相一致,避免钢筋存在质量缺陷。④在处理钢筋时需严格遵循操作规范,监督施工工艺、参数等,做到相应问题的早发现、早处理。
3.3 模板工程
为达到结构要求,本桥梁工程建设中选用钢模板,但需保障所用钢模板的刚度、平整度等符合施工标准。为建立完善且稳固的模板体系,模板横竖向背肋需采用φ48 mm钢管来完成加固,并同步设置斜撑。竖向和横向间距分别为0.6 m、0.75 m。内外模板通过对拉杆来完成连接与固定。模板拼装期间,施工人员需考虑接缝严密性要求,利用海绵条或者双面泡棉胶来完成填充,以防后续浇筑混凝土时发生漏浆现象。
3.3.1 模板施工的质量控制要点
一是控制底模板强度。预制桥板所用底模板的强度有规定,制作模板之前相关人员需进行一系列受力分析及计算,控制材料质量,选择先进工艺。施工期间如采用一次性底模,应优先选择砖砌体,并在砌体表面应涂抹一层厚度均匀的砂浆材料,构成保护层。局部位置的底模对利用次数有严格规定,一般应优先选择混凝土类模板。综合模板结构的受力特征,底模应具备强大的承重能力,同步承担纵向、横向作用力。
二是控制底模外形尺寸。制作底部模板时,除了需提前选定材料外,还需要参考设计图纸,确定模板的尺寸参数。本项目中底模宽度与预制桥板宽度相同,长度方面则需要进行分析与计算。
3.3.2 模板支架施工注意事项
设计与制作环节,应保障钢管规格、间距、所选择扣件等符合施工要求。每根立柱底部均应布设底座、垫板,以增强支架底部的稳固性。如立柱高低差相对较大,需加强立柱间的连接工作,以免不同高度立柱单独承重,引发支架的局部变形。
模板支架基础土地应坚实,施工人员需根据现场情况布设排水设施。如为湿陷性黄土土层条件,则需要采取防水措施来增强支架的稳固性。冻胀性土地则需相应进行防冻融处理。
模板支架施工期间,一旦立柱高度超8 m,且地基土的承载力较差,则需要先处理地面以下部分,当强度达到标准后再进行支架施工。但此过程中需注意支架柱下沉这一特殊问题,通过混凝土或打桩等方式来保护支架。
3.3.3 模板支架施工的安全保障
模板支架施工之前,有关人员需综合诸多因素,编制专项施工方案。支架等材料应符合要求,进场之前有关人员需进行检查验收,不合格产品严禁进场和使用,不同类型材料严禁混用。支架搭设之前,基础应平整、夯实,地基承载力需符合要求。
支架应根据要求来搭设,布设临时支撑,连墙件、水平与竖向剪力撑等应与搭设进度相符合。有关人员需定期检查支架情况,严禁擅自拆除主节点的纵横向水平杆、纵横向扫地杆与连墙件。支架拆除应遵循先支后拆、后支先拆、先拆非承重、后拆承重、自上而下、分层分段原则。
3.4 混凝土工程
桥梁建设中混凝土施工为关键,对原材料、工艺等都有严格规定。考虑到本项目中桥梁工程的建设规定,施工期间应配备商品混凝土。由混凝土搅拌站统一配制,并由运输车运送到施工地点。混凝土浇筑需遵循连续性原则,不得随意中断。如因特殊情况需中断混凝土浇筑作业,间隔时间应在合理范围内。浇筑施工后需立即进入养护阶段,相关人员需根据混凝土成型规定来选择养护工艺,确定养护时间。浇筑作业应从下到上进行,将振捣器插入下层,均匀、充分振捣,促进上下层的自然过渡。混凝土施工时应分层振捣,插入式振捣棒,振捣棒插入混凝土的深度为0.45~0.5 m。任何情况下振捣棒不得碰触钢筋。振捣棒开动以后才可将其插入混凝土内部,遵循快插慢拔的原则,当振捣施工结束后缓慢拔出振捣棒,避免在混凝土中出现孔洞,影响成型效果。如振捣器与模板的距离较近,有关人员需严格控制机头与模板的距离,大约保持0.1 m。
当混凝土不再下沉,无气泡产生,且表面平坦、泛浆时,振捣作业结束。
3.5 桥面板施工
桥面板施工作业中需注意以下方面:第一,桥板与挡墙均为桥梁结构体系中的外露部分,施工时应注意外观美观,内在稳固。第二,由专人仔细研读设计方案,在台身上完成放线机定位,做好标记,合理设置桥板的支模结构,并绑扎水平筋。第三,混凝土摊铺必须保障均匀度,布料高度略高于桥面标高2 cm。桥和台帽之间设置宽2 cm的变形缝,模板之间的缝隙利用海绵胶条来填充,以达到密封性要求。第四,挡墙模板需设置配套的对拉螺栓,以保障断面的定位精度,改善模板受力,实现均匀受力。模板与外双排脚手架之间的连接方面,选择拉结工艺,还需做好支撑工作,以预防浇筑混凝土时模板变形、移动。第五,模板应平整垂直、接缝严密、支撑牢固,只有如此方可符合施工规范。当模样验收合格以后,才能由专人负责浇筑混凝土。第六,桥板钢筋由一般绑扎工艺来连接,先绑扎底层网片,利用钢筋马蹬支撑上排钢筋,预留保护层。当绑扎结束后立即检查,合格后进入后续环节。
3.6 桥面混凝土铺装施工
桥面浇筑混凝土时,为增强桥面成形效果,有关人员需密切关注天气变化,分析温度、湿度等对混凝土浇筑的直接影响,把握浇筑时机,选择恰当的浇筑工艺。同一连续段桥面在恰当的位置应设置伸缩缝,不需要设置纵横向施工缝。混凝土摊铺厚度略高于设计标高,施工过程中有关人员需密切关注作业情况,进行一系列测量、对比,如有情况及时调整。如局部位置有缺陷,施工人员应重新填充混凝土,镘刀成形。
3.7 台后处理
台后施工应遵循技术规范,正式回填土方前,有关人员需清理基底,去除此处的杂草、树根等杂物,抽出坑穴中的积水,将淤泥运送到指定地点。此项工作结束后,相关人员需检查基底标高,在标高达标后进入后续环节。施工所用材料应符合要求,本项目中应利用均质粘土进行回填。填方施工时有关人员需检查排水情况,严控每层的填筑厚度,使各分层厚度为15 cm。
4 结束语
中小型桥梁为部分水利工程的建设重点,其施工中涉及了诸多技术,施工标准高、难度大。为提高水利工程中小型桥梁的施工质量,有关人员需优化施工工艺与技术,加强施工管理,构建完善的技术体系、管理机制。
参考文献
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