以某工程为例探讨高速公路施工质量控制

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　　 摘要：随着高速公路建设的快速发展，质量也随之得到人们的重视。高速公路预应力施工技术, 质量控制尤其重要。本文主要是以某工程为例,探讨高速公路预应力混凝土连续箱梁桥现浇施工技术。
　　一、工程概况
　　 某工程：左幅桥长462.44m,布置为(3×20)+(28+39+28)m+(10×30)m预应力混凝土现浇箱梁和T梁;右幅桥长452.44m,布置为(4×20)m+(28+39+28)m+(9×30)m箱梁和T梁;30m跨径为T梁,其余跨径为箱梁。桥墩、桥台横桥向均沿曲线的法线方向布置,平面线形通过挑檐和护栏进行调整。桥墩采用柱式墩和钻孔灌注桩基础;桥台为柱式台、灌注桩基础。桥台处和第一联端设D80型伸缩缝,其余联间设D160型伸缩缝。上部构造为等截面预应力混凝土连续箱梁:箱梁采用单箱双室断面,20m跨径采用等梁高1.3m,39m和28m采用等梁高2.0m;箱梁顶板横坡与桥面横坡一致,腹板垂直于大地水平面,顶底板平行设置。桥面铺装总厚度为16cm,其中沥青混凝土厚度为10cm,水泥混凝土厚度为6cm。两者之间加设防水层。
　　二、箱梁现浇技术
　　 箱梁采用满堂支架现场浇筑施工。除为抵消支架弹性变形而设置的预拱外,支架不另设预拱。浇混凝土前对支架进行等载预压,以消除支架的非弹性变形,预压期不小于7d。支架基础必须进行加固以减小施工过程中的沉降量。箱梁外模板采用大块钢模板或大块塑料模板。钢模板初次使用时应将与混凝土接触面上的锈迹清除干净。不得采用对混凝土表面有污染、对混凝土有腐蚀的废机油、肥皂水、洗衣粉等材料代替脱模剂。同时,严格控制各梁段断面尺寸。
　　 20m跨径(3×20或4×20)箱梁施工采用整联整体现浇,一次落架的施工方法;39m跨径(28+39+28)m箱梁施工采用分施工区段进行。箱梁混凝土竖向一次浇筑完成,并应从跨中向墩顶方向浇筑,最后浇筑墩顶两侧各3m左右范围内梁段及横隔梁,以防止在浇筑过程中墩顶位置及施工缝位置出现竖向裂缝。箱梁顶板人孔位置宜选在L/8～L/4范围内,其尺寸顺桥向不应大于1m,横桥向不应大于0.8m。四角应设0.2×0.2m倒角,并布置直径12mm倒角钢筋。
　　 箱梁施工完成后应及时复原结构钢筋并立模浇筑封孔混凝土。混凝土初凝前应对箱梁顶板顶面进行横向拉毛。
　　 为防止混凝土裂缝和边棱破损,并满足局部强度要求,混凝土强度达到2.5MPa时方可拆除侧模,混凝土强度达到30MPa时方可拆除顶模板。支架应在预应力张拉后方可拆除。卸架时应先卸悬臂部分,再从跨中向两边卸架。预应力锚下控制应力未考虑锚口摩阻损失,张拉时按2.5%锚口摩阻损失进行超张拉。
　　三、桥面系和下部结构施工技术
　　在桥梁跨中、支点位置混凝土防撞护栏必须设置宽1cm左右竖向断缝。桥面铺装施工前,应清除箱梁顶面浮浆、油污,用清水冲洗干净。桥面防水采用三涂工艺,防水层抗渗要求应在0.25MPa以上,施工完后应避免车辆碾压。从防水层施工完至沥青混凝土桥面铺装时间差不得大于15天。
　　 桥梁的施工及使用过程应严格管理,在桥面铺装未达到设计强度前的整个施工过程,禁止车辆通行;使用过程必须进行定期检查和维护。桥梁伸缩缝参照伸缩缝设计,伸缩缝安装应严格在厂家专业技术人员指导下进行。伸缩缝的预埋钢筋位置要准确,伸缩缝的安装宽度,应视当时温度由伸缩缝生产厂家的技术人员现场拟定,并用专用夹持装置将伸缩缝固定,待浇筑混凝土达到强度后,再拆去模板及专用夹持装置。伸缩缝设计安装温度为20℃,伸缩缝安装时应根据现场实际温度进行调整。
　　 桥墩桩基施工时,左右幅一排桩应先行施工外侧桩基,确定岩面后才能施工中间桩。桩基终孔原则按各墩构造图,进入岩层深度应满足相关设计图纸要求。在钻孔或挖孔施工过程中如发现地质构造变化较大时,应及时反馈,以便重新核对地质资料、确定基底标高。
　　四、预应力施工技术
　　 （1）预应力管道、锚具、垫板和钢绞线要求所有预应力管道必须采用镀锌双波波纹管,且厚度不得小于0.3mm;所有管道与管道间的连接及管道与喇叭管的连接应确保其密封性;所有管道沿长度方向曲线段每50cm,直线段每80cm设一“井”字形定位钢筋(其数量由施工确定)并点焊在主筋上,不容许用铁丝定位,以确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。管道位置的容许偏差平面不得大于±1cm,竖向不得大于0.5cm;管道轴线必须与垫板垂直;应截取2～3m长的波纹管进行漏水检查;波纹管在安装前应对其整形并去掉毛刺;焊接管道“井”字形定位钢筋时应采取防护措施,避免管道被电焊渣烧伤,浇筑混凝土前应派专人对管道进行仔细检查,尤其应注意检查管道是否被电焊烧伤,或烧穿;排气管在管道曲线的最高点处设置;锚具和垫板。应抽样检查夹片硬度,应逐个检查垫板喇叭管内有无毛刺,对有毛刺者应予退货,不准使用,所有锚具均应采用整体式锚头,不允许采用分离式锚头。
　　 应按有关规定对每批钢绞线抽检强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度,对不合格产品严禁使用,同时应就实测的弹性模量和截面积对计算引伸量作修正;钢绞线运抵工地后应放置在室内并防止锈蚀;钢绞线的下料不得使用电焊或氧弧切割,只允许采用圆盘锯切割,且应使钢绞线的切割面为一平面,以便在张拉时检查断丝。引伸量的修正公式为:Δ′=EAΔ/(E′A′)(式中:E′、A′为实测钢绞线弹性模量及面积;E、A为计算采用的钢绞线弹性模量及面积,E=1.95×105MPa,A=1.4cm2;Δ为计算得到的引伸量值,Δ′为修正后的引伸量值)。
　　 （2）预应力质量的控制
　　 预应力钢绞线张拉、锚固、灌浆等机具使用前必须严格校对、检查;混凝土强度大于或等于85%的设计强度时才允许进行预应力张拉;预应力的张拉班组必须固定,且应在有经验的预应力张拉工长的指导下进行。第一联箱梁纵向预应力钢束均为两端张拉,第二联箱梁腹板纵向预应力钢束采用一端张拉,底板纵向预应力钢束采用两端张拉。张拉顺序为依次张拉底板、腹板纵向预应力钢束。预应力钢束应对称张拉。每次张拉应有完整的原始张拉记录,且应在监理在场的情况下进行。方锚预应力必须采用整束张拉;预应力采用张拉力与引伸量双控,伸长率误差应在±6%范围,每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的1%,且不允许整根钢绞线拉断。断丝是指锚具与锚具间或锚具与死锚端部之间,钢丝在张拉时或锚固时破断。
　　 应根据每批钢绞线的实际直径随时调整千斤顶限位板的限位尺寸,最标准的限位板尺寸应使钢绞线只有夹片的牙痕而无刮伤,千斤顶在下列情况下应重新标定:已使用三个月;严重漏油;主要部件损伤;延伸量出现系统性的偏大或偏小;张拉次数超过施工规范规定的次数。千斤顶和油泵必须配套标定和配套使用;张拉前应检查千斤顶内摩阻是否符合有关规定要求,否则应停止使用;严禁将钢铰线作电焊机导线用,且钢铰线的放置应远离电焊地区;预应力管道应在张拉后24h内压浆,要求管道压浆密实,浆液水灰比不大于0.4;不允许掺氯盐、铝粉,可掺减水剂,其掺量由试验决定;为减少收缩,可掺入专用膨涨剂。压浆强度不低于C40。压浆质量应作抽检;压浆前应用压缩空气或高压水清除管道内杂质,然后压浆。压浆排气管出口在压浆过程及浆体初凝前应高于管道不小于50cm。
　　五、材料加工技术
　　 （1）材料要求
　　 混凝土:上部结构采用高强度混凝土,因而必须仔细研究确定施工工艺和选用的材料,进行高强混凝土最佳配合比设计与试验,控制质量,控制标准和检测方法,并严格执行;为保证全桥颜色的一致性,建议采用同一厂家同一品牌的水泥。钢材:普通钢筋、预应力钢材和锚具应按设计技术指标进行购货,并按照中华人民共和国交通部颁标准《公路桥涵施工技术规范》相关要求,进行严格验收和检验。桥梁支座:现浇箱梁采用盆式橡胶支座GPZ(Ⅱ);连续T梁采用矩形普通板式橡胶支座GJZ或四氟板橡胶支座GJZF4,支座规格详见具体设计图纸。桥梁伸缩缝:本设计采用模数式伸缩缝,梁端预留槽口尺寸及预埋钢筋参考伸缩缝相关设计。
　　 （2）钢筋加工
　　 所有钢筋的加工、安装和质量验收等均应按照《公路桥涵施工技术规范》的有关规定进行;凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时,必须进行焊接并应符合施工技术规范的有关规定;当钢筋和预应力管道发生干扰时,可适当移动普通钢筋以保证钢束管道位置准确;钢束锚固处的普通钢筋如影响预应力施工时,可临时适当弯折,待预应力施工完毕后应及时恢复原位;施工中若钢筋发生矛盾,允许进行适当调整布置,但混凝土保护层厚度应予以保证;直径大于等于25mm的钢筋接长建议采用等强镦粗直螺纹连接技术,其质量标准应符合标准的要求;也可以采用焊接接长,焊缝长度必须满足规范要求。
　　六、结论
　　总之，高速公路预应力施工技术, 质量控制尤其重要。因为在制孔、穿束、张拉、压浆等方面容易出现多种问题,比如预应力张拉中常见的问题:断丝、滑束、锚下开裂以及连续箱梁施工中通长束张拉时伸长量的偏差控制和腹板束张拉时连接器处挤压头脱挂等问题。在这些施工中,材料的要求和加工又是相当重要的,如果质量达不到要求,那施工的质量更不能保证。

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