橋梁工程球形支座施工質(zhì)量控制探討
時(shí)間:2022-09-28 09:32:28
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摘要:以中承復(fù)式鋼箱拱橋項(xiàng)目為例,從墊石施工、測(cè)量控制以及支座安裝等不同維度綜合分析了橋梁球形支座施工質(zhì)量控制措施。實(shí)踐表明,通過合理采用球形支座施工技術(shù)以及質(zhì)量控制措施,有效保證了橋梁球形支座安裝效果,同時(shí)為類似支座安裝提供了借鑒與參考。
1項(xiàng)目背景
某中承復(fù)式鋼箱拱橋的長(zhǎng)度為356m,最大跨徑190m,凈矢高度約為70m。橋梁的上部拱肋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為雙飛翼式鋼箱拱,其中鋼箱梁段的長(zhǎng)度是320m,全寬范圍40~60m,采用的是單向縱坡(1.58%)和雙向橫坡(1.6%)。鋼箱梁從橋縱向劃分為45個(gè)節(jié)段,各節(jié)段長(zhǎng)度范圍是3.5~7.8m,總重接近6200t。橋梁從主供區(qū)域建立立柱橋墩,所以把鋼箱梁劃分成了主跨跨中梁段、橋墩支點(diǎn)梁段以及橋臺(tái)支點(diǎn)梁段等。該項(xiàng)目于橋的兩岸橋臺(tái)和墩柱區(qū)域一共建立了10個(gè)球形支座(具體參數(shù)見表1)。
2.1墊石施工
此項(xiàng)目總墊石施工流程如圖1所示。1)鋼筋、模板以及預(yù)留孔安裝。支座墊石是橋梁球形支座的根本基礎(chǔ),主要承受支座傳遞的橋梁荷載,所以必須具備較高的強(qiáng)度級(jí)別。首先需要結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容及要求進(jìn)行墊石鋼筋與模板的規(guī)范安裝,考慮到墊石強(qiáng)度高且具有抗彎曲性,所以需要對(duì)保護(hù)層厚度進(jìn)行合理控制,以免鋼筋受到外界因素的影響出現(xiàn)腐蝕等現(xiàn)象[1]。其次應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量控制,對(duì)模板對(duì)角線、模板的內(nèi)部尺寸以及垂直度進(jìn)行仔細(xì)檢查。為了實(shí)現(xiàn)支座和墊石安全傳遞荷載,應(yīng)從墊石內(nèi)建立支座地腳螺栓,然后把兩者進(jìn)行穩(wěn)定連接。同時(shí)以PVC管為材料制作預(yù)留孔模具,結(jié)合測(cè)量放線實(shí)現(xiàn)預(yù)留孔位的精準(zhǔn)控制。而在PVC管安裝階段需要選擇鋼筋或者是鋼絲從PVC管的底部、中部以及墊石的頂部進(jìn)行有效固定處理。此外,質(zhì)量控制要重視預(yù)留孔位與深度檢查。為了能夠有序?qū)嵤┑啬_螺栓的安裝操作,必須保證垂直度符合安裝地腳螺栓最低限度規(guī)定要求,以防止成型之后通過鑿孔實(shí)施調(diào)整,從而破壞支座墊石。2)墊石混凝土澆筑??紤]到墊石與橋墩、臺(tái)帽混凝土需要實(shí)施2次澆筑,所以在澆筑之前需要采取措施有效處理下層混凝土,同時(shí)進(jìn)行灑水處理保持濕潤(rùn)。結(jié)合墊石配筋率相對(duì)比較高的特征,應(yīng)采用分層振搗方式,而且預(yù)留孔區(qū)域必須加大振搗力度,以防止墊石出現(xiàn)空心等現(xiàn)象,保證墊石承載力符合工程規(guī)定。以墊石標(biāo)高控制為例,需要根據(jù)墊石設(shè)計(jì)標(biāo)高要求從模板內(nèi)側(cè)進(jìn)行標(biāo)記,待混凝土澆筑施工至標(biāo)記位置之后進(jìn)行均勻抹平。若是支座墊石混凝土的強(qiáng)度和橋墩、臺(tái)帽等強(qiáng)度相同,需要實(shí)施一次整體澆筑成型[2]。若是強(qiáng)度不統(tǒng)一,則需要結(jié)合具體狀況劃分為2次進(jìn)行澆筑,且間隔時(shí)間≤7d。此外,墊石澆筑之前必須對(duì)下層混凝土表面實(shí)施鑿毛處理,以確保2次澆筑能夠有效融合。3)墊石四周模板安裝。在支座高程滿足設(shè)計(jì)規(guī)定要求之后,需要將楔塊固定,然后把支座提起一定高度,從墊石四周進(jìn)行雙面膠粘貼與模板安裝,同時(shí)模板的頂面高于墊石頂面約1cm,以使墊石頂面灌漿飽滿。此外,模板安裝結(jié)束之后應(yīng)將墨線參考基準(zhǔn)線準(zhǔn)確延伸出模板的頂面,以免灌漿料影響基準(zhǔn)線,從而保證支座精準(zhǔn)下放定位。4)支座墊石頂面灌漿。從本質(zhì)上分析,墊石頂面灌漿必須超過安裝中楔塊標(biāo)記線高度,待承載支座重量之后溢出,同時(shí)支座精準(zhǔn)安裝于試裝位置。為使灌漿料和基材面有效粘結(jié),需要將灌漿部分灰塵與油污等清除干凈。
2.2測(cè)量控制
1)高程控制。頂面混凝土的收縮變形與人工抹平處理無法確保符合設(shè)計(jì)標(biāo)高基本要求,同時(shí)墊石頂面浮漿也會(huì)對(duì)墊石施工效果產(chǎn)生影響,所以支座墊石成型之后必須對(duì)墊石頂面的高程進(jìn)行嚴(yán)格檢查,若是超過了設(shè)計(jì)標(biāo)高,就要采用打磨機(jī)將高出部分修磨平整,直到符合設(shè)計(jì)標(biāo)高要求,然后對(duì)平整度進(jìn)行檢測(cè)[3]。此項(xiàng)目中測(cè)量控制選擇的是全站儀、水準(zhǔn)儀與水平尺,其中主要通過全站儀設(shè)備對(duì)墊石混凝土的澆筑高度進(jìn)行控制,而水準(zhǔn)儀是控制混凝土打磨高度的重要設(shè)備,通過水平尺控制墊石頂面的平整度。2)測(cè)量平整度。從本質(zhì)上分析,墊石平整度是保證支座安裝質(zhì)量的關(guān)鍵要素。若是墊石的平整度不符合規(guī)定要求,就會(huì)導(dǎo)致支座和上部結(jié)構(gòu)難以緊貼,甚至破壞上部結(jié)構(gòu)或是墊石,嚴(yán)重影響橋梁安全性,所以必須高度重視墊石平整度檢測(cè)與控制。此項(xiàng)目中墊石平整度控制與測(cè)量詳細(xì)如下:①對(duì)角控制,選擇水平尺順著對(duì)角線移動(dòng)實(shí)施反復(fù)檢測(cè);②邊角控制,四個(gè)邊從邊至邊反復(fù)檢測(cè),以確保墊石頂面平整度符合規(guī)定要求。
2.3支座安裝
1)試驗(yàn)安裝。為了實(shí)現(xiàn)球形支座的精準(zhǔn)、規(guī)范安裝,必須提前實(shí)施支座試安裝,主要檢查墊石和支座之間的緊密度。若是打磨處理之后墊石頂面和支座縫隙小于0.1mm,以墨線方式彈出“+”字線精準(zhǔn)確定支座的中心線;若是打磨3km/h。監(jiān)測(cè)車正式開始工作之前,需要調(diào)整激光儀的水平位置,使其與地面間的水平傾角θ1保持不變,一旦車輛正式行駛之后,通過旋轉(zhuǎn)陀螺儀的作用,可以有效保證激光儀不會(huì)受到車輛行駛的影響[3]。此時(shí)激光儀與地面測(cè)線之間的間距可以使用H(k)來表示,k的高程可以用以下公式表示:(4)為追求試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,本工程中共設(shè)計(jì)了10組對(duì)比試驗(yàn),經(jīng)過測(cè)量獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。
2.4超聲波頻譜技術(shù)在路基路面強(qiáng)度檢測(cè)中的應(yīng)用
超聲波頻譜檢測(cè)技術(shù)的原理,是通過對(duì)比聲波在高速公路路面中傳播的聲壓幅值來檢驗(yàn)其混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度系數(shù)。聲壓幅值,與聲波在介質(zhì)中傳播的時(shí)間長(zhǎng)短以及速度快慢有關(guān)。簡(jiǎn)而言之,在不同混凝土密度之下,聲音的傳播速度也會(huì)隨之發(fā)生改變來理解,也就是混凝土抗壓強(qiáng)度“?cu”越高,超聲波的傳播速度“v”越快,而在這一過程中,超聲波信號(hào)接收裝置檢測(cè)到的聲音頻譜也會(huì)隨之升高。在本工程應(yīng)用過程中,由于采用了三層路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì),導(dǎo)致了該項(xiàng)技術(shù)受到的干擾較強(qiáng),在制定聲波曲線以及對(duì)比的過程中會(huì)產(chǎn)生一定的誤差值。因此為了解決該現(xiàn)象,本文采取了回歸分析法建立方程來對(duì)其測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。雖然國(guó)家還沒有出臺(tái)關(guān)于頻譜檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)規(guī)范,但是卻已經(jīng)形成了關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)的專用測(cè)量曲線,本工程采用了分組試驗(yàn)法,分別對(duì)64組試驗(yàn)對(duì)象的抗壓強(qiáng)度展開了測(cè)試,得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一采用如下冪數(shù)方程進(jìn)行計(jì)算。
3結(jié)語
本文結(jié)合山西省某高速公路建設(shè)工程為例,詳細(xì)介紹了探地雷達(dá)、落錘式彎沉儀、激光傳感器3種設(shè)備在高速公路路基厚度、彎沉值與平整度中的檢測(cè)應(yīng)用。該技術(shù)不僅能夠在公路建設(shè)過程中發(fā)揮出良好的質(zhì)量監(jiān)管作用,而且在公路后期維護(hù)檢修中可以做到無損診斷路面病害情況,具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
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作者:霍麗娜 單位:山西誠(chéng)達(dá)公路勘察設(shè)計(jì)有限公司晉中分公司