浅谈高速公路桥梁伸缩缝全过程质量控制

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:罗霆
[导读] 摘要:本文结合近年来逾1500km高速公路建设管理的成功经验,从统筹规划、施工前准备、施工管理控制、关键工序验收等方面全面系统阐释了高速公路桥梁伸缩缝质量控制的要点,创造性提出伸缩缝纵桥向平整度检查标准,针对性细化伸缩缝与桥面高差的检验方法及频率等,可为后续伸缩缝质量管理提供良好借鉴。
        广东省南粤交通投资建设有限公司  广州市  510630
        摘要:本文结合近年来逾1500km高速公路建设管理的成功经验,从统筹规划、施工前准备、施工管理控制、关键工序验收等方面全面系统阐释了高速公路桥梁伸缩缝质量控制的要点,创造性提出伸缩缝纵桥向平整度检查标准,针对性细化伸缩缝与桥面高差的检验方法及频率等,可为后续伸缩缝质量管理提供良好借鉴。
        关键词:桥梁 伸缩缝 质量控制
        0.引言
        桥梁伸缩缝是高速公路土建工程的最后工序,也是行车平顺性和安全性的重要保障,其施工质量直接影响用户行车体验和项目运维管理。然而,由于伸缩缝施工体量相对较小,在通车前的紧张施工中往往不受重视,部分项目存在伸缩缝位置行车舒适度差、震动及噪音较大等问题,甚至部分项目通车后不久便开始维修、更换伸缩缝,给高速公路整体形象、通行效率造成不利影响,也增加了施工成本。在项目成本控制愈发严格、群众要求越来越高的背景下,如何统筹做好桥梁伸缩缝质量控制显得尤为重要。
        国内以往对于伸缩缝质量管理的研究更多偏向于施工控制,对如何开展全过程、全方位统筹管理较少进行研究。交通运输部《公路工程质量检验评定标准》未对直接影响行车舒适度的伸缩缝纵桥向平整度提出具体检查标准,伸缩缝与桥面高差的检验方法及频率也缺少针对性。桥梁伸缩缝质量管理应以结构耐久和行车顺适为总体目标,由项目业主为主导,系统开展相关工作。
        1.项目业主统筹做好工作规划
        1.1明确目标和要求
        在伸缩缝进场前,应结合项目质量管理总体目标和要求,拟定伸缩缝专项管理要求,包括基建程序、原材料管理、交通安全管制、施工工艺要求、质量管控量化指标、内部交验程序、奖励措施、返工标准等。
        1.2统筹好进度管理
        项目施工后期交叉施工多,伸缩缝施工需统筹好工程进度、交叉施工、交通管制等方面工作:一是打通施工断点、补齐进度短板,力促项目整体均衡推进。二是以平行交叉和减少干扰为原则,结合各专业施工计划和进度情况,统筹施工进度计划,协调各专业交叉施工,保证伸缩缝充足的施工和养生时间。三是伸缩缝施工阶段,原则上采取“整半幅、全封闭”的组织方式进行并完善交通管制,为施工单位质量控制、安全管理提供基础条件。
        1.3做好服务和监督管理
        项目业主应牵头做好各参建单位的协调、服务工作,构建体系化监督管理机制:
        1.3.1在梁板预制阶段,要重视核查梁板长度、伸缩缝两边为不同类型(或梁高)梁的预留槽深等设计,并在预制阶段做好控制。
        1.3.2在梁板架设阶段,提倡对梁端缝宽超出允许误差范围、梁端不齐等问题先行排查,并在桥面整体化层施工前(湿接缝施工阶段)采用可行的方案妥善处理。
        1.3.3施工准备阶段,督促各参建单位提前做好队伍选择、品牌及材料的选定和审批、配比试验等前置性工作。
        1.3.4施工初期,项目业主要深度参与首件制,组织管理要点宣贯培训,通过专题培训和首件工程固化工艺和明确标准。
        1.3.5施工过程中,项目业主需督促参建各方落实责任,加强过程管控和试验检测,建立实体合格率台账,通过返工和差异化奖励等措施奖优罚劣,鼓励先进。同时,要切实加大对钢纤维砼现场检验的频率,可采取留存每一批次影像资料、核查钢纤维进货单数据等措施加强管理,确保砼质量。
        2.扎实做好施工前准备工作
        2.1桥面沥青面层施工准备
        应高度重视伸缩缝处临时封闭质量。伸缩缝处临时封闭填筑质量是沥青混凝土桥面铺装平整度的基础保障,直接影响开槽切缝宽度、伸缩缝纵向平顺度指标等。伸缩缝施工一般由路面施工单位负责,桥面移交路面施工单位前,应由业主协调明确土建和路面施工单位责任,伸缩缝处采用低标号水泥混凝土进行临时封闭,底部垫土工布以便后续开槽清理。要将临时封闭纳入桥面验收的一项重要内容做好管控,封闭的混凝土面层标高要求与桥面整体化层齐平,力戒高出(或低于)桥面。对于高出或低于桥面的,务必在桥面清理或防水层施工前进行返工处理。
        应当注意,铺筑沥青混凝土时摊铺机不得在伸缩缝附近停机,以免影响伸缩缝周围的路面平整度,从而影响伸缩缝的安装平顺。
        2.2确定专业施工队伍和材料供应商
        承包人应当优选专业化施工队伍和材料供应商,落实进场审查审批制度,并根据合同以及项目管理相关要求完善手续。
        2.3做好伸缩缝材料备料及检验工作
        2.3.1提前介入伸缩缝原材料备料管理。单位选定后实施原材料质量抽检,坚决杜绝使用非标准型钢(如Q235)。建议采取编号或喷涂方式对使用于本项目的产品在出厂前标识项目名称。
        2.3.2统一断缝接口位置。应在伸缩缝加工制作前明确断缝接口位置,全线统一标准,原则上接口位置不应设置在行车轮迹带范围。
        2.3.3伸缩缝宽度在出厂前固定时,应按设计文件要求,根据拟实施项目所在地区、拟实施的大致时段,查阅施工时间区段的当地历史平均温度数据,通过计算确定缝宽数据并进行夹具固定。要避免简单套用设计缝宽而不进行针对性调整的做法。
        2.3.4伸缩缝产品进场必须证件齐全,施工、监理、试验检测单位除了按规范要求进行检测外,还需加强对外观质量检查,尤其是伸缩缝成品的各部件钢材尺寸、构件的焊接质量、外观质量缺陷等方面的检查。伸缩缝产品应提前备料,经检验合格的产品按要求集中存放,做好保护措施,避免存储、转运过程中受损和变形。
        2.4选定砼拌合站
        伸缩缝施工原则上应使用独立的拌合站供料,优先协调选用项目自身的路面或路基标拌合站,并需经业主和监理联合验收通过才允许投入使用。使用过程中监理应派人进驻拌合站进行质量管理,检测单位抽检。
        对于确需使用商品砼站供应砼的,须经业主同意、监理批复,且监理、检测单位应分别派驻人员进驻拌合站开展质量管理。
        2.5提前做好开工前的技术准备工作
        一是各单位各级管理人员必须要熟悉图纸、施工技术要求、项目管理要求。二是砼配比及平行验证、分项工程开工报告的编制和批复应在开工前完成,杜绝未批先开工。三是认真做好技术交底工作并在交底中明确返工标准。
        2.6理清责任,做好缺陷修复
        若开槽后仍发现两梁板间或梁板与桥台间出现缝宽超出允许误差范围、梁端不齐、梁端顶死、预埋筋缺损以及位置有误、无法对齐等缺陷,造成超切、植筋、砼工程量增加等情况的,业主与监理应在现场快速决策,采取有效措施进行事前处理,并明确责任划分及费用分摊。
        3.施工管理控制要点
        3.1严格执行首件制
        3.1.1各施工标段应以班组为单位开展不同型号的首件工程,一般以3道伸缩缝为宜。由参建各方应对首件过程中的切缝开槽、校正预埋筋、填塞梁缝、下缝安装定位、砼浇筑以及养护等工序开展联合验收,以实测指标数据为依据,以过程问题处理确定标准,杜绝仅以最后成品评价作为首件而不注重过程的首件验收方式。
        3.1.2实行两阶段首件制
        第一阶段按正常的土建施工分项工程首件制进行,要确定施工工艺、工法:首件验收完成后编制形成施工作业指导书,并向各施工班组宣贯和交底。
        第二阶段为施工工艺标准稳定性评价阶段,要在项目全线形成规范化的施工习惯和高质量的控制标准:在首件工程完成并逐步铺开施工后,以完成总工程量的20%左右为节点,汇总相关过程检测数据和问题,召开专题会进行工艺稳定性分析,及时提出改进意见并整改落实。
        3.2材料存放与运输
        伸缩缝运输、吊装和存放过程中易发生变形,工地现场条件下无法进行纠正,影响平顺性,应在各环节采取措施保证伸缩缝不发生变形。装配好的伸缩装置在出厂前要标出重量、吊点位置。伸缩装置现场应落实下垫上盖措施和两端设置安全警示标志,确保其不受损坏。伸缩缝使用前应对检查其是否变形,如发生变形必须进行更换。
        3.3切缝开槽
        3.3.1开槽时一定要先拉线测量划线,以保证切缝顺直,并确保切割至坚实的桥面整体化层(或梁顶砼)处,不允许槽口侧面松散。开槽后应将基面清理干净,砼面应作凿毛处理,须清凿至原梁体粗骨料。凿除的废料堆放宽度内必须铺置彩条布,避免污染和破坏桥面,不得将废料向梁缝、桥下或者其他红线范围内倾倒。
        3.3.2切槽检验标准:切槽后用3m尺测量槽口两侧沥青路面的平整度,确保3m范围内平整度不大于3mm/3m,如沥青路面平整度较差,应适当扩大切割范围(切槽检验标准参考“伸缩缝纵桥向平整度检查标准”)。
        3.4伸缩缝安装就位
        3.4.1注重钢筋连接质量。
        伸缩缝锚固环应与梁体预埋钢筋一一对应焊接并保证焊接质量。预埋筋少埋或严重错位,应采取植筋或连接筋的方式规范进行处理(植筋应进行拉拔力验收),由项目业主明确费用来源。注意焊接顺序,并严禁在伸缩装置的边梁上施焊,以免边梁局部受热变形,两侧型钢固定后及时解除型钢临时锁定夹具。伸缩缝焊接施工前后,应加强对植筋质量、焊接长度、焊缝质量等的检查。
        3.4.2加强型钢面与桥面高差的控制。伸缩缝安装过程应采用稳定且不易变形的定位装置进行定位;过程中注意随时对标高进行复核调整,按照型钢面略低于沥青混凝土面1~1.5mm左右控制;型钢安装完成后及时进行检查,高差超限和型钢面高于沥青混凝土桥面铺装必须进行返工重新安装。
        3.5加强砼施工质量控制
        3.5.1伸缩缝砼浇筑前,钢筋应焊接完毕后,应对槽口进行清扫并冲洗干净,保持界面湿润。经监理和业主检查同意并存留现场验收影像资料后才能浇筑砼。每道伸缩缝浇筑前的验收及影像资料留存由监理负责并建立台账,业主应将此作为重要检查内容进行实施过程中的抽查。
        3.5.2填槽应使用钢纤维砼,监理及检测中心应严格控制钢纤维掺量和型号,并加强砼的收缩控制。对于远距离运输的砼,应采取有效措施减少长时间运输对砼性能的影响。
        3.5.3梁端缝间封闭效果是保证砼密实不漏浆和伸缩缝砼耐久性的先决条件,需切实采取有效措施做好封闭。
        3.5.4严格按照砼配合比和规范要求组织施工,现场应将坍落度控制、角隅周围及型钢下等难以密实位置的砼振捣密实作为管控重点,确保振捣密实不漏浆,监理应落实全过程旁站。砼试件应在浇筑现场取样制件,杜绝在拌合站取样。
        3.5.5加强砼平整度控制
        要切实加强砼面平整度控制,确保桥面与砼面、砼面与型钢相接的四条线平顺,不允许砼面高于沥青面。浇筑砼时,采用1m直尺对纵桥向砼面按1m左右间距随时进行平整度控制和修整。砼初凝前,要采用3m直尺、按1m左右的搭接长度,对横桥向的伸缩缝两侧的砼面进行平整度量测并采取必要的修整措施。
        3.5.6砼浇筑时,为避免水泥罐车在通行伸缩缝部位时对伸缩缝造成损伤、变形或下沉,应采取垫厚钢板或搭设过缝小便桥等有效措施。
        3.5.7养生期必须覆盖一布一膜土工布、两侧面压重进行洒水养生,做好围蔽及保护措施,达到强度后方可开放交通。
        4.做好关键工序验收及管理工作
        4.1开槽后(伸缩缝安装前)验收。检查预埋钢筋数量、槽内清理情况等,用3m直尺跨槽口检测平整度。
        4.2伸缩缝安装后(浇筑砼前)验收。检测平整度(伸缩缝型钢面与沥青面高差)、缝宽、植筋质量、焊缝质量、安装质量等(大型伸缩缝应按规范或设计要求开展相关检测工作),不合格必须进行调整,否则不得浇筑砼。
        4.3砼浇筑时的纵桥向平整度施工控制检验及砼初凝前的伸缩缝两侧的横桥向平整度修整检验要认真开展,砼浇筑后、养生覆盖前,应完成平整度检测并进行记录,对不合格的应坚决返工处理。
        4.4 以D80型伸缩缝为例,结合公司近年高速公路建设经验,提出伸缩缝纵桥向平整度检查标准,同时针对性细化伸缩缝与桥面高差的检验方法及频率等。
        伸缩缝纵桥向平整度和与桥面高差的检查标准
       
        4.5伸缩缝综合质量验收
        对出现阻塞、渗漏、积水、变形、开裂现象的伸缩缝,不符合要求时必须进行整修或返工;对于砼强度不合格、砼开裂严重、伸缩缝变形、伸缩缝功能失效等问题必须进行返工处理。
        4.6建立伸缩缝实体合格率台账
        由监理牵头做好伸缩缝的过程联合验收、检测并存留影像资料,对每一道伸缩缝建立实体工程合格率和返工台账。台账应包含主要实测指标、外观质量情况、质量缺陷处理情况等,定期报送项目业主。
        5.结论与展望
        本文结合广东省南粤交通投资建设有限公司2017年以来建成通车的逾1500km高速公路建设经验,对桥梁伸缩缝全过程质量控制提出了系统性方案,并创造性提出了伸缩缝纵桥向平整度检查标准,针对性细化伸缩缝与桥面高差的检验方法及频率等,可为后续伸缩缝质量管理提供良好借鉴。
        未来还可借鉴静音伸缩缝的有关理念,进一步创新伸缩缝形式、材料,降低伸缩缝造价,提高伸缩缝使用寿命,减少车辆过缝噪音和振动。
        参考文献:
        [1]刘厚军.高速公路桥梁伸缩缝的施工工艺和质量控制[J].江西建材,2015,7:197.
        [2]张金安.浅析公路桥梁施工中的桥梁伸缩缝施工质量的控制[J].科技资讯,2013,3:59.
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