懸索橋隧道式錨碇施工中的監(jiān)理控制工作要點

1、懸索橋隧道式錨碇施工中的監(jiān)理控制工作要點ProectManagement篷設(shè)譬彳2【)lt年第2期(等等140塑_一一一懸索橋隧道式錨碇施工中的監(jiān)理控制工作要占/|t陳飛(天津港工程監(jiān)理咨詢有限公司,天津300461)0引言摘要:懸索橋隧道式錨錠較重力式錨錠,充分利用圍巖的夾持作用,可大幅度降低_T-程造價,保護地表環(huán)境.但由于隧道式錨錠施工難度較高,工程施工監(jiān)理應(yīng)把監(jiān)理工作的重點放在對其工程質(zhì)量的控制工作中,確保工程順利進行.文章結(jié)合已建隧道錨的施工情況,對隧道錨的施_T-X-藝進行概述,以期給類似工程的監(jiān)理工作提供參考.關(guān)鍵詞:隧道式錨錠;施工技術(shù);質(zhì)量控制中圖分類號:TU712文獻標識碼

2、:B文章編號:1007-4104(2011)02-0070-03現(xiàn)代懸索橋主要由橋塔,錨碇,主纜,吊桿及加勁梁等主要部分組成.其中錨碇是懸索橋的錨固體,是支承主纜的重要部分.錨碇將主纜中的拉力傳遞給地基基礎(chǔ).通常懸索橋采用的錨碇有重力式和隧道式.就已建成的懸索橋工程來說.大多數(shù)工程采用的是重力式錨錠.因為此種錨錠型式的適應(yīng)能力較強,但其圬工數(shù)量大,對周圍環(huán)境破壞較嚴重.而隧道式錨錠一般情況下適用于錨錠附近巖體情況良好的地方,當?shù)乇碛袌詫嵉膸r體時,隧道式錨錠將是最為經(jīng)濟和對周圍環(huán)境影響最小的錨錠型式.地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性,增加了隧道錨工程的施工難度,并且隧道錨對巖體工程地質(zhì)條件要求較高

3、,所以目前隧道錨在實際工程中的應(yīng)用較少.本文對隧道錨的施工工藝進行概述,以期給類似工程的監(jiān)理工作提供參考.1隧道式錨碇的工程特點(1)錨碇和洞室為一傾斜變截面結(jié)構(gòu),其斜度和斷面尺寸較大.(2)隧道錨工程圍巖地質(zhì)條件復(fù)雜.重慶長江鵝公巖懸索橋東側(cè)錨錠位于鷹嘴巖斜坡上,地質(zhì)條件為砂巖,泥巖互層大量的地質(zhì)勘探結(jié)果表明,鷹嘴巖近山坡處巖體風化嚴重.由于長期臨空產(chǎn)生較多卸荷裂縫.部分斷裂處巖體風化嚴重,強度很低.從山體表面至巖體深處依次為強風化帶,中風化帶,中微風化帶.設(shè)計避開了強風化巖及存在卸荷裂縫的山體部位,將錨體設(shè)置在巖體穩(wěn)定,強度高,完整性好的微風化帶.(3)大體積混凝土施工要求較高.隧道式錨錠

4、均屬大體積混凝土.并且其大而長,鋼筋密集,又有鋼架及預(yù)應(yīng)力索管,混凝土施工難度較大,并且大體積混凝土由于受多種因素的影響.容易出現(xiàn)溫度裂縫,影響混凝土的整體性及耐久性,因此對混凝土的施工工藝及養(yǎng)護提出了更高要求.(4)錨錠防水處理難度較大.錨錠結(jié)構(gòu)是保證懸索橋結(jié)構(gòu)整體安全的關(guān)鍵所在,錨錠防水是保證結(jié)構(gòu)長期安全使用的重要因素.2隧道式錨碇施工工藝2.1錨洞開挖隧道錨的洞室不同于隧道工程,錨洞縱斷面一般呈倒喇叭形(如圖1),錨塞底板較大洞內(nèi)坡度陡,洞內(nèi)截面變化頻繁.一般最大坡度在45.以上因此監(jiān)理工程師應(yīng)指導(dǎo)施工單位根據(jù)工程的具體情況制定具體的開挖方案,必要時組織召開專家論證會進行討論,采取有效措

5、施使洞室開挖減少對巖體的擾動和保護巖層的完整性.圖1錨碇縱斷面圖角籠壩大橋隧道式錨錠工程由于圍巖地質(zhì)條件復(fù)雜.錨錠洞口巖體多呈碎塊狀一碎石狀,成洞困難.洞口開挖時.為了確保洞口的穩(wěn)定和施工安全,洞口采用錨桿(錨固劑錨固),格柵鋼架鋼筋網(wǎng),噴射混凝土聯(lián)合加固成洞.錨桿長1m4m,間距為2mx2m,梅花形垂直巖面布置,錨桿外露15cm.錨桿安裝后,再布設(shè)鋼筋網(wǎng)覆蓋.將鋼筋網(wǎng)焊接在錨桿上,以形成統(tǒng)一的受力體系.開挖錨洞可以采用全斷面與分臺階相結(jié)合方法進行開挖,使用手風鉆鉆孔,小藥量光面爆破.炮眼深度控制在1.2m1.5m.間距0.4m-O.8m,每炮孔裝藥量0.30.4.用塑料導(dǎo)爆管微差爆破,對坡度

6、不太大的洞室可以采用裝載機出渣,對于傾斜坡度較大,地下滲水較多或運距較遠的洞室可以采用絞車提升運輸人工裝渣的方法出渣.2.2錨錠的支護施工錨錠支護一般分兩次支護.初次支護施工與洞室開挖同步交替進行.開挖一段,支護一段,在開挖支護時,監(jiān)理工程師在平日的巡視過程中注意圍巖的變形施工單位則應(yīng)安排專人每日檢查圍巖的變形并確保圍巖的穩(wěn)定性和工程的安全性.在初次支護全斷面完成后,分段由上而下依次進行二次襯砌混凝土澆筑施工.2.2.1初次支護初次支護包括鋼拱架架設(shè),錨桿安裝和掛網(wǎng)噴護.鋼拱架制作可采用在加工廠預(yù)制成小段,現(xiàn)場安裝,錨桿支護和掛網(wǎng)噴護采用常規(guī)的施工方法進行.每開挖完一個馬口,應(yīng)立即進行初次支護

7、,防止圍巖大范圍變形形成坍塌.2.2.2二次初砌(1)支架及模型:支架采用碗扣式鋼管支架搭設(shè).模板先涂刷脫模機,然后安裝.模板安裝由拱頂向拱腳,邊墻由墻趾向上排列,剎尖處采用木模進行調(diào)整.(2)混凝土灌注:二次襯砌混凝土澆筑采用分段的方式進行澆筑,灌注混凝土按先墻后拱法進行.混凝土采用泵送入模.人工插入式搗固器搗固密實.新老混凝土接縫間注意要ProjectManagement質(zhì)量安全I設(shè)荽2011./F-N2,t(總第140)質(zhì)量安全j至!羔蘭預(yù)埋鋼筋.并需進行鑿毛處理.(3)壓漿管預(yù)埋及壓漿:由于錨洞縱坡陡.從上往下分節(jié)澆注混凝土接頭處不易密實,加之混凝土的收縮徐變,容易造成二次襯砌與初期支

8、護之間產(chǎn)生縫隙,從而影響錨洞質(zhì)量.為解決上述問題,施工過程中在每次施工接縫和初砌拱頂部分預(yù)埋熱軋無縫鋼管作為注漿管,管間距縱向及環(huán)向均按2.0m設(shè)置.同時監(jiān)理工程師要監(jiān)督施工單位注漿在初砌混凝土施工完成并達到規(guī)范或設(shè)計要求強度后進行.錨錠的施工從防水角度考慮.二次襯砌混凝土按防滲混凝土進行設(shè)計.并在初次襯砌與二次襯砌之間安裝防水板;鋪設(shè)防水板前監(jiān)理工程師必須對網(wǎng)噴混凝土表面進行嚴格檢查,要求基面應(yīng)達到支護平穩(wěn),平整,圓順,牢固,無混凝土松動現(xiàn)象.另外.在二次襯砌防水混凝土施工接縫處可設(shè)置中埋式橡膠止水帶.在施工中監(jiān)理工程師應(yīng)注意止水帶的埋設(shè)位置需準確,妥善地固定其中間空心圓環(huán)與施工縫的中心線要

9、重合,頂,底板內(nèi)止水帶需呈盆狀安設(shè).錨室中可設(shè)除濕系統(tǒng).控制空氣濕度,防止主纜與錨固連接系統(tǒng)腐蝕.2.3巖錨施工(1)錨孔定位:根據(jù)設(shè)計的錨索空間布置對錨孔位置精確定位特別是錨錠尾端圍巖表面的平面定位和鉆孔臺車的空間方位角的確定因此監(jiān)理工程師應(yīng)要求施工方在施工前做好每個鉆孔的坐標計算,在鉆孑L前監(jiān)理工程師要對孑L位進行復(fù)核.(2)鉆孔:采用地質(zhì)鉆機進行鉆孔,鉆孔深度及角度滿足設(shè)計要求.成孔后監(jiān)理工程師應(yīng)對孔位孔深,角度等進行檢查.為保證錨注體與圍巖的緊密接觸.用高壓風進行清孔作業(yè).(3)安裝預(yù)應(yīng)力束:巖錨鋼束由鋼絞線組成,自由段的鋼絞線外套防銹護套,形成無粘結(jié)區(qū)域,穿束按要求進行.(4)孔內(nèi)壓

10、漿:采用壓力壓注,以確保壓漿密實.使用的水泥砂漿應(yīng)添加適量微膨脹劑.2.4支架安裝(1)安裝前,先將角鋼按從下至上的安裝順序在洞外堆放好.以便安裝時按需要對號入座,吊滑至工作面上.(2)將每排豎直角鋼用垂線調(diào)整至設(shè)計位置上端固定在錨筋上,下端焊接在底部錨筋上.(3)每排豎直角鋼安裝完畢后,進行水平角鋼安裝.水平角鋼安裝前應(yīng)精確測量,以確保其位置準確.水平角鋼自下而上,焊接在豎直角鋼上.(4)為防止每排支架變形,在錨洞底與每排角鋼支架之間設(shè)置強有力的斜撐.71L.'.'.'.''.'''j.'一ProjecfManageme

11、nt絲篁!蘭苧塑苧.(5)安裝下一排角鋼.(6)每排角鋼定位支架,設(shè)置連接桿件.以保證支架的整體性.2.5鋼拉桿安裝錨錠支架精確安裝完畢后,為鋼拉桿精確就位創(chuàng)造了條件,測定每排水平角鋼相應(yīng)拉桿的位置,采用吊,滑,穿使鋼拉桿就位,并用電焊與水平角鋼焊連.為了確?；炷铃^體澆筑時鋼拉桿不致發(fā)生移位,增設(shè)定位控制拉桿間距,以便主纜套筒能順利套入.拉桿定位完畢.澆注錨體混凝土之前監(jiān)理工程師應(yīng)督促施工方完善以下兩項工作.(1)為了更好地解決拉桿傳力問題在錨桿與前錨面接觸1m范圍內(nèi)用油毛氈隔離.(2)立錨體前端面擋模,安設(shè)所有預(yù)埋件,其中含貓道承重繩臥軌主纜架設(shè)牽引系統(tǒng)等.2.6錨塞體混凝土施工錨塞體屬大

12、體積混凝土,所以必須嚴格控制其施工過程的裂縫發(fā)生.混凝土的裂縫主要是由表面干縮和其有較大變形時受到體內(nèi)外的各種約束而引起與混凝土的內(nèi)外溫差約束條件,自身抗裂性能,降溫速率,彈性模量以及濕度有關(guān)(如圖2),每一個環(huán)節(jié)都可以采取措施以減小對下一個環(huán)節(jié)的影響.圖2混凝土施工期裂縫因素關(guān)系圖2.6.1錨錠大體積混凝土施工溫度控制(1)降低混凝土的入模溫度.選擇較適宜的氣溫澆筑大體積混凝土,盡量避開炎熱天氣澆筑混凝土,夏季淋水降低骨料溫度.骨料設(shè)防曬措施.混凝土入模時,對混凝土采取通風散熱措施,加快熱量的散失.(2)混凝土的澆筑要薄層澆筑.合理分層,以降低峰值溫度.每層厚度3m,并在每層混凝土中設(shè)置循環(huán)

13、冷卻管每層灌注完成且混凝土接近初凝時.向埋入的冷卻管中開放冷水進行循環(huán)冷卻.(3)大體積混凝土施工前監(jiān)理工程師應(yīng)對監(jiān)理旁站人員進行詳細的監(jiān)理交底工作,明確每步溫度控制的要求;監(jiān)理旁站人員對混凝土澆筑過程應(yīng)全程旁站監(jiān)理.特別是混凝土澆筑的分層厚度和溫度觀測應(yīng)嚴格控制.2.6.2錨錠大體積混凝土的養(yǎng)護為防止內(nèi)外溫差過大.養(yǎng)護工作尤其重要,應(yīng)加強混凝土保溫保濕的養(yǎng)護.保溫的目的一是減少混凝土表面的熱擴散,防止產(chǎn)生表面裂縫;二是延長散熱時間.防止產(chǎn)生貫穿性裂縫.潮濕養(yǎng)護的作用首先是適宜的潮濕條件可防止混凝土表面的脫水而產(chǎn)生干縮裂縫.其次是混凝土在潮濕條件下可使水泥的水化作用順利進行.提高混凝土極限拉伸

14、強度.2.6.3泌水處理流動性的混凝土在澆筑過程中,上涌的泌水和漿水順著混凝土坡腳流淌到坑底,為此在混凝土底層施工時,使其施工成一定的坡度,使大量的泌水順底層坡度流入到周圍的積水坑,通過積水坑排放到基坑外,少量來不及排除的泌水隨著混凝土澆灌向前推進,而被趕至基礎(chǔ)頂端,由頂端模板下面的預(yù)留孔排至坑外.當混凝土大坡面的坡腳接近頂端模板時改變澆灌方向從頂端往回澆灌.使最后一部分泌水匯集后,采用軟管及時排除.整個混凝土澆灌過程中不斷排除大量泌水,給提高混凝土的質(zhì)量和抗裂帶來好處.3監(jiān)理工程師在施工過程中的控制要點由于隧道錨施工地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,施工難度大錨體的可靠性決定著全橋的安全性,這就要求隧道錨這一環(huán)

15、節(jié)的施工質(zhì)量成為整個工程施工質(zhì)量的的重中之重.為此要求監(jiān)理人員應(yīng)嚴格按照"以工程質(zhì)量為中心的四控兩管,一協(xié)調(diào)"的方針,并應(yīng)遵循以下幾個方面開展監(jiān)理工作.(1)督促施工單位制定正確,合理的施工組織設(shè)計方案和專項施工方案,并在總監(jiān)工程師的主持下召開施組審查會.對不符合規(guī)范和設(shè)計要求的施工工藝和控制標準要求施工單位必須修改.施組中應(yīng)明確該工程的施工重點和難點,并有相關(guān)的施工保證措施和控制方案.另外還要注意在冬雨季施工中采取防范措施,以合理地安排施工,盡量避免不可抗力帶來的質(zhì)量事故以及對工期的影響.(2)編寫監(jiān)理規(guī)劃和監(jiān)理細則方面要重視對關(guān)鍵施工工序的控制,要有明確的監(jiān)理控制方法.

16、特別是大型混凝土澆筑方面要有具體的監(jiān)理工作程序和控制手段.(3)加強事前控制和事中控制.在監(jiān)理工程師開展工作前要對施工單位進行交底,使其了解監(jiān)理人員的工作程序和控制方法.以便更好地開展監(jiān)理工作;同時加強監(jiān)理人員的交底工作,制定監(jiān)理旁站計劃和平行檢測計劃,并按照計劃實施從而達到控制目標.(4)做好分部分項驗收工作.對于不符合規(guī)范和設(shè)計要求的工序不予驗收,同時要求施工單位立即整改并及時報監(jiān)理工程師復(fù)驗.監(jiān)理工程師應(yīng)對每日的工作詳細記錄,對出現(xiàn)的問題要有明確的處理意見和復(fù)查結(jié)果.在監(jiān)理工作中,工程施工質(zhì)量是施工監(jiān)理服務(wù)的首要工作,并應(yīng)嚴格按照嚴格監(jiān)理,熱情服務(wù),一絲不茍秉公辦事"的原則認真

17、地履行監(jiān)理工程師的各項職責,保證工程順利進行.4結(jié)語目前由于懸索橋具有跨徑大,橋梁結(jié)構(gòu)形式美觀等優(yōu)ProjectManagement三亟堇蘭蘭塹!)點.已經(jīng)有越來越多的橋梁采用此種橋型.隧道錨碇工程又是懸索橋的關(guān)鍵性工程,隧道錨碇工程質(zhì)量的優(yōu)劣決定了整個工程的使用壽命,所以工程施工過程中的監(jiān)理工作顯得尤為重要,為保證工程的順利進行,必須嚴格控制施工單位按照設(shè)計及規(guī)范要求進行施工嚴格履行監(jiān)理人員應(yīng)盡的職責.收稿日期作者簡介理.通信地址2Ol0一l122陳飛,高級工程師天津港工程監(jiān)理咨詢有限公司總經(jīng)天津市保稅區(qū)海濱六路2號(上接第69頁)順序,掌握振搗時間和振搗棒的插入深度:混凝土澆筑完成12h內(nèi)

18、加以覆蓋和澆水養(yǎng)護;拆模后2h之內(nèi)涂刷永凝PD400養(yǎng)生劑進行封閉性養(yǎng)護.再采用美國進口的USIIA亞光永凝保護液.2.4.5自密實混凝土的創(chuàng)新施工在上海虹橋國際機場T2航站樓項目中,由于部分現(xiàn)澆墻板只能在先行施工的梁底樓板矸孔澆筑,每次澆筑長度約30m-40m最長達50Ill,振動棒插入距離不夠,混凝土的密實性無法滿足.為避免出現(xiàn)因無法振搗或振搗不足造成的空洞,蜂窩等質(zhì)量缺陷,保證和提高施工質(zhì)量,現(xiàn)澆清水混凝土墻板采甩"自密實清水混凝土技術(shù)",其采用超塑化劑.增加混凝土的流勘性.具有良好的施工性能和填充性能而且骨料不離析,不泌水混凝土硬化后具有良好的力學性能和耐久性.2.4.6確定清水外墻掛板的生產(chǎn)工藝和養(yǎng)護_T-藝清水外墻掛板的生產(chǎn)采用鋼模整體成形,低溫蒸汽養(yǎng)護的工藝其原材料的選擇與現(xiàn)澆清水混凝土一致并在確定基準配合比的基礎(chǔ)上進行試配.保證了現(xiàn)澆,預(yù)制兩種不同工藝程序的清水混凝土飾面效果基本一致.2.4.7嚴格清水混凝土缺陷的修正清水混凝土再施工過程中或拆模后,由于各種各樣的因素,不可避免地會出現(xiàn)一些質(zhì)量缺陷如蜂窩麻面氣泡砂帶等,清水混凝土工程管理小組對這些質(zhì)量缺陷液明確了修正措施,如在現(xiàn)場備有同產(chǎn)地同品種,同廠商,同規(guī)格,同顏色的水泥粗細骨料等,按同配合比拌制后,細心地修復(fù)每一缺陷部位.待表面漿體硬化后,采用細砂紙將整個構(gòu)件表面