橋梁工程球形支座施工質量控制探討

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摘要：以中承復式鋼箱拱橋項目為例，從墊石施工、測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量控制措施。實踐表明，通過合理采用球形支座施工技術以及質量控制措施，有效保證了橋梁球形支座安裝效果，同時為類似支座安裝提供了借鑒與參考。

關鍵詞：橋梁工程；球形支座；質量控制

１項目背景

某中承復式鋼箱拱橋的長度為３５６ｍ，最大跨徑１９０ｍ，凈矢高度約為７０ｍ。橋梁的上部拱肋結構設計為雙飛翼式鋼箱拱，其中鋼箱梁段的長度是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個節段，各節段長度范圍是３．５～７．８ｍ，總重接近６２００ｔ。橋梁從主供區域建立立柱橋墩，所以把鋼箱梁劃分成了主跨跨中梁段、橋墩支點梁段以及橋臺支點梁段等。該項目于橋的兩岸橋臺和墩柱區域一共建立了１０個球形支座（具體參數見表１）。

２球形支座施工質量控制

２．１墊石施工

此項目總墊石施工流程如圖１所示。１）鋼筋、模板以及預留孔安裝。支座墊石是橋梁球形支座的根本基礎，主要承受支座傳遞的橋梁荷載，所以必須具備較高的強度級別。首先需要結合設計圖紙內容及要求進行墊石鋼筋與模板的規范安裝，考慮到墊石強度高且具有抗彎曲性，所以需要對保護層厚度進行合理控制，以免鋼筋受到外界因素的影響出現腐蝕等現象［１］。其次應加強質量控制，對模板對角線、模板的內部尺寸以及垂直度進行仔細檢查。為了實現支座和墊石安全傳遞荷載，應從墊石內建立支座地腳螺栓，然后把兩者進行穩定連接。同時以ＰＶＣ管為材料制作預留孔模具，結合測量放線實現預留孔位的精準控制。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行有效固定處理。此外，質量控制要重視預留孔位與深度檢查。為了能夠有序實施地腳螺栓的安裝操作，必須保證垂直度符合安裝地腳螺栓最低限度規定要求，以防止成型之后通過鑿孔實施調整，從而破壞支座墊石。２）墊石混凝土澆筑。考慮到墊石與橋墩、臺帽混凝土需要實施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，同時進行灑水處理保持濕潤。結合墊石配筋率相對比較高的特征，應采用分層振搗方式，而且預留孔區域必須加大振搗力度，以防止墊石出現空心等現象，保證墊石承載力符合工程規定。以墊石標高控制為例，需要根據墊石設計標高要求從模板內側進行標記，待混凝土澆筑施工至標記位置之后進行均勻抹平。若是支座墊石混凝土的強度和橋墩、臺帽等強度相同，需要實施一次整體澆筑成型［２］。若是強度不統一，則需要結合具體狀況劃分為２次進行澆筑，且間隔時間≤７ｄ。此外，墊石澆筑之前必須對下層混凝土表面實施鑿毛處理，以確保２次澆筑能夠有效融合。３）墊石四周模板安裝。在支座高程滿足設計規定要求之后，需要將楔塊固定，然后把支座提起一定高度，從墊石四周進行雙面膠粘貼與模板安裝，同時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，模板安裝結束之后應將墨線參考基準線準確延伸出模板的頂面，以免灌漿料影響基準線，從而保證支座精準下放定位。４）支座墊石頂面灌漿。從本質上分析，墊石頂面灌漿必須超過安裝中楔塊標記線高度，待承載支座重量之后溢出，同時支座精準安裝于試裝位置。為使灌漿料和基材面有效粘結，需要將灌漿部分灰塵與油污等清除干凈。

２．２測量控制

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計標高基本要求，同時墊石頂面浮漿也會對墊石施工效果產生影響，所以支座墊石成型之后必須對墊石頂面的高程進行嚴格檢查，若是超過了設計標高，就要采用打磨機將高出部分修磨平整，直到符合設計標高要求，然后對平整度進行檢測［３］。此項目中測量控制選擇的是全站儀、水準儀與水平尺，其中主要通過全站儀設備對墊石混凝土的澆筑高度進行控制，而水準儀是控制混凝土打磨高度的重要設備，通過水平尺控制墊石頂面的平整度。２）測量平整度。從本質上分析，墊石平整度是保證支座安裝質量的關鍵要素。若是墊石的平整度不符合規定要求，就會導致支座和上部結構難以緊貼，甚至破壞上部結構或是墊石，嚴重影響橋梁安全性，所以必須高度重視墊石平整度檢測與控制。此項目中墊石平整度控制與測量詳細如下：①對角控制，選擇水平尺順著對角線移動實施反復檢測；②邊角控制，四個邊從邊至邊反復檢測，以確保墊石頂面平整度符合規定要求。

２．３支座安裝

１）試驗安裝。為了實現球形支座的精準、規范安裝，必須提前實施支座試安裝，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“＋”字線精準確定支座的中心線；若是打磨３ｋｍ／ｈ。監測車正式開始工作之前，需要調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，通過旋轉陀螺儀的作用，可以有效保證激光儀不會受到車輛行駛的影響［３］。此時激光儀與地面測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）為追求試驗數據的準確性，本工程中共設計了１０組對比試驗，經過測量獲得試驗數據如表１所示。

２．４超聲波頻譜技術在路基路面強度檢測中的應用

超聲波頻譜檢測技術的原理，是通過對比聲波在高速公路路面中傳播的聲壓幅值來檢驗其混凝土結構的強度系數。聲壓幅值，與聲波在介質中傳播的時間長短以及速度快慢有關。簡而言之，在不同混凝土密度之下，聲音的傳播速度也會隨之發生改變來理解，也就是混凝土抗壓強度“?ｃｕ”越高，超聲波的傳播速度“ｖ”越快，而在這一過程中，超聲波信號接收裝置檢測到的聲音頻譜也會隨之升高。在本工程應用過程中，由于采用了三層路面結構層設計，導致了該項技術受到的干擾較強，在制定聲波曲線以及對比的過程中會產生一定的誤差值。因此為了解決該現象，本文采取了回歸分析法建立方程來對其測量數據進行處理。雖然國家還沒有出臺關于頻譜檢測技術的檢測規范，但是卻已經形成了關于混凝土結構強度檢測的專用測量曲線，本工程采用了分組試驗法，分別對６４組試驗對象的抗壓強度展開了測試，得到的試驗數據統一采用如下冪數方程進行計算。

３結語

本文結合山西省某高速公路建設工程為例，詳細介紹了探地雷達、落錘式彎沉儀、激光傳感器３種設備在高速公路路基厚度、彎沉值與平整度中的檢測應用。該技術不僅能夠在公路建設過程中發揮出良好的質量監管作用，而且在公路后期維護檢修中可以做到無損診斷路面病害情況，具有較高的實際應用價值。

參考文獻：

［１］敖軍，王新宇．基于ＰＦＷＤ無損檢測技術的高速公路底基層級配對比評價［Ｊ］．低溫建筑技術，２０２１，４３（６）：３５－３８．

［２］李曉華，楊娥．基于無損檢測技術的公路改擴建路面質量控制［Ｊ］．廣州航海學院學報，２０２０，２８（２）：４６－５０，７３．

［３］劉瑞全．公路隧道的無損檢測技術與病害的治理研究分析［Ｊ］．建筑技術開發，２０２０，４７（７）：１２３－１２４．

［４］張敏．無損檢測技術在公路橋梁施工中的應用探析［Ｊ］．安徽建筑，２０１９，２６（３）：１７８－１７９．

作者：霍麗娜 單位：山西誠達公路勘察設計有限公司晉中分公司