双柱墩盖梁外包混凝土改建门架墩施工质量安全监理控制措施研究——以广州市凤凰山隧道工程为例.pdf

94楚理PROJECTMANAGEMENT建设质量安全节能环保双柱墩盖梁外包混凝土改建门架墩施工质量安全监理控制措施研究以广州市凤凰山隧道工程为例张竞（上海同济工程项目管理咨询有限公司，上海200092)摘要：随着城市化进程的发展，交通路网不断加密，新建道路与既有道路重叠交又的情况较为普遍，如何充分合理利用既有道路资源，避免大拆大建造成浪费，是项目面临的重难点问题之一。广州市凤凰山隧道工程项目渔沙坦左幅桥下穿广河高速，线路与广河高速主线右幅桥82号桥墩相交，既有桥墩阻挡新建桥梁线路，必须通过新建下部结构替换原来结构，实现新旧路线立体交又。为尽量减小对既有高速公路影响，设计采用了在高速两侧增加立柱，原有双柱墩盖梁上植筋后外包混凝土改造成大跨度预应力混凝土盖梁，体系转换后割除原有盖梁立柱后形成门架墩的方案，可保证原有交通不中断，建设成本可控。如施工过程中发现某一个施工工序环节出现大的偏差，易导致质量及安全风险。基于此，分别从植筋、盖梁外包混凝土、体系转换、原桥墩柱切除及监测等施工关键内容等方面，论述了改建盖梁门式墩各工序施工的监理控制措施，以供参考。关键词：旧盖梁植筋；外包混凝土；体系转换；原桥墩柱切除；监测；工程监理；控制要点中图分类号：TU712文献标识码：B文章编号：10 0 7-410 4（2 0 2 3）0 7-0 0 9 4-0 40引言广州市凤凰山隧道工程项目中改建盖梁门式墩身高度约2 5m，施工作业条件受限制，操作空间小，施工难度大，对安全性要求较高，因此在施工过程中存在着较多安全隐患。监理单位必须严格按照监理规划、监理细则及旁站方案要求，对施工单位的一系列施工过程行为进行监督审查，及时纠正施工过程中存在的问题，杜绝质量安全事故的发生。1工程背景本项目段位于广州市天河区沙河镇渔沙坦村。项目包含广河高速拼宽桥和渔沙坦大桥，广河高速拼宽桥左幅起桩号为GK1+743.9G ZK 2+7 53.9（长10 10 m）、右幅起桩号为GK1+893.9GYK2+993.9（长110 0 m），渔沙坦左幅桥下穿广河高速，与广河高速春岗互通式主线桥右幅桥82号桥墩相交，设计采用新建门架墩替换原广河高速8 2 号桥墩。本项目对右幅桥8 2 号桥墩盖梁改造采用对交通影响最低的外包预应力混凝土盖梁方案。2建建门架墩施工重难点分析（1）新旧盖梁钢筋连接为后锚固植筋方式，植筋质量难以控制；（2）因施工环境受限，新建盖梁需采用体系转换支架施工，在原有支架基础上使用千斤顶保持各支点均衡受力；(3）桥墩为高墩身，高空施工作业环境操作空间受限，盖梁预应力钢绞线长2 6 m，整束安装施工难度大；（4）受施工作业环境因素影响，原墩柱分节段切割拆除，施工安全风险大；(5）转换体系钢管桩支架高度高，荷载大，支架整体稳定性、沉降及位移难以把控，施工安全风险大。3旧盖梁植筋监理控制要点及措施3.1植筋点位按照图纸要求，首先对植筋点进行定位，预防钻孔时钻到原有盖梁钢筋，若发现钻孔过程中植筋点位与原盖梁主筋交又，可适当调整植筋点，植筋的深度亦作调整，保证达到95PROJECTMANAGEMENT楚理质量安全节能环保建设其原有效果。3.2清孔钻孔成孔后应及时清孔，同时要确保孔壁完整，孔洞周边无裂痕。孔洞内应无明显杂质，以保证其与植筋胶的黏结力。如未及时进行植筋作业，需对洞口进行临时封堵，预防其内部混入异物。3.3植筋表面处理植筋前采用人工或机械方式对植筋表面进行处理，已处理的植筋应尽快完成植筋，避免植筋的二次污染。3.4凿毛在旧桥盖梁表面进行凿毛，凿毛必须严格控制深度，并清除原有盖梁带棱角及松散的混凝土渣，防止影响新旧盖梁混凝土黏结受力。凿毛完成后，应按规范要求及时对植筋质量进行拉拔试验检测。4钢管贝雷片钢管桩架设与拆除监理控制要点及措施（1）特种作业人员必须持证上岗，施工前对施工作业人员进行安全技术交底。（2）材料进场后，使用前必须对材料各项指标进行检测，符合要求方可使用。支架搭设前，根据材料检测数据进行承载力验算，验算结果符合要求后方可进行下道工序施工。(3）支架搭设地基基础施工，应对承载力、预埋件位置、几何尺寸等，严格按照审批的专项施工方案进行施工并验收。(4）钢管桩安装应严格按照审批的专项方案及平面布置图施工，以保证钢管桩与管桩之间的平衡受力。该门式墩盖梁由于集中荷载大，支顶较高，支架的沉降影响新老混凝土接合质量。为确保支架安全稳定，要求施工单位必须严格控制钢管桩垂直度及钢管桩纵横向杆件焊接质量。其焊接质量必须符合钢结构验收规范规定要求。(5）施工作业平台必须满铺并具有防滑措施脚手板，同时平台四周设置临边防护、踢脚板、安全防护网及警示标识标牌等。（6）支架搭设完成后，施工单位要严格按照监理工程师审批的支架预压方案，对支架逐级进行加载预压，并按测量监测方案进行测量监测，同时做好监测记录。验证支架整体安全稳定性，及时消除支架非弹性变形，保证支顶结构的强度及刚度。以加载卸载后的支架弹性变形测量数据，作为底模预拱值调整的参考依据。(7）支架拆除前，应提前提交拆除申请，经施工单位技术负责人、安全技术管理部门及监理工程师批准同意后方可实施拆除作业。作业前须对施工作业人员进行有针对性的安全技术交底。设置安全警示区域并悬挂标识标牌，派专职人员指挥。（8）盖梁底模及贝雷架卸落时严格控制两侧对称平衡平稳卸落，支架在卸落前采用盖梁预留预埋件作为手动葫芦的连接吊挂点，使用钢丝绳固定贝雷架，后在支撑钢管桩上切割5cm卸落位，将贝雷架整体卸落。应在钢管桩上做好标记，严禁违规拆除作业。5外包混凝土监理控制要点及措施（1）该盖梁为大体积混凝土，为防止受水化热影响，消除混凝土表面产生裂纹。优化混凝土配合比，控制混凝土塌落度、水灰比及外加剂掺量，保证其混凝土和易性。可降低混凝土的温度应力，提高其抗裂性能。同时要严格控制入模温度。如气温高于3 5，则对钢模板外侧采取喷淋降温措施。(2）检查混凝土拌合物的原材料质量及配料称量。施工单位要严格按照监理工程师批准同意的混凝土配合比生产。(3）监理工程师要求施工单位在混凝土拌合物生产过程中按规范规定频率检查落度及和易性，符合要求后方可使用。(4）为控制施工缝质量，在浇筑前施工缝之间采用水泥结晶黏结剂进行处理，且混凝土表面湿润。(5）浇筑过程中，现场监理人员应随时抽查模板及预埋件，避免其在浇筑过程中发生胀模及位移变形。（6）现场监理应按旁站方案做好旁站工作，并对混凝土试件进行抽样，检查混凝土强度。混凝土应连续分层浇筑，分层厚度宜控制在3 0 40 cm范围内。浇筑原有盖梁两侧混凝土时，应两侧对称进行，预防模板体系偏压。混凝土浇筑过程中应加强混凝土振捣，严禁出现过振或漏振现象。派专业人员检查模板及支架，如发现异常情况，应立即停止施工，查找原因并采取有效处理措施，并记录现场实际情况。（7）当混凝土浇筑完成且达到初凝后，应及时进行养护，且养护期不得少于7 d。6预应力监理控制要点及措施（1）钢绞线、锚具等进场材料，使用前必须按规定进行96楚理PROJECTMANAGEMENT设质量安全节能环保抽样检验，检验合格后方可使用。（2）波纹管安装纵横坐标位置必须符合设计要求，为预防浇筑过程中管道漏浆及管道堵塞，拟采取波纹管内置聚乙烯（PE）管芯棒保护波纹管道。（3）盖梁预应力张拉前，必须严格按照公路桥涵施工技术规范要求对张拉设备进行校核标定，从而确定标定的关系曲线，并计算张拉压力表读数及理论伸长值。混凝土强度及养护龄期要满足设计文件规定要求后，方可进行预应力张拉。（4）为防预应力张拉受力不均匀，避免钢绞线交叉缠绕，要求施工单位采取编束并编号。(5）张拉采用智能张拉设备两端对称逐级进行张拉，其张拉顺序严格按设计文件要求执行，钢绞线伸长率严格控制在规范规定的土6%范围内。（6）张拉时，监理做好旁站记录，如发现断丝、滑丝或锚具损坏，应立即停止操作进行检查。当断丝、滑丝数量超过规范规定值时，应及时抽换钢丝束。（7）为避免预应力筋锈蚀，预应力筋张拉锚固后在48h内，采用真空灌浆工艺及时进行管道压浆及封锚。压浆前对孔道进行清洗，保证孔道内无残渣及积水。水泥浆应搅拌均匀，并严格控制水灰比、注浆压力、水泥浆流动性，预防管道堵塞。（8）为了保护外露的锚具不锈蚀，预应力管道压浆完毕后，应及时冲洗外露水泥浆及杂物。为保证混凝土结合面施工质量，混凝土表面需凿毛冲洗，并按设计规定安装钢筋、模板及浇筑封端混凝土。7原桥墩柱切除监理控制要点及措施（1）开工前要求施工单位组织技术人员学习，有关国家法律、法规、现行的技术标准、操作规程及工程建设性强制性标准，并严格按规范标准要求进行施工。(2）对所有参与施工人员进行安全技术交底。（3）严格控制施工过程噪声、粉尘及废气污染，确保符合环保要求。（4）收集原墩身设计文件资料并进行分析，确保拆除墩柱后对旧桥安全性无影响。(5）为确保施工安全，施工现场作业区域，设置醒目警示、标识、标牌、警戒线，严禁闲杂人员进入。（6）新建盖梁千斤顶临时支顶施工：在旧桥墩柱切除施工前在新建盖梁钢管桩支撑上安装千斤顶，千斤顶底部与工字钢进行焊接固定，使千斤顶顶托伸出新建盖梁底部顶紧即可，盖梁与千斤顶间垫3 cm厚钢板，以使顶托范围内盖梁受力均匀，保护新建盖梁。千斤顶支顶系统采用浇筑新建盖梁所用的钢管桩支撑作为千斤顶的支撑体系，将新建盖梁所用的钢管支撑分别移至旧盖梁跨中及旧盖梁两侧边，并在每排钢管桩顶增加工字钢横梁。（7）在确保施工安全的前提下，结合现场施工条件限制因素，该8 2 号墩旧墩柱采取分节段切除，同时在各节段提前设置吊装孔，便于拆除吊装。在墩柱进行切除前，必须安装好吊具。（8）采用施工作业速度快、效率高、无振动、噪声低、无粉尘金刚石链式切割方法对原墩柱进行切割，能够对原有结构起到有效保护作用。8体系转换监理控制要点及措施（1）体系转换使用的临时支撑体系，架设前对地基承载力、支架荷载进行安全验算；搭设时要设置剪刀撑，保证其支架稳定性；搭设完成后对支架进行预压，消除其非弹性变形。（2）体系转换利用新建盖梁支架作为千斤顶的临时支撑，并在新建盖梁、钢管桩基础、贝雷架纵梁上布置位移监测点，以监测沉降变形和支架位移，设置预警值，并聘请专业监测单位对整个施工过程进行全程监测。立柱切割时，应时刻注意，保证各监测点位数据处于正常范围内，确保体系转换过程中新建盖梁的结构安全。（3）为确保施工安全，千斤顶卸荷过程中对广河高速右幅进行封闭交通管制，请专业监测单位对卸荷全过程进行监测并做好详细记录。(4）卸除全部荷载后，即完成新建盖梁体系转换施工，体系转换完成后拆除全部钢管桩支顶，恢复广河高速交通。监测监理控制要点及措施（1）为保证混凝土浇筑工程中支撑架体处于安全可控的状态，对整个架体进行监测。（2）分别在每个钢管桩混凝土基础、贝雷架纵梁上每跨跨中位置布置监测点。（3）混凝土浇筑前应确认监测点的标高，作为监测初始数据。（4）混凝土浇筑过程中每2 h监测一次，混凝土浇筑完成后的2 4h内每隔4h进行一次监测，并及时做好原始记录数据汇总。(5）为每个监测点设置预警值并定时测量，以监测基础沉降变形和支架竖向位移情况；超预警值时，应及时采用97.上接第8 3 页）.PROJECTMANAGEMENT质量安全节能环保建设技术措施进行处理，如停止浇筑、支架加固等措施。旧桥墩割除及盖梁体系转换过程中的监控，采用了科学的方法，保证体系转换过程安全顺利完成，同时也防止了新建盖梁出现过大变形而导致质量问题。10结语综上所述，改建门式墩具有施工难度大、对安全性要求较高的施工特点，因此在施工过程中，存在着诸多安全隐患。广州市凤凰山隧道项目的主要重难点为植筋、旧盖梁外安全；监理建议优化设计，适当调整二衬环梁配筋，及时施工二衬，保证隧道结构安全。监理要求渡线段满堂脚手架及模板实现零转换，避免混凝土等强、拆模影响工期以及二衬成环时间。4.2下穿文物建筑风险监理控制措施渡线段下穿钟渊纱厂旧址文保建筑，爆破振动以及地面沉降（隆起）都会对文保建筑造成不可逆转的破坏。监理主要通过以下措施来实现风险管控工作。（1）要求施工单位委托资质单位在渡线段施工前完成对该文保建筑的调查评估报告，了解文保建筑的内外部现状、结构稳定性、安全性及保护措施，监理1 0 0%参与见证。(2）在资质单位出具调查评估报告的第一时间，组织业主、地勘、设计、施工、第三方测量、第三方监测、风险咨询等单位召开专题会议，对当前的下穿文物建筑措施进行论证，采取适当的注浆加固措施对文保建筑的地基进行加固。(3）监理每天两次对文保建筑周边环境进行巡视，检查周边存在其他施工、弃渣等行为，避免与下穿施工耦合而对文保建筑造成影响。（4）建议采用自动化监测技术取代原有的地面建筑物监测技术来实现下穿期间文保建筑物沉降的实时监测。(5）严格按照施工方案控制爆破炸药量，确保安全平稳通过渡线段下穿。4.3监控量测监理控制措施对于渡线段暗挖施工，监控量测数据能够及时反馈围包混凝土、体系转换、原桥墩柱切除等施工顺序。本文以该项目为例，论述了改建盖梁门式墩的施工监理控制措施。监理单位必须严格按照监理规划、监理细则及旁站方案要求，对施工单位的一系列过程施工行为进行监督审查，及时纠正施工过程中存在的问题，杜绝质量安全事故的发生。收稿日期：2 0 2 3-0 4-1 1作者简介：张竞，任职于上海同济工程项目管理咨询有限公司。通信地址：上海市杨浦区国康路1 0 0 号1 2 楼上海同济工程项目管理咨询有限公司。岩变化情况，因此监控量测数据的准确性以及数据反馈的及时性非常重要。监理主要通过以下措施进行管控。（1）监控量测信息共享。下穿文保建筑自动化数据平台提供一个账号给各参建方，供各参建方实时查阅数据。建立监控量测信息共享群，爆破监测数据、施工监测数据、第三方监测数据、监理对比分析数据及时上传群共享。（2）联合施工测量、自动化监测单位每周对自动化监测仪器进行校验，确保自动化监测数据的真实性。(3）拆撑、注浆等施工过程要加大监测点的监测频率及自动化数据变化。（4）测量专监对监测点布设进行旁站，过程中加强对监测点的巡视检查，要求施工单位加强对监测点的保护，确保监测数据能够真实反馈围岩变化。5结语在风险与工期的双重压力之下，利用FAPH对渡线段施工过程中的风险提前进行了识别，对主要风险制定了有针对性的监理管控措施，并通过优化工序衔接时间、工序搭接、初支及二衬参数等进一步降低了施工安全风险，快速平稳地完成了渡线段的施工，实现了建设单位的既定工期。收稿日期：2 0 2 3-0 4-1 9作者简介：晋志超，任职于上海地铁咨询监理科技有限公司。通信地址：上海市徐汇区宛平南路7 5 号2 号楼3 楼上海地铁咨询监理科技有限公司。