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关键词:公路工程 公路桥梁 高速公路桥梁 质量问题 对策
在公路工程建设中,高速公路桥梁建设占据了十分大的比重。在我国已经建成和投入使用的高速公路中,桥梁占据工程总量的40%。由于高速桥梁在建设的过程中往往比普通的挖山填谷具有更大的施工难度,因此桥梁的质量问题就受到了广泛的关注。在桥梁建设和投入使用的过程中,会产生由于各种因素而导致的质量问题,影响桥梁的正常使用,使桥梁的承载能力受到影响,甚至对人们造成一定的安全隐患。
一、高速公路桥梁建设中的质量问题
(一)裂缝问题
裂缝是混凝土工程中较为常见的一种质量通病(如图1)。在桥梁建设中,如果出现较为轻微的裂缝,往往会影响到桥梁的美观性却不会对其承载能力造成影响,但是如果出现较为严重的裂缝,则会使得混凝土的强度下降,其承载能力和耐久性会受到影响,尤其是桥梁需要持续的受力,在这种情况下,对桥梁的影响更加严重。桥梁裂缝的产生,不仅造成巨大的经济损失,也为通行安全埋下了隐患。
图1 高速公路桥梁出现的裂缝
产生裂缝的原因主要有以下几个方面:
1.原材料的质量缺乏有效的控制:如水泥的标号较低或者放置时间过长而导致水泥受潮,影响其使用功能;骨料的质量太差,施工过程中为了降低成本则就近采挖或者不进行检测就直接用于施工。
2.在施工过程中,对混凝土的配制比例没有经过严格的试验,具有较大的随意性,凭经验来进行配比的现象较多。
3.在混凝土施工过程中,浇筑灌浆环节出现振捣过猛或者不足等现象,造成混凝土整体结构的不均匀,导致局部地区发生沉塌现象。
4.在混凝土浇筑完成后,由于混凝土自身在水热自干过程中受到各种应力的影响而产生裂缝。在混凝土浇筑完成后,由于水泥自身的热化作用,会使混凝土结构内部的温度不断的升高,往往能够达到50-80℃的高温,而混凝土的膨胀系数也只有50-80℃,这时混凝土内部的温度与周围的自然环境温度存在着较大的落差,如果在没有太阳照射的情况下,就很容易出现收缩裂缝。
5.保养不及时。在混凝土拆模后,没有给予及时的洒水保湿,使混凝土在凝结的过程中要不断吸收体表的温度而使混凝土表面产生裂缝。
(二)局部蜂窝和麻面的现象
蜂窝和麻面现象的产生,不仅使混凝土结构的严密性受到影响,同时也使得混凝土结构的强度受到影响,在使用的过程中受力过大时则容易发生坍塌(如图2)。另外,产生蜂窝和麻面的部分也十分容易受到腐蚀,影响工程的承载能力和使用寿命。
图2高速公路蜂窝麻面现象
造成蜂窝和麻面的原因主要有以下几方面:
1.混凝土没有按照严格的配比要求进行配比,存在着较大的随意性,施工过程也没有按照严格的施工程序进行,经常存在着各种临时调整的现象。
2.在混凝土浇筑过程中和浇筑完成后,没有进行规范的振捣,结构分布不均,使得振捣不足或者振捣过多的部分产生质量问题。振捣不足的部分容易产生疏松的结构,在撤膜后则容易出现蜂窝和麻面;而振捣过多的部分则容易发生骨料下沉,混凝土浆沁于表面,容易发生干缩裂缝。
3.在制作混凝土模的过程中,缺乏精细的加工,或者周转的次数过多而导致混凝土局部变形,接缝地区由于不够密封发生漏浆,使骨料之间的缝隙缺少泥浆而产生稀疏状得蜂窝。
4.混凝土从搅拌到浇筑之间的时间间隔较长,使得混凝土的水灰发生离析,混凝土结构不够密实,在浇筑过程中没有进行足够的振捣或者振捣不均匀,产生蜂窝现象。
通过上述分析可以看出,在高速公路桥梁施工中,混凝土结构会产生不同程度的裂缝以及蜂窝、麻面等现象,为了解决该问题,需要从结构设计、混凝土原材料到施工工艺、养护等每一步都尽量减少失误或操作的不当,对每一道工艺流程都按照标准来施工,并结合当地的地质状况和气候特点进行合理的调剂。
二、改善高速公路桥梁质量问题的对策
(一)对原材料的选择和使用。
为了在桥梁建设和使用中不会出现各种质量问题,首先就要对原材料进行严格的控制,确保原材料的质量是保证桥梁工程质量的基础。
对水泥以及掺合料的品种进行严格的控制,选择水热化程度较低的水泥,避免早期温度裂缝的产生。同时,根据施工强度要求选择适当的水泥细度,在进行混凝土的配比时,也要经过多次的试验后才可以进行使用。另外,在进行混凝土混合比时,应多选用几种粒级石子进行搭配,级配应以尽量减少空隙率为目的,并通过试验确定。根据实验确定骨料体积含量最佳为大于或等于70%。在满足混凝土用粗骨料级配要求范围的基础上,应采取措施将粗骨料级配控制在接近级配的范围内。
(二)混凝土的配比
对混凝土的配合比必须按照标准进行配比,即根据强度等级,抗渗等级,耐久性和工作性等进行配合比设计。同时,在满足施工要求的条件下,尽量采用较小的混凝土塌落度;对于水灰比,一般应小于或等于60%;即每立方米的混凝土用水量应小于或等于180kg;对于水泥用量,普通强度的混凝土应为270~450kg/m3,高强度混凝土应小于550kg/m3(其中含一定量的矿物粉);对于砂的比率,在满足施工要求的条件下,应适当采用较小的砂率。在操作中,应搅拌均匀,并随时检验混凝土的塌落度,根据不同构件调整塌落度。同时,在搅拌时间上应控制在90s 之内。
(三)浇筑与养护
在混凝土进行浇筑时,根据不同的构件选择不同的浇筑方法,在浇筑过程中应当配备较为完备的振捣工具,确保在混凝土初凝前进行连续作业。浇筑过程中对振捣的力度以及时间进行严格的控制,避免蜂窝、气泡的形成。同时,混凝土撤膜后,应当给予及时的保湿养护,根据不同的气候条件采用不同的养护措施,防止干缩裂缝的发生。
(四)其他措施
1.在混凝土施工过程中对钢筋的选择也是十分更要的。选择钢筋时要严格按照设计标准进行组织和加工,焊接过程也要严格按照焊接标准进行,防止由于焊接技术不过关而造成的开裂现象。
2.在模板的设计和制作过程中,应当尽量减少错台和漏缝现象的发生,始终确保模板具有较高的刚度和光洁度,同时应当确保模板的单元面积较大,拼缝严密。在进行模板的使用时,应当通过试拼对其表面的精度差进行调整,直至满足施工需求。另外,在模板上涂抹防护油,可以确保在撤膜后混凝土结构表面光洁,不会出现麻面的现象。
三、高速公路桥梁的加固与养护
针对上述高速公路桥梁经常出现的质量问题,在采取相应的防治对策的同时,应当注重桥梁的加固以及养护。
(一)高速公路桥梁的加固措施
不同的桥梁质量问题,采用不同的加固维修方法。针对箱梁顶板的质量问题,使用粘贴碳纤维的方法进行加固和维修;针对箱梁腹板内侧比较严重的病害,则需要使用增加截面积与粘钢的方法同时进行加固补强,使用喷射混凝土将补强钢筋与原来的桥梁结构相互结合形成一个整体的受力结构,并且能够在这个结构上进行拉应力和剪应力的顺利传递,然后使用粘钢的方法对箱梁腹板进行加固。
根据桥梁裂缝产生的数量以及分布和走向,对于主桥箱梁产生的横纵分布的裂缝以及箱梁外侧腹板斜裂缝、翼缘板横向裂缝, 首先使用灌注胶进行灌注,然后根据裂缝的大小,大于0.15mm的裂缝,使用树脂进行灌注;对于小于0.15mm的裂缝,则可以使用封闭式处理,一方面能够使桥梁外观看起来更加美观,同时也能够增强桥梁的整体性以及桥梁的承受强度。
(二)高速公路桥梁的养护
高速公路桥梁要承受巨大的交通量,这不仅加速了桥梁质量问题产生的速度,同时也会对质量问题的发展产生家督的作用,使桥梁的使用寿命受到影响,因此,对于桥梁的养护也是十分必要的。桥梁养护并不是简单的修修补补,而是需要专门的养护技术作为依托,而我国的养护技术还不够成熟,某些方面还要借鉴国外的先进技术。养护技术的加强,首先需要摆脱落后的人为操作,而选择一条自动化和机械化的道路,将先进的计算机技术引入到桥梁养护系统中,通过计算机信息管理系统对桥梁的使用情况进行全天候的监控,同时建立高速公路桥梁使用状况的动态数据库,对桥梁路面的管理信息以及其他方面的管理进行进行有效的整合。另外,应当注重对公路桥梁的预防性养护,这也对我国公路桥梁的检测技术提出了更高的要求,一方面,需要庞大的路基、路面、积水性、桥梁承载能力等数据整合系统,另一方面,更加需要具备专业养护知识的高素质养护人员,只有两方面因素同时具备,才能够适应预警养护工作,提高高速公路桥梁的养护效率。
关键词:桥梁;设计;测量
1 概述
随着我国交通基础设施建设速度的加快,大量的桥梁工程投入建设。在桥梁设计中桥梁位置的选择占有十分重要的地位,对于整个桥梁工程的安全和稳定都有较大的影响。因此,桥位选择必须认真贯彻党的方针政策,从政治、经济、国防的需要出发,结合当地的实际情况,全面考虑各种影响因素,经过深入的现场调查与勘测,选择几个可能的桥位方案,征求有关部门的意见;既要考虑当前的需要,又要照顾将来的发展,经过全面分析研究和经济比较后,再确定推荐方案。
2 桥位的测量
要确定桥梁的位置,首要任务是对现场进行详细的勘察,掌握科学的数据,在数据的基础之上绘制相应的图纸,主要包括以下几个方面:
2.1 桥位总平面图
是以较小的比例尺测绘桥位附近较大范围的总图,供布设水文基线、选定桥位与桥接线、布置调治构造物与施工场地等总体布置使用。根据测量范围大小的实际情况来确定平面图比例尺的大小。
2.2 桥址地形图
根据桥梁相关的设计参数来对桥址附近的地形进行测量,范围应该根据桥梁的实际设计需要来确定,从而绘制地形图。一般在桥轴线的上游约为桥长的 2 倍,下游约为 1 倍,在顺桥轴线的方向为历史最高洪水位以上 2m或洪水泛滥边界以外 50m。在绘制地形图的过程当中应该充分的考虑有可能对桥梁的设计产生影响的地形,进行详细的标注。如果有需要,可以对河底的等高线进行测绘。
2.3 桥址纵断面图
根据河流历史洪水位的实际情况,确定测量的范围,绘制桥址的纵断面图,为河滩路基以及桥孔设计提供参考。一般应测至两岸历史洪水位以上 2~5m 或引道路肩设计高程以上。当桥梁墩台位于陡骏斜坡时,应在桥位上、下游增测辅助助断面。
3 水文调查、勘测及工程地质勘察
水文调查与勘测的目的在于了解河流的水文情况,为桥位设计提供必要的水文资料。一般情况下,应进行下列各项工作:①水文站观测资料的收集;②形态调查;③水文观测及其它。
其中,桥梁设计对于所在位置的水温情况具有较高的要求,需要对附近的水文情况进行详细的调查和测量,只有对附近的水文环境有一个详细的了解才能够进行桥梁建设。水温调查勘测主要包括以下几个方面的工作:
第一,调查和收集现有的相关的水温资料,通过掌握现有水温资料能够有效的了解当地历史水温情况,可以提供有力的参考。第二,形态调查。第三,进行相应的水温观测,如果还有其它的要求,可以根据实际需要进行相应的测量。
此外,为了对当地的气象资料有一个很好的了解,应该向当地的气象部门进行沟通,获取当地的历史气象情况。同时对桥位附近的现有桥梁和水工建筑物也应进行必要的调查。
为了确保桥梁建设的稳定性保证桥梁的安全,需要对桥梁位置进行工程地质勘查,掌握当地的底层情况。工程地质勘察是为了查明桥位区域的地层、岩性、地质构造、不良地质现象水文地质等工程地质条件,探明桥梁墩台和调治构造物处地基覆盖层与基岩风化层的厚度、基岩的风化与构造破碎程度、软弱夹层的情况及地下水的状态,测试岩土的物理力学特性,提供地基的基本承载力数据或桩壁摩阻力数据,并对边坡及地基的稳定性,不良地质的危害程度和地下水对地基的影响程度等,作出评价。
工程地质勘察主要进行桥位区域的地质调查和测绘,地质勘探和测试,天然建筑材料
的调查和料场的测绘,以及必要的试验工作。对于地质情况复杂的地基,配合设计和施工,进行施工检验,鉴定岩土地基特性,并提出处理措施的建议。
最后,应编写工程地质报告,阐明桥位区域的工程地质条件,作出评价,提出建议。
4 桥位选择
桥梁位置的选择对于后期的施工以及施工完毕桥梁投入使用之后的安全性和稳定性都有直接的影响,因此在进行桥位选择时,应考虑下列各项基本原则:
4.1 基本原则:
4.1.1 桥位服从路线的总方向并满足桥头接线的要求。
4.1.2 应从政治、国防和国民经济发展的要求出发,结合公路、铁路、水利、航运、市政等各方面的近远期规划,尽可能互相协调配合。
4.1.3 要照顾群众利益,尽量少占良田,避免拆迁有价值的建筑物,避免桥前壅水威胁河堤安全和淹没农田、村镇
4.1.4 应考虑到施工场地、材料运输、设置便桥等方面的要求,以及建桥后养护的方便
4.1.5 桥轴线一般应为直线,否则宜采用较大的平曲线半径和较小的纵坡。
4.2 水文和地形方面的原则
4.2.1 应尽可能选在河道顺直、水流稳定、滩地较窄较高、河槽较深且能通过大部分设计流量的河段上。
4.2.2 应避免选在河叉、岛屿、沙洲、旧河道、急弯、石梁、汇河口以及容易形成流冰、流木阻塞的河段。更不能选在支流河口的下游,以免造成桥下大量淤积。
4.2.3 桥轴线应尽量与洪水主流流向正交,宜设在河滩与河槽流向一致的河段上。否则,在不通航的河流上,当河槽流量占 70%以上时,则以河槽流向为准,当河槽流量占 30%以下时,则以河滩流向为准,介于两者之间时则以平均流向为准。
4.2.4 与河岸斜交的桥位,应避免在引道上游形成水袋与回流区,以免引道路基遭受水害;不可避免时,应设置截水坝将其封闭。
4.2.5 应考虑到河床在桥梁使用期限内可能发生的变形。
4.3 地质方面原则
4.3.1 应尽可能选在河床有岩层或土质坚实、覆盖层较浅的地段,避免选在岩层有断层,溶洞,石膏,侵蚀性盐类的地段,以及其它不宜于建造墩台基础的地段。
4.3.2 应选在地质条件较好,河岸土质稳定的地段,避免桥头引道通过滑坍、泥沼及其它地质不良地段。
4.3.3 地震区的桥位选择应按交通部颁发的有关规定执行。
4.4 航运方面的原则
4.4.1 应选在远离浅滩急弯的顺直河段上,其顺直长度,在桥轴线的上游不宜小于最长拖队或木排长度的三倍,顶推船队长度的四倍,在桥轴线的下游则不宜小于最长拖船队或木排长度的一倍半,顶推船队长度的两倍。
4.4.2 一般应选在航道稳定、具有足够水深的河段上,如不稳定,通航孔布置应留有余地。
4.4.3 桥轴线应与航迹线垂直(设计通航水位时),如斜交时,桥轴线的法线与航迹线的交角不宜大于 50,否则应增大通航跨径。
4.4.4 在流放木排的河段上,宜选在码头、贮木场或木材编排场的上游。
4.5 其它方面的原则
4.5.1 在城针附近的桥位,既要考虑城镇规划的要求,又要尽量避免通过市区;并应与治河、防洪、环境保护等规划相配合。
4.5.2 在旧桥附近的桥位,一般宜选在旧桥的下游,如旧桥下抛有片石或有落梁等情况时,则宜选在上游,两桥的间距应根据通航、施工等的要求而定。
5 结语
桥位选择是桥位勘测中的一项重要工作。桥位选择不但对桥梁的稳定、工程造价、施工与养护等有直接影响,而且与桥头的线路工程、当地的农田水利、建设规划、航运和群众利益等都有密切的关系。因此,桥位选择必须认真贯彻党的方针政策,从政治、经济、国防的需要出发,结合当地的实际情况,全面考虑各种影响因素,经过深入的现场调查与勘测,选择几个可能的桥位方案,征求有关部门的意见;既要考虑当前的需要,又要照顾将来的发展,经过全面分析研究和经济比较后,再确定推荐方案。
参考文献
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[1]庄东一,崔克飞,刘洪昌.桥梁设计方案优选模型的研究与应用[J].珠江现代建设,2009,(04) .
【关键词】浇盖梁支架设计要点施工改进方法
建筑工程中的盖梁,也有帽梁的说法,是一种用钢筋混凝土简支梁桥中的构件,主要受力是在下部结构,是梁板的支撑平台,一般情况下是设在墩柱顶部。如在墩柱顶盖梁上采用现浇施工,混凝土配合比与浇灌方法以及采用的支架很大程度上决定着施工质量。选择了正确的支架,,能使操作人员能安全地进行各种施工作业,确保施工质量和安全,为施工过程中支架能抵抗混凝土自重和施工荷载,杜绝因支架变形发生模板漏浆、结构变形、混凝土开裂等的质量通病,避免了因模板支架引发的安全事故等提供有力保证。
1施工方案的讨论
目前,盖梁现浇施工的支架形式多种多样,但多数情况下所在施工过程用所采用的不外是自落地支架式、埋设托架式和抱箍挑架式等这几种施工方案。
1.1三种常见施工方案
自落地支架式施工方案即把钢管支柱立在盖梁下部的地面上,通过搭成满堂支架作辅助,从而在支架上设调托盘、方木及模板。而埋设托架式施工方案,待墩柱混凝土拆模并有一定的强度后,向预留孔中穿入钢锭一般采用钢棒,这样就可以在墩柱顶部预留水平孔,搭设纵梁、横梁、铺设模板都通过使用型钢两端悬臂部分。,在盖梁下的墩柱顶上套钢抱箍,拧紧抱箍连接螺栓,然后利用抱箍牛腿搭设支架纵梁、横梁、铺设模板,这就是所谓的抱箍挑架式施工方案。
1.2对施工方案的讨论
各种支架形式方案的选择,应考虑盖梁的高度以及现场施工条件,同时在工程造价较高的今天,还应考虑经济成本,尽量能就地取材以节约运输成本。为了适应墩柱施工方法,在柱顶安装自制的吊架,完成贝雷桁架的吊装工作的同时,盖梁的施工确定为在距柱顶2m处预埋工字钢牛腿。1号墩和8号墩又在半山坡上,桥址处在深沟内。加上征地范围较小,仅为桥面投影面积,所需支架数量大,杆件变形、地基变形难以掌握等这样是不合理的。由于关系到现浇盖梁的施工质量、操作安全和经济性,因此正确选择支架方案,实现施工最大优化,是在简支梁桥施工过程中的一项重要的任务。
在讨论选用桥盖梁施工具方案时,有明显的两个不利因素:一方面受地形条件限制,另一方面由于墩柱高度大,不利工作的开展。这样就由于地形条件所限大型起重设备,在施工过程中难以到达墩位。为化解以上制约,在讨论盖梁的施工方案时,我们首先考虑的是利用墩柱施工的爬升平台提模施工工艺,改造爬升平台为盖梁施工平台,当墩柱施工到距柱顶2m时预埋工字钢牛腿,随后转换承重装置于牛腿支承。这一施工方案免去了吊装贝雷桁架这一作业,比较安全且质量可以更加保证。但其缺点是墩柱每次只能浇注2m左右,使得墩柱施工工期加长。虽对盖梁施工有利,因下部工期所限,这也不是一个最秀的方案。另外,墩柱利用支架提升模板施工的方案可保证墩柱每次浇注高度达6m,墩柱施工进度明显加快。
2计算要点在各种支架中表现不同
2.1计算托架钢锭的要点
在施工过程中,桥梁的支架要充分结合现场设备,考虑现场的施工条件,掌握盖梁的高度。在确保选用现浇盖梁的操作安全和施工质量的前提下,根据施工设备的具体条件,自落地支柱可以选用多种材料,例如钢管、型钢或门式架等;在施工时,不要综合考虑各方面的因素,按计算挠度值,并应搭设足够宽度的操作面,不管是采用哪种支架,在工程的实践中,一般周高度不小于1.2m且每边不小于1m。各种支架做好防止高空坠落工作,设置护栏边以及满挂密目安全边护栏。结合施工现场的设备和各种不同的条件,考虑到盖梁的高度,支架型式选用时应当准备各种因素。而且除考虑经济成本,提高效益外,还应对现浇盖梁的施工质量以及施工的操作安全作出保证。
2.2计算抱箍的要点
从物理学角度看,摩擦力的计算是:F=Nμ。而在式中,“N”表示抱箍对墩柱的垂直压力,这个压力是由螺栓的拧紧程度来确定。而式中的“μ”表示摩擦因数,作为一个重要的参考指标,由墩柱的表面决定的,一般情况下,摩擦因数μ=0.3~0.5是最常用的取值范围。考虑抱箍与墩柱之间的摩擦力处于一种相对的平衡,就要求在设计时应选择拧紧螺栓的数量,并且检验抱箍所能承受的荷载。在设计时,还应该验算抱箍钢板的局部抗剪强度,保证建筑的质量。而抗挤压强度的验算也是一个重要的参考因素,比较有实践的意义。
2.3计算自落地支柱的要点
自落地支柱可以先初选构件类型,如钢管、型钢或门式架等,然后根据最大轴力的数据要求,按公式A=N/a来计算值选择构件型号及截面,构造要求设计扫地杆、剪刀撑、间距抛撑和缆风绳。对两端简支的轴心受压构件计算,应当考虑盖梁的高度问题,同时还要考虑当地的常年的气候特点等。如果地区常年的风力较大,可以考虑风荷载。同样的方法用于对两端简支的轴心受压构件计算。最后通过公式H=πEI/Aδa来验算抗压稳定性和水平联系杆的竖向间距。
3各种支架的优缺点以及改进方法
3.1各种支架的优缺点
在工程实践中,采用抱箍挑架式作为支架,方便在盖梁施工中下人员的流通,而且有比较宽松的地面工作空间,对于工程管理是很有利的,但这种方法也存在它的缺点与不足,主要表现在抱箍挑梁中施工中钢箍与墩柱之间存在着摩擦,而且摩擦系数的取值也很难掌握,依墩柱表面的平整度和
粗糙度都存在着较大的差异,而且在施工的实践过程中,常常有抱箍滑脱的事故发生,一般支架都不能承受过高的荷截。自落地支架式作为支架,这种方式结构简单,但与采用抱箍挑架式相比,这种方式的缺点更突出,主要有支架在荷蒙的作用下,变形较大,消耗大量的材料,而且施工过程中比较难达到文明施工的要求,管理困难。还有一种方式叫埋设托架式,这种方式下部可以通行,可以离开地面的工作面,节省空间,能承受较大的荷载,而且文明施工管理也比较方便,但是埋设钢锭和施工受载比较大时,墩柱需要具有一定强度的混凝土,工程结果后会在墩柱中残留一些小孔,需要再用混凝土填塞小孔以避免对外观的影响。新晨
3.2各种支架的改进方法
经过多年的施工经验,系梁的强度必须经过计算,根据施工现场需要,可以加大系梁截面和加配钢筋。在埋设托架式中,改用型钢如槽钢等必须经过计算,可以代替实心钢锭。为预防施工荷载过大造成钢板箍滑脱,在使用抱箍挑架式时,宜采用高强度螺栓和双螺母拧紧抱箍,也在抱箍底部预埋钢筋或者采用两层抱箍互相支撑的方法,以协助支撑。但预埋的钢筋在使用后应割除,并妥善处理,以免影响墩柱外观质量。
施工过程中常常遇到水上与土质条件都比较差的地面上,加上盖梁与系梁的高度相关不大,实施起来比较有难度。这种情况下,可以采用系梁作为受力底座的方法,因为一般简支梁桥中,在桩基与墩柱间都设计有水平系梁。根据具体的施工条件提出不同的要求,对于如土质条件较差的地面现浇盖梁,可采用自落地支架;对于水上现浇盖梁,可利用万能杆件拼装成桁式支架,这样可以减少沉降,大大提高支架承受荷载的能力。另一种桁式支架可设计也称为满堂式设计,在施工荷载比较小的情况下可以使用。它一个比较突出的特点是要保证操作平台的稳定性和沉降量满足要求,一般可以在墩柱中埋设型钢,充分利用埋设的型钢来搭设支托架。
参考文献:
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关键词:公路 施工工艺 质量控制桥 梁伸缩缝
1 桥梁伸缩缝重要作用
桥梁伸缩处跳车问题目前在国内道路病害中比较常见,这个问题会随着我国公路的发展而越显突出。如果桥梁伸缩处出现破坏会引起接缝处下沉,路面遭到损坏,高低不同的错台也即台阶就会因此形成。车辆通过这些台阶时会引起跳动和冲击,对桥梁和路面造成附加的冲击荷载,情况好些的只会是驾驶员感到不适,严重时甚至会发生事故,影响到正常的营运。这个问题不仅在国内公路上存在,在国外,也还未得到结局。为了消除路面台阶,保持良好的路面状况,相关部门以及施工单位针对桥梁伸缩处跳车的问题,采取了许多行之有效的方法。其中,桥梁伸缩缝的安装质量会直接影响到车辆的平稳性、舒适性、桥梁的服务质量和使用年限等,它是桥梁建设中一项极重要的施工项目。该项目的高水平实施可以在很大程度上解决伸缩缝处跳车的疾害。
2 伸缩缝施工工艺
2.1 在进行桥梁伸缩缝施工前,应对照监理检查伸缩缝的出厂合格证,对其外观、尺寸等进行严格审查,制作出详细的施工组织方案,并通过合理的组织,精密的安排,严格按照施工规范进行控制。
2.2 要做好施工前的各项准备工作:熟悉图纸、安装操作规程,进行施工操作规程的培训;检查伸缩缝的位置编号并对它的顺直度、平直度扭向及间距进行验收检查;机械设备应配备齐全,以发动机为代表的小型机具需全部到位,检查发动机的完好率并确保有一台备用,以保证施工的顺利;检查机械设备的配备情况,小型机具需全部准备就绪,其中发动机不仅要检查它的性能还要有一台备用,为施工的顺利进行打下良好基础。
2.3 切缝。在进行伸缩缝切割之前,要检测沥青油面的平整度,同时根据它的实际状况来考虑有无必要适当扩大切割面的宽度。因为沥青面层不平整会对伸缩缝的施工质量有所影响,如果加宽切割后它的平整度仍达不到伸缩缝安装要求,在伸缩缝施工之前,要对路面先进行返修处理。若符合施工条件,则应根据施工图纸要求确定开槽宽度,准确放样,用切割机进行割缝,同时同贴胶带纸或者是加盖塑料布的方法来保护锯缝线以外的沥青混凝土路面,以免因锯缝产生的石粉污染路面。如果切缝采用的是干切(没添加水而进行割缝),就应该立即用鼓风机将其吹干净,否则会造成日后的难易清洗,严重破坏路面的整洁度。
2.4 开槽。用风镐开槽,开槽深度不小于12cm,同时要准备好彩布条或钢板放在旁边,将开槽产生的杂物统一放置在上面,并保证伸缩缝开槽后槽内所有的杂物都清理干净;若发现梁与梁之间的间隙大于或小于规定范围并不符合要求,要及时采取相应措施去处理;在理顺、理直槽内的预埋筋及锚固筋的过程中,应对预埋筋除锈,同时梁板预埋钢筋有可能不足,在经检查发现后,为保证型钢的安装质量,应及时补打数量足够的膨胀螺栓;开槽后车辆禁止通行,并且不能让包括工作人员在内的所有人员踩踏混凝土,影响到施工质量。
2.5 型钢安装。对槽内杂物的清理程度进行检查,并且务必用高高压水枪对桥梁支座间的杂物进行清洗;型钢定位之前要再度检查型钢的平直度,由于在运输途中或者装卸对产品的平直度都可能造成影响,单靠出厂前的平直度校正检查是不够的;只有在整个型钢安装过程中对顺直和平直度做经常性的检查,质量才能够得到一定保证。型钢的顺直度应控制在3mm以内,平整度用3m直尺检查应控制在2mm以内型钢顶面与路面高差应控制在2mm以内,如果发现平整度或顺直度有问题,一定要及时采取措施来处理,避免在型钢安装后再进行返工。
2.6 混凝土浇筑。混凝土配合比必须按经监理批复的设计配合比进行,并对其做详细检查以免掺入外加剂,同时检查混凝土坍落度,为确保C50钢纤维混凝土质量,混凝土坍落度控制在3mm以内;混凝土的浇筑密实须密实、平整无蜂窝,为保证其整体性必须一次浇筑,混凝土振捣时要两侧同步进行使其出浆,直至不再有气泡,要着重加强死角地方的密实性。振捣密实后用刮杆将混凝土表面刮平,平整度一般应控制在低于路面标高2mm(不要超过2mm)。
2.7 养生。混凝土初凝后,在它的表面洒水并用麻袋或土工布将其覆盖,养护时间要在7昼夜以上;养护期的交通管制应安排专门的负责人,实现全方位的防护或者密闭。比如在桥头两侧50m处,用挂彩旗的绳子来封闭交通,而警示性标志也应到位,暂停通行,使混凝土质量得到保证。
2.8 安装橡胶条。橡胶条的安装条件是(钢纤维)混凝土经过养生达到设计强度的50%以后。缝内杂物会影响混凝土的伸缩性,因此在安装前必须将杂物全部掏干净,像泡沫板、纤维板等。安装橡胶止水条时,不仅要保证外观的整洁顺畅,还要使它平整,长度适当。因为安装时型钢间隙的确定与安装时的温度以及桥梁伸缩量在设计和实际中的差值都有关系。在实际安装时,为了方便安装橡皮条,可在每日最低气温时安装,同时,如实际伸缩量比设计伸缩量小时,可考虑适当调小型钢间隙,反之则反。
3 在伸缩缝的安装过程中常见的质量问题
在伸缩缝的安装过程中常见的质量问题有以下几种:伸缩缝预留宽度宽窄不一,预留缝不顺直;桥伸缩缝上下宽度不一致(忽略竖曲线的因素);预埋钢筋位置不准确、遗漏或缺失;预留槽混凝土质量差(伸缩缝预留槽施工时未立模板),混凝土漏浆、不密实(伸缩缝混凝土施工时模板太薄、安装不牢固)。
控制措施如下:
3.1 原材料的质量控制。①现场配合比及原材料、钢筋等试验结果满足要求后方可使用。②不能在运输和存放的过程中,造成异型钢材的损坏或者变形,使用前要保证送检合格。③进场的伸缩缝。异型钢材和橡胶条等配件应与设计相符。各种配件要完全符合设计,如异型钢材和橡胶条等。
3.2 预留槽槽口的质量控制在桥面铺装结束以后才能够进行伸缩缝安装。伸缩缝的外观质量以及使用寿命受预留槽槽口的顺直度与槽口处棱角的破损程度直接影响。①按照设计尺寸,在预留槽开槽前,在桥面铺装上弹线,槽口深度要在50mm以上,宽度应在500mm以上,然后用2m靠尺在切割前检测桥面铺装。②预留槽切割前,将塑料布和土工布黏贴在槽口外侧,以防桥面遭到从切割机流出的冷却水的污染。③为了避免槽口的不顺直,让我们可以及时的调整切割机的前进方向,切割时需要有观测者配合操作者。
3.3 预留槽内质量控制伸缩缝预留槽内杂物、浮灰、油渍,凿毛和预留钢筋恢复情况,对后期伸缩缝的牢固性有间接影响,对伸缩缝的施工质量也意义重大。
①结构混凝土内石子“七分含,三分露”,人工剔凿,凿毛程度为肉眼观察。②用人工方法凿除槽内桥面铺装层,露出桥梁结构。③对伸缩缝预留钢筋进行人工调整,禁止切割或以任何形式毁坏预留钢筋。
3.4 安装质量控制。①当温度在15℃至20℃时,可进行伸缩装置的安装,通过计算决定安装定位值,如安装温度与设计图纸的规定不相符,应调整各项参数。②伸缩装置安装焊接,先对伸缩装置进行钢筋头点焊J临时固定,再对伸缩装置一边进行加固焊接,采用搭接焊来对伸缩装置上的锚固板钢筋与梁体锚固钢筋进行焊接,焊接长度应在10d以上。接着,将伸缩装置联接钢板割开,将缝宽调整到设计要求的尺寸,焊接另一边的钢筋,为了避免边梁局部受热会变形,要注意不能在该装置的边梁上施焊。
3.5 钢纤维混凝土浇筑的质量控制。①要将槽内杂物在浇筑前清理干净接着洒水湿润,将土工布密塞在伸缩装置的缝隙内,以免在箱梁结构缝隙、变位箱和橡胶止水带预留槽内进入混凝土。②伸缩缝的混凝土应比沥青路面稍低1至2mm。③面层处理要在混凝土混凝土浇筑完毕后及时进行。在抹面的过程中,操作者应检查并及时整修面层平整度及桥面铺装的顺直度。④在路面养护期间,应杜绝车辆或者行人对混凝土面层及伸缩装置的踩踏。
3.6 橡胶止水带的质量控制橡胶止水带安装前。清理橡胶止水带预留槽内杂物,安装时采用自制z形扁钢钎。安装过程中严禁破坏橡胶止水带和伸缩装置。全包式伸缩缝的橡胶止水带在桥面和防撞护栏上为一整体,不得任意断开。
参考文献:
[1]张雷,张久涛.浅谈公路桥梁伸缩缝施工与质量控制.黑龙江科技信息[J].2009.12.
关键词:桥梁施工 管理 技术
1 工程概况
桥桩号为K150+388,在×××总场六分场七连附近横跨玛纳斯河,桥长146.54m,桥面宽18m(17m+2×0.5m)。全桥混凝土工程数量为4716m3,钢材498.5T。该桥设计为7×20m钢筋混凝土预应力空心板梁桥,基础采用桩基础,桥台桩径为1.2m,桩长30m;桥墩桩径为1.4m,桩长38m。桥台为肋板式轻型桥台;桥墩为四柱式桥墩,柱径1.2m,墩高为6.06m~10.65m;桥面为15cm(8cm40#防水混凝土+7cm沥青混凝土)。该桥横跨玛纳斯河及其两岸的河漫滩上,河床平缓,旱季水流小。桥位处为粉砂土和亚粘性土。气候特点是冬季严寒,夏季酷热,降雨量少,蒸发量大,年、日平均温差大,冰冻期长,自当年的11月份至次年的3月份,历时130天;日照时数2680.7~2875小时,全年平均无霜期为129~176天。
2 施工方案的确定及施工部署
2.1 施工流向的确定。该桥的施工流向由榆岸7#桥台桩基、4#桩基、3#桩基同时开始,然后施工5#桩基、2#桩基,最后施工6#桩基、1#桩基和0#桥台桩基。系梁浇注、桥墩升高、盖梁混凝土浇注均按此顺序进行。
2.2 施工组织及顺序的确定。
2.2.1 基础施工.。由于该桥基础工程数量较大,工程量大(为全线唯一的大桥),仅采用一台钻机、一组施工专业人员进行施工远不能满足进度要求。因此采用三台钻机、三组桩基施工专业人员进行钻孔施工,同时配备一套每小时可拌合50m3混凝土的砼拌合设备和一台60型混凝土输送泵配合施工。
2.2.2 桥墩、盖梁施工。桥墩的墩柱采用两套定型钢模(每套总高按最高的两根墩柱定制),盖梁采用两套底模、一套侧模,均建立钢筋、支模、浇注混凝土三个专业施工队组织流水施工,其施工顺序与基础施工顺序相同。
2.2.3 空心板梁预制。空心板梁预制场设四个底座,每个底座长度为90米,一个底座上可同时预制4片梁板,四个底座可预制16片梁。在预制场设置移梁龙门架,存梁区设在预制场靠桥位一侧,纵向设置两排,每排一层可存10片梁,可同时放三层,则存梁区可放置60片梁,满足施工进度要求。根据梁体预制的工艺特点,将施工过程分解为五道工序:扎筋,支模,浇注混凝土,养生、拆模、整修及张拉封锚。建立五个相应的专业队,组织流水施工。同时,梁体预制与下部结构平行施工,其目的是为了缩短总工期。空心板预制时,应考虑安装顺序,将边梁与中梁间隔预制和堆放。
2.2.4 空心板安装顺序。纵向顺序。该桥安装顺序:从榆岸第七孔开始,安装完第七孔12片梁后,再安装紧接的第六孔,…,直至最后一孔(第一孔)安装完成为止。横向顺序。每跨从左侧(沿路线前进方向)第一片边梁开始,依次安装至右侧边梁。
2.2.5 空心板二次张拉顺序。浇注1#、3#墩上空心板横接缝张拉1#、3#墩上负弯矩钢束及孔道压浆浇注2#、4#墩上空心板横接缝张拉2#、4#墩上负弯矩钢束及孔道压浆重复以上施工过程,浇注未施工横接缝张拉负弯矩钢束及孔道压浆,要求采用隔一浇一顺序焊接横向联结件、浇注铰缝混凝土。
总之,在确定施工顺序时,坚持以下原则:先地下,后地上,先主体,后附属。地下地上尽量平行作业,以减少施工时间;尽量组织流水作业,在保证工人连续工作的前提下,充分合理利用工作面。在具体安排施工顺序时,要在上述原则指导下,结合施工条件、施工的自然地理环境及各种影响施工顺序的因素统筹规划、全盘考虑。同时,施工进行中各项测量工作如无说明均包括在相应工序中。
2.3 施工方案的确定
2.3.1 成孔方案。由于桥位处的地质为粉细砂和亚粘土,经反复对正循环钻、反循环钻、冲击锥成孔方案进行技术和经济比较,决定采用反循环回旋钻机;具体用吉林产QZ—200型钻机。因该种成孔方式我经理部在以前的施工中经常应用。施工经验比较成熟。a平整场地,整修道路,用机械配合人工平整场地,按钻孔位置平面,布置修筑钻孔机械、混凝土运输及浇筑机械进出场道路,场地面积要满足摆放钻机,挖设泥浆池及沉淀池,摆放钢筋笼及进行其他相关工作的位置。b桩位复核。c埋设护筒。d钻机就位。e钻孔。f终孔。g清孔。h测孔。i安装钢筋笼。j安装导管。k储料斗。l灌注工艺。m桩头处理。n钻孔灌注桩的质量控制。
2.3.2 下部结构施工方案 a模板。b砼浇筑。c施工平台和支架。
关键词:施测方法;控制网图形;优化设计
中图分类号: P258; 文献标识码:B
1 引言
在进行桥梁施工控制测量时,必须建立相应的施工控制网,准确放出桥梁墩、台位置,保证桥墩之间的距离满足架设桥梁的要求。此项无论在公路上、铁路上以及水利建设上都经常遇到。施测的方法也有所不同,有的采用交会法、有的采用极坐标法、还有的采用GPS 施测,无论采用何种方法都必须对所布设的控制网精度充分估算,对产生的误差进行分析,计算能否满足架桥精度要求。影响架桥测量精度一是控制网自身的精度,另一方面是桥梁拼接、安装上存在的精度误差,三是桥墩中心位置的放置精度误差。桥墩中心位置的正确与否直接影响到两跨梁端部伸缩量的变化。伸缩量的增大和减少会引起桥梁架设的不良后果。为此我们必须严格控制放样精度,合理布设和优化控制网,并对放样精度进行充分估算。
2. 桥梁施工控制网图形
桥梁施工平面控制网的图形常见的有图1 所示的四种, 其中1~2 为桥轴线。
图1( a) 为菱形网, 适合江中有岛时采用;图1( b) 、( c) 为双三角形网和单大地四边形网, 主要用于大、中桥的控制;图1(d)(e)为大地四边形加三角形网和双大地四边形网, 主要用于大桥和特大桥的控制。
大型斜拉桥总与两岸连接线(引桥)相衔接。鉴于通航的要求,大型斜拉桥的桥面高远远大于两岸的地面标高。因此,主桥面两端的引桥常长达数百米或数公里。从主桥和引桥放样的一体化考虑,以上网形不满足于施工控制的需求,拟应在桥轴线两端延长线上选两点构成图f所示网形。该控制网基本满足工程施工放样的需要,而且结构强度好,点位精度均匀,可靠性大,便于放样墩台中心及桥梁上部构件,有利于提高控制点精度和放样精度,也能对所达到的桥轴线横向精度作出切合实际的评定。
3.桥梁施工平面控制网优化设计阶段
对桥梁施工平面控制网的基本要求是:1、精确性;2、可靠性;3、经济性;4、可检测性。根据这些基本要求, 通常把施工平面控制网的优化设计分成四个阶段, 称为零, 一、二、三阶段设计。四个阶段是根据参数法平差原理, 以哪些作为已知参数, 以哪些作为未知参数来划分的。参数法平差的数学模型为
上式中与精度估算有关的参数为A、(或)、(或),A 为图形矩阵, 决定于设计网形。为观测值的权矩阵, 决定于观测纲要。为未知数的协因数阵, 如果把作为已知参数, 则(或)称为准则矩阵, 即控制网所预定的全面的精度要求, 一般情况下对控制网的精度要求仅限于准则矩阵中的主要元素, 称为纯量精度标准, 这些标准有:A标准--以的迹为最小:D标准一以的行列式值为最小;E标准一以的最大特征值为最小。设计阶段的划分见表1.表1桥梁施工平面控制网优化设计划分表
零阶段设计是选择控制网的参考系,
以决定未知数并使其协方差阵能最好地满足精度要求。一阶段设计是控制网图形的设计。二阶段是观测精度的合理配置。
三阶段设计是对已确定的网形和观测纲要的进一步优化。这种控制网设计阶段的划分在次序上不具有强制性,不同的设计阶段有相互联系。因此, 阶段的划分也并非绝对的, 也并不一定要包括所有的阶段。
4.桥梁施工平面控制网优化设计的方法
控制网的优化设计是一个迭代求解过程,它包括以下内容:提出设计任务;制定设计方案;进行方案评价;进行方案优化。控制网优化设计的方法, 大致可以归纳为解析法和模拟法。解析法设计的原理为在各阶段设计中根据已定参数对待定参数直接求解。例如对于二阶段设计A和已定, 求解, 根据(1),以及一般为对角阵, 因此式可以写成 (2)式中:P为由阵中对角元素排列的列向量,q 为的列映射, 为卡特立劳乘积, 由方程式(2)得到的解所用的方法有线性规划法等。
模拟法设计又称机助法设计, 对于初步选定的网形与观测纲要, 模拟一组观测值, 输人计算机, 按间接平差原理与计算方法, 组成图形矩阵、法方程式, 求逆而得到未知数的协因数阵、方差―协方差矩阵, 从而计算点位误差椭圆参数及待定坐标的函数精度。模拟计算的结果与预定的精度要求相比较, 据此对控制图形与观测纲要进行修正。基于可靠性的模拟优化设计法要点和步骤:1)网的初始方案应对所有可能观测的边和方向进行全测,是一个“肥网”或“密网”。
2)观测值之间的精度相差不要太大,边角间的精度应基本匹配。3)观测精度应选取仪器所能达到的最高精度,使优化时有降低的余地。4)模拟初始观测方案,进行平差计算,对精度、可靠性乃至灵敏度计算结果进行分析:观测精度是否合理,是否需作调整,基于观测值内部可靠性指标按从“肥”到“瘦”,从“密”到“疏”的策略进行网的优化设计。GPS网也可看作是全边角网,故模拟法优化设计方法同样可以用于GPS网。计算机模拟法是大地测量和工程测量部门易于推广的方法, 因为这种方法原理并不复杂, 易于理解。一个模拟网的精度利用计算机能够很方便地计算出来, 并直接和预定的要求相比较, 进行分析、判断和修正, 因此具有非常直观的性质。近年来, 计算机模拟法软件不断出现, 这为广大测绘工作者提供了较大的方便, 而且极大地提高了工作效率, 使桥梁施工平面控制网的优化成为现实。
5.桥梁施工平面控制网的精度分析
现以某公路大桥的桥梁施工平面控制网为例, 见图2江面宽700m, 1一2为桥梁轴线, 在其两侧布设3、4、5、6点, 组成大地四边形。要求桥墩中心在轴线方向上的位置中误差为土20mm。江中桥墩施工放样时从3、4点或5、6点进行交会定点
点, 要求起始数据误差。(3、4点或5、6点图2 某公路大桥施工平面控制网布置图
平行于桥梁轴线方向上的相对点位误差)仅占总误差施工放样的容许误差(施工放样的容许误差)的,即 ;当桥梁施工放样时, =土20mm 则=土8.7mm,该桥梁平面控制网选定点1为起始点,1-2为起始方向。根据仪器条件, 预定观测精度测角中误差 秒,测距中误差mm, 拟定五个观测方案以供选择: 完全边角网--测全部边角,包括长方向3一6, 4一5;(2)完全边角网--测全部边角,但不包括长方向3一6,4一5;边角混合网―测全部角度及1一2, 1一3,3一4, 4一4, 2一6,6一5和5一1边;(4)边角混合网―测全部角度及1一4,2一3,1一6, 2一5边;(5)测角网一测全部角度及一边作为基线。
用模拟法计算得到3一4,5 一6点的相对点位误差椭圆参数见表2
由此可见, 第1、2、3方案能满足桥墩施工对控制网的精度要求, 如果再兼顾经济性, 则再从这三个方案中选出一个最优的方案。
参考文献
[1] 张正禄等.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2005.
[2] 金向农. 桥梁施工平面控制网网形最优化[J]. 铁路航测,1996(1):31-35.
[3] 刘旭春,隋玉国,刘美爽.大型斜拉桥平面施工控制网的选取及施测[J]. 森林工程,2001(5):51-54.
关键词:高速公路,桥梁 , 桩基
Abstract: in modern highway, bridge proportion of more and more high, bridge structure has been the key bridge construction, in this paper the upper structure bridge construction organization and the detailed narration.
Keywords: highway, Bridges, pile foundation
中图分类号:U412.36+6文献标识码:A 文章编号:
一、 工程概况:
YK254+565.331麻尾互通式立体桥为1-16m装配式预应力砼斜交空心板梁桥,交角15°,主线上跨,跨线桥拓建右幅,下部构造为重力式U型桥台,桥长43.76米。该桥空心板预制中板10块,边板2块。
二、 施工方案
1) 准备工作
在YK254+565.331立交桥都匀岸成型路基上建预制梁场,预制场搭建钢筋加工棚、库房等设施。预制现场整平碾压形成工作台面,底模数量设置6个,充分考虑预制现场底模的周转。工作台面应设小型沟渠,以便场内排水畅通,不致积水而影响预制场路堤的稳定。预制场内设立龙门架吊运设施并铺设运输轨道,以完成梁板的移运。
后张法预应力梁的预制准备工作内容包括场地平整,张拉千斤顶的校验,模板的制作等。
台座制作:平整场地,碾压密实,铺砌20cm级配碎石,碾压密实。用5号角钢调平,形成框架。台座两端是张拉时压力集中和张拉完后梁体重量集中的地方,台座基础要先夯实后浇20cm厚、以梁底支座中心线为中心的100×100cm的砼,然后浇筑C30砼20cm厚,5#角钢上用冲击电钻钻孔,砼顶面铺1cm的钢板,确保钢板的平整度在3mm以内,钢板之间的接缝用电焊机焊接且用砂轮机磨平,使梁体无模板施工接缝,确保良好的外观。台座纵横向对齐,并留出张拉,封锚、支模及砼运输的空间。由于各桥均有不同大小的纵坡,要注意在梁脚支座位置按设计值留出相应的梁靴,以保证支座与梁底垂直时而桥面的纵坡能满足设计要求。
在施工前将张拉千斤顶送当地计量部门校验,并在施工中根据要求,定期将张拉千斤顶送去校验,以保证张拉吨位的正确性。
侧模的加工:模板制作好坏直接关系到梁体外观质量,拟采用定型钢模及组合钢模,侧模用8mm的钢板加工成不小于2.0m每节的大块异形钢模,中板加工3套,边板加工3套。钢模加工成标准件,横向用Ф12的螺栓连结,侧模与底模之间用Ф12的高强螺栓连结。侧模的加劲肋用5#角钢和8#槽钢,才能保证较好的刚度而不变形。
模板应符合下列要求:
(1)、具有足够的强度,刚度和稳定性,能可靠地承受施工中可能产生的各种荷载。
(2)、保证各部位的设计形状、尺寸及各部分相互之间位置的正确性。
(3)、模板力求简单,装拆既要方便又尽量减少构件的损伤,以提高装拆运的速度。
(4)、为防止底模与侧模之间缝隙不严而跑浆,于底模两侧设泡沫条,侧模之间的各接口加入2mm厚的胶皮条,确保侧模严密不跑浆。
(5)严格按照图纸规定的尺寸支好模板,控制好其长、宽和高等各部位尺寸。
2) 模板的拼装,钢筋制作及波纹管安装
在制作好的底模上先涂一层脱模剂,再进行钢筋制安(钢筋制安前须对钢筋进行质检,调直,去锈),制安时须严格按设计和规范要求,确保各部尺寸准确、型号正确,绑扎,焊接牢固, 预埋件位置尺寸准确。制安时为保证达到设计和构造要求,须对以下方面加以注意控制:
(1)钢筋的接头按规定要求错开布置。
(2)钢筋交叉点应绑扎牢固结实,必要时进行焊接。
(3)除有特殊要求时,梁中箍筋应与主筋垂直,箍筋弯钩的迭合处,在梁中应沿纵向置于上面并交错布置。
(4)为保证混凝土保护层的厚度,应在钢筋与模板间设置半圆形砼垫块。垫块应对称错开布置,不应贯通截面全长。
(5)为保证固定钢筋相互间的横向净距,两排钢筋之间用短钢筋焊结固定。
(6)保证钢筋骨架有足够的刚度。
波纹管安装严格按照设计图纸预应力钢束坐标进行,安装完毕后检查是否符合设计图纸。
预应力管道采用预埋波纹管成孔,在安装波纹管前应检查波纹管有无砂眼、小孔、裂缝等现象,如有则应用塑料胶带缠严,防止灰浆注入孔道,严重者及时更换。
预应力管道(波纹管)应严格按照图纸中给出的坐标50cm固定一个坐标点,并根据需要,增设U形卡和坐标曲线相一致的轨道钢筋,确保金属管道位置符合设计坐标,并使管道平顺、圆滑,防止在浇筑时移位。
3) 砼施工
(1)预制场内设一套搅拌设备,配备电子计量秤,做到材料洁净,配比计量准确,确保混凝土施工质量。
(2)严格按照搅拌时间搅拌混凝土,控制好和易性。混凝土出机后应尽快入模,及时振捣,防止坍落度损失。
(3)利用混凝土运输车运输混凝土至浇筑现场,并浇筑,采用插入式振捣棒振实。
(4)模内混凝土分二步浇筑,第一步浇筑底板,第二步浇筑两侧及顶部混凝土,第一步与第二步浇筑的时间间隔不宜过长。严格控制振捣时间,保证其密实不漏振。振捣特别注意不要碰到波纹管,以免波纹管变形造成闭孔,影响预应力束穿入。
(5)抹面要平整密实,为防止出现表面风裂,待混凝土表面具有一定硬度时,再进行一次收浆、抹面、拉毛工作,拉毛采用垂直于跨径方向划槽,横贯桥面槽深0.5~1cm,每延米桥长不小于15道,严防板顶滞留油腻。及时覆盖湿润的麻袋片,进行浇水养护。当混凝土强度达到设计强度的90%以上时,方可进行张拉。
4) 砼养生和拆模
砼浇捣完毕,终凝后,可拉出芯模,拉模时应注意避免板两端的砼碰撞而掉块,然后开始养生,根据施工规范当养生砼达到2.5MPa后即可进行拆侧模。
5) 预应力束张拉
张拉钢束采用1×7—15.20—1860—GB/T5224—2003预应力钢绞线,公称面积140mm2张拉控制应力应符合设计要求。混凝土标号为40号。锚具采用OVM型锚具。
(1)张拉操作系统的安装程序:按设计要求编束穿束安装工作锚板(锚板与锚垫板同轴)安装工作夹片安装限位板安装千斤顶安装工具锚。
(2)张拉顺序:梁体混凝土实际强度达到设计强度90%后方可进行张拉,张拉采用YCW150B型千斤顶。张拉要求按设计顺序两端对称进行。
(3)张拉程序:010%σK20%σK50%σK100%σK(持荷2分钟,锚固),
其中:σK——为设计控制应力。
在张拉之前,必须准确校对张拉机具的油表读数,保证实施的张拉力设计一致。
(4)钢束张拉次序:
在浇筑混凝土之前穿束(采取出露钢绞线包裹措施,保证混凝土浇筑、养生中钢束不锈蚀);钢束初始张拉力按设计张拉力的10%施加;底板、腹板钢束按左右对称均衡张拉;
(5)张拉钢绞线按照“双控”张拉,即要控制张拉力,同时要控制伸长值,实际伸长值与理论伸长值误差控制在±6%以内,如果偏差过大应查明原因,进行补救。张拉时应每束填写张拉记录。
6) 孔道压浆
预应力钢绞线张拉好后,应马上进行孔道压浆,水泥浆的水灰比应采用0.4-0.45,在孔道压浆前,先在孔道内满水湿润,然后将孔中的水排除,就可以压浆了,压浆的最大压力达到0.5-0.7MPa,当压浆达到最大压力,且另端已出浆时应有一定的稳压时间,然后马上封孔,以保证孔内水泥浆不流失,施工中应注意以下事项:
1) 在冲洗孔道时如发现串孔,则应两孔同时压注。
2) 每个孔道的压浆作业必须一次完成,不得中途停顿,如因故停顿时间超过20分钟,则应用清水冲洗已压浆的孔道,重新压浆。
3) 水泥浆从拌制到压入孔道的间隔时间不得超过40分钟,在此时间内,应不断地搅拌水泥浆。
4) 输浆管的长度最多不得超过40m,当超过40m时,就要提高压力100-200KPa,以补偿输浆过程中的压力损失。
5) 压浆完毕后应认真填写压浆记录。
7) 封头
压浆完毕,即将梁端冲洗干净,然后绑扎钢筋并立封头模板,经检查后即可浇捣梁体封头砼。
8) 出坑
等梁体内孔道压浆强度达到规定值和封头砼强度达到要求后,即可出坑堆放或安装。堆放时,在梁的端部用两点搁支,不得使上、下面倒置。预制完成后的搁置时间不得超过90天。
9)预应力板的安装
(1)吊装前的准备工作:测量放线:首先在墩台上放出纵、横轴线,定出支座位置和高程。
安装支座:支座安装前应检查产品合格证书及有关技术性能的说明,合格后使用。在已定位的支座位置,打扫干净,适当凿毛,用水灰比不大于0.5的1:3水泥砂浆抹平,并使其顶面高程符合设计要求。
(2)预应力钢筋混凝土板的吊装
关键词:桥梁施工 现浇盖梁支架 质量
中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)07(a)-0084-02
在当前这个科技发展迅猛的时代,人们的生活质量也在不断提高,私家车的数量也越来越多,正是因为交通工具的增加,道路建设的规模在逐步扩大,而桥梁的设计对于公路建设有着至关重要的作用。在如今关于桥梁建设的施工理念与施工方案在不断地进行创新与优化,较为突出的方面就是技术。然而浇盖梁支架技术的应用正好呈现出了这一特点,在造桥建设的不断完善下,对于我国桥梁的质量提供了一份保障,具体如下。
1 盖浇技术的内涵
盖梁即可称为帽梁,通常情况下是建设在桥墩的顶端的,作为钢筋混凝土主要承受力量的构件,它处于简支梁桥内的顶端结构。墩柱的顶部盖梁,如果对其进行现浇施工建设,它的施工效率与质量不单单受限于混凝土的配合比例还受限于浇灌方式,除此之外,还要与支架的应用紧密相连。在选择牢固的支架以后,将其模板稳固住,在缝隙对接上要做到严密,保障对接口是顺直的,这样才能承受住施工载重与混凝土自身的重量,实际施工人员要确保安全作业为首要任务,才可进行桥梁施工建设,以此来确保施工作业人员的安全以及建设工程的质量,坚决抵制模板胀破、模板渗浆等问题的出现,造成安全事故致使施工作业工作者有生命危险。对于墩柱顶端现浇的盖梁施工的支架形式有很多种,其中最为普遍的有抱箍挑架式、埋设托架式、托架钢锭架式以及自落地支架式等。
2 针对于各类支架的计算要点
2.1 对抱箍进行计算
抱箍所要承载的力量是可以通过墩柱与抱箍的作用力之间进行互相摩擦而产生的力,来维系建筑的平衡度,它的摩擦系数为一个固定值,是依据墩柱表面的粗劣程度以及平坦度来进行决定的,其系数通常状况是在0.3~0.5之间,在具体设计中要选择好对多少个螺栓进行拧紧,除此之外,还要对其抗剪程度进行验算,还要对抱箍钢板的一部分进行抗剪强度验算以及抱箍钢板的抗挤压程度。
2.2 对托架钢锭进行计算
对于事先埋没的托架,除了只选择纵横梁对其进行计算外,还要对埋没的钢板进行计算,其中包含钢板的截面积与规格,对剪力大小、支座处以及最大弯度多少进行核算。在支架形式选择之后才可进行应用,首先要做的是结合施工现场的施工条件、盖梁的高度以及施工仪器等,来保障在现浇盖梁的建设过程中一定要把施工作业人员的安全与工程建设质量。
2.3 对自落地支柱进行计算
自由落地的支柱可与中心受压的部件作为同等事物进行计算,首先是选择部件的类别,比如,门架式或是型钢、钢管等,之后再依据最大轴力的信息内容,对其型号进行选取与截面,在最终时对水平联系杆的竖向距离与抗压稳定性进行验算,并且依据建设要求来构建缆风绳、剪力撑、扫地杆及抛撑等。如若盖梁距离地面的高度非常高时,所在地区包含很大的风力,这时就要考虑风力对工程建设的影响,也要将其作为计算中的一部分,验算缆风绳与抛撑的原因。
2.4 对纵横梁的设计进行计算
对于不同的支架、支架顶端的纵横梁、模板的构建上进行计算,其发生都相差无几,设计计算中,首先选择类型,在依据有关数据对其进行验算,例如,型号与截面的选择上,核算抗剪强度、构件挠度等。
3 预防措施
(1)对台帽模板与现浇盖梁进行较为严格的检测,来保证模板不受其影响发生形变,将支撑物稳固住,防止跑模、胀模的情况发生。
(2)对于事先制定的桥梁和事先准备好的桥梁在进入施工场地时一定要做好监控工作,以便及时发现劣质构建的存在,并且要将盖梁宽与梁长的偏差控制在负偏差内。
(3)在进行吊梁前首先要在盖梁上放出桥轴线以及与每个梁有关的核心线,并且要在预制梁上刻画出准确的中心线。在进行吊装时一定要保证桥梁的中心位置,确保它的平衡,以免造成工程建设质量问题。
4 各类型支架的优缺点及优化方法
4.1 各类型支架优缺点
(1)自落地支架式是属于所有支架中结构最为简单的,但是它的承受荷载的能力不是很高,容易使物体发生形变,它在材料应用上也会出现耗用的情况,在实际施工作业中会有很长的工期以及较大的工作量。
(2)对于抱箍挑架式的应用,虽然占据着地面的面积是比较小,方便管理,但是抱箍挑梁中的墩柱与钢箍的摩擦系数是很难对其进行掌控的,一般情况是依据墩柱表层的光滑度来决定的,在实际施工中比较容易出现抱箍滑落的现象。
(3)对于埋设托架式应用,虽然它占地面积小。易于管理、承受重量的能力高,但是在埋设钢锭与作业受载中,对于墩柱混凝土的要求是需要保障强度的,在具体施工之后要其保留一些孔洞,以便观察墩柱,但是混凝土会发生膨胀情况,进而将孔洞堵住,无法对其相关工作进行有效处理。
4.2 对于各类型支架的优化方式
为了加大自落地支架对于重量的承受程度,而降低形变及沉降的发生,可以通过对万能杆件进行拼装而生成桁式支架,在对其进行利用,对于桁式支架的构建模式可以是柱梁式,也可以是满堂式。对河岸上实行现浇盖梁,比如较差的土质的条件,在压实处理之后,可以运用自落地支架。比如在地面上事先铺设一层槽钢与木板,或是ζ浣行浇筑混凝土的地板,以此来加大地基受压的部分。再比如对水上实行现浇盖梁,因为系梁、墩柱以及桩基施工作业过程中,已经在水上搭建了操作平台,所以可直接对满堂支架进行操作,但是在操作之后,一定要做的是对其进行验算,这个步骤至关重要,它可以确保操作平台的沉降与稳固。在简支梁桥中,对于墩柱与桩基之间必须要构建一个高水平的系梁,以此来保障环境较差的地质上的应用。如果系梁与盖梁之间的高度差不是很大的话,可以应用系梁当作承受力量的地基,再在系梁表面设计搭建落地支架。在应用抱箍挑架式过程里,为了防止施工承载力度过大,造成板箍脱离建筑体,需要应用强度极大的双螺母对抱箍进行拧紧,也可以通过两层抱箍互相作用的方式,来增加抱箍挑架式的应用效率。
5 结语
对于公路工程在实际施工中,选择哪类支架都是通过实际作业来决定的。但是一旦选用了某个支架,对一些重点部位处理中一定要做到细致、规范,这样才会确保施工质量。在当前,这个市场经济发展迅猛的时代,对于桥梁施工中现浇盖梁支架的设计与施工进行着重分析,才会促进我国桥梁建设长久发展。
参考文献
[1] 黄伟.谈高速公路桥梁现浇盖梁支架的应用[J].工程建设与设计,2015(2):96-98.
[2] 王煜.抱箍法支撑在桥梁工程盖梁设计与施工中的应用[J].工程建设与设计,2012(11):166-169.
关键词:路桥施工技术质量控制措施
Abstract: The construction technology and quality control of Luqiao is to ensure the construction quality, is the key focus of the prevention construction quality problems occur. To strengthen the construction technology and quality control of Luqiao has become the most important work of modern Luqiao construction enterprises, is the key to influence the economic benefit of enterprises affect the competitiveness of the enterprise market.
Keywords: Luqiao construction; technology; quality control; measures;
中图分类号:U448.14文献标识码:A文章编号:
前言
我国经济的发展使得家用车辆数量急剧增加,这对我国路桥基础设施的建设提出了越来越高的要求。针对这一情况,我国路桥工程在近年来的施工项目不断增加,以此缓解公路交通面临的紧张局面。作为影响路桥施工质量与施工寿命、维护费用的关键,路桥施工技术与质量控制是路桥建设管理工作的关键,同时其还是现代路桥施工企业在巨大的市场空间中赢得市场竞争的关键。根据现代路桥施工管理研究结果以及实际应用效果分析可以看出,只有科学的施工技术与质量控制才能有效的达到路桥工程施工质量提高的目的。
1 影响路桥施工管理的因素
在路桥施工管理过程中,容易受以下因素的影响:
(1) 人的因素,在工程建设过程中,如果没有优秀的管理者和技术专业的施工人员,就必然会引发工程质量安全事故。据调查数据显示,相当的工程质量安全事故的发生就是因为人为的原因,因为管理人员素质低,没有很好的管理技能和决策,施工人员没有专业的技术或是责任心不强,两者就共同造成工程施工过程中质量得不到保障。
(2) 材料因素,工程建设过程中的物质基础就是建筑材料,现行市场上建筑材料各型各色, 当然也就会参杂有假冒、伪劣产品,如果没有认真选好建筑施工所需材料,完成的建筑工程也将是豆腐渣工程、问题工程。在我国每年的抽样调查中,建筑类的材料不合格率达50% 以上。所以,在选用材料上需认真谨慎。
(3) 机械设备因素,随着社会的进步,经济的发展,在工程建筑施工过程中,机械设备是必不可少的辅助工具。工程施工的进程快慢就由施工器械的性能和状况的好坏所决定。因此, 在施工过程中要注意合理使用和维护器械设备,以保证其正常的运转速度,从而保证工程施工进程。
(4) 方法因素,施工方法不仅影响工程施工进程,还影响工程质量。施工方法若不正确,直接的影响就是工程的质量不达标,其间接影响就是浪费材料、浪费人力。例如,在进行安装铝合金门窗中,门窗框与墙体接缝处应按照规范嵌入矿棉等弹性材料进行填缝,且还须要在在最外层注入密封胶约 5mm 深,然而,很多建筑工程不按要求去执行,而是在门窗框与墙体接缝处直接痛水泥就行填缝处理,这样做出来的工程,就必定会影响工程质量。
(5) 环境因素,由于路桥施工多为室外施工工程,这就很容易收到环境因素的影响,其影响建筑工程质量的环境因素有:温度、湿度、大风暴雨、酷暑、严寒等。
2 路桥施工中的技术质量分析
2. 1 钢筋锈蚀防治对策
2. 1. 1 采取防护措施的原则
(1) 由于路桥的重要性不同,因此应引入根据路桥重要性对路桥进行分级防护的理念。不同等级的路桥,根据经济状况和其他一些因素,采取不同保证率下的防护级别和相应对策。
(2) 对于所有路桥,由于钢筋锈蚀等会导致结构承载能力急速下降,因此应提倡“预防性防护”的理念。尤其对于特别重要的路桥,采取事前防护的原则,防患于未然。
(3) 所有用于路桥中防止钢筋锈蚀的防护产品,均不应导致路桥其他方面功能的降低。
(4) 所有用于路桥中主梁钢筋锈蚀的防护产品,均应符合环保要求,不致因使用防锈材料而污染和破坏周围的环境,这种污染和破坏包括在施工过程中和施工后使用过程中对人的危害和对环境的侵蚀。
(5) 路桥的防护还应跟当地的实际情况结合起来,因地制宜。首先根据路桥的政治经济地位、地理位置、结构特点、气候条件等对路桥进行分级,根据不同的级别采取不同的防护措施;其次是根据分级筛选经济实用、符合使用要求的防水材料。
2. 1. 2 钢筋表面处治防护
(1) 钢筋防锈,在防治钢筋锈蚀时,首先想到的就是必须在钢筋上做文章。目前较为经济、被广泛采用的是使用涂层钢筋,即在普通低碳钢表面加上防腐涂层,把钢筋与腐蚀性环境隔离开,从而得到钢筋防腐的目的。涂层材料必须保证在运输、储存、安装过程中涂层不被破坏,在恶劣条件下具有一定的耐久性,在结构物使用寿命周期内均能保持其结构功能,并且具有经济性。
(2) 电化学防护法。根据电化学原理我们知道:只要钢筋携带足够数量的多余电子,无论电解液的 PH 如何,钢筋都始终处于稳定状态,不会腐蚀。由此人们设想采用阴极保护法防止钢筋腐蚀。阴极保护可分为外加电流阴极防护法和电镀阴极防护法。
2. 2 桥面柔性防水材料应用技术
由于防水层可以同时保护桥面板和主梁钢筋不被碳化和腐蚀破坏,同时防水层还可以阻止渗入面层的水穿透梁体,避免路桥上形成钟乳石和白色盐霜,影响美观;且原理施工组织管理易于掌握,价格合理,因此目前在世界各国柔性防水材料使用较多。