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关键词:铁路桥涵;施工缺陷;应对策略
一般情况下,铁路桥涵的建设会经过设计规划、施工的可行性探究、实地勘测以及具体的施工等几个环节。具体的施工环节是把设计思想具体转化为实际操作的过程,是整个铁路桥涵建设过程中最为重要的部分。施工技术是其中关键的部分和重要支撑,在铁路桥涵的建设过程中,混凝土得到了广泛的应用,混凝土在施工过程的应用也在一定程度上影响着铁路桥涵建设的质量。因此,在铁路桥涵的建设过程中,必须依据相应的建设技术,制定实际有效的施工方案,针对施工过程中存在的缺陷,及时采取有效的措施加以解决,保证桥涵建设的质量。
1 铁路桥涵施工过程中常见的缺陷分析
1.1 铁路桥涵的地基不稳问题
一般情况下,桥涵一般处于河流经过的地方,地下水位比较高,土质的性质一般属于软土,含水量较大,土质比较疏松,孔隙较大,受压缩性比较强,抗剪强度比较低。在这种软土上构筑的路基经常会出现沉降。此外,由于桥头路基填筑的高度比其他部分的地段大,因此产生的基底应力也比较大,更容易造成路段的地基沉降。
1.2 基坑排水以及地基承载力存在的问题
在铁路桥涵建设的路段,基坑排水存在一定的问题,地基的承载力存在不均匀受力的现象,沉降的缝隙不顺直或者有脱落,桥涵的台身不直顺;由于盖板的底部不平整,容易出现横行或者纵向裂缝的情况,台背存在跳车的现象等。
1.3 关于混凝土施工工艺的控制
在铁路桥涵的建设过程中,混凝土的应用最为普遍,因为混凝土具有很强的可塑性,外表比较美观,有比较稳定的受力结构。对于混凝土质量的控制,关键是要把握好混凝土工艺的控制,如:对混凝土的设计和拌合等各项指标的控制;对混凝土模板的设计;对混凝土的制作过程和浇筑过程的质量控制等工艺环节。任何一项工艺环节,都是混凝土工艺控制的重点,任何环节都疏忽不得。
2 铁路桥涵施工的应对策略
2.1 增强地基的承载力
要想保证桥涵地基具有很强的承载能力,必须使地基具备两个条件:高强度以及弱压缩性。但是,这两个条件在工程施工的过程中一般很难达到,尤其是在施工现场的地基性质达不到工程施工的标准的时候。在这种情况下,为了保证工程的顺利进行,就要对桥涵的地基进行一定的处理。处理工作主要是改良或者加固地基,通过这样的方式,以此加强地基的承载力,增强桥涵施工现场地基的稳定性,减少不均匀沉降现象的出现。施工人员经常使用的办法是:强夯、换土垫层和挤密、振冲以及搅拌和化学加固等。
2.2 注浆施工方式
在铁路桥涵施工过程中,主要采用三种注浆方式。具体分为以下情形,即:第一,需要在便梁架空的情况下挖掉大约2.5m厚度的土层,这项工作是钻孔注浆的前提;第二,在线路没有进行架空处理的情况下,没有进行挖土操作,这种情况下就不会有孔洞出现,因此注浆方式就不能选择竖直或者是垂直地注浆,只能选择偏斜的方向进行注浆,在偏斜方向的注浆程序完成之后,并且在浇筑的浆液达到一定的强度后才能进行顶进施工操作;第三,这种方式和前面的两种方式有所不同的,这种注浆方式是在制箱身时,先在底板上预留相当数量的注浆孔,当箱身顶进并达到一定的位置的时候,这个时候再进行注浆作业。
2.3 优化注浆工艺
在铁路桥涵建设过程中,注浆是铁路桥涵建设过程中的重要组成部分,注浆工艺具体包括五个方面的内容,为了提高注浆的质量,必须对注浆工艺的各个环节进行优化和控制。
2.3.1 对浆液以及配合比进行选定
对于浆液的选择,一般是要选择悬浊液,它的主要成分是水泥,也可以选择混合浆液,它的主要成分是水玻璃和水泥。笔者认为:浆液的配合比则要根据现场的地质条件进行试验,然后根据实际条件再确定配合比。在配合比确定的过程中,最主要的是确定水灰配合比,因为,注浆的质量在很大程度上是由水灰配合比确定的。
2.3.2 注浆的深度和注浆孔间距
注浆孔间距和注浆的深度一般是通过利用复合地基的方法及模式计算而进行预设和建造的,条件较好的最好选择现场注浆,这样效果最理想。
2.3.3 胶凝的时间
在铁路桥涵的施工过程中,有时会碰到质地非常软的淤泥,这种情况下一般是采取劈裂注浆的方法,在此过程中,浆液的胶凝时间一般是一个半小时左右。
2.3.4 注浆量
浆液在灌注之前,一定要对需要注浆的地段的土质进行渗透性试验和检测,笔者研究发现:在粘性土壤的地基中,浆液填充为三分之一左右。
2.3.5 注浆顺序
注浆的顺序在一定程度上影响着施工的质量,笔者认为正确的顺序是先、后内部进行隔孔注浆,通过这种方法可以有效避免浆液流失以及窜浆冒浆的情况的发生。如果注浆的有边界约束时,注浆的顺序也可以调整为从内侧开始,顺次往外侧注浆。
3 结束语
铁路的跨越范围比较大,在不同的地质条件下,铁路桥涵施工是一项非常复杂的工作。在铁路桥涵的建设过程中,在桥涵路段地基的承载力、浆液灌注等方面还存在着一定的问题,笔者通过研究发现,应当依据相应的建设技术,制定实际有效的施工方案,针对施工过程中存在的缺陷,必须在铁路桥涵建设中加强注浆计算的应用,增强地基的承载能力,有效地保证桥涵建设的质量。
参考文献
[1]李华.铁路桥涵施工中常见缺陷分析[J].科技资讯・工业技术,2011(139).
[2]乔国威.高速公路桥梁伸缩缝设置的问题及对策研究[J].科技创新与应用,2013(24) .
[3]俞涵,陈政浩.谈公路桥梁伸缩缝施工设计及质量控制[J].黑龙江科技信息,2013(03).
【关键词】铁路;框架桥;铁路桥涵;顶进施工
近年来,随着我国铁路运输能力的不断提高,铁路桥涵顶进施工项目越来越多。但是铁路桥涵顶进施工受到的影响因素特别多,例如列车通行振动、环境变化、桥涵挖掘造成地基失稳等等,都可能造成铁路桥涵的安全事故,所以要加强对铁路桥涵顶进施工的技术研究。对铁路桥涵顶进施工技术进行分析,熟练掌握技术要点,并对施工中存在的问题进行处理,保证铁路桥涵顶进施工的质量,使铁路桥涵顶进施工以及列车运行更加安全。
一、铁路桥涵顶进施工的主要过程
铁路桥涵顶进施工是指在铁路线路的侧面进行开挖出工作坑,浇筑滑板和钢筋混凝土框架,对铁路轨道以及轨枕进行支撑和加固。滑板施工完成后在滑板后备处于预制桥涵之间安装顶进设备,为桥涵提供推力,对桥涵进行顶进。顶进施工完成后,顶进设备可以产生顶力,将力作用在后背上,使桥涵可以向前推进。铁路桥涵顶进施工的主要技术包括顶进刃角的施工、后背墙施工、铁路线路枕轨加固施工、工作坑开挖等等,铁路桥涵顶进施工技术关系到铁路运行安全,所以要保证施工项目的质量,避免发生安全事故。铁路桥涵顶进施工的时间比较短,而且施工区域比较小,不会造成土地面积的浪费,在施工之前要提前预制铁路桥涵结构,以便在施工过程中可以直接应用。
二、铁路桥涵顶进施工的技术要点
(一)钢筋混凝土框架以及刃角的预制安装
在进行桥涵顶进施工时,需要预制钢筋混凝土的框架,并对顶进工程的刃角进行安装。在施工过程中,一定要注意预制钢筋混凝土框架与桥涵本身的阻力问题,保证框架在滑板上的滑动力。在对预制框架进行施工时,可以在框架的顶进基座上涂抹物质,降低框架顶进的阻力。刃角的安装可以保证铁路桥涵顶进施工人员的安全,所以在对刃角进行施工安装时,要严格的按照技术要求进行,保证刃角的高度和角度,并对刃角的高度差进行控制。在对钢筋混凝土的预制框架进行施工时,需要按步骤进行,保证每一次框架施工的质量。
框架底板在进行浇筑时,需要预先进行钢筋的捆扎,并对混凝土的强度进行控制,在框架施工完成后还要将顶板和边墙进行浇筑处理。在框架施工中进行混凝土浇筑时,在每一次浇筑完成后都要进行立模,并且对混凝土进行集中搅拌处理,避免混凝土分别搅拌造成的质量差异过大。
(二)铁路线路的加固施工
在桥涵顶进施工之前需要对铁路线路和轨枕进行加固处理,常用的线路枕轨加固方法有横梁法、吊轨法、吊轨纵横梁法等等,在进行加固处理时要结合施工环境进行综合的分析,根据铁路线路的走线、各铁路线路间距、铁路路基高度等进行综合选取,保证加固施工的可靠性。
(三)铁路桥涵顶进施工中,顶进工程工作坑的开挖
在选择顶进工程的工作坑时,要对铁路周边情况进行考察,分析施工环境中的土壤、土质等对顶进工程造成的影响,然后对顶线高程,铁路轴线位置进行复核,确保施工方案符合要求。然后对工作坑进行排水处理,避免顶进工作坑内的水分过多,造成施工安全隐患问题。在选择工作坑时,尽量选择进程距离和开挖量都比较小的区域进行施工。在降水较为丰富的区域开挖工作坑时,要加强工作坑的防水措施。工作坑的开挖方式要自上而下进行,不能出现超挖现象,更不能采用掏洞方式进行挖掘。
(四)滑板的修筑
铁路桥涵顶进滑板的结构有两种,分别是与后背墙连接的整体滑板还有与后背墙分离开的滑板。这两种滑板结构需要根据桥涵顶进施工的现场情况进行选择。在进行滑板的修筑时,需要结合施工地点的地质条件和顶进路程来修筑,并把滑板修筑成前高后低的形式。在修筑滑板时要注意在滑板下方安装好锚梁,保证顶进滑板的稳定性,使滑板具有足够的强度。在进行滑板的修筑时,需要让滑板与桥涵的中心线保持一致,并在滑板两侧安装支墩。
(五)后背墙的施工
在对铁路桥涵的顶进后背墙进行施工时,可以利用砌片挤石浆的方法使后背墙具有足够的强度,而且利用该方法对后背墙进行施工时,可以避免后背墙出现裂缝对桥涵顶进造成影响。在后背墙施工完成后需要进行加固处理,加固处理可以用填土施工的方法,在后背墙填土施工完成后,利用大型机械对填土进行压实处理,保证后背墙填土施工质量。
(六)顶进施工
在顶进施工阶段需要对土质进行分析,并尽量安装两套顶进设施,在顶进施工的第一个阶段需要将滑板顶进至刃角底端,这段长度便为顶镐行程,在该长度进行挖土施工安放顶铁,将此施工过程循环进行,直到滑板接触到桥涵框架。在顶进工程施工完成后,在顶进路线的两侧安装翼墙和防护设施,保证顶进工程的工作安全。
顶进作业是整个铁路桥涵顶进施工中最关键的环节,而且顶进作业的效果关系到工程施工质量,在顶进作业之前需要对顶进设备进行检查,对每个顶进机械进行调试运行,确保顶进设备的正常运行。顶进作业可以准确检验设备的顶进压力,使运行过程中顶进作业更加顺利。在顶进作业的过程中,施工人员需要对顶进数据进行记录,并保证数据记录的准确性和真实性。
三、铁路桥涵顶进施工相关注意事项
在桥涵顶进的过程中,如果桥涵滑板为空顶运行,需要注意顶进过程中桥涵的轴线方向,避免桥涵顶进影响正常线路运行。
桥涵顶进工程的基坑开挖过程中,基坑挖至底部时,需要在底部设置纵坡。并在底部安装层,确保滑板运行的高程可以有效的控制,避免顶进运行影响原本线路的稳定性。桥涵顶进工程的挖土在几种情况时不能进行,分别是列车通行时不能进行、桥涵顶进时不能进行、桥涵出现塌方现象时不能进行、机械设备发生故障时不能进行。在桥涵顶进的过程中,滑板两侧的导向支墩可以有效控制顶进方向,以便顶进过程中出现误差及时的修复。
为了避免桥涵顶进过程中出现横移现象,需要在滑板底部安装横梁,并安装倒链,利用倒链可以对横移滑板进行及时的调整,还可以利用钢桩将滑板移动轨道进行固定,保证滑板顶进线路的准确性,保证顶进安全。
在铁路桥涵顶进施工过程中要采取相应的措施避免桥涵出现断裂现象。在对混凝土结构进行浇筑时,需要选取密实度较大的混凝土,另外在混凝土搅拌的过程中对搅拌用水量进行控制,保证搅拌稳定性,在低温的情况下进行混凝土的入模处理,并适当的延长拆模时间,保证桥涵工程的浇筑质量。
在顶进工程全部施工完成后,对桥涵两侧的空洞部位进行填筑。施工中的加固设施也可以利用交叉拆除的方法进行拆除,轨枕的拆除需要单个进行,拆除一根旧轨枕就要安装一根新轨枕,在轨枕全部更换完成后,即可恢复整条线路的运行。
结论:
铁路桥涵顶进施工比较复杂,需要进行大量设备的安装,在施工过程中要保证施工技术的准确性,并确保设备安装质量,保证铁路线路行车安全。铁路桥涵顶进施工方案要结合顶进施工的技术要点来进行,通过对铁路桥涵顶进施工中的技术要点进行研究,并提出了施工过程中的注意事项,希望可以提高施工质量,以便有效的提高我国铁路线路的运行能力。
参考文献:
[1]潘文华. 既有铁路顶进桥涵线路加固纵抬横梁施工技术[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊),2013,04:111-112.
近年来,随着交通运输行业的飞速发展,交通运输量的迅猛增加,石安高速公路所辖路段的行车密度和车辆载重情况也不断呈现出较大的上升趋势。其中较多运输类车辆,包括集装箱运输、拖挂运输、个体载重货物运输等重型运输车辆的增长情况较普通车辆更为迅速。这些车辆本身所具备的自重大,行驶速度快等特点,无疑为高速公路的正常运营增加了压力,长此以往,导致了高速公路桥梁病害频发现象的产生。
一、 桥涵混凝土露筋病害施工情况
桥涵混凝土露筋是指桥涵混凝土构件中的主筋、副筋或者箍筋等部分的局部地方由于荷载过大、车辆碰撞、恶劣环境侵蚀等原因造成的混凝土包裹外露现象。其中,石安高速公路在运营过程中,所辖路段的部分桥涵也出现了包括板侧、板底、绞缝、桥台、台帽等部位露筋的现象。而做到怎样既保证施工质量,又降低施工经费,保证车辆安全通行,成为一个重要的课题。笔者将对本单位针对桥梁混凝土露筋病害的处理情况进行概述。
1、 施工管理方面
为确保施工过程严密可行,确保施工安全,把好桥梁质量关。在施工过程中,加强桥梁施工管理显得尤为重要。为此,我单位采取了以下措施,从人员配备、工程施工和机械设施几个方面对施工管理情况进行控制,确保施工质量。
首先,人员配备上,成立质量检查小组,对施工情况进行全程的监督。加强各个环节的施工质量控制。并对全体施工人员进行质量意识教育,树立起高标准、严要求的质量意识。
其次,工程施工上,从原材料、人员机械等方面分工着手,进行全方位的检查控制,消除不合格因素。施工工序上,严格按照施工规范精心施工,按照监理程序和质量检验评定标准进行检验评定。
除此之外,机械设备上,积极加大对机械设备的投入与使用,为正常施工提供可靠地物质保证。
2、 施工方案及要点
此次施工修复部位分为桥梁板侧、桥梁板底和绞缝三个方面。施工过程严格遵循:混凝土基面处理(凿出酥松部分、基面全部露新)―钢筋除锈防锈(采用机械与化学互相配合的方法)―基面防水处理―涂刷界面剂―砂浆找补坑洞―涂刷界面剂―腻子涂层修复―养护的施工工艺。根据石安高速桥涵混凝土毁坏情况进行修复和施工。
值得注意的是,在施工过程中,首先必须严把清理基面关,要求在进行混凝土基面处理时,必须做到全面露新,无浮尘污物。缺陷修补时,对于较深的坑洞,要采取多层抹压的方式,并保证每层厚度必须严格控制在10内;同时掌握好硬化时间,在第一层硬化后,方可实施下一层抹压施工。另外,必须遵循施工原料本身的特点进行施工,在使用“LH聚合物砂浆”进行修复工程时,其使用厚度必须控制在10内,采用“LH聚合物腻子”进行施工时,其厚度必须控制在2内。
3、 工程验收及施工安全控制
为方便监理工程师对施工工程的验收,我工程在施工过程中加设旁站,方便监理工程师对工程质量进行随时的抽查;严格验收程序,工程完工后交由监理工程师进行检查、验收,合格后方可进入下道工作,不合格必须进行返工;细化施工验收要求,包括修复外观平整美观、修复涂层防水坑能力合格、修复涂层厚度合适(一般应在1左右)。
二、 采用桥涵混凝土露筋修复新材料
1、LH101渗透型高效防水剂
桥涵的防水性能直接影响着桥涵的寿命和桥涵的使用性能。因此,控制桥涵的防水性能对于实现桥涵的长久使用至关重要。为此,我单位在施工过程中增加使用了LH101渗透型高效防水剂。
LH101渗透型高效防水剂是一种无毒、无异味、不挥发、不燃烧的环保型水溶液。使用时将其喷涂在建筑材料表面,它能够在不改变原外观和颜色的前提下,迅速渗透到建筑内部一定深度内,形成透气和防水性良好的反应层,结构与防水一体化,具备长期防水效果。是一种具有长期防水、防潮、防渗、防霉、防腐、防风化功能的防水剂。除上述特点外,LH101渗透型高效防水剂还具备以下几个特点:
(1) 防水剂与基层表面反应后,形成一体化防水层,具有长期防水的效果;
(2) 防水层既憎水防水,又呼吸透气,基材内部的潮气完全可以向外散发出来;
(3) 使用范围广,是结构整体性防水得以实现;
(4) 施工简捷、便利、速度快,施工质量易于保证,无需养护维修;
(5) 对于基材表面处理要求不严,只需无积水、清除粉尘、油渍、污物等即可;
(6) 对表面状况(平整度、坡度)无特别要求,适用于各种几何形状,不存在边缘问题;
(7) 对于裂缝,只要宽度小于0.5,涂刷防水剂后,即能保持良好的防水效果;
(8) 对已涂防水剂的混凝土,出现新裂缝,只要宽度小于0.5,仍能保持良好的防水效果;
施工时,要求在基面表层(即反应层)处于基本干燥的状态下,清除粉尘、油渍、混凝土白霜、浮尘等污物和对较宽的裂缝(大于0.5)进行填缝处理后进行。主要通过喷涂、刷涂、滚涂、浸泡等方式。此施工过程需在10℃―35℃温度条件下进行。
2、LH701聚合物砂浆技术
LH701聚合物砂浆是对桥涵混凝土露筋病害和渗水病害等混凝土表层缺陷进行防护的修复施工,主要包括界面剂、腻子和涂料等技术。使用时,将LH701高分子聚合物乳液与LH101渗透型高效防水剂配以适量的水泥、砂、水、粉料形成。其中LH701高分子聚合物乳液具有以下特点:
(1) 无毒害、异味,对环境无污染,符合环保要求;
(2) 与水泥砂浆具有较好的适应性,可直接加入水泥砂浆中使用;
(3) 施工方便,与普通水泥砂浆类似,适合于潮湿基面;
(4) 抗渗能力强,耐腐蚀性强,距优异的抗冻性和耐老化性;
(5) 力学性能显著,与普通砂浆对比,粘结强度提高4倍,抗渗提高2倍,抗氯离子渗透能力提高8倍,弹性模量降低,收缩减少,抗裂性能显著提高;
结语:我单位在此次桥涵混凝土露筋修复过程中,从施工管理,施工程序、施工方案及验收控制等几个方面进行了加强,确保了施工过程的安全规范及施工质量合格。除此之外,施工过程中,我单位还积极引进新工艺及新材料,保证了对此次桥涵露筋问题的彻底解决。
参考文献:
关键词:路桥施工 施工工艺 连接处
现如今,公路交通运输量在促进经济发展起着巨大作用,对公路与桥梁工程连接处施工的技术要求也越来越高,路桥连接处的施工质量作为整个公路施工的重点,其施工技术的高低、施工质量的好坏直接决定公路工程完工之后的使用,因此,路桥连接处工程施工技术就显得尤为重要。本文针对路桥链接处常见问题原因和对症施工工艺进行初步探讨,以确保公路工程的质量。
一、路桥链接处常见问题及产生的原因
在路桥连接处工程的施工中,通常会产生接缝问题、沉陷问题,由此所引发的车辆行驶颠簸问题就变得普遍起来。防止桥头颠簸跳车是桥梁工程必须解决的问题。引起桥头跳车的原因众多, 如桥梁与路堤连接处容易产生裂缝、沉陷、不均匀沉降、刚度突变等;也可能是车速或车辆自身的原因等等。而主要原因要归属于桥梁台基和路基的沉降差异而导致的。这是由于桥梁与道路的材料、刚度、强度、胀缩性等原因, 再加上路面与桥梁连接处容易出现应力集中, 在车辆荷载、桥梁自重和自然因素的共同作用下致使刚性桥梁与柔性路堤出现不均匀的沉降差异。由于施工工艺、回填材料没有达到设计标准、路面积水没有及时排走,雨水会沿连接处缝隙向下渗透,进而软化侵蚀路基填料;特别是填方体压实度不够,若填筑速度快,沉降也快,对挡土墙等构造物挤压的力度相对较大。或者土体滑移,压实机械作业效果不佳,甚至桥基不稳,都有可能是因为台前护坡或者挡墙砌筑不及时造成的;如果台背填土时施工面窄及工期短,而与桥梁连接处的填土面不规则,一旦缺乏适当的压实机器,用人工代替,密实度恐难以达到要求;即使有压实机器,受地形、便道、作业面及机械等因素的限制,密实度也很难达到要求,更易使填方土变形。这些原因共同引发了颠簸跳车现象的产生。
二、桥梁与公路连接处施工工艺
桥梁与公路连接处施工质量受很多因素影响,为提高公路质量,需要对桥梁与公路连接处的施工进行管理,需要严格控制桥涵构造物、地基、填料质量等。
(1)合理设置桥涵构造物。设置挢涵构造物时应充分考虑台背填方路基的地质情况、路堤长度、填方高度、填料来源及路堤沉降等问题,选择恰当的桥涵位置、跨径及桥台后部防护工程,尽量避免大河面小跨径桥涵。公路和桥梁的设计标准不同,高速公路、一级公路和桥梁连接处的最大沉降量要小于10cm,如果是一般路段,沉降量可以达到30cm。两者的沉降量不同时就出现了颠簸现象。所以在设置桥涵构造物时要把台背填方路基的地质情况、填方高度、填料来源等考虑在内。
(2)加固处理台背填筑前的地基。处理好台背软弱地基,是控制桥头颠簸的重要措施。对软基处理的方法,已有不少处理技术,如换土法、排水固结法、振动碎石桩法等,都是非常可行的办法。可以根据实际应用情况,以改善地基性能,提高地基承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差,避免错台。
(3)严格控制填料质量。结构是骨骼,填料是血肉。填料的好坏直接影响桥台与桥梁的紧密结合。同时,选用内摩檫角较大的填料也有利于台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外面。桥台后宜填筑内摩擦角较大的透水性材料,便于控制压实质量,减小路基压缩沉降。
(4)合理的桥头搭板设置。近年来实践研究表明, 采用搭板技术能够使路堤变柔性为刚性, 以适应路堤较大的沉降, 逐渐过渡为刚性桥台。在施工中, 为防止桥台土压实不均, 工程可采用桥头搭板, 提高连接处的施工质量。一般认为, 当路面纵坡的变化不大于2/1000 时, 可以基本消除行车的跳跃感。假定搭板长度为L , 桥头差异沉降量为X , 则有:5/ 1000≥X / L ; L ≥200X
也就是说, 如果桥头差异沉降为0.1 m,则由上式可得搭板长度为20 m, 但设置这么长的搭板是不太现实的。在实际应用中, 搭板长度一般为8 m 左右, 厚约为0.3 m, 该工程采用了长8 m, 厚0.3 m 的搭板, 在很大程度上可以减少由于公路桥梁连接处高低不一致而引起的桥头颠簸跳车现象。
三、路桥联合施工
以往的绝大多数路桥施工都是各自为政,你的我的。这就势必造成道路与桥梁之间产生一定的误差。而路桥联合施工则可以从施工环节上彻底杜绝这一问题。路桥联合施工,统一指挥,齐头并进,边施工边测量,边施工边校对, 这样就可以保证路桥施工过程中的路桥差最小,路桥衔接处更平整。从而避免跳车现象的发生。
(1)在施工过程中还要掌握正确的施工方法:填料一般铺在基底处沿路堤纵向长度距桥台背面不小于2米处,且要与路基相接处按不大于1:1设置斜坡或台阶。填料的高度一般是二到四米,根据实际的路堤高度不同而不同。填料的周围要进行水泥围固或锚杆铆固。在填料的选择上还要保证材料的谐振性要小,因为车辆在高速行进中会产生一定的谐振,这种谐振长期作用的结果会导致路基某种程度的下陷。从而形成路桥剥离,进而形成路桥差。台背回填要确保松铺厚度每层不得大于二十公分,压实度必须大于或等于95%,压实度不达标是许多路桥产生路桥差的一个重要原因。垫料的最大粒径不能出现大于5cm的颗粒。以保证级配和透水性良好。
(2)压实机械宜选用中型机具大面积分层压实,坚决杜绝为了赶工期抢进度两层乃至多层施工完毕再一起压实的形象发生。对于机械夯实碾压不到之处,应及时采用人工操作务求充分夯实。施工方法可以选择填筑路堤预压这一先进的方法。一般可采用填筑路堤预压的施工方法,让路基排水固结,待路堤沉降基本完成以后再开挖涵洞或桥台位置土方,然后再施工桥涵。确定桥台后所用填料是否具备了摩檫角大、可压缩性小、强度高、透水性好、压实快等特点。并且保证填料的配备适当。不适当的填料选择或路桥排水不畅会导致路基水土流失严重,严重的水土流失最终将引起路基的预测外的事故性沉降。
(3)大胆尝试用新方式,以确保减少跳车现象。因此在设计初期阶段,详细的勘察是不可避免的。其次,在施工中要依据实际情况而确定桥台搭板的设置施工。为避免出现跳车和二次跳车现象,还可以浅埋一变厚式埋板在搭板的尾端,大约三到四米。
四、结语
路桥连接处的颠簸跳车危害现象,在施工工艺上,需要严格控制桥涵构造物、地基、填料质量。通过路桥联合施工,合理设置桥涵构造物;加固处理台背填筑前的地基;严格控制填料质量;合理的桥头搭板设置。只有科学设计、精益施工,并进行科学管理、严格监理,彻底减少与消除公路与桥梁连接处的颠簸跳车危害。
参考文献:
[1]刘崇兵.公路与桥梁连接处的施工技术探讨[J].科学之友.2012,03.
关键词: 注浆综合技术;公路桥涵台背;施工
中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)24-0143-02
0 引言
随着我国社会经济水平的持续提高,为了满足人们的出行以及国家经济建设的需求,我国的高速道路网的建设工作也在如火如荼地展开。道路网的建设对于完善我国的各项基础设施建设,促进经济进一步持续发展具有重要的意义。在公路工程的建设施工过程中,公路桥涵台北的施工是一个相当重要的部分。桥涵台是构成桥梁整体结构的一个重要部分。它是连接桥跨与路基的重要结构,能够有效地预防路堤滑塌,并起着遮挡台后路基填土的作用。注浆综合技术是一种在实践中逐步发展完善起来的施工技术,它在公路桥涵台背施工中的应用大大提高了施工的质量。
1 目前我国公路桥涵台背施工中普遍存在的问题
目前,在我国的公路网建设工程中,就公路桥涵台背施工方面还存在一些普遍的问题,严重影响了公路桥涵台背的施工质量。将这些施工中发现的问题进行归纳分析,可以总结为以下几点:①在公路桥涵台北的施工过程中,对于工程整体的强度把握不够,导致公路桥涵台背的局部性能比较差,有可能使桥涵台发生局部鼓起现象;②在公路桥涵台背施工的填土过程中,没有严格按照要求把土填实,导致土的抗压强度达不到设计要求,对荷载的承载能力偏低,容易使桥涵砌体发生倾斜,对工程质量有严重的负面影响。③由于施工过程中一些不可控制的因素的影响,可能导致桥涵台产生裂缝。其中,产生横向裂缝的原因是桥涵台附加水平力的增加,而桥涵台附加水平力的增加是由其顶部的位移导致的;而桥涵台产生纵向裂缝的原因是地基下沉引起的,而施工工艺不当或者对于地基承载力的错误计算都会导致地基下沉现象。④由于在施工中没有严格按照规范和设计的要求进行作业,导致桥涵台产生倾斜方面的裂缝。产生斜向裂缝的原因可能是基础沉降不均匀或者桥涵局部压力太大等。
2 注浆综合技术特点概述
2.1 注浆材料液性能好 注浆综合技术所选用的注浆材料主要由水泥、粘土、水以及添加剂构成。其中,粘土用量超过水泥是浆液固体成分的主要组成部分。这样配成的浆液具有较高的稳定性,而且其固体成分具有较好的堵水效果,析水率比较低,与其他的水泥砂浆相比,更加适合用于基岩裂缝含水层的堵水工作。
2.2 注浆设计、施工及效果评价 注浆综合技术以工程所在地的地质和水文资料为基础进行施工方案的设计,具有合理的施工依据。在具体的施工过程中,运用水力动力学的方法对注浆钻孔进行指导,同时使用恰当的抽水或者压水试验计算地层渗透系数,预测注浆段的剩余水量,以便对注浆效果做出科学的评价。
2.3 注浆工艺 对浆液流量、压力以及浆液比重等基础数据进行实时的检测,在工艺上,通过采取高效率的注浆机械,大泵量、大段高注浆,达到高效施工的目的。
3 注浆综合技术在公路桥涵台背施工中的应用
利用注浆综合技术进行施工,需要使用到注浆泵、地质钻机等设施。在施工过程中,首先要做的就是制浆。在制浆的过程中,需要尤其注意以下几点事宜:①尽量选用颗粒直径小、流动性能好的材料,实施班底压缩以提高其承受荷载作用的能力;②注意给浆液成品保留一定的收缩性,以确保在注浆过程中浆液可以把班底的孔隙填满充实;③在制浆时,要在保证成浆质量的同时,尽量的压低成浆的水灰比,以确保成浆具有一定的流动性能,通常而言,需要将水灰比控制在1:1.2上下;④在制浆时,还应当根据实际情况在浆液中添加适量的硅酸铝,以减缓成浆的凝结固化过程。
3.1 注浆综合技术在桥涵台背加固施工中的应用 公路桥涵台背加固施工主要包含三个方面,即地基土注浆、台背填土钢化以及砌体小孔注浆和植筋等。利用注浆综合技术,能够有效地提升公路桥涵台背的加固质量,为工程结构的稳定性以及路桥通行的安全性提供了良好的技术保障。
在地基土注浆施工中,可以将施工工艺分为三个环节。第一,根据设计图的要求确定注钻孔的位置,在适当的位置上进行钻孔作业。眼下我国普遍使用的钻孔设备一般是回旋式地质钻机或者取芯机等。在钻孔的过程中严格按照规范的要求进行施工,确保在施工结束后地基能够基本恢复原貌,公路路面的平整度不受到损害等。此外,在钻孔深度的控制上,应钻至穿透砂层为止,其深度误差不能超过0.1m。要注意控制钻孔的力度,使其均匀、平稳,通常采用击钻或者干钻的方法实施。当钻孔结束后,需要将注浆管的低端削尖,以确保注浆工作的顺利进行。之后,就要开展注浆工作。在注浆过程中,需要注意注浆管的花管设有排气孔,通过控制阀门可以自如地控制花管中气体的排放,从而有效地稳定花管中的压力,保证反复间歇注浆顺利实施。另外需要注意的是,在注浆完成后,要立刻实施抽芯检查。
在进行公路桥涵台背填土钢化管注浆时,首要的任务是根据设计图确定锚杆孔的位置。在钻孔位置确定以后进行钻孔,钻孔深度以钻穿墙体为准。钻孔完成后需要立即填土,以将孔口与管壁之间的孔隙填实塞满,并把钢花管插到管底。选用10cm的螺纹套管进行钢花管的连接。之后就可以开始注浆工作,使用反复间歇的方法进行注浆,在注浆完成后,需要立即把钢化管拔出,并进行锚固。
进行公路桥涵台砌体小孔注浆和植筋时,根据设计图的要求在台前适当的空位上进行钻孔,要确保每一个台身都有至少3个孔,切钻孔的深度以将墙体凿穿为准,以此来确定台身不同位置的厚度。这些钻孔之外的孔洞都不能将砌体钻穿,在钻孔后应当进行填土密封,并将孔口清理干净。在进行注浆时需要注意纯水泥浆的用量和压强,使用反复间歇的方法进行注浆,做到钻一个孔注一次浆,在完成注浆后立刻进行植筋,以提高砌体的稳定性。
3.2 公路桥涵台背中应用注浆综合技术易出现的问题及处理方法 在桥梁通车后,如果桥梁所承受的荷载过大,就容易导致搭伴出现裂隙的现象发生。对于过重的荷载导致的开裂搭伴,应当及时地更换部件。如果搭伴的裂隙是由于其他原因引起的,也可以通过注浆的方式进行修缮。需要注意的是,一旦在注浆时发现有漏浆的现象,就要在第一时间中止注浆,采取恰当的措施进行修补,以便于下一次注浆工作的顺利展开。
在公路桥涵台背施工时,由于搭伴下的填充物材质不同,其物理和化学性能也各有差异,因此当重型车通过时,就很容易导致搭伴开裂。这就要求在对钻孔进行注浆时,尤其要把握好注浆的时机,通常而言,选在水稳料之后、搭伴施工之前进行注浆比较合适,这样不仅可以有效地避免搭伴裂缝现象,还能有效地防止因先搭伴后注浆对搭伴质量带来的负面影响。
在注浆过程中,一旦发现施工现场有鼓起现象发生,需要逐渐放缓注浆的速度,降低注浆的压力。此外,如果发现边坡冒浆的现象,需要采取及时的措施进行处理并进行终孔作业。拔出注浆管以后,应当对粘稠的泥浆进行封口,之后进行回灌,在回灌完成后注意把路面恢复原貌。
4 结语
综上所述,公路桥涵台背的施工是整个路桥施工的重要组成部分,其施工质量对于整个路桥工程的质量有重要的影响。注浆综合技术在公路桥涵台背施工中的应用极大地提高了公路桥涵台背的施工质量,应该得到更为广泛的应用。在进行实践的同时,需要进一步加强对于注浆综合技术的理论研究工作,以便进行更好的技术创新,以适应工程发展的需要。
参考文献:
[1]叶勇,杨元胜.阳茂高速公路桥涵台背搭伴下填土注浆施工[J].铁道勘察,2004,05(09):76-77.
【关键词】桥涵工程;质量控制
1 引言
随着公路货运量的提高,以及对公路的舒适性、安全性要求的提高,桥涵工程的施工质量问题成为市政工程中的重点问题。如果桥涵的设计不合理,施工质量不达标,会对公路主干线的质量有着严重影响,并能造成难以弥补的损失和影响。并且桥涵的后续维修过程十分复杂,维修费用较高,因此,要重视桥涵工程的施工质量,做好质量控制工作。本文将就如何做好桥涵工程施工质量控制进行简要探讨。
2 桥涵施工中常见的质量问题
2.1 涵身、桥台台身裂缝病害
造成涵身、桥台出现裂缝的原因有很多,最主要有以下两个方面:
(1)现场实际施工原因
在施工中由于某种原因在梁板未安装时,就进行台背填土,用振动压路机靠近台身碾压,并且填土达到1~2m后才进行梁板安装。这种违规操作削弱台身抵抗填土及振动压路机产生的荷载效应的能力,已给台身留下隐患。
(2)实际运营中的荷载原因
随着经济发展,交通流量增大,大型超载、超限车辆增多,远远大于设计荷载,荷载引起竖向压力、冲击力及台后土压力增大,从而引起台身开裂。又由于桥台与路基连接处处理不当,导致桥台与路基连接处伸缩缝位置面层开裂,路面水渗入路面基层,对路面基层、垫层的使用功能造成影响,从而加大台后填土对桥台的压力。
2.2 桥头跳车问题
桥头跳车对于公路来说,是一种普遍存在的问题。它产生的原因主要有:(1)是桥头路堤及锥坡范围内地基处理不彻底;(2)是压实度达不到工程标准;(3)是路面渗水。路面积水沿台背渗入路基,造成路基土软化,引起桥头引道路基下沉,造成跳车;(4)是台后填土含水量大。此外,造成桥头跳车的原因还有设计上的不足(如特殊地基、路基处理)、施工质量问题和施工管理问题等等。
2.3 伸缩缝病害
伸缩缝破坏主要由于以下原因造成的:一是交通量的增大,特别是重型车辆的不断增多,对桥梁伸缩缝的车辆冲击力明显加大;二是设计方面的原因,如桥面板刚度不足,伸缩量计算不准确等;三是施工方面的原因,如在伸缩缝的施工中未严格按伸缩装置的施工工艺技术标准和安装工序进行施工。
2.4 单板受力问题
简支梁板式桥因为结构简单、施工方便在高速公路小跨径桥涵中被广泛应用。但是近年来,由于交通量快速增长,大吨位货物运输车辆的增多,给高速公路桥梁造成了严重的损害。
2.5 其他问题
在实践运营中,桥涵还会产生诸如桥栏杆不完整、桥面不平、桥孔不畅、小坏不修、桥面不洁、桥标混乱等方面的问题。这些问题的解决都依赖于桥涵防护工作的好坏。因此,我们应该加强这项工作,以保证车辆的运行安全。
3 桥涵工程施工质量控制方法
3.1 桥涵裂缝问题的控制措施
箱涵与轻型桥台裂缝大部分属于非荷载裂缝,虽然这些裂缝对结构的承载能力没有直接影响,但是超限裂缝尤其是伴有碱蚀、渗水的裂缝影响了结构的耐久性,必须予以重视。通车多年的高速公路,多数桥涵基础已基本稳定,因此,建议对存在超限裂缝的桥台,进行灌缝处理,对其它存在桥台裂缝的桥涵,观察其裂缝发展情况再进行治理。
3.2 桥头跳车问题的控制措施
(1)地基处理方法
对于一般地基,我们采取挖除桥头路堤边坡及护坡坡脚的腐殖土、耕植土、淤泥等。对基底进行压实的方法:针对软土地基,我们要在了解软土层的厚度和软弱程度上来采用不同的处治方法。当浅层软土厚度小于2 m时宜全部挖除,再进行基底压实,换填颗粒较粗的填料,如天然砂砾、碎石、工业废渣等。当软土层较厚时,全部挖除有困难时,应采用粉喷桩、旋喷桩、碎石桩、排水板等方法进行处治并设置砂砾垫层;针对湿陷性黄土地基,采取对桥头路堤边坡和锥坡坡脚外2m范围内的地基进行强夯处理的办法;对季节性冻融地区的桥头地基遇有饱和细粒土或含水土层时,应全部挖除换填透水性土,压实后再填路基。
(2)合理选择路堤填料
对软土地段采用粉煤灰等轻质材料填筑路堤;选用透水性良好、易压实、沉降完成快、后期变形小的砂砾填筑路堤或用石灰稳定土处理桥头路堤;不准采用高塑性粘土填筑桥头路段;在桥头路堤任一高度的平面内不应采用不同填料填筑;季节性冻融地区的桥头路基上部采用水稳性好、冻融性好强度高的粗粒土填筑,填筑深度应不小于最大冻深。
(3)严格控制填料质量及填筑施工
控制填料质量,其细料含量不宜过大;台背填筑前,在地基处理后的土拱上须设置泄水管或盲沟;台背填筑透水性材料前,应完成台前防护工程及桥梁上部结构;应注意结构物两端对称填筑施工;严格按有关规程作业,控制每层填筑厚度和碾压遍数。
(4)其他有效措施
一是对桥头路面作特殊结构处理。包括设置枕梁和搭板、变厚式埋板、路面类型过渡等;二是对桥头路面接缝进行处理;三是严格控制桥头路堤的压实度;四是设置桥头搭板。
3.3 伸缩缝病害的防治措施
对安装混凝土破坏的予以维修,橡胶止水带破损的更换;同时,建议加强对伸缩装置的日常管理、维护。异型钢伸缩缝橡胶条破坏主要是由于橡胶老化引起的,缝内残留物不及时清理,也是橡胶条破坏的原因之一。伸缩缝安装导致混凝土开裂、破损是由于交通量大、超载车辆多及安装混凝土表面与沥青路面衔接不良造成。
3.4 单板受力问题的控制措施
针对小桥涵单板受力现象,我们主要采取加固措施,具体方法如下:(1)是凿除桥面铺装层重新铺筑,去掉沥青混凝土铺装,全部采用水泥混凝土,设两层桥面钢筋网,加粗铺装层钢筋网;(2)是提高防水混凝土标号,并在其中适量掺加聚丙烯纤维,以改善混凝土的抗裂、抗渗性能;(3)是在梁板顶面植筋,锚固筋顶部与上层铺装钢筋网焊接,以加强桥面铺装与梁板的共同作用。
4 公路桥涵质量保证措施
4.1 建立质量体系,确保有效运行
建立由项目经理部到工程队再到工班自上而下的质量管理体系。在施工过程中自下而上按照“跟踪检测”、“复检”、“抽检”三个检测等级分别进行检测,实施工程质量全员、全方位、全过程、全要素的管理,并对各级主要领导实行工程质量终身负责制。认真开展日常质量活动,并通过内部和外部的质量审核,保证质量体系有效运行。
4.2 在施工全过程中实施五项控制
(1)目标控制:将单位优质工程标准,分化成各分部、分项工程的标准,使全体管理人员和操作人员都明确各项质量标准及要求,并按规定的目标进行管理控制和作业控制;
(2)源头控制:每一分项工程(工序)实施前,都要对影响该工程或工序的生产要素;
(3)动态控制:管理控制工作必须如影随形地与作业同步进行,除加强专职质检人员和兼职人员的责任心外,重点搞好班组人员的“三自一检”工作;
(4)“三工”控制:技术和管理人员坚持工前讲解、工中检查指导、工后总结评比制度,严格按工艺要求进行施工,各道工序严格按最佳工艺参数施工。对难度较大、技术性较强的操作,要组织工前示范和专门讲解。加强施工人员的培训和考核,关键工序实行持证上岗。严格执行岗位责任制,坚持标准化作业;
(5)制度控制:首先建立“三工序”制度,每道工序施工前,先检查上工序,合格后才能进行施工,并保证本工序的作业质量,然后服务下工序。对上工序不合格而盲目进行本工序作业的将实行重罚。
一、进行充分的施工准备
1.要建立严谨、规范的内部约束、考核、激励机制,用制度管人,用规章管理工程。
2.要补充调查工程沿线影响施工的因素,标注出平面位置图,并进行分析、论证,写出调查报告,作为修订施工方案、编制施工控制预算的依据。
3.研究施工图纸,吃透设计意图,澄清图纸中的问题,恢复定线和施工放样。对所有控制点进行加密、保护、记录。
4.根据施工合同协议和现场调研认真编制施工控制预算,作为控制支出、进行成本预测分析、经济核算以及统计工程进度的依据。
5.进行业务、技术培训和技术交底,使相关人员对工程的技术标准、操作规程、质量控制、资料整理有全面的了解。
6.建立工地试验室,并申请临时资质。对施工中拟使用的各种原材料取样试验,建立相关技术参数的数据库。
7.绘制关键工序施工工艺流程图和试验操作规程、质量检查评定、计量支付、设计变更、事故处理等操作管理框图,并使图表上墙。
8.根据工期要求、技术标准、机械设备能力、材料供应、自然条件等进行综合分析,选择最佳施工方案,完善施工组织设计。
二、合理配置施工资源
合理配置施工资源是保证施工现场动态投入生产要达到最佳组合,完全阶段施工任务,获取较大经济效益的关键。
在施工过程中,人力、材料和机械需求量不断变化,在配置施工资源时应力求均衡。要根据进度计划编制人力、材料、机械进场计划;根据材料供应与使用情况决定材料储备量;根据主导机械配置与之能力相适应的附属机械;根据天气情况和实际进度对资源进场计划进行调整。做到人、机、料、法、环协调统一。
三、认真做好试验段
试验段施工之前要编制施工计划,明确施工方法、技术要求、试验检测内容以及达到的质量标准。施工中发现问题应及时调整,做好记录、分析、总结,为大面积施工提供理论和实践依据。
四、适时调整机械组合
1.根据进度计划、质量要求和机械的生产能力选择主导机械,并留有适当的余量。
2.全套机械的生产能力是由其中生产能力最小的机械决定的,因此,加强机械的统一调配,始终保持机械的最佳组合,提高机械的使用率。
3.要组织维护、抢修小组,备有关键配件,定期维护,随时随时排除故障,提高机械的完好率,确保工程正常进行。
五、切实做好防洪排水
1.施工前,要结合施工方案和施工图中的排水设计,制订防洪排水方案,做到永久性排水设施与临时性排水设施相结合。
2.路基路面施工要选择合适的位置和方式,始终保持纵横坡度和碾压的平整度,使雨水能迅速排走,防止边坡坍塌堵塞水沟。对排水困难或地质不良地段,应尽量避开雨季施工。
3.合理安排桥梁施工次序,主河槽基础应尽量在枯水季节施工,桥梁预制场应建在洪水位以上,汛期施工时,机械、材料、设备用过后尽快撤离现场,减少灾害损失。
4.下雨期间要经济上路巡查,及时疏通水沟,减少路基积水。要了解天气变化情况,采取应对措施,减小雨水对施工的不利影响。
六、重点治理质量通病
1.彻底处理软弱路基,确保路基整体稳定。路基不均匀沉降会导致路面开裂、路基失稳,危及行车安全。主要原因是路基未充分压实。2.认真处理路基与桥涵接头,防止桥头涵顶跳车。桥涵与路基施工往往不能同步进行,在路基与桥涵之间形成接头,若施工质量控制不好就会造成跳车,一般设置桥头搭板,铺设土工隔栅或土工布,改换填料等。
3.严格控制路线的线型与标高。随着公路修建等级的不断提高,施工中对路线线型与标高的要求也越来越严。纵横坡不适、平整度差等直接影响公路的外观质量和使用品质,影响服务对象的舒适度,影响施工企业的经济效益,故这些问题要从路基开始层层检查验收,达不到要求及时返工,谨防积重难返。
4.确保结构物的内在和外观质量。公路是暴露在野外的线形构造物,既要满足行车要求,又要与周围的景观相协调,满足行人的视觉要求,为此,要达到内在质量与外观质量的统一。满足结构物的内在质量,必须控制关键材料、关键工序、关键工艺;满足结构物的外观质量,必须做到工艺精细、线条分明、线型顺适、层次清晰。
七、加强进度控制
1.根据网络计划或进度管理曲线,查找实际进度与计划进度的差距,分析影响进度的原因。
2.调整滞后项目的施工方案,适当增加资源投入,科学安排施工顺序,采用多作业面的平行流水作业或立体交叉平等流水作业,加快施工进度。
3.合理压缩关键线路上的作业时间,尽量保证总工期实现,必要时倒排工期。
八、搞好成本管理
1.完善成本管理制度,使采购、库存、发放、使用等每一环节在制度在约束下进行。
2.根据施工定额对各分项工程进行成本控制,力求使人工、材料、机械控制在规定的范围内。
3.分项或分部工程完成后,要对照施工控制预算进行成本预测,对已经出现或可能出现的超支采取应对措施。
4.单位工程完成后,要及时进行成本核算,根据实际发生的工、料、机及管理费计算出该工程的实际成本,与施工控制预算比较,查找成本管理中的问题。
5.工程全部完成后,要结合施工控制预算、计量支付进行效益分析,总结经验教训。
九、做好施工保通
1.便道、便桥的通行能力和承载标准要与施工规模及机械通过量匹配。要加强养护,使便道、便桥始终处于完好状态。
2.地方道路作便道时,要与道路所有者签订使用维护协议,对承载能力低的桥涵进行加固。
3.边施工边通车的路段要设立安全标志,且由路政管理人员指挥交通,避免交通事故,减少堵车现象。
十、加强初期养护,配合交工验收
1.全面检查路基、路面、桥涵、构造物、交通安全设施,存在问题及时处理。
2.清理路基、路面上的施工废料;按路基标准横断面整修路肩、边坡;清理桥涵、构造物上的附着砂浆;修补路面及构造物的局部损坏;使公路线型顺适、整齐美观。
关键词:公路建设;路基施工;特点;质量
公路建设中,基础建设环节便是路基的建设,作为公路质量的基础保证其质量的好坏直接影响到了整个公路工程完工后的使用效果。路基从字面理解就是路面基础,作为基底同路面一同承载车辆的荷载作用。从实际生活中我们就能够了解到,路基若是不稳定、坚固,那么路面的稳定性就无法保障。路面的强度以及稳定性就取决于路基的性能稳定与否。路基坚实稳定,那么路面就不易出现变形或者是病害,在使用中舒适度较高,保证了交通安全和畅通,而且坚实的路基还能够延长路面的使用寿命。可以说,公路质量的好坏很大一部分由路基决定,因此对于路基质量予以重视,能够对整个工程都起到正确的推动作用。
1 施工特点
1.1 条件复杂,困难较大。首先公路穿行于各个地形以及环境,因此路基的建设就需要在各种地质条件以及地形下进行,施工环境较为复杂多变,虽然同其他工程相比在技术上更简便,但是受到环境条件影响,施工难度比较大。
1.2 工作量较大,资金投入较大。路基的敷设占到了整个公路工程量的一半以上,因此资金投入额度也相对较大,工期较长。
1.3 施工管理困难。首先大工程量的前提是大作业面,因而所需要的施工人员数量以及设备也相对较多,因此施工管理比较困难。
1.4 施工质量控制难。由于复杂的施工环境导致了其质量会受到多种因素影响,因而会出现设计变动,对于质量以及进度的控制都较为困难。
1.5 修复困难。一旦路基出现质量上的缺陷就很难修复,即便是能够修复,也会耗费大量的时间、人力、物力和财力,因而会对整体工程进度造成影响。
2 管理特点
路基施工不同于其他工程,因而在工程管理上也具有其独特之处。
2.1 路基施工由于其复杂性以及困难度在管理要求上也较高,因而施工管理成为了衡量施工单位经验、能力以及管理水平的标准之一。
2.2 合理的管理是对施工进度以及施工质量最有力的保障,能够有效的提高工程效益,通过有效的协调管理和统筹工作,对整个工程进行整体性把握。
2.3 由于施工环境的条件决定了施工中所使用的材料设备以及方法会出现差异,因而路基施工方式以及工艺上能够进行创新的空间很大。
2.4 路基施工的难度就决定了其工程质量是施工管理工作的重点内容。
2.5 施工人员的专业素质以及职业道德对于工程质量影响深远,这就需要对工程管理时选择优秀的施工队伍。
3 管理要点
3.1 对工程提前规划,对于公路的工程概况进行了解,根据实际路段状况对工程进行提前规划,并将施工方案尽可能的制定的较为详尽,对工作进行整体统筹,保证后期有效有序的开展。
3.2 对标准进行明确,以现有的规范化文件以及施工合同为基础,对施工标准予以明确,并保证实际操作也严格执行此标准。
3.3 对方法予以完善,对施工方法的完善,主要体现在对现场施工状况的知道上,通过制定专业的指导书,保证在工艺和方法上的合理性能够满足工程需要。
3.4 对资源合理配备,在工艺方法确定的基础上,配备足够的设备以及人员,并保证设备的质量以及人员的素质能够满足工程需要。
3.5 对责任予以明确,全责统一的分层管理模式是当代公路建设的新型管理模式,在施工中应当明确各级工作人员的工作职责,对工程质量层层把关。
3.6 将工作进行落实,施工中主要是紧抓制度落实、规划实施,应当及时的对规划、方案以及制度继续拧检查和总结,通过改进进行提高,保证检验工作的有效性,用以及时的发现问题保证工程质量。
4 路基施工的要点
4.1 规范施工
在施工中各工序、各环节按确定的方法和规定的标准严格进行规范施工,确实保证质量。要作到有无监督一个样、白天夜间一个样、特殊情况与正常情况一个样。
4.2 平行填筑
各层填土均与设计线平行,可以使路基施工层次分明、提高承载力、线形美观,施工中应加强规划和管理,保证实现路基填筑平行设计线施工。
4.3 控制重点
对路基中存在质量通病、对质量影响较大的部位进行重点控制,如桥涵头填土、软弱地基处理、帮宽路基、低填浅挖段、特殊路段、高填方路基等,应完善作业指导书,明确责任人,配备合理的设备,确保施工质量。
4.4 突出治水
水是影响路基强度和稳定性的关键因素,在路基施工中必须作好治水工作,防止水害。治水包含:控制路基填筑材料含水量、雨季施工作好各项排水、地表水的排除和截流、路基边坡的防护和排水、地下水排除和水位降低等都要使用合理的方法、进行妥善处置。
5 路基施工的几点探讨
5.1 关于帮宽路基施工
帮宽路基施工关键在于台阶开挖、接逢压实和排水。挖台阶的宽度要得当,保证能够使用大型机械进行压实;台阶的侧壁不宜垂直,应略有倾斜,使得压路机能够靠近边缘进行压实,保证接逢处密实。旧路边缘应设拦水埂,防止雨水等浸入接逢,同时接逢处填土应略高一些,便于排水。
5.2 关于桥涵头填土
桥涵头填筑要注意“留、清、填、压、料、法”六个方面。留就是预留,路基施工时在桥涵头留有足够的作业面,便于桥涵头填筑时进行机械作业。清就是清理,桥涵头填土之前要认真清除桥涵施工中留下的淤泥、杂物和地表上的不适宜材料,清除必须认真彻底。填就是填筑,要严格按照规定的厚度进行分层填筑。压就是压实,认真控制压实质量,边角等部位可以采用小型机械。桥涵头填土的压实度应比同等路基的压实度有所提高。料就是材料,选择适宜的材料填筑桥涵头,也是减小沉降的重要所在,应尽可能使用透水性好、易密实、强度高的填筑材料。法就是方法和工艺,桥涵头施工可以采用一些特殊的工艺和方法,如先填筑土方后进行桥台盖梁施工、进行预压、延长沉降时间等。
5.3 关于挂线施工
为了保证路基分层填土不超过规定厚度,一般采用挂线进行控制,挂线分边线和中线。中线在车辆卸土、推土机和其他机械作业时容易破坏而起不到作用,可以采用左右两幅交错施工解决这一问题。
左右两幅交错施工即以中线为界把路基分成两幅,先进行一幅施工,这样挂线不易破坏。施工一段后,再以此为参照进行另一幅施工。两幅交错进行,可以比较好地控制填土厚度。
6 结束语
从路基重要性看,应加强其施工管理;在路基施工工艺上,它有着发展提高的空间。因此要以满足业主要求、提高质量为宗旨,管理人员重视,全员参与,采用科学方法,实行系统管理,进行全过程控制,作到持续改进,使路基施工质量不断提高。
参考文献
[1]阎涛.浅析路基施工各阶段的质量控制[J].中国新技术新产品,2009(4).
【关键词】塌陷区;铁路:桥涵;加固
中图分类号:X731文献标识码: A 文章编号:
矿区铁路,尤其是平原地区煤矿的铁路专用线,经常不可避免地要穿过煤矿开采区,而煤矿采空后对地面的最大影响就是地表塌陷。轻者大量农田地面下陷,地下水上升形成湖泊,重者地面房屋破坏,村庄被迫搬迁。而处在塌陷区铁路专用线上的铁路桥涵也不可避免地遭到破坏。
淮矿铁运公司铁路正线全长165.6Km,承担着淮南潘谢矿区70%以上的煤炭运输任务,2011年外运煤炭达到了4350多万吨,且逐年有5%增加。而处于采煤塌陷区的铁路线路就达19.8Km,占全线12%,每年对塌陷区铁路维护治理费用多达1000多万元,其中铁路桥涵治理维护费用所占比重约30%左右。
在对淮南煤矿塌陷区铁路桥涵的长期维护过程中,探索出了一些成功经验,现加以整理,借以提高今后此类问题的解决能力。
一、 塌陷区铁路桥涵破坏形式
在平原地区的矿区,由于地下煤层埋藏较深,煤炭开采后地面塌陷区形成是一个渐变的过程,对铁路专用线的影响也是渐变的,不存在突变。
一般桥涵受到破坏作用时的表现形式有:
1、铁路桥涵受到破坏时,整体出现倾斜,并且在纵向与横向同时出现倾斜,并表现出一定的倾斜度。随着塌陷程度的加剧,桥体还会出现一定的位移。
2、桥涵出入口的翼墙出现开裂,扭曲变形,失去作用。
3、为了维持一定的轨面标高不变,随着地面的塌陷,铁路路基需要不断补充回填,从而引起桥涵的宽度或高度不足,需要进行加宽或加高处理。
二、铁路桥涵的加固
结合实际情况,提出经济合理的加固方案,既保证加固过程中铁路行车安全,又使铁路桥涵正常使用功能得到满足。
淮南矿区淝大河铁路桥处于采煤塌陷区内,铁路两侧为地面塌陷后形成的湖泊。现该桥桥体上方填筑的矸石路基约4.7m厚,且路堤边坡已达到桥边护栏顶面。经煤矿生产单位开采沉陷预计,该桥在2012年3月至6月期间还将经历一次开采沉陷过程,预计最大下沉量1.161m。为解决2012年至2014年采煤沉陷对该桥的影响,维持轨面标高,计划在原桥桥体上新建一层钢筋混凝土框架桥(其中该桥在2007年完成第一次加宽加固处理)。新钢筋混凝土框架桥高4.5m,宽4.9m,跨度均为6.9m。沿桥跨方向布置3排箱型框架,沿桥宽方向布置4排箱型框架,每个框架纵横间距均为250mm, 作为沉降缝使用。
1、桥涵整体加高施工方案、步骤:
(1)安装钢管立柱
人工挖孔前,先对煤矸石路基进行注浆,使之密实有一定强度,然后进行人工挖孔。孔内护壁采用内径1米,单节长度1米的钢板套筒。钢管立柱采用外径400mm,壁厚10mm的普通无缝钢管。钢管通过柱脚板加化学锚栓锚固在原桥面混凝土结构上,钢管安装完成后,回填钢管外侧孔至密实,钢管内部可灌注素混凝土,以增加钢管立柱整体稳定性。
(2)路基边坡支护
铁路路堤两侧施做高度为4.7m的挡土墙,挡墙内边距轨道中心线分别为6.5m和4.9m。挡墙由20a槽钢作为立柱,间距1m,每根立柱外侧加设斜撑,沿柱高度方向每隔1m设置槽钢横梁,立柱间铺装花纹钢板,立柱柱脚和斜撑脚通过化学锚栓固定于原桥面混凝土上。这样形成钢结构挡墙路基支护结构。施工时根据设计放样线清理挡墙外侧多余矸石路基,鉴于路基有4.7m高,为安全施工,可采用分层、分段开挖路基,开挖后立即安装钢结构挡墙支护路基。
(3)两侧新钢筋混凝土框架结构施工
在清理完毕后的原桥面上破除原铺装层及护栏,凿毛原桥面进行桥面植筋处理,相当于设置抗剪键。钢筋混凝土框架结构施工严格按照铁路桥涵施工规范进行,本次工程为塌陷区桥涵治理工程,具有一定特殊性,施工过程中需要加强质量控制。
(4)线路架空施工
线路架空施工必须在两侧箱体混凝土强度达到100%后、桥体下沉进入稳定期、桥体下沉量达到线路架空所必须的高度的情况下进行。线路架空施工为整个工程重中之重。
线路架空施工思路:先将枕木由原来的混凝土枕更换为木枕,间距由现有0.6m调整为0.5m,扣轨采用单根长度25m的 P43钢轨,组合方式为3-5-3(线路外侧采用两组“二扣一”,线路内侧采用一组“三扣二”),用Ф25的“U”型螺栓和80×8扁铁(同扣轨长度)将轨束夹紧,并与木枕相连;横梁采用I45b,单根长度18m,间距0.5m布置在纵梁上;纵梁2根,均用双拼I45b铺设,置于线路两侧钢管立柱上方。纵梁、横梁和扣轨用Ф25的“U”型螺栓和钢扣板联成整体,横梁下设枕木垛支撑。纵梁下设钢管立柱,钢管立柱通过柱脚板锚固在原桥混凝土结构上。
(线路架空体系立面示意图)
(5)横向挡墙支护施工
线路架空施工完成后,开始清理线下路基填料,在清理到桥头两端时可分层清理,边清理边自上而下安装横向钢结构挡墙。挡墙材料选用20b工字钢,单根18m(12m+6m焊接)。每根工字钢的两部分分别从桥两侧穿入,接头处翼缘板焊接,腹板栓结,接头隔一设一。在挡墙两侧接头处各设一道竖向槽钢进行加强,每根槽钢设置两道斜撑。
(6) 线下中间新钢筋混凝土框架结构施工
中间箱体施工和两侧箱体施工一样,必须确保行车安全和人身安全,严把施工质量,来车时,线路下方施工人员全部停止施工撤离现场。混凝土达到强度后施工桥面铺装层。
(7)中间新箱体顶面上道碴。
(8)拆除架空体系、整道。
等待中间箱体混凝土达到100%强度后方可进行线路架空体系拆除工作。
(9)两侧箱体顶面铺装层、栏杆施工。
(10)竣工验收。
三、 结束语
该桥涵处于塌陷区内,为既有线施工,而且是在不中断铁路行车的情况下进行,保证铁路行车安全是重中之重。特别是在线路架空以后,现场需成立24小时安全检查小组,每趟车通行前后必须对线路架空体系及线路几何尺寸进行检查,发现问题立即处理,现场必须满足列车放行条件。
桥涵的加固在煤矿塌陷区铁路治理中占有重要的地位,加固的好坏直接影响着煤矿铁路专用线的运输安全和运营成本。通过对淮南矿区塌陷区铁路专用线桥涵的加固治理,说明只要采取了合理的方法步骤,就能够取得良好的效果。塌陷区铁路桥涵采用整体加高加固的方案已成功运用在淮南矿区铁路专用线桥涵维护加固治理中。
参考文献:
[1]中国矿业大学.淝大河铁路桥2012年维护加固工程施工图
[2]铁路路基支挡结构设计规范.TB10025-2006.
[3]铁路桥涵施工质量验收标准.TB10415-2003.