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公路橋梁施工管理的涵蓋面較廣,包括工程的施工進度管理與工程質量管理,其中安全管理也是工程管理中一項重要工作。我國一直堅持貫徹“安全第一,預防為主”的準則進行生產作業,所以,安全問題不容小覷,在施工中一旦馬虎大意,一旦出現問題,損失是無法估量和彌補的。因此,在安全生產進行有效管理的前提下,使得施工質量與工程進度都得到保證,是目前有關部門與公路橋梁建設企業都聚焦的重點問題。因此,筆者在重點施工管理方面提出以下幾點建議:
1 設立健全的作業人員安全管理辦法
根據以往安全事故的經驗教訓,大部分施工單位已經建立了一整套安全管理體系,并在安全管理崗位設有專員進行管控。在所有硬性規定都嚴格執行的同時,在工程施工環節中,部分作業人員會由于外界干擾因素及本身心里素質等等問題而滋生不安全心理此類的情緒。自身的心理素質也包括內心的承受能力,外界的干擾因素包括社會趨勢、周遭環境的影響與現場管理辦法等等,一旦工作在生產一線的工作者在作業時心理發生波動,產生負面情緒,就提高了安全事故發生的幾率。通過科學手法對工作人員心理問題及情緒波動進行分析,健全施工現場的環境設施,科學化進行施工管理,如此一來可以很大程度上避免或減少操作失誤以及違規操作以達到安全生產的目的,降低安全事故發生率。所以,全方位分析與消除工作人員的負面情緒尤為重要。這項工作需要底層的管理人員在平時工作中細致觀察,滲透到工人的核心了解調查,最短時間內發現其內心波動,進而達到減少因情緒致使的問題與安全事故。
在調節工人心理素質與降低安全風險方面,可以通過以下兩點:
1.1 科學安排作息時間
很多施工單位為了追趕施工進度而致使工人高強度作業,為了避免生產工人過度疲勞,超負荷工作,就應當科學的安排他們的作息時間。通常使用的有效休息方法為換崗制,在高強度的生產作業后要確保工人有充足的休息時間,緩解生理疲勞的同時也可以舒緩內心的緊張情緒,也可以策劃一些健康的娛樂活動,帶動施工人員的正面情緒,使得身心可以健康發展。
1.2 對工人進行培訓
定期對現場工人進行安全知識培訓,并傳遞安全生產的重要性。也要通過培訓提升工人的專業技術水平,熟練操作現場各種機械設備,提高技能的同時也增強了工人的自信心,也一定程度上減少了事故發生的概率,并且提高了生產的質量和效率。
2 公路橋梁施工的質量管理
2.1 材料采購的控制
優質的工程是以優質的原材料為基礎的,原材料的合格與否是影響整體工程質量的最關鍵因素。材料的采購需要專業的采購人員多走多看,選擇正規生產廠家,在價格合理的基礎上選擇最為優質的施工材料。大型的路橋施工項目為了確保供應商的資質與材料質量,應該執行準入制與全面招標制。眾所周知材料成本的支出是整體工程成本中支出最大的一項,因此部分企業為了節省成本在選購材料方面只看價格,不重視質量,造成項目整體施工質量不合格,驗收不過關進行返工,因小失大。在材料進場時也要進行二次檢驗,檢驗數量與質量,將材料抽檢送至試驗室進行檢驗,兩者均合格方可入場,從根本上杜絕低劣的材料流入到施工中。
2.2 實行施工質量獎懲辦法
不同的施工隊有不同的薪酬支付方法,有部分的施工企業是按照工作量支付生產工人薪酬的,這就容易導致工人為了趕作業量而忽略了工程質量。橋梁比公路更嚴重的是一厘米的誤差就可能造成整座橋梁的坍塌,所以施工質量更不容忽視。為了從主觀意識上使施工人員認識到質量的重要性,可以實行施工質量獎懲辦法,對于生產質量優異的,予以加薪獎勵,對于生產質量不符合要求的人員,采取扣減工資的辦法,以此激勵施工人員從主觀意識上發揮自身最高水平,提高工作質量,以達到確保工程質量的目的。
2.3 崗位責任制,謹防施工中的腐敗問題
在以往由于施工質量問題而引發的路橋事故中不乏由于施工環節中的,疏于監管,處罰力度不大等因素導致施工質量不過關,針對這一現象,需要將崗位責任制更細化,細致到個人。將責任制層層落實,杜絕施工中出現腐敗情況。對于情節嚴重的違規行為,應當加大處罰力度,甚至移送司法機關,顯現監管部門的力度,使每位在崗人員都清楚認識自身肩負的責任,遠離。
2.4 建立路橋工程質量評定標準
以交通部頒發的相關規定為范本,建立路橋工程相關的質量評定標準。把每個需要檢查的環節,環節包含的內容落實到條條框框,使得質量檢驗有理可循,有據可依。
3 公路橋梁工程施工進度的管理
路橋工程的施工進度管理是指對該項目施工階段的各個環節的工作內容、每個環節持續的時間以及各個環節的銜接進行系統的編制,而后的施工便按照之前制定的進度計劃進行。在進度管理實施的過程中要及時檢查各個環節是否依照計劃進行,對于與原定進度出現偏差時,要調查原因進行補救,或者修調原定計劃直到工程竣工,投入使用,施工進度的控制務必要同其他控制過程緊密銜接。進度管理的工作內容主要包括:對導致進度計劃發生偏差的因素進行影響,如果發生的偏差不可改變時,必須要得到利害關系人的同意認可;追蹤每天的實際完成量,而后與進度計劃進行對比,了解實際完成進度與預定計劃是否相符,當實際與計劃出現不符時,對進度進行管控。
4 確保施工環境的條件
4.1 路橋工程施工現場的照明設備、周圍的環境問題、配備的色彩識別標志是影響施工安全的重要因素。這就需要施工單位要按照施工現場不同的環境來配備符合環境的設備和標志,確保顏色醒目。例如我們常用的紅色的警告牌、綠色的安全網、紅白相間的欄桿等,這些都是可以很好預防事故發生的標志。
4.2 根據有關研究顯示,當所處環境的溫度瀕臨三十七點五攝氏度時,人體內部的熱量就無法通過皮膚表皮揮發,人就會因此而產生不適,例如頭昏腦漲、反應遲緩、手腳不聽大腦支配等。在高溫環境下作業也容易致使工作人員由于體內缺水而虛脫癱軟,這也極易導致安全事故的發生。相反的,在寒冷的條件下進行生產作業,人體內的熱量大量流失,身體顫栗,手腳冰冷而無法靈活運用時,也極易引發安全事故。
5 結束語
科學的發展與創新是目前公路橋梁建設的整體目標,要全方位的對施工環境進行有效的管理需要從安全、質量、進度及環境等多方面考慮。需要施工中每個環節的工作人員具備強烈的責任感,具備一定的職業素養與專業技能來保證公路橋梁的優質建造。公路和橋梁是我們出行必備的交通需要,也牽動著我國經濟發展的命脈,隨著科技的創新與科學的發展,未來路橋工程施工管理還有很長一段路要走,要不斷探索,挖掘潛在的問題,使我國未來的路橋發展更具輝煌。
參考文獻
[1]張廣敏.淺談高速公路施工中的工程質量管理及監督的幾點思考[J].科技信息,2008,(27).
關鍵詞:橋梁施工;先簡支后連續梁;質量控制
隨著我國的高等級公路的快速發展,對連接高速公路的橋梁的質量要求也相應提升,橋梁施工技術也極為關鍵。目前的現狀是:對于小跨徑的高等級公路橋梁多采用裝配式鋼筋混凝土板梁的形式,中等跨徑的橋梁則采用裝配式預應力混凝土T(箱)梁的形式,對于大跨徑預應力混凝土連續梁橋,目前的施工方法主要采用平衡懸臂澆筑法或拼裝法。但由于現澆連續梁的施工復雜繁瑣、費工費時,人們~直希望將簡支梁的批量預制生產和連續梁的優越性能結合起來,實現用粱或板批量預制生產的方式來加快連續梁的建設這是我們常說的“先簡支后連續施工”方法。
一、工程概況
某橋位處工程地質:表層為碎石土和漂石,層厚 1~2m,其下為全風化及強風化花崗巖。橋位處縱斷線位較高,路線與水流方向交角較小,本橋上跨,為減小橋墩阻水面積,橋墩采用獨柱式墩,且左、右幅橋墩連線方向與水流方向基本一致, 上部配孔采用 2-(5×30)m 預應力混凝土簡支轉連續箱梁,交角90°,橋梁全長307m。橋臺為肋板臺,墩、臺均為擴大基礎。
二、簡支轉連續箱梁的計算
內力計算采用有限元的方法,按照空間實用理論簡化為平面桿系,按照平面桿系對梁體沿縱向劃分單元,采用橋梁博士計算軟件進行計算,跨中荷載橫向分布系數分別采用剛接梁法、支點采用杠桿法計算,橋面板計算按單向板和懸臂板計算。10cm 現澆 C40整體化混凝土中8cm計入受力、2cm為整平層不計受力。 根據箱梁橫斷面布置和箱梁典型橫斷面(如圖1),將橋梁按照空間實用理論簡化為平面桿系,將箱梁結構單元離散。主梁計算按不同施工階段采用不同計算圖式。成橋后,上部采用五孔一聯(L=5×30m)。橋梁橫向分布系數計算采用剛接梁法, 分別計算中梁、邊梁的縱向內力。
三、構造措施
簡支轉連續箱梁施工采用工廠預制,吊裝就位后,現澆濕接縫和接頭,張拉頂板預應力,拆除臨時支座,形成5孔一聯連續箱梁。為減輕安裝重量和增加橫向整體性,在各箱之間設置橫向濕接縫,每聯端部橫梁部分與箱梁同時預制,各墩頂橫梁現澆。
為滿足錨具布置的需要, 箱梁端部在箱內側加厚, 腹板內預應力鋼束除豎彎外,在主梁加厚段尚有平彎。與此相應的錨固面在三個方向傾斜,使預應力鋼束張拉時垂直于錨固端面。為了擴散應力,預應力錨具在梁端布置力求均勻。
由于本設計為部分預應力構件,故跨中底板下層鋼筋和支點處頂板上層鋼筋根據承載能力極限狀態計算設置。
鋼絞線彎折處采用圓曲線過渡,管道必須圓順,預制箱梁定位鋼筋在曲線部分以間隔 50cm、直線段間隔為100cm設置一組,頂板負彎矩鋼束的定位鋼筋每隔100cm設置一組。
箱梁頂板負彎矩鋼束的鋼波紋扁管應在預制箱梁時預埋,在箱梁安裝好后,澆注連續接頭段前應將對應的扁管連接好。
預制箱梁簡支安裝時的臨時支座,可采用硫磺砂漿制成,硫磺砂漿內埋入電熱絲,采用電熱法解除臨時支座。
四、施工工藝流程
首先在預制場預制箱梁,待混凝土強度達到設計強度的100%后,張拉正彎矩區預應力鋼束,壓漿并及時清理箱梁底板通氣孔。在橋墩頂預定位置設置臨時支座并安裝好永久支座,逐孔安裝箱梁,使箱梁置于臨時支座上,此時為簡支結構狀態,之后連接橋面鋼筋與橫梁鋼筋,連接接頭段鋼筋,設置接頭鋼束波紋管并穿束。在日溫最低時(不高于+20℃且各現澆段的澆筑氣溫應基本相同,溫差應控制在5℃以內)澆注連續接頭、中橫梁及兩側與頂板鋼束同長范圍內的橋
面整體化混凝土。達到設計強度的100%時,張拉頂板鋼束并壓漿。接頭完成后, 由跨中向支點澆注剩余部分的橋面整體化混凝土澆注完成后, 拆除一聯內的臨時支座,完成體系轉換。拆除臨時支座時應特別注意嚴防高溫影響橡膠支座質量。 噴灑防水層、安裝伸縮裝置、進行橋面系施工。
五、施工工藝要求
張拉預制底座應堅固、無沉陷,并考慮利于排水,防止由于排水不暢造成地基下沉。底座的反拱度值應參照設計文件所提供的反拱度值(為理論計算值, 為建議值)、結合實際施工和生產性試制梁的張拉情況確定。反拱度應做成拋物線。鋼模板的面板變形不應超過1.5mm。模板撓度:外模不應超過模板兩支點距離 1/400、內模不應超過兩支點距離 1/250。鋼筋接頭當鋼筋直徑≥12mm 時, 采用焊接;當鋼筋直徑
箱梁混凝土的配合比,應以質量比計并應通過設計和試配選定。配制的混凝土拌和物應滿足和易性、凝結速度等施工技術條件,制成的混凝土應符合強度、 耐久性等質量要求,提高混凝土的和易性不宜采用加大含砂率和水泥的方法,混凝土強度亦不宜配制過高。混凝土拌和物的坍落度應根據施工條件確定,箱梁預制宜選用 70mm 左右。混凝土的水灰比應控制在0.35~0.45之間,水泥用量最小不得小于360kg/m3,最大不宜大于 500kg/m3。
混凝土應在試配時做靜抗壓彈性模量試驗,以滿足對混凝土靜抗壓彈性模量的要求。
對鋼筋、預埋件、波紋管、混凝土保護層厚度(墊塊)及模板滿足設計要求后,才能澆筑混凝土,澆筑前必須清除模板中雜物。在澆筑時,應檢查混凝土的均勻性和坍落度。
混凝土可采用底板、腹板、頂板全斷面由梁一端向另一端斜向循序漸進的方法進行,澆筑完一段底板后需扣牢底板頂模板;或用先澆底板和 2/3 高度的腹板,再澆筑剩余腹板、頂板,若腹板處先后澆筑的時差超過混凝土的初凝時間, 應按施工縫處理。
箱梁腹板與底板及頂板連接處的承托、預應力鋼材錨固鋼筋密集部位, 應特別注意振搗。
箱梁混凝土應以多個小功率附著式振搗器振搗為主,局部不易振實處以插入式振搗器輔助振搗,以確保混凝土振搗密實。附著式振搗器布置要均勻, 間隔距離不得超過有效半徑的兩倍;插入式振搗器應避免觸及預應力管道。
混凝土的澆筑應連續進行。混凝土密實的標志是混凝土停止下沉、不再冒出氣泡、 頂板表面呈現平坦、泛漿。混凝土強度建議達到設計強度的80%。預制箱梁及濕接縫鋼筋構件均現場綁扎或焊接,尤其是箱梁頂板橫向連接鋼筋,要牢固定位。鋼絞線和錨具(見圖 2)質量必須得到可靠保證,張拉用千斤頂在使用前應全面進行校定。
箱梁上拱度的觀測: 預制箱梁張拉完畢后應注意觀測跨中 1d、3d、7d、14d、 30d、60d、90d的上拱值并作好記錄(要考慮底座支點的沉降),繪出其變化曲線并注意與理論計算值比較,正負差異控制不超過20%。
預應力張拉完畢后應及時灌漿。壓漿前,須將孔道清洗潔凈、濕潤,如有積水應用吹風機排除。
箱梁吊裝前的準備工作:在墩臺蓋梁上標注永久性支座、臨時性支座及箱梁腹板邊緣位置;檢查箱梁預埋件位置;校正濕接縫位置處橫梁鋼筋位置;鑿除處理層、混凝土表面的水泥砂漿和松弱層;安裝好臨時支座及永久性支座,臨時支座采用硫磺砂漿應試驗配合比。箱梁吊裝采用跨墩龍門架捆綁式吊裝。
頂板鋼束張拉施工:主梁接頭混凝土達到規定的強度值后,方可張拉頂板連續束。頂板鋼束張拉完成后,校正槽口普通鋼筋,采用相同直徑鋼筋電焊連接。
預制箱梁應保證支座預埋鋼板的位置、高度正確。防撞護欄和伸縮裝置的錨固鋼筋應預先埋入,并注意預留泄水管的位置。至此預應力混凝土簡支轉連續箱梁上部構造的主要施工工藝基本完成。
通過現場梁預制的實踐,值得注意的有幾點:提高模板的制作精度和模板的大塊,減少模板分解和分塊;應用新材料,提高混凝土的和易性、穩定性,以保證混凝土配合比的穩定性;提高混凝土的養護水平。
參考文獻:
[1] 何林興 (編譯) .預應力混凝土構件由簡支變連續的新技術,國外公路,1995,85(1)
[ 關鍵詞] 工程質量;混凝土; 建材;橋梁建設
中圖分類號: TU528 文獻標識碼: A 文章編號:
0前言
1886年美國工程師PHJackson和德國的CEWDoehring先后把預應力技術應用到混凝土結構,但由于鋼筋的應力松弛、混凝土的收縮及徐變很快就將所施加的低預拉應力損失掉。直到 1928年法國的Ea geneFreyssinet首次將高強度鋼絲應用于預應力混凝土,才取得成功,并在 20世紀 40年代后得到廣泛應用與發展。我國在 20世紀 50年代開始試驗研究預應力混凝土結構。最初試用于預應力混凝土軌枕,之后于1956年在隴海線成功建成一座 28×23. 8m跨新沂河的預應力混凝土鐵路梁橋; 1957年京周公路上也修建了一座跨徑為 20m的裝配式后張預應力混凝土簡支梁橋。此后預應力混凝土結構在我國橋梁建設中的應用發展迅速.目前,預應力技術在我國已廣泛應用。
1 在公路橋梁預應力施工中的一些問題以及措施
1 . 1公路橋梁預應力的預應力筋的定位
預應力筋的數量是必須按照設計的要求鋪設的。一定要確保位置精準, 鋪設面一定要順、平、直。相互之間不交織、不扭絞,張拉端設置時,一定要確保預應力筋與錨板之間成90度的垂直角;對于承壓板在其安裝好后,需要加強其的牢固性 ( 確保固定,以免造成在使用過程中出現一些不必要的意外與麻煩) 。 在混凝土方面, 要注意杜絕混凝土在澆筑時的移位。當預應力筋的位置有一定的施工洞以及預留洞口時,預應力筋的位置要確保其不折、不斷、不纏繞準確做法應離預留洞口或施工洞口3 0 0 米距離位置再進行布置。
1 . 2 公路橋梁預應力施工之灌漿存在的問題。
后張預應力混凝土構成中, 預應力筋的腐蝕防護措施問題是經過壓力灌漿灌滿預應力筋預埋孔道和預應力筋間的間隙得以解決的。而在后張預應力筋在傾斜狀態下,多跨度曲折狀態時,水泥漿蒸發水后成構成水泥漿污垢存在的問題。因此灌漿在灌輸時的水平灌漿的質量會直接導致預應力筋的防腐蝕性、安全性能以及耐久性。在預應力橋梁施工中對預應力筋的灌漿、壓漿主要存在的質量問題:
( 1 )灌漿孔中的水泥漿沒有灌滿。 ·
( 2 )因為水泥漿在水分蒸發后會硬化并且會收縮,而在收縮后與灌漿孔道壁產生分離。
( 3 )水泥漿在硬化后自身的強度不滿足規范的要求 。
1 .3公路橋梁預應力施工之波紋管孔道漏漿與堵塞的原因及處理辦法
對于波紋管在現在科技發達的社會來說制作方面并不難 , 而且在施工方面便于使用,而對于預應力筋張拉時相互的摩擦力相對較小。因此較多的施工的預應力筋的孔道都由它制成。但就現在的波紋管制作用的鋼材質量都比較差,波紋管鋼材厚度也達不到預期的效果而且不該厚的厚該薄的不薄。且用這樣的鋼材制作出來的波紋管在強度方面還有剛度方面都達不到建設的需要。也正是這樣才造成波紋管在安裝和澆筑時容易變形、破損。而在砂漿漏人孔道后就會給預應力筋的穿插造成相當大的困難,還會增加預應力筋張拉時摩擦阻力。針對以上的處理方法:
( 1 ) 每個預應力筋都會有坐標根據這個曲線坐標在漏漿孔道堵塞的位置標注上,以這樣的辦法避開主筋的位置用沖擊鉆進行緩慢鉆孔,再進行波紋管的除垢。
( 2 )等預應力筋的拉張結束后用高高級混凝土進行堵孔。
2公路預應力橋梁施工之對橋梁預應力產生影響的因素
2. 1對橋梁預應力產生的影響之鋼材
我國是一個礦產資源日益缺乏的大國,人均水平低于世界水平。大部分礦產依賴進口,也正是這樣在建設預應力橋梁的時候應該更加慎重,不應只圖一時的低廉,來節省成本以造成不可彌補的問題;在鋼材方面選擇應遵照建設橋梁時橋梁本身對其的要求,以確保工程的質量。
2. 2對橋梁預應力產生因素之混凝土
混凝土在橋梁建設中也是必不可少的主要建材,由于現在對混凝土的建設的需求越來越重要。20 世紀80 年代, 一些發達國家為了達到自己建設的需要, 基于原來混凝土的耐久性提出并研究出了一種全新的混凝土: “ 高性能混凝土” 。 它的最主要的特點就是耐久性得以提高; 這種新型的混凝土使用壽命延至到了 1 0 0年以上 。而我國在各種工程上使用的混凝土還是以老型的混凝土為主要的建設材料。這也致使我國的橋梁使用壽命遠遠低于世界水平。也正是這樣在混凝土使用方面應該得到重視,以加強我國在橋梁建設。
3公路橋梁預應力在施工時的防護措施。
( 1 )前文已說過鋼材是建筑工程里必不可少的建材, 在選好鋼材后最主要的是在預應力橋梁在施工下料時,一定要保證全面檢查鋼材的質量;在檢查時如有發現材料局部有問題或不符合規定一定要更換。
( 2 )對于預應力筋在穿人道孔后, 切記將錨板夾持段以及外端的銹漬和污物處理干凈,以此避免鋼絞線張拉錨板時夾片齒造成堵塞,從而引起鋼絞線的滑落。
( 3 )在焊接鋼材的時候,切記禁止使用預應力筋作為接地線,且在預應力筋的旁邊進行燒割或焊接時要注意不能使預應力筋受太高的溫度、焊接的火花或接地電流的影響。
4 公路橋梁預應力施工之橋梁的后期養護及檢查
4 . 1 預應力橋梁建成后,總會出現一些常見的問題,這就需要橋梁的養護與維修
在我國對于橋梁的維修與保養的意識與認識都不足,加上資金的不足,養護與維修的現在狀態就是 “ 養路不養橋 “ 。而目前我國的橋梁養護工作主要是在建立技術檔案、清掃路面、疏通水管、維修損壞的欄桿等。而檢查的方式也主要是人的主觀眼睛觀測。在橋梁養護檢測的費用又遠遠低于道路上的養護。為此提出如下幾條建議:
( 1 ) 確實加強公路橋梁養護檢測管理, 要做到 “預防為主, 防止結合” 的方法。 而對于橋梁的檢測技術方面的問題, 要加大對技術人員的培養與培訓, 保證檢測隊伍的技術能力。真正做到對橋梁的養護與檢測。
( 2 )對新橋的檢收工作。特別是在施工的現場對其的檢測是必要的,也是嚴格與謹慎的,在橋的竣工期時切記要對一些項目加強檢測。比如 :混凝土的的強弱、墩臺的設計高及橋梁的固有結構等。且作為技術檔案存入竣工檔案里,這樣做的目的只有一個就是作為以后對橋梁的養護以及檢查提供有效、可靠的依據。
5結束語
關鍵詞:鐵路橋梁,路基施工,壓實技術
一、鐵路橋梁路基壓實技術應用問題和作用
鐵路橋梁路基施工過程中,經常使用到壓實技術,該技術應用的必要性,主要體現在路基變形問題亟需采用一種行之有效的方法進行防治,而壓實技術在解決該問題方面,可以起到一定的成效:
(一)路基變形問題亟待解決
路基的變形問題表現為:首先是鐵路行車的過程中,通過軌道將荷載動力傳遞到路基上,基床內的填料經常性受壓,會產生累計塑性變形;其次是行車動荷載作用路基,引起彈性變形,如果軌面的彈性變形過大,則列車不能夠高速行駛,甚至會破壞基床表層的結構,降低高速行駛的舒適性和安全性;再次是路基上部荷載和自重的共同作用,散體介質會出現工后沉降,超過沉降限度后,勢必破壞軌道結構和路基面的排水,削弱地基的強度和剛度。以上的路基變形問題亟待解決,而下文提到壓實技術可以有效解決這個問題。
(二)壓實技術的重要作用
鐵路橋梁路基采用壓實技術,可以提高土基的強度和減少土基的塑性變形。路基壓實之后,土體的透水性會得以降低,有效改善土體的工程性質。如果壓實不均勻,會導致相同材料的路基出現不同的物理力學指標,影響道路的結構壽命,誘發各種各樣的鐵路病害問題,因此壓實技術有必要進一步提高,以合理控制鐵路橋梁路基結構的穩定性和耐久性。控制路基的壓實度,并檢驗壓實工作的有效限度,控制不均勻壓實度的最小壓實標準,以及控制壓實的含水量和碾壓方法等,都是鐵路橋梁路基壓實技術需要關注的內容。關于壓實技術的應用,我們需要在綜合鐵路橋梁路基實際情況的基礎上,針對路基存在的具體問題,制定壓實技術的具體應用方法,以提高技術應用的針對性。
由此可以看出,鐵路橋梁路基的變形問題,利用壓實技術可以得到有效的解決。隨著鐵路事業的發展,鐵路橋梁路基施工要求越來越高,而傳統的路基施工技術,已經開始不能滿足施工需求,因此我們可以利用壓實技術,消除鐵路橋梁路基施工的各種病害因素,以提高路基結構的穩定性和持久性。
二、鐵路橋梁路基壓實技術的改善建議
鐵路橋梁路基壓實技術的應用具有一定的必要性,而合適的壓實技術,是提高碾壓效果和工作效率的重要手段。鐵路橋梁路基必須結合具體的施工要求,改善壓實的技術方法。
(一)路基填料的選擇
路基填料的選擇是鐵路橋梁路基壓實施工的基礎,即便碾壓符合規范要求,而且土體松鋪厚度適當,但土質不良的話,仍然很難達到壓實的標準。因此要試驗路基填料的質量,控制土體的質量和濕度,確保路基土強度和穩定性符合標準要求,并嚴格控制壓實的機械設備性能、壓實時間、壓實速度、土體厚度等,降低施工對路基填料的破壞。路基壓實需要對土質進行復核,一般比較實用硬度和濕度適中的粘性土,而對于接近飽和的粘性土,往往沒有良好的排水設施而無法將空隙中的水排除,無法有效達到沖擊壓實的效果,因此在選擇填料的時候,可以將粗顆粒的墊層鋪設在粘性土上面,以便在沖擊壓實的時候,將水含量高的粘性土擠壓出來,達到排水固結的作用。而粗粒土和細粒土也要結合地基系數,將相對密度作為控制的基本指標,其填料的基本壓實標準分為兩種情況,一種是填筑部位不會浸水,則細粒土和粘砂粉砂的壓實系數分別為0.83和0.81,浸水部分或者橋涵缺口的壓實系數分別為0.89和0.86。另外,碎石類土和塊石類等都是重要的填料,我們要結合工程的試驗,確定壓實系數、地基系數、相對密度等。
(二)控制填料的含水量
筆者認為可以根據鐵路橋梁施工現場氣候環境和填料的基本性質,對填料的含水量進行分析測量,并采用攤鋪表層灑水的方式,減少水分的流失,同時根據氣候環境的變化情況,確定混合料含水的散失量,這也是有效作業時間確定的關鍵所在。如果測定填料的含水量過高,要在備料場晾曬風干填料,在水分蒸發完畢之后,再對填料含水量進行重新檢測,直到含水量達標;如果測定填料的含水量太低,則要在備料場灑水悶料,并用機械設備攪拌均勻,同時做好防雨和防曬的措施。在使用填料的過程,要采取路基基床防水措施,為填料的使用提供相對干燥的環境,確保填料不會受到水的影響,日本的鐵路橋梁地基施工,通常采用水硬性配礦渣進行防雨設計,或者利用瀝青層防止雨水滲透到基床里面,這些防水的做法值得我們參考借鑒。
(三)路基壓實施工的技術措施
鐵路橋梁路基的壓實施工,要在做好施工準備工作的基礎上,進行現場的施工管理,采用相關的壓實施工技術措施,協調組織路基壓實工作的開展,從而全方位提高路基壓實施工的質量水平,為鐵路橋梁的路基施工奠定基礎條件。
(1)確定土質的最大干密度。在壓實施工之前,要確定土質的最大干密度,因為該數值直接影響施工質量的水平,而且鐵路橋梁路基沿線分布各種各樣的復雜土質,這些土質的分層情況和厚度不一,最大干密度自然存在很大的差別。我們在施工之前,需要根據土質的分布路段和類別,以及回填層的具體情況,確定最大干密度大小,如果土質變化幅度較小,則表示最大干密度變化幅度較小,這種情況通常不會造成工程質量比較大的影響。
(2)路基施工的試驗階段,需要制定路基基底、軟土地基、路基回填層、坑塘路段等的施工方案,通過施工檢驗確定不同土質的含水量、松鋪程度、碾壓次數、機械配套、作業流程時間等,并總結和研究試驗段,出臺切實可行的施工方案,確保方案在質量、成本、進度方案的可行,否則不能夠進行盲目大范圍施工。
(3)壓實系數控制技術,在鐵路橋梁路基壓實的時候,為防止強度指標和施工現場出現矛盾,在發現填料的含水量太高時,要通過增加碾壓的次數,提高壓實的系數。但壓實系數的達標并不能代表路基壓實的有效,除此之外還需要從強度和穩定性的角度,設置控制指標,而將壓實系數作為其中的一種輔助手段。
(4)采用合理的碾壓方式。路基碾壓很容易破壞粘性土的結構,甚至導致局部液化,因此需要采用合理的碾壓方式,一方面是檢測碾壓指標是否符合設計規范要求,碾壓三遍之后,確保檢測效果良好,就可以逐漸增加碾壓的次數。如果路基指標較差,則要至少碾壓七遍,而對于飽和性的粘性土,每次碾壓的次數為二至四遍,每次碾壓的間隔時間為6天,待到壓實土中的孔隙水完全消散后,再進行第二次碾壓。
三、結束語
綜上所述,鐵路橋梁路基的施工,要求采用壓路機碾壓地基土,提高地基土的強度和密實度,主要是因為鐵路橋梁路基在各種主客觀因素的影響下,容易產生變形,降低了鐵路行車的平穩性和安全性。鐵路橋梁路基采用壓實技術,土體的透水性會得以降低,有效改善土體的工程性質,可以提高土基的強度和減少土基的塑性變形。但鐵路橋梁路基必須結合具體的施工要求,改善壓實的技術方法,一方面是選擇路基填料和控制碾壓前控制填料含水量,另一方面是采取有效的路基壓實施工措施,防止列車重復荷載和軌道靜載作用產生的變形,為鐵路行車的平穩和安全創造有利條件。
參考文獻
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關鍵詞:混凝土橋梁;堿蝕;預防;方法
中圖分類號:U44 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)6-0161-01
1 混凝土橋梁堿蝕問題的分析
由于硅酸鈣是構成混凝土的重要成分,當和水相遇后容易有水化反應出現,逐漸分解為游離鈣、硅酸以及氫氧根。通常情況下,堿蝕產生的初期主要表現為水跡狀態,通過發展逐漸轉化為堿跡,最終構成堿蝕。在整個發展過程中,當結構存在裂縫現象時,會造成鋼筋產生銹脹現象,加快了結構構件失效的形成。通常在混凝土空隙內對水泥水解導致的氫氧化鈣液形成所充滿,存在較高的堿度。當環境屬于高堿度狀態時,鋼筋會有鈍化狀態形成。通過破壞作用,混凝土碳化作用及鹵離子中的氫氧化鐵會向氯進行轉化,導致自然界內出現常見的原電池腐蝕問題。導致堿蝕形成的主要原因是由于設計、施工及養護過程中存在的問題。在設計時,防水性能的效果不為顯著,導致漏水問題形成。在施工過程中,由于混凝土質量不合格、鋼筋保護層硬度不足以及振搗的不密實的問題都會導致堿蝕現象出現。在養護過程中,對結構的維修未能得到及時操作,逐漸加快了堿蝕的發展速度,進一步將結構的耐久性能降低,從而使得新建橋梁結構無法與設計使用年限相符。
2 混凝土橋梁堿蝕最常出現的位置
在橋梁工程中,最容易形成堿蝕的位置主要包括以下幾方面:邊梁挑檐位置;預制的邊梁、次邊梁和第三片梁的鉸縫及腹板位置;泄水孔周圍;其他預制梁的腹板和鉸縫位置;梁段和帽梁以及橋臺背墻等。
3 橋梁堿蝕病害產生的原因及處理方法
3.1 邊梁挑沿位置堿蝕病害產生的原因
由于未對防止雨水倒流裝置進行設置,邊梁上存在較多的人行道、分隔帶部位、欄桿和防撞欄。當有降雨出現之后,雨水會通過欄桿低氟,逐漸向梁邊流動。再通過雨水倒流,從而進入梁翼緣根部和腹板區域,引發邊梁形成水跡、堿跡甚至堿蝕病害。應采用防倒流裝置進行設置的方法,對雨水的倒流實施阻攔。
3.2 造成水向梁體浸入的原因
未能對橋面防水措施進行設置;防水設施未能向人行道位置伸入;不通暢的排水措施且人行道邊緣屬于橋面橫坡的坡腳;人行道處的防水層未能構成整體;與梁相比,人行道更容易有負彎矩裂縫出現。
3.3 其它預制梁的鉸縫和腹板處形成的堿蝕破壞
其產生原因是由于:未對橋面實施防水層的設置;T梁間的橫斷板存在不牢固的聯系;橋面混凝土及瀝青混凝土存在較小的厚度比及強度;鉸縫間村子啊薄弱的連接;橋面鋼筋設置的相對較少。而導致鉸縫損壞的重要因素則是超重車過橋時引發的橋面劇烈震動出現。
3.4 引發泄水孔周圍及附近出現堿蝕的原因
①泄水孔周邊的混凝土存在一定的不密實性,且防水層設置不合理。
②泄水管滿足相關規范要求,在橋面區域的每平方米進行一個300 mm2泄水孔的設置。
③在板下對立交橋及高速公路上的橋梁泄水管的掛設步驟進行省去,可對泄水管直接實施縱向或豎向排水管的方式向地面進行引入。
3.5 梁端和帽梁出現的堿蝕
端及帽梁出現堿蝕的原因主要是由于連續縫損壞造成的。
①現有工程未來對進度進行追趕,一般應在中小型橋梁中對預制梁進行應用,在荷載的作用下,導致連續縫破壞的另一主要原因則是由于預制梁的梁段轉角。
②造成連續縫破壞的另一原因則是熱脹冷縮。
上述裂縫形成的原因都是由于和其他部位的剛度進行對比,連續縫有相對較小的剛度存在。要求我們應合理解決連續縫存在的問題,只有實現連續縫與其他部位的剛度達到一致,才能從根本上解決裂縫病害的形成。在實際設計時,應采用現澆施工的方法,不設置連續縫,或采用先簡支后連續的方式,實現連續縫的剛度與其余部位剛度達到統一。
3.6 伸縮縫漏水是引發橋臺背墻堿蝕的關鍵
由于橋梁伸縮縫長期在大氣中暴露,存在極為惡劣的使用環境,使得橋梁結構容易有破壞出現,而對修補的部位進行查找時存在較大難度。在對橋梁伸縮縫進行設計及施工時,若有任何的不當或缺陷都會導致早期破壞形成,隨著車輛沖擊荷載的加劇,使得伸縮縫的使用壽命降低。現階段,最為適宜的伸縮縫是毛勒、仿毛勒伸縮縫。但是很縮量小于5 cm時,應和彈塑性伸縮裝置進行配合使用,能夠在一定時間按內對漏水問題得到解決。
4 新建橋梁的堿跡、堿蝕的處理方法
4.1 處理混凝土的堿跡問題
①運用干刷子進行刷除。
②在清洗時,應通過水和刷子實施操作。
③先運用高壓水槍或輕微噴灑進行處理后,再通過水清理的方式進行施工。
④對不與水相溶的堿跡物質進行清洗時,應采用系時候的弱酸進行操作,為了避免再次有堿跡病害形成,應運用較差滲透性的防水涂料對堿跡部位進行清洗。
4.2 表面處理
作為基礎性工作的關鍵,應對施工便面實施認真的處理。為了使施工效果達到長期且可靠,應采用以下方式對表面實施嚴格落實:對構件達到足夠清潔,滿足設計要求。采用噴灑或高壓水槍的方式對灰塵、松動砂漿、泛堿、油漆、浮漿以及油污等產生影響的雜質實施處理。當施工完成之后,將表面殘留的雜物通過鋼絲刷實施清除,最后通過清水對施工表面進行沖刷。
4.3 施工方法
在充分濕潤的構件表面運用刷子或噴槍對SP防水裝飾進行均勻涂刷,要求第一遍涂刷時應采用粗纖維刷子進行操作,促使表面孔洞形成完全彌合。在進行第二遍涂刷時,應采用噴槍或普通刷子進行操作。兩遍的涂刷之間應存在24 h的間隔時間。若被涂刷構件表面存在較粗紋理時,應在第一遍涂刷完成后的5~7 d之后即可對第二遍涂刷進行操作,進一步提升了SP涂料的遮蓋效果。
4.4 養護處理
當氣候狀況處于正常狀態下,對SP涂層的養護處理無法實施操作。當氣候具有干燥、炎熱氣候下,應對SP防水涂層及西寧小于48 h的養護處理。
5 結 語
總之,橋梁堿蝕病害作為一項工程常見病害,要求橋梁工程施工人員應將重點落實在設計、施工以及養護的工藝上,若能徹底對堿蝕病害得到消除,不僅能夠對橋梁維修部門的施工費用造成節約,而且還能進一步延長橋梁的使用壽命。
參考文獻:
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[2] 杜洪彥,邱富榮,林昌健.混凝土的腐蝕機理與新型防護方法[J].腐蝕科學與防護技術,2001,(3).
關鍵詞:橋梁鉆孔灌注樁施工工藝
前言:橋梁施工應包括選擇施工方法,進行必要的施工驗算,選擇或設計、制作施工機具設備,選購與運輸建筑材料,安排水、電、動力、生活設施以及施工計劃,組織與管理等方面的事務。設計制作施工過程中的臨時性結構對保證橋梁工程的安全施工和良好質量具有重要的意義,也是施工過程中必須考慮的重要問題。
1鉆孔灌注樁施工
1.1準備工作
施工平臺與施工平臺。護筒的作用是:固定樁位、導向鉆頭、隔離地面水、保護孔口地面及提高孔內水位,以增大對孔壁的靜水壓力,防止坍塌。護筒多采用鋼護筒和鋼筋混凝土護筒兩種。
1.2鉆孔施工
鉆孔樁的關鍵是鉆孔。鉆孔的主要方法主要可歸納為3類,即沖擊法、沖抓法和旋轉法。
1)泥漿護壁施工法。沖擊鉆孔,沖抓鉆孔和回轉鉆削成孔等均可采用泥漿護壁施工法。該施工法的過程是:平整場地泥漿制備埋設護筒鋪設工作平臺安裝鉆機并定位鉆進成孔清孔并檢查成孔質量下放鋼筋籠灌注水下混凝土拔出護筒檢查質量。
2)全套管施工法。全套管施工法的施工過程是:平場地、鋪設工作平臺、安裝鉆機、壓套管、鉆進成孔、安放鋼筋籠、放導管、澆注混凝土、拉拔套管、檢查成樁質量。全套管施工法的主要施工步驟除不需泥漿及清孔外,其它的與泥漿護壁法都類同。壓入套管的垂直度,取決于挖掘開始階段的5~6m深時的垂直度。因此應該隨使用水準儀及鉛垂校核其垂直度。
鉆孔樁水下混凝土的質量應符合:強度應不低于設計強度;樁身混凝土無斷層或夾層,鉆孔樁樁底不高于設計標高,樁底沉淀厚度不大于設計規定;樁頭鑿除預留部分無殘余松散層和薄弱混凝土層。
當混凝土上升到接近鋼筋籠下端時,應放慢澆筑速度,當鋼筋籠被埋入混凝土中有一定深度時,再提升導管,減少導管埋入深度,使導管下端高出鋼筋籠下端有相當距離時再按正常速度澆筑,可防止鋼筋籠上浮。
3)清孔。目的和方法:鉆孔至設計高程經檢查后,應即進行清孔。其目的在于使沉淀層盡可能減少,提高孔底承載力。澆筑水下混凝土前,允許沉渣厚度應符合設計要求,設計未規定時:端承樁不大于5cm;摩擦樁不大于10cm。
施工要點:終孔檢查后,應及時清孔,避免隔時過長泥漿沉淀引起坍孔。抽渣或吸泥時,應及時向孔內注入清水或新鮮泥漿,保持孔內水位,避免坍孔。
4)灌注水下混凝土。①鋼筋骨架的制作、運輸及吊裝就位的技術要求。②水下混凝土一般用鋼導管灌注,導管內徑為250~350mm,視樁徑大小而定。
2鉆孔過程中出現的相關問題的處理
1)護筒脫落。由于護筒背后回填質量不好受地面流的浸泡等因素引起的護筒失去穩定、脫落。出現護筒脫落應立即停止鉆孔,將鉆機移開,采取相應措施處理。由于地面流水引起的可先排除流水,在原地面上填一層黏土使地面干燥、不滲漏,而后,重新安裝護筒,恢復鉆孔施工。
2)卡鉆。鉆孔經過巖層分界面時相鄰巖層強度差別較大、操作中因為未及時根據地質情況調整鉆頭的行程等原因引起“卡鉆”現象。針對發生“卡鉆”的原因采取相應的方法處理:①由于“探頭石”引起的卡鉆現象,可以適當往下放鉆頭,而后,強力快速往上提,使“探頭石”受瞬間沖擊縮回,從而順利提起鉆頭。②因鉆頭穿過巖層突變處導致的卡鉆,優先采用水下爆破的方法進行處理。在整體巖層中此方法容易奏效,砂土地層中不宜采取此方法處理。③由于機械故障導致鉆頭在濃泥漿中滯留時間過長造成的鉆頭無法提升現象,應采取插入高壓水管置換泥漿的方法進行處理。
3)掉鉆。由于機械故障、鋼絲繩斷裂、孔壁坍塌等因素造成鉆頭落入孔底的現象通常稱“掉鉆”。發生“掉鉆”后,應及時采取恰當的方法實施打撈。①鉆孔壁穩定的情況,直接用鉆機起吊“打撈器”入孔進行打撈。打撈前,先用“探針”探明鉆頭在孔中的位置,為制定打撈方案提供依據。打撈設備和打撈操作方法必須保證在抓住鉆頭后盡量一次成功,避免起吊至空中再度落入孔中的現象發生。②鉆孔壁出現局部坍塌將鉆頭埋沒且大部分鉆孔壁處于穩定時,應先加大孔內泥漿的濃度,將旋轉鉆頭放入安全的深度范圍攪動泥漿以加強鉆孔壁,而后,采取“氣舉法”清除鉆頭上方的沉積土和淤泥,確認鉆頭已露出后再實施鉆頭的打撈工作。
4)縮孔。縮孔是在飽和性粘土、淤泥質黏土,特別是IL>1.0 處于流塑性狀態的土層中出現的特有現象,其原因是此類地層含水高、塑性大,鉆頭經過后鉆孔壁回縮,從而導致鉆孔的直徑小于設計的樁直徑。針對發生縮孔的原因,采取塊、卵石土回填,而后用重量較大的沖擊鉆沖擊,擠緊鉆孔孔壁的辦法處理;或者采用在導正器外側焊接一定數量的合金葉片進行旋轉清理的辦法。
3鉆孔灌注樁常見事故預防及處理措施
1)防止鋼筋骨架上浮的措施。①使導管保持稍大的埋深,放慢灌注速度,以減小混凝土對鋼筋籠的沖擊力。②當孔內混凝土面進入鋼筋骨架1m-2m后。適當提升導管。減小導管埋置深度,增大鋼筋骨架下部的埋置深度。
2)坍孔的預防和處理。①在松散粉碎砂土或流砂中鉆進時,控制進尺速度,選用較大相對密度、粘度、膠體率的泥漿或高質量泥漿。②水位變化過大時,采取升高護筒,增高水頭,或用虹吸管、連通管等措施保證水頭相對穩定。③發生孔口坍塌時,可立即拆除護筒并回填鉆孔,重新埋設護筒再鉆。④如發生孔內坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘質土混合物到坍孔處以上lm~2m,如有坍孔嚴重時全部回填,待回填物沉積密實后再行鉆進。⑤嚴格控制沖程高度。⑥吊入鋼筋骨架時對準鉆孔中心豎直插入,嚴防觸及孔壁。
3)鉆孔偏斜的預防和處理。①安裝鉆機時要使底座水平、起重滑輪緣、鉆錐中心和護筒中心三者在一條豎直線上,并經常檢查校正。②在有傾斜的軟、硬地層鉆進時低速鉆進,或回填片、卵石沖平后再鉆進。
4)掉鉆落物的預防措施和處理方法。①零星鐵件可用電磁鐵吸取。較大落物和鉆具也可用沖抓錐打撈,然后在護筒加蓋。②經常檢查鉆具、鋼絲繩和聯結裝置。③為便于打撈落錐,在沖擊錐或其它類型的鉆頭預先焊打撈環、打撈杠,或在錐身上圍捆幾圈鋼絲繩等。
5)擴孔和縮孔的預防和處理。①若擴孔后繼續坍塌影響鉆進,按坍孔事故處理。②為了防止縮孔應及時修補磨損鉆頭,使用失水率小的優質泥漿護壁并須快轉慢進,并復鉆二三次;或者使用卷揚機吊住鉆錐上下、左右反復掃孔以擴大孔徑,直徑至使發生縮孔部位達到設計孔要求為止。
6)梅花孔的預防和處理。①選用適當粘度和相對密度的泥漿,并適時掏渣。②用低沖程時,每沖出一段換用高一些的沖程沖擊,交替沖擊修整孔形。③出現梅花孔后,可用片石混合粘土回填鉆孔,重新沖擊。
7)卡鉆的預防和處理。①處理卡鉆應先弄清情況,針對卡鉆原因進行處理。宜待沖錐有松動后方可用力上提,不可盲動,以免造成越卡越緊。②當為梅花卡鉆時,若錐頭向下有活動余地,可使鉆頭向下活動并轉動至孔徑較大方向提起鉆頭。也可松一下鋼絲繩,使鉆錐轉動一個角度,有可能將鉆提出。③卡鉆不宜強提以防坍孔、埋鉆。宜用由下向上頂撞的辦法,輕打卡點的石頭,有時使鉆頭上下活動,也能脫離卡點或使掉入的石塊落下。④用較粗的鋼絲繩帶打撈鉤或打撈繩放進孔內,將沖錐勾住后,與大繩同時提動。或交替提動,并多次上下、左右擺動試探,有時能將沖錐提出。⑤在打撈過程中,要繼續攪拌泥漿,防止沉淀埋鉆。⑥用其他工具,如小的沖錐、小掏渣筒等下到孔內沖擊,將卡錐的石塊擠進孔壁,或把沖錐碰活動脫離卡點后,再將沖錐提出。但要穩住大繩以免沖錐突然下落。⑦用壓縮空氣管或高壓水管下人孔內,對準卡錐一側或吸錐處適當沖射一些時候,使點松動后強行提出。⑧使用專門加工的工具將頂住孔壁的鉆頭撥正。⑨用以上的方法提取卡錐無效時。可試用水下爆破提錐法。將防水炸藥(少于l kg)放于孔內,沿錐的滑槽放到錐底,而后引爆,震松卡錐,再用卷揚機和鏈滑車同時提拉。
關鍵詞:連續橋;施工工藝;研究
Abstract: along with the development of the technology of the highway bridge, a continuous structure after first Jane construction to a wide range of applications, Jane a continuous structure after the first form of relative to the old traditional bridge for continuous beam, and to reduce the difficulty in construction, and to a certain extent in structure continuity achieves the goal, improve the structure of the carrying capacity, reduce the number of jointless bridge, improve the driving comfort. This paper first simply supported the bridge construction process after continuous is discussed in this paper.
Keywords: continuous bridge; The construction technology; research
中圖分類號:U445文獻標識碼:A文章編號:
引言
眾所周知,連續梁橋由于它具有橋型美觀、整體穩定性好、跨度大、行車平穩舒適等優點,在高速公路上的應用非常普遍。但是,連續梁施工工藝比較復雜、技術要求比較嚴格,施工難度比較大,不便于組織大規模的預制生產,只能在支架上現澆,施工工期長,費用高。簡支梁橋構造簡單,施工方便,其結構尺寸易于設計成系列化和標準化,有利于組織大規模預制生產,可采用現代化的起重設備進行安裝,而且采用裝配式的施工方法可以大量節約模板支架木材,降低勞動強度,縮短工期,加快建橋速度。但簡支梁橋跨中彎矩較大,致使梁的截面尺寸和自重較大,增大材料消耗;而且在梁銜接處的撓曲線會發生不利于行車的折點,無法滿足行車舒適性要求。我們現在介紹的先簡支后連續梁橋正發揮了上述兩種梁橋的優點,克服了它們的缺點。
一、先簡支后連續橋梁的結構型式及特點:
1、結構型式:
1)按材料分:有鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構及混合結構(即預應力混凝土預制構件,鋼筋混凝土連續構造)。2)按預制構件施加預應力的方式分:有先張法預應力混凝土結構、后張法預應力混凝土結構、及復合式預應力混凝土結構(即預制構件先用先張法施加一部分預應力,在構件中預留孔道,當安裝就位后,再用后張法繼續施加預應力)。3)按預制構件上部構造斷面形式分:普通空心板、大孔空心板、工形梁或T形梁、箱形梁等。
2、主要構造及特點
1)上部構造:預制構件與裝配式簡支橋梁構件相似,但可視主梁間距少設甚至不設中橫隔板。預制主梁靠近現澆連續端與簡支橋梁不同,要注意預埋縱向連續鋼筋、橫向連接鋼筋及梁底鋼板。當現澆連續段采用預應力鋼束時,應注意預應力管道的預埋并合理設置齒板。
2)現澆連續段:在形成連續結構后,預制構件的連續段與預制端橫隔板一起組成上部構造的剛性端橫隔梁。施工時要求將它在縱、橫、豎三個方向與主梁可靠結合。現澆連續段的縱向鋼筋可考慮采用普通鋼筋或預應力鋼束,采用普通鋼筋具有操作簡便且不影響主梁已有的正彎矩鋼束預應力效果的優點,而采用預應力結構則抗裂性較好。3)現澆橋面板:是預制構件的整體化結構,它加強了裝配式T形梁、工字梁或分體式小箱梁的橫向聯系和抗扭剛度,加強了預制橫隔板的功能,且用以布置頂板負彎矩區受力鋼筋或鋼束。4)橋面鋪裝、防撞護欄、橋頭搭板、橋梁墩臺基礎及其它附屬構造如支座、伸縮縫及防、排水構造等,先簡支后連續梁均與其它型式的橋梁類似。
二、先簡支后連續橋梁結構施工工藝:
1、先簡支后連續橋梁的施工的一般流程
1)預制主梁,待混凝土強度達到設計強度的100%后,張拉正彎矩區預應力鋼束,壓漿并及時清理主梁(預應力混凝土簡支轉連續箱梁)底板通氣孔。2)設置臨時支座并安裝好永久支座,逐孔安裝主梁,置于臨時支座上為簡支狀態,及時連接橋面鋼筋與橫梁鋼筋。3)連接接頭段鋼筋,設置接頭鋼束波紋管并穿束。在日溫最低時(不高于+15℃)澆筑連續接頭、中橫梁及兩側與頂板鋼束同長范圍內的橋面整體化混凝土。達到設計強度的100%時,張拉頂板鋼束并壓漿。4)接頭完成后,由跨中向支點澆筑剩余部分的橋面整體化混凝土,澆筑完成后,拆除一聯內的臨時支座,完成體系轉換。拆除臨時支座時應特別注意嚴防高溫影響橡膠支座質量。5)噴灑防水層、安裝伸縮裝置、進行橋面系施工。
2、先簡支后連續施工工藝特點
1)預制T梁混凝土強度達到設計強度的100%后,方可張拉預應力鋼束。張拉順序為1號束、4號束、2號束、3號束。1號束的兩根鋼束應同時張拉,以免造成主梁橫向彎曲。施工時應實測鋼束與孔道摩擦系數μ、孔道偏差系數k和錨具的錨口損失σm,并將實測的σm與設計張拉控制應力σk相加得實際張拉控制應力σkm。2)箱梁現澆段處的端頭形式。為滿足現澆段與箱梁的充分結合和力的傳遞以及施工的要求,箱梁連續端頭一般做成有臺階的馬蹄形狀,并根據施工操作的要求,預留現澆段的尺寸及其臺階的樣式。3)臨時支座的設計與選材。臨時支座的設計必須滿足承重梁板和施工拆卸方便的要求。比較常用的方法可采用硫磺砂漿制成臨時支座,在硫磺砂漿內埋入電熱絲,在體系轉換時采用電熱法解除臨時支座。也可采用鋼管與硬圓木或預制鋼筋混凝土圓形塊制成砂箱式臨時支座,在架設梁板時要通過試驗來確定砂箱臨時支座的沉降量,并根據梁板安裝標高與對應墩臺帽墊石標高的差值用箱內填砂和加高蓋板的方法進行調節,以便能更好的控制準確梁板架設后的高度。4)連續段現澆混凝土施工。在現澆連續段預埋鋼筋的連接可采用綁條焊或搭接焊,現澆段混凝土采用與梁板同標號的混凝土,為了防止現澆連續段混凝土在養生硬化過程中發生收縮性裂縫影響混凝土在二次張拉過程中的承載力和橋梁的整體受力性能,現澆連續段接頭混凝土添加微膨脹劑。永久橡膠支座與底模之間的縫隙用經過防銹處理的鋼板或采用竹膠板制作的砂盒墊實密封,嚴防漏漿。5)負彎矩二次張拉。負彎矩二次張拉是對梁板頂面的預應力鋼束進行張拉,這是先簡支后連續橋梁同簡支梁橋的本質區別。預應力鋼束采用高強度低松弛鋼絞線,鋼束張拉采用兩面同時張拉,張拉順序從外側向內側,每次張拉一根鋼絞線,直到張拉結束。壓漿工作在張拉結束后及時進行。
三、先簡支后連續橋梁施工的質量控制
筆者結合以前所施工的預應力混凝土簡支轉連續T梁和預應力混凝土簡支轉連續箱梁的施工過程,提出施工中質量控制,以保證施工質量。
1)做好技術交底工作,全面領會設計意圖,特別是對現場施工操作人員和現場技術人員務必按上述施工工藝要求及施工規范辦理。可以采用現場召開各工班的技術交底會方式進行操作培訓。2)梁預制時濕接頭預埋鋼筋位置一定要準確,梁端鋼筋預留長度要一致,可比設計長度略短0.5cm,這樣可為梁板就位、鋼套管擠壓接頭創造有利條件,避免當梁全部安裝完畢后處理接頭鋼筋造成的操作環境差、工人勞動強度大而無法保證接頭鋼筋連接質量情況出現。3)鑿除梁端頭混凝土的去皮工作必須提前進行,當預制的梁剛拆模后即開始施作,除對梁板端部接頭老砼去皮外,還必須重視鉸縫混凝土和梁上部負彎矩區梁頂鑿毛處理,避免梁全部安裝完畢,鋼筋接頭連接好后再作此道工序,既費時又費工。4)端模板周轉次數多后拆裝易變形,施工時需定期進行端模板尺寸修正與校驗。5)預制梁時應注意:預制場應具有一定長度(80~100m),臺座底板縱、橫向定位正確互相對齊,標高一致,以確保相鄰段端部的各種尺寸相吻合;斜橋梁端部按設計要求在平面上做成臺階,并與張拉軸線垂直,以免張拉連續段預應力時結合面錯動;非連續端的梁端封錨混凝土應與墩頂現澆段一起澆筑;梁端模宜采用鋼模,以確保連續端縱向連接鋼筋定位精確,便于連接處縱向連接鋼筋對齊焊接;預制梁安裝前,應用墨線標出梁中線及臨時支座定位線,以利安裝就位。6)安裝梁時應注意臨時支座應有足夠的強度和剛度,拆裝方便,落梁均勻。預應力張拉完成后,待壓漿強度大于35MPa時方可拆除臨時支座。拆除臨時支座應做到逐孔對稱、均勻、同步、平穩。臨時支座拆除后,永久支座與墩頂和梁底嚴密貼合。結合目前的施工技術,臨時支座有多種設置方法,以可卸落砂箱支座的施工方法為例。7)后連續現澆段施工質量控制,對于新老混凝土的連接結合是現澆連續段混凝土存在的主要問題,為此預制梁的端頭必須嚴格進行鑿毛處理。為了防止現澆連續段混凝土在養生硬化過程中發生收縮性裂縫影響混凝土在二次張拉過程中的承載力和橋梁的整體受力性能,現澆連續段接頭混凝土添加微膨脹劑,摻加劑量一般控制在水泥用量的0.5%~1%之間。
四、結束語
先簡支后連續這種橋梁結構施工工藝,在施工過程中必須結合實際的設計要求和條件來不斷的探索改進和完善,充分理解先簡支后連續的實際,加強各施工階段的質量控制。相信在今后一段時期的公路基礎建設中,先簡支后連續這一種橋梁結構施工工藝將得到更加廣泛的應用。
參考文獻:
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[2] 熊杰. 先簡支后連續橋梁施工監理控制要點[J]. 科學之友(B版),2005,(05)
關鍵詞:橋梁建設;0號塊施工
前言
某大橋主橋為3跨60m+100m+60m單箱單室變高度預應力混凝土連續剛構,箱底標準斷面,其中0號塊長10.3m,橫隔板厚為1.2m。主橋27號、28號中墩采用雙薄壁式墩,縱向壁厚1.2m,橫向壁寬6.5m,雙壁中心間距5.5m,27號、28號墩高分別為18m、17.5m;承臺為低樁承臺,厚3m,長14.2m,寬10.3m,每個承臺下4排6Φ1.5m鉆孔灌注樁群樁基礎,樁長均為50m,共計48根。施工中臨時變更設計標高,導致0號預埋托架無法實現。
一、施工方案
混凝土澆筑方案
采用兩次澆筑成型方案(第1次澆筑底板和腹板,第2次澆筑頂板),頂板鋼筋和波紋管在第1次混凝土澆筑完成后安裝。兩次澆筑出現的水平向施工縫按正常的施工縫處理即可,將腹板混凝土澆至設計高程以上2~3cm再鑿毛,通過豎向預應力筋的張拉對整個結構的受力及外觀均無影響。
(1)支架設計及施工
1)支架設計
支架系統總體布局如圖所示。采用32根直徑Φ50cm、壁厚8mm、長度12m的粗鋼管搭設平臺,粗鋼管上焊60cm×60cm×10mm的Q345鋼板,下焊80cm×80cm×16mm的Q345鋼板。鋼板與粗鋼管連接的角隅處采用4塊10mm厚鋼板做加強板,粗鋼管支承于承臺上,如圖所示。粗鋼管位置準確安裝好后,其頂面橫向設置雙I40a工字鋼,雙I40a工字鋼與粗鋼管頂鋼板斷焊連接,每道焊縫長度不小于5cm,雙I40a工字鋼上縱向設置I32a工字鋼,I32a工字鋼與雙I40a工字鋼斷焊連接,I32a工字鋼間距與其上的碗扣式腳手架立桿橫向間距相對應。碗扣架立桿縱、橫向步距為60cm,橫桿豎向步距為60cm,立桿在腹板位置套接加密,立桿組合高度為420cm,底座采用碗扣架頂托扣在I32a工字鋼上,碗扣架頂托上橫向設置15cm×15cm方木,其上縱向設置10cm×10cm方木,小方木中心間距為25cm。工字鋼布置如圖所示。粗鋼管出水面處采用的是10槽鋼,設置一水平聯接系固結在兩薄壁墩上,并在聯接系以上部分設置剪刀撐,根據材料長度及粗鋼管縱橫向間距確定位置和數量,剪刀撐和粗鋼管的連接采取焊接的方式。0號塊每次澆注混凝土,通過模板傳到碗扣架立桿,再傳至I32a工字鋼及雙I40a工字鋼上。
0號塊支架縱斷面圖
粗鋼管布置圖
工字鋼平面布置圖(單位:cm)
0號塊施工支架計算。最大荷載工況下承重結構計算,0號塊采用2次澆注,第1次澆注170m3混凝土,第2次澆注90m3混凝土。支架最大荷載工況出現在第1次澆注完混凝土時,支架受力包括混凝土重(4420kN)、模板自重(1.5kN/m2)和施工荷載(1.5kN/m2)。計算得到最大撓度為1.1cm
2)支架安裝
粗鋼管安裝
支架的安裝采取承臺上搭設。在已澆筑完成的承臺上準確定位粗鋼管支立中心,用沖擊鉆打孔預埋直徑Ф28mm的短鋼筋,埋入深度為20cm左右,露出承臺混凝土頂面30cm左右,并將32根定位鋼筋四周一定范圍用水泥砂漿找平至同一高度。鋼板樁圍堰內支撐拆除時,是從下向上邊拆邊向圍堰內放水,同時將定位鋼筋的位置用直徑Ф16mm的鋼筋引出水面,在粗鋼管下鋼板中心割孔(上鋼板為滿足粗鋼管在浮吊安裝時排氣需要也要割孔),通過導向鋼筋在靜水狀態下(鋼板樁是在支架鋼管安裝完成后拔除)仍能保證支架鋼管準確定位,根部短鋼筋的作用不僅僅是定位,還可以起抗剪作用,在鋼板樁拔除后流動的河砂或淤泥對鋼管支架的位置及穩定性不會產生影響。
碗扣支架安裝
在粗鋼管以上部分支立墩身模板時拉筋布置除滿足墩身混凝土施工的要求外,還要考慮0號段碗扣支架固定的要求。鋼管支架安裝完畢后,支架設計中的I40a工字鋼平臺、I32a墊梁及拼裝碗扣腳手架桿件中靠近薄壁墩的桿件用粗鋼筋與墩身拉筋焊接,以增強碗扣支架的整體穩定性,頂托上安裝縱、橫向方木,拼裝到頂部時按梁底高程精確控制。
支架預壓
對安裝完畢的支架進行預壓,預壓的重量按6m梁高的荷載等載預壓,施加的荷載為砂袋,主梁處砂袋堆高為6.5m,翼緣板處砂袋堆高為0.9m。從預壓的效果上來看,直接作用在承臺上的剛性支架結構的彈性變形和非彈性變形都比較小且均勻,設置的8個觀測點都在5mm左右。預壓過程中測量包括:(1)堆載前,測量支架橫梁頂標高H1(選擇幾個具有代表意義的點),測量縱梁的撓度f1,做好記錄;(2)堆載完成,測量支架橫梁頂標高H2,測量縱梁的撓度f2;(3)堆載完成24h,測量支架橫梁頂標高H3、測量縱梁的撓度f3;(4)卸載結束,測量支架橫梁頂標高H4、測量縱梁的撓度f4。
混凝土澆筑
1)高性能泵送混凝土配合比設計
本梁體混凝土標號為C50。因工期較緊,要求4d梁體養護強度必須達到設計強度的90%以上,混凝土彈性模量達到3.15×104MPa(3.5×104MPa的90%)以上,經反復試驗選定配合。設計水灰比為0.34,砂率為37%,坍落度為120~180mm。經過試配,C50高性能泵送混凝土滿足早強要求。
2)布料和振搗
混凝土澆筑順序:總的原則是由中間向兩端對稱澆筑。第1次混凝土澆筑時每一層按先底板、后腹板(橫隔板)的順序循環灌注,即將底板灌注完成后,再按橫梁、腹板的順序循環,第2次澆筑頂板和翼緣板混凝土。分次澆筑的分界線確定在腹板頂,第1次澆筑方量為170m3,第2次澆筑方量為90m3,兩次澆筑間隔時間小于7d。混凝土水平運輸為罐車,垂直運輸為混凝土地泵泵送入模,布料方法是在作業平臺上靠擺動泵管將混凝土輸送到分布的下料串筒內下料,使混凝土全作業面均勻布料,盡量縮短下料時間間隔。振搗機具主要是30型、50型振搗棒。第1次與第2次混凝土的結合面要在第2次混凝土澆筑前充分鑿毛,露出新鮮混凝土面,并沖洗干凈,保證兩次澆筑的混凝土充分粘結。
由于梁段過長,混凝土數量較為集中,在0號塊混凝施工全過程中,支架要承受不斷增加的混凝土荷載,無論0號塊支架剛度有多大,承載能力有多強,其壓縮變形總是隨著混凝土荷載的增加而增加。整個0號塊長度范圍內由于下面有混凝土墩身、臨時支架等,在混凝土荷載作用下所發生的變形與沉降極不均勻,容易造成已經終凝但尚不具備強度的梁體混凝土開裂;在實際施工中,也采取一些防止混凝土開裂的措施(如增加支架模板的剛度、預壓、添加混凝土緩凝劑等),但不能從根本上解決問題。0號梁塊腹板范圍內通常會出現一些具有明顯地基不均勻下沉造成結構開裂特征的微小豎向裂紋,雖不至于影響整體結構的安全使用,但對于結構的耐久性卻十分不利。
二、結束語
實踐證明,0號塊施工具有安裝方便、施工速度快、變形小、質量好和安全可靠的特點,在橋梁建設中是行之有效的施工工藝。
參考文獻:
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[2]宋永安,張崇彬,虞業強.高墩大跨徑預應力混凝土連續剛構橋0號塊的托架法施工.公路,2005.
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關鍵詞:施工機械;龍門吊;T梁施工
中圖分類號:U445文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2012)13-0095-03
在橋梁工程項目中,經常會遇到一些設備和材料是人工無法搬運的,或者是人工搬運費時費力,效率較低。為了解決此種問題,現在許多建筑公司在施工過程中都借助了機械簡易的龍門吊,這種項目的制作與使用可以充分地發揮它自身的功能,使項目建設得的搬運和施工工作都變得更加便捷、安全、可靠。而且可以大大地解放勞動力減少建筑公司的開支,降低其成本。所以,在目前的工程項目中,使用較廣泛的主要是可移動的簡易龍門吊、大跨徑旋轉的龍門吊等。
1可移動龍門吊的設計
可移動的龍門吊巧設計主要是采用動滑輪與靜滑輪相結合的工作原理制作而成,其主要的特點就是機身較小、移動方便、不需要電源,節約能源。但是,這種吊橋起吊的物體重量不能太重了,它所能承受的最大重量一般為1.5噸。可移動的簡易龍門吊,操作起來十分簡單快捷,而且工作效率極高,可以減少人工的消耗,這樣就可以達到省時省力的目的。它的主要結構包括:可旋轉勾頭、靜滑輪、動滑輪、簡易龍門架以及膠輪等設備。該裝置采用動滑輪是為了節省提升力,依照物理學知識可知,動滑輪提升重物時可以節省一半的力,減少摩擦力。可移動龍門吊的使用方法較簡單,即把簡易龍門放置在所要搬運的設備旁,使龍門跨過所要吊起的重物,再把勾頭掛在重物上,拉動手拉葫蘆將重物吊起即可。
2大跨徑旋轉龍門吊的設計
大跨徑旋轉龍門吊的制作與使用也十分廣泛,文中以高速公路跨線橋為例進行相關的說明與介紹。其橋位的地形比較平坦,所以比較適合大跨徑旋轉的龍門吊的使用。
3大跨徑旋轉龍門吊的結構設計
一般大跨徑旋轉龍門吊主要是由底車、主橫梁、旋轉扁擔梁、旋轉體、滑輪組、立柱以及行走系統等組合構成的。
底車:一般情況下龍門吊都有兩部底車,底車行走系統采用的是慢速卷揚機通過滑輪組和兩個地錨形成封閉回路,并且依靠卷揚機來帶動底車前后行走。起吊系統:該系統是由卷揚機和基座組成的。基座橫跨于天車的貝雷梁上。重物的起降用卷揚機通過固定在基座上以及旋轉體上的滑輪組來進行。主橫梁:兩個主橫梁由軍用梁組拼而成,中心距是6米。旋轉扁擔梁:扁擔梁由貝雷梁組成,中間由花窗連接,吊帶裝置安裝于扁擔梁兩端。旋轉體:它是由推動球軸承、上下支承座組成。其主要作用是支撐和保護軸承的。
4龍門吊吊裝
4.1龍門吊吊裝的規程
龍門吊吊裝的規程主要是:將其運至小箱梁預制位置后,降低扁擔梁,再安裝吊帶。吊離小箱梁,安裝并起吊箱梁底的支承。再低位行走底車到適當位置。定位小箱梁,再焊接好橫隔梁鋼筋聯梁;最后確定龍門吊歸位好。
4.2吊裝注意事項
在進行相關的安裝工作的時候也要注意以下一些問題:起吊、縱移以及橫移需有專業人員指揮進行,操作要按照要求規范進行;吊裝的定位需以橫隔梁對齊為標準;進行箱梁松底模的起吊時,要觀察翼板混凝土面的變化情況,采用手拉葫蘆來進行吊裝配重。
其大跨徑旋轉龍門吊的合理設計和使用,保證了該橋梁工程的安全、有效施工。
5以四川省雅瀘高速公路預應力混凝土T梁橋上部構造施工為例
預應力混凝土T梁橋具有很多優勢,如:結構簡單、施工方便、工期短、造價低廉等,因此被廣泛應用于高速公路。改進T梁的施工工藝將有助于大大提高工程的質量和施工的效率。而該高速公路上的橋梁較多,其中某T梁大橋全長達465米,橋寬約為31米,雙幅橋,主跨大概為l8×25米的預制T梁,簡支結構,且每跨雙幅需布置l4片T梁,共有252片,梁高為1.75米,梁寬為2.2米,大橋位于平曲線之內,半徑為1200米,蓋梁按照曲線經向來布置,梁按扇形弦向來布置,梁的預制長度是等長的。如圖1所示:
5.1T梁架設方案
該工程橋梁較多,且分布較集中,施工的工期緊,為了充分利用架橋機以及其它的機械設備,確保工期能夠如期完成,特此設計了簡易龍門吊配合架橋機來起吊安裝梁。在保證施工方便以及結構受力安全的基礎上,T梁架設方案采用了架橋機配簡易龍門吊進行全幅逐跨。
5.2架橋機的施工方案
5.2.1橫向架梁的方案
若采用全幅架設,并保持架橋機始終處于水平的狀態,安裝T梁時需沿上坡架設,且橫向坡度影響需要墊一定的高度。且為了保護擋塊砼不至于被壓壞,并使橫梁受力均衡,在擋塊上也需墊一塊木板,縱向坡度影響同樣需要墊高。若半幅架設,也保持架橋機處于水平的狀態,橫梁的下墊高度應該比全幅架設高度低。若一個半幅和另半幅的2片梁,同樣保持架橋機處于水平狀態,如果橫向是從低處往高處架梁,橫梁下墊高度同架設半幅橋的高度相等;反之,只比架設全幅橋時墊高的高度減少一點即可,但仍然墊得很高。橫移軌道采用鋼支撐桁架,從而加增加其安裝梁的安全性。
5.2.2架橋機的施工
架橋機的結構特點是:運梁軌道與架橋機縱移軌道并不完全重合,需要輔設雙軌道,因此,采用炮拖運梁是最合理的方式。在架橋機進行縱移時,其結構受力始終都是處于最大受力狀態。在架橋機進行縱移以及運梁時,其軌道需要安置在T梁的腹板上。為了使橋墩蓋梁的受力處于最佳狀態,其軌道輔設應接近立柱位置處。而且在架橋機縱移時,用梁配重,必須保證后力臂偶矩比前力臂偶矩大,約是前力臂偶矩的1.5倍。運梁軌道平車的行速要和架橋機縱移的速度保持一致。自拼架橋機的后支腿無輪箱,故后力臂是自由活動的,那么就無法使吊梁配重天車固定位置,所以要求配好輪箱,這樣,過孔才能夠保證絕對的安全、可靠。
5.2.3簡易龍門吊原理和施工方法
一般的簡易龍門吊的結構及其工作的原理主要是:當龍門吊整體在空載時可以進行縱向的移動,此時就采用人工推拉的方法。天車在龍門吊的橫梁上也可以橫向移動,于是就采用手拉葫蘆的方法,依據上文可知,天車采用的是電動卷揚機來帶動滑車組,從而使梁被吊起或降落的。龍門吊的高度保持在5米左右,寬約為15米,龍門吊的主梁采用軍用梁,支腿采用型鋼電焊成桁架的結構形式。為了加強T梁的穩定性,可通過加強蓋梁上的支撐來實現。如圖2所示。
5.2.4施工效果
四川省的雅瀘高速公路預應力混凝土T梁橋上部構造的施工,其經過合理的構思和設計,橋梁上部梁架設受到施工條件、預制場地、施工設備以及工期要求等因素的影響較多,將這些因素都考慮進去,在不同情況下選擇了不同的施工方案。因此,取得了良好的施工效果。該工程采用架橋機配簡易龍門吊全幅逐跨進行T梁安裝,充分體現了其施工安全、操作方便、工期短等優點,其大大縮短了架梁時間,提高了施工進度,并且順利完成了所有大橋梁架設的安裝工作。
綜上可知,施工機械簡易龍門吊橋梁在當今的橋梁建設過程以及其他的施工建筑當中都具有廣泛的使用市場,而且為施工的便利與安全具有很好的保障作用,同時還大大提高了建設的效率。但是需要注意的是,并不是所有建設工程都可以在施工過程中隨意使用該項目,而要根據具體的施工特點與實際情況來決定是否使用該項目,再進一步確定使用哪種龍門吊橋比較合適。
參考文獻
[1]公路橋涵設計通用規范(JTG 1360·2004)[s].
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