时间:2023-08-17 17:35:07
序论:在您撰写桥梁施工工艺流程时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
关键词:钻孔灌注桩质量控制关键流程控制
中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:
1、工程概况
南京长江四桥S1标桩号为K20+471.400~K23+169.400,路线全长2698m,主线隧道1座(K20+536~K20+740),总长204m,主线桥梁1座,为特大桥,桥梁总长2407.2m;设置栖霞互通式立体交叉1处,互通内匝道桥梁4座,分别为R、T、U、S匝道桥,总长1617m;分离式立交1座,桥梁总长60.08m。本标段主线钻孔桩共计8621m,其中直径1.8m的桩304棵共计7337m,直径1.5m的桩64棵共计1284m。匝道、桥台 、分离立交钻孔桩直径均为1.2米,共190棵计3946m。其中T匝道50棵;U匝道32棵;G312分离式立体交叉30棵,平均桩长17.58m;穿过的地质覆盖层分别为砂土、粘土、风化岩等,除分离式立交外均为嵌岩桩。558棵灌注桩经小应变检测、超声波检测和钻芯取样全部达标。
之所以取得这么好的成绩,与我们科学严格的管理和丰富全面的业务素质分不开的。在各个关键施工工艺流程的控制上必须有面对各种突发事故的充分思想准备和全面的应对措施,尽量做到防患于未然,将各种隐患扼杀在萌芽之中。下面从施工工艺的几个控制环节和应对措施谈谈笔者的看法和体会。
2、施工测量
测量人员首先根据设计图纸仔细计算、复核本桥所有桩基平面坐标准确无误。然后对各桩位仔细测量放样,认真校核,并留出护桩,妥善保护。钻孔前仔细校对桩位放样,并保护好护桩。
3、护筒埋设
由于桩位分布的地理环境不同,对护筒埋设的长度要求也不一样。对于陆地上的桩位,护筒埋设深度两米左右即可。考虑到本地区雨水多、地下水位高、地下砂层厚的特点,保证护筒内外有足够高的水头压力(护筒应高出地面至少30cm)。对于分部于鱼塘、藕池或其它不良地质的桩位,护筒要尽量穿过淤泥层或不良地质层。护筒设置采用挖坑埋设法,开挖尺寸按比护筒直径大50~60cm控制。埋好护筒后,底部和四周用粘土回填夯实,护筒中心线与桩中心线重合,平面允许偏差50mm,竖直线倾斜不大于1%。护筒采用5mm厚的钢板卷制,并在外侧加焊粗钢筋,以加强其刚度,护筒应耐拉、压,不漏水,护筒直径要比设计桩径大20~30cm,陆地桩护筒直径为2.4~2.5m,水中桩护筒直径为2.6m。对于部分位于水中的桩位(该桥22#、23#墩处于淮河河槽边缘,汛期水深3~8米),采用搭设便桥、下沉钢护筒的方案施工。水上平台搭设完并固定结实后,用全站仪精确放出桩位,然后下沉钢护筒,钢护筒插入土层中至少6米,上部与平台连结牢固。之后,可使钻机就位。钢护筒由1cm厚的钢板卷制并分段严密焊接而成,并进行加固,保证其有足够刚度;下沉时采用导向架控制并引导护筒在桩孔的正确位置竖直地沉入河床,护筒顶标高高出施工期最高水位1.5~2.0米,钻孔时始终保证护筒内水头高出河水面1.0~1.5米。
4、钻机就位
精确放样及护筒埋设后,再次检查桩位护筒及钻头直径。钻机选择要依据钻机性能,地质特性,钻孔直径,钻孔深度等因素综合考虑。钻孔位置及顺序要合理安排,如计划不好就可能造成停机怠工。钻机就位要保证底座平稳,转盘水平,且使钻机顶部的起吊滑轮缘,转盘中心和桩孔中心三者在同一铅垂线上,在钻进中不应产生位移或沉陷,并在钻进过程中经常检查,发现问题后及时调整,以防斜孔。
在钻进过程中,泥浆控制是成孔工艺中的关键因素,其作用为保护孔壁,悬浮钻渣,保持钻孔进尺正常进行。因此必须严格按照规范的要求控制泥浆的各项指标,并在钻孔过程中,经常检查泥浆指标,及时补充泥浆,根据地质层次的变化及时调整泥浆指标。由于砂层较厚,钻进中易塌孔,应根据上述要求经常检查调整泥浆指标,及时补浆。根据不同的地质层次,采取不同的造浆方案。粘土层钻进时,采用自造浆方法;钻进至砂层时,调整钻进速度,及时添加粘土造浆,保证泥浆指标符合要求,以确保孔壁安全。
钻机在钻孔时,开始钻进时应慢速、减压钻进,在护筒底,淤泥层及其它地质不良地层应放慢钻进速度,防止塌孔,待穿过该区域再正常钻进。对于护筒内泥浆的突然升降要引起足够重视,并采取临时应急措施,待查明原因后采取相应措施。出现这种情况往往由于塌孔或地层出现渗漏,裂隙,溶槽,溶洞等不良地层。采取措施主要有:改善泥浆性能,补浆,回填稳定或低标号砼灌注,粘土加袋装水泥的深沉搅拌等工艺,因故停钻时,钻头应提高适当距离,以防埋钻。
钻进过程中适当控制进尺,注意减压钻进,以避免扩孔、斜孔,并随时检测泥浆指标,以防坍孔等事故发生。钻机因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。钻孔过程中注意减压慢进,避免斜孔、弯孔和扩孔现象。因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆指标。钻孔作业应及时、准确填写钻孔记录,注意地质层的变化,在变化处均应捞取渣样,做好记录。现场施工人员经常对泥浆进行检测和试验,不合要求时,随时改正。
5、清孔
采用换浆清孔法清孔。待钻头钻至设计标高并确认后,即进行清孔。清孔方法为:在确定终孔后,停止进尺,提升钻头距孔底10~20cm空转,并保持泥浆正常循环,以中速将相对密度较低的泥浆压入(比重1.03~1.10),把孔内悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出。清孔后的沉淀厚度严格控制在设计图纸及规范要求范围之内(此处图纸设计为不大于20cm),泥浆的含砂率控制在2%以下,粘度17s~20s,相对密度1.03~1.10。安放导管后,再进行二次清孔,确保清孔和灌注质量。
6、成孔检查
孔径和孔型采用笼式测孔器检查, 按规范要求制作孔规,检测时,将测孔器吊起,使测孔器中心、孔的中心与起吊钢丝绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于设计孔径;若中途遇阻则有可能有缩颈或斜孔现象,应采取措施予以清除。孔深和孔底沉淀采用标准测锤检查。每次测孔深前用标定的钢尺复核测绳刻度。
沉放钢筋笼
钢筋笼在制作场内分节制作,现场安装。分节钢筋笼可通过焊接或套筒挤压进行安装连接。钢筋笼的制作要严格按照规范要求,主筋不能弯曲。成孔检查无问题后,方可沉放钢筋笼。待钢筋笼沉放前,在护筒内壁安装4根6米长的导向管导向,确保位置准确,起吊时保持自由垂吊,钢筋笼中心位置必须与桩中心一致,避免碰撞或接触孔壁,以免造成塌孔。为防止钢筋笼上浮,可在钢筋笼上端加焊传力钢筋,使浮力传递到钻机上,防止上浮。同时在灌注过程中,砼达到近笼底处时放慢浇筑速度,同时应使导管下口距钢筋笼底面距离稍大,待砼进入钢筋笼适当高度后,一次将导管下口提到笼底标高以上一到二米,再按正常程序灌注。
[关键字]跨河水准测量 经纬仪倾角法 观测近标尺 观测远标尺
[中图分类号] P258 [文献码] C [文章编号] 1000-405X(2013)-1-146-2
1 跨河水准的基本原理
当水准测量必须跨越江河进行观测时,其视线长度要比一般情况长得多(几百米甚至一公里以上),这样就会产生误差:由于前、后视线不能相等,产生仪器角误差;由于跨越障碍的视线大大加长,大气垂直折光影响必然增大;由于视线长度的增大,水准标尺上的分划线,在望远镜中观察就显得非常细小,甚至无法辨认,因而也就难以照准和无法读数。
针对上述三个误差问题,我们可以采取如下措施:
第一个问题可以通过适当安排测站和立尺点来解决。如图1所示,水准路线由北向南推进,必需跨过一条河流。此时可在河的两岸选定立尺b1,b2和测站和测站Ⅰ1,Ⅰ2。Ⅰ1,Ⅰ2同时又是立尺点。选点时使b1 Ⅰ1与b2 Ⅰ2相等。
观测时,仪器先在Ⅰ1处后视b1,在水准标尺上读数为B1, 再前视Ⅰ2 (此时Ⅰ2点上竖立水准标尺),在水准标尺上读数为A1。设水准仪具有某一定值的角误差,其值为正,由此对读数B1的误差影响为1,对于读数A1的误差影响2,则由Ⅰ1站所得观测结果,可按下式计算b2相对于b1的正确高差。
h′b1b2=( B1-1)-( A1- 2 )+ hⅠ1b2
将水准仪迁至对岸Ⅰ2处,原在Ⅰ2处的水准标尺迁至Ⅰ1作后视尺,原在b1的水准标尺迁至b2作前视尺。在Ⅰ2观测得后视水准标尺读数为B2,其中角的误差影响为2,前视水准尺读数为A2,其中角的误差影响为1,则由Ⅰ2站所得观测结果,可按下式计算b2相对于b1的正确高差。
h″ b1b2= hb1I1+(B2-2)-(A2-1)
取Ⅰ1,Ⅰ2测站所得高差的平均值,即
hb1b2=1/2( h′b1b2+ h″b1b2)=1/2{(B1-A1)+(B2-A2)+(hb1I1+h I2b2)}
由此可知,由于在两个测站上观测时,远近视距是相等的,所以由于仪器角误差对水准标尺上读数的影响,在平均高差中得到抵消,这就解决了第一个问题。
事实上,按上述方式解决问题是有条件的,因为仪器的角并不是不变的固定值。只有当跨越的视距较短(小于500m)、渡河比较方便,可以在较短时间内完成观测工作时,上述布点方式才是可行的。另外,为了保证跨越两岸的视线在Ⅰ1Ⅰ2在相对方向上具有相同的折光影响,因此,对Ⅰ1和Ⅰ2的点位选择,应特别注意,这主要是为了解决由于折光影响的问题。
为了更好地消除仪器角的误差影响和折光影响,最好用两架同型号的仪器在两岸同时进行观测,两岸的立尺点和仪器观测站应布置成平行四边形、等腰梯形所示的两种形式。布置时尽量使b1Ⅰ1=b2Ⅰ2,Ⅰ1b2=Ⅰ2b1。
实践表明,当采取上述措施后,第二个问题可以得到较好的解决。为了反映出实际布点情况以及观测时的具体条件,应在跨河水准测量记录手簿中绘出跨河场地的布置示意图,并在记录表格中填写观测条件。至于长视线照准水准标尺上的分划线和在水准标尺上读数的问题,要采用特制觇牌,再根据跨越障碍的宽度采用可行的方法来解决。
2 工程概况
柳州市维义大桥位于柳州市北外环路上,是北外环路上跨柳江的重要通道,桥梁设计2090米,造型为钢拱结构,总投资6亿元。为了建立该桥施工首级高程控制,需实施跨河水准,传递高差。此段江面约宽700米,北岸为丘陵地,施测时已挖土,南岸为一片菜地,视线开阔。根据考察实地后和综合分析,项目组选用经纬仪倾角法实施跨河水准。
3 跨河水准测量
3.1 跨河地点的选定
根据跨河水准测量特点,为保证精度要求,跨河地点的选择及其布设应尽可能完善以减弱各种误差的影响。要满足以下要求:
(1)选于测线附近,利于布设工作场地与观测的较窄河段处;
(2)跨河视线不得通过草丛及干丘、沙滩的上方;
(3) 两岸仪器视线距水面的高度应接近相等,不低于4 (S 为跨河视线长度千米数),跨河视线约0.7km,所以视线高度应不低于3.3m。由于所选河段河岸地势高,足以保证视线高度,否则,须埋设牢固的标尺桩,并建造稳固的观测台或标架;
(4)两岸由仪器至水边的一段河岸,其距离应近于相等;
(5)过河视线方向,宜避免正对日照方向。
跨河地点应尽量选择在路线附近河道的最狭窄处,为了减弱折光差的影响,要求两岸地形尽量相似,高差要小。所选河段河岸地势要高,要足以保证视线高度,视线离开水面要有足够的高度,一般不应小于2~3m,还应避免从草丛和河滩的上方通过。
3.2 场地布设
根据现场及仪器情况,在跨河两岸设置的仪器站和标尺点应构成对称的图形,我们选择如图2所示的平行四边形布设。布设方法,使用全站仪和棱镜及皮尺配合,先在北岸(如Ⅰ1 b1)用皮尺放好Ⅰ1 b1长度,一般要求10左右,根据实地此次量取8.68米,然后可在b1上摆全站仪观测Ⅰ2 ,全站仪垂直角设置在水平视线上,实现两岸基本同高的要求,此时Ⅰ2可打木桩选定,b1Ⅰ2长度675.54米,再把全站仪移至Ⅰ1 上摆站,对岸可用皮尺一段放在Ⅰ2上,另一端设置为8.68米,与Ⅰ1 b1同长度,棱镜放在另一端上以Ⅰ2为圆心前后移动,使全站仪测得的Ⅰ1 b2与 b1Ⅰ2长度相同,同时注意高度基本一致,就实现了两岸视线长度基本相同的要求。最好用两台仪器在两岸同时对向观测。这样布设和观测的目的在于:使各种误差对两岸观测结果的影响大小接近,符号相反,以便在两岸观测结果的平均值中得到较好的消除。
3.3 仪器检定
要根据规范,对水准标尺进行水准标尺名义米长的测定、水准标尺分米分划误差的测定、对全站仪进行垂直度盘测微器行差的测定、一测回垂直角观测中误差测定。用于跨河水准的仪器要按照一般水准测量规定的项目进行检查外,还要根据跨河水准测量的特性进行有关的检查,如检查与校正i角等。
3.4 觇板制作
由于跨河视距过长而难于清晰精确照准标尺分划线,因而需特制一块专门供照准读数的觇板,本项目采用有机玻璃制造,涂成白色,侧边装有专用夹子,可沿标尺滑动,并能可靠的固定在标尺的任何位置,觇板中央开一小窗,小窗中央设一水平标志线,标志线的宽度d视跨河视线长度S而定。
3.5 观测中应注意事项
(1)跨河水准观测宜在风力不大,气温变化较小的阴天进行,当雨后初晴和大气折射变化较大时,均不宜观测;
(2)观测开始前30min,应先将经纬仪置于露天阴影下,使仪器与外界气温趋于一致。观测时应遮蔽阳光;
(3)根据柳州春天的天气情况,我们选择早上9点-12点,下午选择在3点至6点两个时段观测;
(4)水准尺应用尺架撑稳,并经常注意使水准器的气泡居中。
3.6 测回数及限差
三等跨河水准测量的观测测回数、限差规定按照下表执行:
3.7 观测方法
3.7.1 观测近标尺
首先在经纬仪盘左的位置,照准近标尺的基本分划线,读取最近水平视线的标尺厘米分划数α,再使水平丝分别照准该分划线的上、下边缘各二次;再纵转望远镜以盘右位置,同样照准该分划线的上、下边缘各二次,便完成了一组观测(近标尺只测一组)。每次照准分划线边缘后,应先使垂直度盘指标气泡精密符合,再用光学测微器进行垂直度盘读数。盘左或盘右同一边缘两次照准读数差,应不大于3″。
近标尺读数b由式(3-1)计算:b=α- .d
式中:α----照准水准标尺上水平视线的标尺厘米分划数;
----分划线a的倾角,(″);
d----经纬仪至标尺点的水平距离(用皮尺量取);
ρ----206265。
3.7.2 观测远标尺
盘左位置用水平丝依次照准下、上标志线各四次,每次照准均应同时使垂直度盘指标气泡精密符合后,再用光学测微器进行垂直度盘读数,同一标志线四次照准读数之差不得大于3″。纵转望远镜以盘右位置,按相反次序照准上、下标志线各四次并如前读数。以上操作组成一组观测。依同法进行其他各组的观测。各组算出上、下标志线倾角α和 β,α或β其组间互差不应大于4″。
上述3.7.2和3.7.2两项操作组成一岸仪器观测的半测回,两岸仪器同时对测各半测回,组成一个测回。
两个测回连续观测时,测回间应间歇15分钟左右。
每测回观测前,应仔细检查觇板的指标线是否滑动,并核对指标线在标尺上的读数。观测的测回数按照上表中要求。
3.8 水准测量成果
为了方便计算,项目组采用电子表格,编程序计算高差及相关参数,成果如下:高差h中数=-0.41451米,高差中误差: Mh=± =±0.00066米。平差采用清华山维软件,进行符合线路平差,最大点位误差 =0.00105米,最大点间误差 =0.00100米,准成果精度达到设计要求。
关键词:铁路桥梁;工程施工;泥石流
1.泥石流对铁路桥梁工程的危害性分析
泥石流由黄土、粘土、松散岩石碎屑等掺合形成,在降水、降雪、融雪、地震等外界因素的诱发下,沿着坡面或者沟槽流动,形成比洪水密度还要大的特殊洪流,属于一种不良的物理地质现象,对环境具有极大的破坏力。泥石流具有明显的灾害性,一旦发生,既有可能造成大规模的经济损失和人员伤亡。而我国属于泥石流分布最为广泛的国家,泥石流破坏力极大,堵塞、淤理、冲刷、撞击桥梁构造物,造成直接的破坏,譬如堵塞涵洞和冲毁桥面。几十年来,我国铁路桥梁频繁受到泥石流的破坏,据不完全统计,2012年我国10余省被冲毁的桥梁945座,桥梁涵洞13420座,而且呈逐年上升的趋势。2013年7月10日,四川汶川连续遭遇强降雨,国道213线发生十多处泥石流灾害,部分道路路基受损严重,泥石流垮塌方量在4000余立方以上有6处,其中最严重的是发生在国道213线(草坡3号桥)处,草坡3号桥已经被岷江河水冲断垮塌。草坡4号桥也被泥石流阻断,上涨的岷江河水已经形成堰塞湖。由此可见,泥石流对铁路桥梁工程具有极大的危害性,我们应该结合泥石流发生的特点,以及找出铁路桥梁工程抵抗泥石流的薄弱之处,针对性采取灾害的治理措施,进一步提高铁路桥梁工程抵抗泥石流灾害的能力。
2.铁路桥梁工程泥石流灾害的治理措施
在修建铁路桥梁的时候,桥梁位置的合理选择,是合理避开泥石流侵害的最好方式,同时还需要布置好铁路桥梁桥墩、基础、桥梁孔跨、桥梁净空与梁式、桥梁墩台、桥头等部位,提高桥梁整体抵御泥石流灾害的能力。
2.1桥梁位置的选择
泥石流流通区和堆积区的桥位布置,是合理避开泥石流侵害的奏效措施。泥石流流通区的桥址,应该正交于流通区域的河势和流向,将斜交角控制在10-20°范围内;在沟道顺直的位置,主流比较稳定,而且没有上游和下游的急弯;接近隧道位置的桥位,需要考虑桥梁和隧道的结合,桥梁下方要留出足够的净空,以防止泥石流堵塞隧道。泥石流堆积区的桥址,该位置的泥石流沟道不明显,而且水泥分散,存在严重的漫流淤积现象,桥梁适合分散设置,同时结合泥石流沟道的水文特征、泥沙特征、冲淤特征等,对泥石流流量进行设计,考虑是否设置见沟桥梁或者并沟桥梁,采用开挖沟床的方法,满足桥梁下方虚拟净空的做法,同时在具有较好排导条件的位置,集中设置桥梁。
2.2桥墩墩台与基础
铁路桥梁的泥石流沟设计,要求有利于泥石流排泄,同时防止泥石流对墩台的撞击和对基础的冲刷,为此,我们需要加强墩台和基础的抗撞击与抗冲刷能力:首先是墩台,治理泥石流时,铁路桥梁桥墩应该适当减少,并且不允许采用轻型的桥墩,而应该尽量选择圆端型或者圆形的实体桥墩,这种类型的桥墩能够分散泥石流的流向,从而缓冲产生的冲击力。桥墩的迎水面则要具备整体性的强度,同时具有较佳的耐磨性,如果不能够抵御泥石流的冲击力,则要求在设计泥石流主线桥墩时,检算泥石流的冲击力。其次是基础,在没有完成累积性淤积之前,铁路桥梁仍然存在被泥石流集中冲刷的风险,而桥梁基础首当其冲。在山麓区域的泥石流桥梁基础,要考虑到主河的冲刷和锈蚀,同时控制泥石流桥基受到的一次性揭底冲刷。如果桥梁处于泥石流堆积扇的扇缘,则要防止桥墩基础跌落到主河床当中,笔者认为应该根据河床的床面和水流,计算出桥梁基础的冲刷深度。除此之外,铁路桥梁在设计V型槽排泄泥石流的时候,要综合考虑冲刷和淤积的作用。再次是冲起爬高,在设计铁路桥梁桥墩的时候,需要综合考虑泥石流在受到阻挡后所产生的冲起爬高,否则冲击物可能冲上桥面,从而造成交通堵塞。关于冲起爬高的计算,要求综合泥石流的设计流速、自由落体加速度、动能改正系数等进行计算。最后是导流堤斜流冲高,泥石流导流堤坝和束流堤坝,是在铁路桥梁和泥石流相交之后,防止由于轴线与泥石流流向不平行而产生的局部冲高。其中斜流在导流堤坝边坡上的局部冲高值,需要综合冲向导流堤的水流或者股流平均流速、导流堤的边坡坡度、流向与导流堤边坡上水边线形成平面夹角、自由落体加速度等进行计算。
2.3其他措施
除了以上的铁路桥梁选址和铁路桥梁墩台、基础的治理泥石流措施,桥梁孔跨、桥梁净空与梁式、桥梁墩台、桥头等部位同样需要强化抵抗泥石流灾害的能力。首先是铁路桥梁孔跨,根据泥石流的流势,以及结合铁路桥梁的位置的地形、地质、河相等因素,在较为稳定的流通区沟道内,设置压缩河床,但该位置不能伸直桥墩,而且尽量采用单孔的主沟,减少泥石流的强大冲击危害。在山麓区域的泥石流堆积扇孔跨,要求参照地形和沟槽宽度,在泥石流频繁运动的位置设置桥梁,而且不能够在主流位置设置桥墩,最好采用大跨跨过,孔跨需要分清流量、流势和流向。而山前区域的泥石流堆积扇孔跨主流不稳定,因此要根据泥石流常年的流水宽度确定桥梁长度,并且控制泥石流的压缩度。其次是铁路桥梁净空与梁式,铁路桥梁净空设计的原则是“宁高勿低”,梁底最低的标高是沟底地面下平均标高、百年一遇泥石流水深、设计时限内的河床淤积高、泥位弯道外侧超高值、泥石流受阻冲起爬高值、桥梁安全高的总和。铁路桥梁的净空高度控制条件则包括设计年限河床累计淤积高度、净空受一次性极限最大淤积高、泥石流出口主河流河床上涨时桥下淤积值、泥石流淤积值等。至于梁式的选择,则是在尽可能争取受泥石流控制桥下净空的条件下,选择能够低高度钢筋混凝土梁。再次是铁路桥梁墩台,墩台采用直接防护的方式,从防护作用的特点出发,因地制宜地选择合适形式。常见的铁路桥梁墩台防护形式如下:石笼或板桩防护,采用竹子、钢筋等制成石笼护基,并砌筑板桩围堰,但需要控制桩顶面标高;水泥混凝土预制块防护,在河床承载出现不稳定状态的时候,如果铁路桥梁基础的埋置深度比较浅,适宜采用平面防护的方式,采用铺筑水泥混凝土防护的方法,在河床整个宽度内进行;块石片石防护,采用双层或者单层的块石,清除河床淤泥杂物之后,填充砂砾并夯实后,再进行砌石处理;桥墩抛石防护,在深水墩台,将石块抛到墩台四周的坑内,并在填满河床面之后,就能够防止水流的正面冲刷;板桩墩头的防护,适用于土质变迁性的河段,采用板桩进行墩头防护,并尽量埋置在冲刷线以下,做成单向斜口的形式,以及控制板桩入土嵌制的深度。
3.结束语
综上所述,泥石流由黄土、粘土、松散岩石碎屑等掺合形成,在降水、降雪、融雪、地震等外界因素的诱发下,沿着坡面或者沟槽流动,形成比洪水密度还要大的特殊洪流,属于一种不良的物理地质现象,对环境具有极大的破坏力。几十年来,我国铁路桥梁频繁受到泥石流的破坏。为此,我们需要在修建铁路桥梁的时候,桥梁位置的合理选择,是合理避开泥石流侵害的最好方式,同时还需要布置好桥梁桥墩、基础、桥梁孔跨、桥梁净空与梁式、桥梁墩台、桥头等部位,提
高桥梁整体抵御泥石流灾害的能力,提高铁路桥梁工程的安全水平。
参考文献
[1]刘涛.谈泥石流病害对铁路桥梁的影响[J].山西建筑,2010,(15):337-338.
关键词:河流治理;桥梁;预制板;铰缝;伸缩缝
Small rivers management engineering of bridge design and construction problems of
Li Chuanming, Nie Jie, Wang Ju
Abstract: This article through the city and river management engineering of bridge design and construction of some common problems in 1, made analysis and argumentation, the matters needing attention in construction are discussed, and pointed out the corresponding solution, for future design and construction of bridge has a good reference value.
Key words: rivers, bridges, precast plate, hinge joint, expansion joint
1.引言
2010年,水利部商财政部安排80亿元中央财政专项资金,大力推进中小河流治理工作。按照三年完成五年规划任务的要求,目前各省、市均在如火如荼地开展该项工作。针对目前我市在桥梁设计与施工中出现的一些常见问题,笔者阐述一些粗浅看法,以与同行相商榷。
2.桥梁设计标准偏高
根据目前我省的经济发展,目前中小河流治理工程中桥梁建设主要集中在病危桥梁的拆除重建和除险加固上,新建桥梁较少。主要采用的桥型为装配式混凝土空心板梁桥,跨径以8m、10m、13m、16m者为主,桥面净宽以4.5m、7.0m最为常见。
有些桥梁连接的是一些偏僻的乡村,过往车辆及行人均甚少,老桥实为农用生产桥,大都破旧不堪,跨径偏小,有阻水现象,不满足防洪、除涝的要求。在拆除重建过程中,新的设计荷载标准往往采用的是公路Ⅱ级车道荷载效应乘以0.8的折减系数、车辆荷载效应乘以0.7的折减系数,有的甚至直接采用公路Ⅱ级,虽然做到了技术先进、安全可靠、使用耐久,但经济上却并不合理。笔者认为,对于这些乡间农用桥梁,其设计荷载标准应适当放低,以免造成不必要的浪费。
3.个别桥梁中墩基础埋置深度偏小
当桥台基础天然承载力较高时,桥墩往往采用钢筋混凝土双柱式桥墩,桥墩直径1.0~1.2 m,而墩台基础采用扩大基础。在个别桥梁设计中,出现了中墩基础埋置深度偏小,不满足现行《公路桥涵地基与基础设计规范》2(JTG D63—2007)的要求。
造成这类失误的原因是虽然桥梁所在的河道需要综合治理,但桥址处的该部分段的河道截面已满足规划要求,无需清淤或疏浚,实际河底高程已低于规划所需的河底高程。而桥梁设计人员都是做建筑物土木结构的,往往直接取用规划的河底高程来考虑中墩基础的埋深,这样难免就造成埋深偏小的失误。有的桥梁设计人员虽然参考了勘测单位提供的现状河道实测纵、横断面图,但桥址附近因以前老桥施工时的围堰、或所设的土牛没有拆除干净,经水流冲刷后,桥址近处的河底高程远高于规划所需的河底高程而低于非桥址处的实际河底高程,这样设计人员往往也会犯上述同样的失误。要避免这类不必要的失误,这就要要求设计人员在对无需清淤或疏浚段的桥梁设计时,不仅要参照桥址近处的河道实测纵、横断面图,还要注意相邻桩号的其它断面,以确定出合适的埋置深度。
4.使用商品混凝土的问题
由于钢筋混凝土预制梁板桥的混凝土强度等级种类较多,比如预制空心板、封锚端、铰缝和桥面铺装层一般采用C40,而桥墩盖梁、墩柱、桥台搭板、人行道梁一般采用C30,桥台台帽、桥墩基础、侧墙压顶一般采用C25的,所以施工单位为方便起见经常采用商品混凝土。笔者认为,应注意以下两点:
(1)为防止商品混凝土搅拌站的产品存在质量缺陷,混凝土试块应采取由第三方实验室进行标准养护。这样,即使出现试块强度不够的质量事故,也便于分清事故的责任方,以规避风险。
(2)即使是采用商品混凝土的桥梁,每个施工现场必须配置不少于一台强制式混凝土搅拌机。这样一方面当购买时因方量计算偏小而造成进场混凝土方量不足(经常出现某些部位浇筑后方量还缺少零星的不足1m3现象)时,可以由施工方进行现场配制,避免人工拌合所形成的质量缺陷或形成不必要的施工缝;另一方面,新、老混凝土连接部位应采取高标号砂浆铺垫,现场有搅拌机,就可以避免人工拌合砂浆的一些不足。
5.预制板的吊装时间[3]
对于预应力混凝土空心板而言,如果存梁期过长,板体在受压后会向上起拱;另外,随着龄期的增长,板体混凝土的强度等级也在不断提高。为了防止预制板上拱度过大,及预制板与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差,存梁期一般规定不宜超过90d。但施工单位往往会忽略此点,这就需要设计单位在图纸上以及技术交底中予以特别指出,以引起监理及施工单位的足够重视。
6.预制板间的铰缝连接
对于装配式混凝土空心板梁桥而言,预制板间的连接通常是通过现浇铰缝来实现的,并借此形成整体的桥面结构体系。由于铰缝是现浇的钢筋混凝土结构,其工程质量相对预制部分较差,是桥梁结构中的易损坏部位,因此施工单位必须对此引起足够的重视。
(1)浇筑铰缝砼前必须先用M15水泥砂浆填塞铰缝底部及预制板间的端头部位(预制板端部1.0m左右范围内的缝间也是用M15水泥砂浆填塞的),待砂浆强度达50%后方可浇筑铰缝间的细石混凝土。填塞前板底宜采用吊模或将板底的分缝塞死,以免漏浆现象的发生。不允许未填砂浆而直接在铰缝内浇筑细石砼,而且板底必须勾缝(一般勾3cm的平缝)。
(2) 预制桥面板时,注意原预留在桥面板内的铰缝底部连接钢筋要先扳上去紧贴模板,拆模后立即凿毛,并使该部位钢筋的外露部位应完全脱离板的表面,待桥面板吊装就位后再用撬棍将其撬到应有的水平位置。由于以前的通用标准图集中无此钢筋,所以有的施工单位往往会忽略此项工作,吊装前并未将此连接钢筋凿出,以致使得铰缝连接处成为整个桥梁结构受力的薄弱环节。
7.毛勒式伸缩缝的连接
在我市中小河流治理桥梁设计中,伸缩缝大都采用的是毛勒式伸缩缝。预制桥面板时,注意在毛勒式伸缩缝连接的预制板的端头部位,应预埋门型连接钢筋,该钢筋的两肢均应埋入板内,并与伸缩缝异型钢梁的固定钢筋焊接以形成一个整体。有的施工单位在预制桥面板时往往漏掉了此连接钢筋,还有的仅在板内埋入铅直钢筋,均不符合设计图纸要求,还需要通过植筋等手段以加强连接,不仅费时费料费工,且连接效果也相对较差。
8.结语
中小河流治理工程意义重大,任务繁重,时间紧迫,这就要求建设、设计、施工及监理等单位密切协作。相对而言,治理工程中桥梁的设计与施工,技术比较复杂,涉及内容较多,这就要求设计人员认真设计,力求做到技术先进、安全可靠、经济合理;施工单位应汲取以往工程经验,精心组织施工,注意细节,强化质量,以使工程发挥最大效益。
参考文献
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[2] 中交公路规划设计院.公路桥涵设计通用规范(JTG D60—2004).北京:人民交通出版社,2007
[3] 姜晨光.桥梁建造技术指南.北京:化学工业出版社,2011
【关键词】现状 原则 思考
中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)12-0029-02
一、桥梁加固维修现状
目前,我国桥梁加固维修技术尚不成熟、不系统,理论分析仍停留在新建桥梁的理论水平上。
2004年交通部颁布的《公路桥涵养护规范》JTG H11 2004和2008年8月,交通运输部的《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22-2008)和《公路桥梁加固施工技术规范》( JTG/T J23-2008),将我国桥梁的损伤评定分类和加固维修的设计和维修加固技术纳入了规范化管理。
二、桥梁维修加固原则
1、根据不同桥梁的结构和材料特点,在成本可控的前提下,采用不同的加固维修方法,更换或修复损坏的桥梁构件,使桥梁整体恢复到原有的设计承载能力,保证桥梁的设计使用寿命。
2、对一些通过加固维修不能恢复原有设计承载能力但又必须继续使用的桥梁,要确定好加固后桥梁的实际荷载等级和桥梁的剩余使用寿命。
3、一般情况,不宜通过桥梁加固提高原有桥梁的设计承载能力;也不宜通过桥梁加固改变桥梁的结构受力体系。
4、用于桥梁加固维修的材料必须通过国家权威检测机构检测认证、各项性能指标满足现行规范和设计要求。
三、桥梁加固维修的常用技术
1、主动加固技术
方法:施加预应力、改变结构体系等,改变结构原有的受力行为。
特点:改善桥梁恒载的内力分配,增加全桥刚度,闭合裂缝,并调整变形。
涉及因素:结构原有内力的状况、原桥的施工工艺、混凝土的强度、预应力的损失、支座型式 、加固的工艺等
效果:方法得当可有效的改变结构损伤状况;方法失误可加重损伤,甚至垮塌。
1.1施加梁体外预应力加固
施加梁体外预应力加固可以较好的提高梁体的抗弯截面模量、减小梁体绕度、减小受拉区梁体裂缝、从而调整原结构的受力状况,提高刚度及抗裂性。由于自重增加小,减小了对墩台及基础受力状况的影响,可节省对墩台及基础的加固量。
适用性:可在不限制通行的条件下进行加固施工,既可作为桥梁通过重车的临时加固手段,也可作为永久提高承载能力的措施。
施工工艺流程为:施工准备放样确定转向块、锚固块的位置钻孔、种植钢筋绑扎钢筋、预应力孔道、立模浇筑混凝土穿索、张拉、锚固梁体病害修复清理场地,竣工验收
1.2 增加隔板加固
增加横隔板加固可以明显改善T型梁桥铰缝开裂病害,防止病害扩展。
优点:不影响桥下净空,对原桥景观基本无改变。
适用性:适用于因横向联系较差而降低承载力的桥梁上部结构。
增加横隔板加固只是将相对集中的荷载进行了分散,对桥梁整体承载能力并无实质性的提高。加固效果并不明显,需配合其他方法同时进行。
施工工艺流程为:搭设支架确定新增横隔板位置混凝土表面清理、凿毛探测梁体钢筋位置钻孔、植筋连接横隔板主筋、绑扎箍筋吊模灌注砼及养生预应力张拉、锚固。
1.3 加大桥面铺装钢筋
采用加大桥面铺装钢筋直径的方法对绞缝开裂病害进行修补,是基于原桥面铺装钢筋网设计直径过小或网格过大,或由于施工质量原因造成的绞缝开裂病害而进行的维修方法。该方法全部在桥面施工,要求中断至少半幅交通。
适用性:适用于允许中断交通的小跨径T 梁或板梁桥。
优缺点:施工时桥上交通受阻,不允许中断交通的桥梁不宜采用;将增加结构自重产生的弯矩,结构的承载力提高不显著。
施工工艺流程:交通管制破碎拆除原桥面铺装层结合面处理种植钢筋铺设桥面铺装钢筋网浇筑桥面砼浇筑桥面其它铺装层和恢复完成加固施工恢复交
1.4增大截面与配筋加固
增大截面与配筋加固法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸,增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,从而达到提高桥梁承载能力的目的。
适用性:适用于桥下净空较高,允许增加主梁高度的情况。
优缺点:加固效果比较明显,但施工工艺复杂,技术要求较高。对桥下净空限制的桥梁不适用。
施工工艺流程:施工准备混凝土表面清理钻孔种植锚筋绑扎补强层钢筋网浇筑(喷射)补强层混凝土竣工验收
1.5扩大基础加固
扩大基础加固的主要内容为增大基础的受力面积来提高桥梁基础的承载力,防止桥梁基础进一步沉降。
扩大基础加固对原基础基本不影响,施工安全性较高。
施工工艺流程:施工准备基础开挖原基础混凝土病害及表面处理钻孔、种植锚筋绑扎新增基础混凝土钢筋立模浇筑新增基础混凝土基坑回填、完成加固施工
2、被动加固技术
方法:主要是裂缝修补、粘贴碳纤维、钢板、补强普通钢筋等。
特点:不改变结构的恒载内力状况,方法灵活,可根据裂缝的位置方向随意设置 。
作用:控制裂缝进一步开展,提高桥梁承载能力。
缺点:对已存在的裂缝需压浆封闭后再进行被动加固。
适用范围:多适用于在恒载作用下承载力满足要求但活载作用下承载力不满足的情况,在中小桥和大桥进行加固时常采用。
2.1修补裂缝
施工前应详细检查裂缝的走向、分布、缝宽及深度,数量,并进行分类、标记和记录,根据裂缝宽度,主要采取以下两种施工方法。
1)表面封闭法,其施工工艺:清理混凝土表面(打磨)涂刷裂缝修补胶。
2)自动低压灌注法(壁可法):施工工艺流程:清理混凝土表面安装注入座封闭裂缝外口灌注材料称量并拌和严格按程序注胶注浆质量检验表面清理、涂装。
2.2粘帖纤维复合材料
粘贴纤维复合材料的加固方法是利用符合现行国家标准的《定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法》(GB/T3354)中各项力学性能指标的纤维片材(或布),通过同样满足要求的粘结材料与混凝土结构结合紧密,剪力顺利传递而共同工作,提高混凝土结构的受力性能。
施工工艺流程:搭设支架砼基底处理涂底胶涂找平胶找平粘贴面粘贴纤维复合材料自检粘贴质量自然养护、表面涂装检查验收。
2.3粘贴钢板加固
粘贴钢板加固作用与粘贴碳纤维布的加固作用类似。粘贴钢板施工需待混凝土缺陷修补、裂缝修补完成后进行。
施工工艺流程:钢板制作及砼表面处理砼粘贴面种植锚筋钢板配套打孔并试配配置钢板胶并涂覆与钢板、砼粘贴面贴合钢板至砼粘贴面加压锚固粘贴质量检验表面涂装
3、关于部分常用加固方法的探讨
增大截面、体外预应力等加固方法都存在应力滞后的问题:加固前原结构已经承受荷载(即第一次受力),特别是当承载能力不足时,加固前原结构的截面应力、应变水平一般都很高。新加固部分加固后并不立即承受荷载,而是在新荷载(即二次加载)下才开始受力。从而导致整个加固结构在其后的第二次受力过程中新加部分的应力、应变始终滞后于原结构的累计应力和应变。所以,混凝土结构加固计算分析不能够完全按普通结构概念进行。加固结构的承载力与新旧两部分的应力差值或应变差值直接相关,与原结构的极限变形值有关,与两部分材料的应力―应变关系有关。因此,改变结构体系的主动加固方法要慎用。
四、桥梁加固维修的几项关键技术
桥梁加固维修的目的一般是使桥梁恢复到原设计承载能力,通常需和前述的主动和被动加固法配合进行。
1、斜拉桥拉快速更换拉索
斜拉索更换,其难点是旧索的拆除,由于早期斜拉桥设计及施工原因,旧斜拉索拆除困难甚至无法拆除。
一般要求在不中断交通的情况下,用最快最安全的方法拆除旧斜拉索,进行常规的新索安装。实现快速换索,从而尽量减少交通枢纽的壅堵时间。其关键技术是设计用专用工具在斜拉索在还存在应力的情况下,将将要拆除的斜拉索的切割部位的拉索应力转换为零,强行割断,强行拔出,从而实现快速更换。
拉索更换施工工艺流程:施工准备塔端松锚放张梁端退锚、拆除旧索清理索孔(新索制备)梁端穿索锚固塔端挂索塔端张拉下一组索更换整体索力调整
2、拱桥吊杆和系杆更换
在拱桥中,一对吊杆或系杆对应一根横梁,缺任何一根杆件均不能保持桥梁原有状态,因此,吊杆(系杆)更换必须考虑原吊杆(系杆)受力的转移,即用另外的替代杆件作临时吊杆(系杆),使原吊杆(系杆)的受力完全卸除,再予以成对同时更换。
施工工艺流程:施工准备临时拉杆、分配梁加工制作安装分配梁、穿临时拉杆张拉临时拉杆,更换吊杆(系杆)张拉新吊杆(系杆),调节桥面标高拆除分配梁、临时拉杆系更换下一对吊杆(系杆)竣工验收、开放交通
3、整体顶升法更换支座
桥梁整体顶升,是将桥梁的一联(可包含多跨)进行同步平行顶升或绕一点向上平转,其特点是不改变梁体的内力,对梁体不会造成二次伤害,是一种最为先进、科学的桥梁支座更换和梁体纠偏的施工技术。
施工工艺流程:施工准备千斤顶支撑面处理安装千斤顶、油泵油路、电路、监控仪器设备等试顶、检查设备运行情况(新支座准备)起梁、更换支座卸载落梁、完成支座更换施工
4、顶升法进行梁体纠偏
整体顶升法进行支座更换,梁移方向是单一的竖向,而采用顶升法对梁体进行纠偏施工,梁移方向包括竖向、纵向和横向三个方向,施工工序较支座更换复杂一些。
其施工工艺流程为以下:
(1)在桥墩上均衡安装千斤顶做好整体顶升T梁的准备。
(2)在桥墩和桥台上布设用型钢作成的滑轨,滑轨上按装四氟板。
(3)利用连续钢构主桥和引桥的支座垫石作反力的着支点,用型钢设置桥梁整移的反力架,安装纵横移千斤顶。
(4)同步均衡,整体顶升桥梁,将桥梁置放于滑轨的四氟板滑板上。
(5)修复支座垫石,重新安装桥梁支座
(6)纵、横顶移桥梁,使桥梁归位。
(7)整体落位桥梁安放在桥梁支座上,桥梁纠偏完成。
(8)按以上步骤进行T梁逐联复位。
5、伸缩缝快速维修
伸缩缝是桥梁路面中最薄弱的环节,也是最容易损坏的组成部分,在一些交通繁忙的道路(如市政道路立交桥、机场高速公路)上,一般不能中断交通,即使占道施工也具有一定的时间限制,通常的伸缩缝更换施工,由于混凝土的凝固时间较长,施工占道时间较长,不能满足繁忙交通的要求,因此,伸缩缝的快速修补显得尤为重要,意义非凡。且伸缩缝的修补整个过程不宜超过8个小时。
伸缩缝快速修补施工工艺流程:施工准备放样、切割、破除伸缩缝砼拆除原伸缩缝修整槽口新伸缩缝就位、焊接浇筑快速混凝土完成伸缩缝更换施工、开放交通
五、对国内桥梁维护维修的思考
根据笔者对近几年国内垮塌桥梁的关注,发现以下特点:
(1)预应力混凝土桥梁的病害主要是梁体下挠和开裂。而这种病害在刚刚成桥的检测和试验中无法体现,特别是梁体的下挠,在成桥荷载试验时,桥梁的承载力能够达到要求,但运营阶段,在荷载特别是活载作用下,跨中将持续下挠。这是由于有效预应力不均匀度过大造成的预应力损失过大,相当于有效预应力大的钢筋承受了本应该所有预应力筋承受的力,这样有效预应力大的钢筋在使用阶段逐渐屈服,梁体也随之下挠。而随着梁体下挠和开裂的不断发展,桥梁承载力将严重下降,甚至有断裂的危险。
(2)钢结构桥梁,关键构件存在局部强度不足或缺损,是不少桥梁事故的重要原因,值得我们高度重视。
笔者认为,重要桥梁的智能监控系统是现代桥梁设计的必要元素。需要采用可靠的手段和设备(传感器,GPS等数据采集、数据评估分析、传输处理等设备)组成有效的桥梁智能监控系统,对桥梁整体和关键部位的应力应变、位移、荷载、损伤情况等进行监控,建立有效的桥梁预警和养护维修管理机制。保证桥梁在寿命基期内正常运营。
同时,建立并完善各省市和全国统一的公路桥梁管理系统:根据历史的和已有的桥梁健康监测系统资料,将全国的桥梁状况进行数理统计分类,完善现行的养护和加固规范,桥梁的加固维修纳入统一的规范化管理。
六.结语
关键词:施工工艺铁路桥梁质量控制
铁路为当今社会与经济发展做出了不可磨灭的贡献,它具有经济、安全、运输量大、节能高效等优点。桥梁工程作为铁路的基础,对铁路建设有着十分重要的意义。好的铁路桥梁工程质量需要经过严谨的施工,才能保证在投入运行阶段保持良好性能。
1铁路桥梁的定义
铁路在修建过程中,经常需要跨过山谷、河流、峡谷,以及为不影响生态环境或者为实现铁路间的立体交叉而修建的构筑物。
2铁路桥梁工程的施工工艺
铁路桥梁工程施工工艺流程为:桩位钻孔施工承台施工墩身施工支持垫石施工架梁、现浇梁施工桥面施工轨道施工。本文将着重介绍桩位钻孔、承台及墩身的施工工艺流程。
2.1桩位钻孔施工工艺
桩位钻孔的施工工艺流程为:场地平整、测量放线护筒埋设钻机就位钻孔第一次清孔钢筋笼吊装、安放第二次清孔砼浇筑。在进行桩位钻孔施工时,需要在以下方面加以严格控制:
(1)在进行场地平整时,若场地情况良好,将场地平整压实即可;若场处于浅水滩、淤泥等场地情况较差的地区时,则需要进行围堰搭设工作平台;若场地处于深水区等复杂的地质环境下时,则需要搭设钢平台或者采用其它技术措施;
(2)在进行护筒埋设时,首先根据当前地质环境条件确定采用的钻孔机械。护筒埋设完成后,使用全站仪等仪器对护筒位置、标高校验,确保在规范要求的误差之内。若场地处于容易塌孔的沼泽地、海岸线、河口等涉水地区,可以考虑使用双护筒埋设造孔;
(3)钻机钻孔时,若地质条件不允许容易出现塌孔时,应进行泥浆护壁,此外泥浆护壁还可以用于循环清孔。泥浆在陆地上拌匀后,使用机械倒入桩孔中,并用钻机搅拌30-40分钟后进行清孔,成孔待灌注时间不超过8小时。使用测量绳每隔10-20分钟对孔深进行测量3-4次,确保沉渣厚度小于20cm;
(4)钢筋笼制作场地与安装场地需要运输,运输过程中应防止较大震动、颠簸,避免成品的钢筋笼造成变形,严格按规范及图纸要求完成钢筋笼的孔内对接。钢筋笼吊装完成后,在钢筋笼四周焊接钢筋弯钩挂在护筒上,防止钢筋笼在砼浇筑时因各种原因下沉;
(5)砼浇筑通常采用导管浇筑法,砼浇筑前,对导管进行试拼,检查接口连接是否严密牢固,使用前进行过球、水密及承压试验;在导管上端连接混凝土漏斗,其容量必须满足储存首批混凝土数量的要求。开始灌注时,在漏斗下口设置封闭阀,当漏斗箱内储足首批灌注的混凝土数量时,打开封闭阀使混凝土猝然落下,迅速落至孔底并把导管裹住;混凝土的灌注连续进行,浇筑时经常起动导管,使混凝土保持足够的流动性。当导管底埋置于混凝土的深度达3m左右,或导管中混凝土落不下去时,开始将导管提升和拆除,提升后导管的埋深不小于2m且不大于6m。
2.2承台施工工艺
承台施工工艺流程为:测量放线承台开挖桩头破除承台垫层施工承台钢筋、模板安装砼浇筑及养护。在进行桩位钻孔施工时,需要在以下方面加以严格控制:
(1)承台施工前要对桩基进行检测。按照我国《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2014)的规定,桩基检测的方法主要有钻芯法、静载试验、高应变法、低应变法、声波透射法等几种。在桩基检验验收合格后方可进行下一道工序;
(2)桩位破除时,若事先预留了嵌入承台的钢筋接茬,则可以直接进行下一步的承台施工;若因施工条件限制事先未能留出钢筋接茬,则要使用电镐等设备凿除与平台搭接的桩头位置钢筋外包裹的砼,确保钢筋全部露出;
(3)承台模板通常采用组合钢模板。在安装前需对模板进行除锈、涂刷隔离剂等。在砼施工前需对模板进行验收,确保模板的垂直度、平整度等误差符合规范要求;
(4)钢筋、模板经过验收合格后进行砼的施工。砼施工时应配合正确的振捣,不正确的振捣方式能使混凝土面层开裂,或者过度振捣造成混凝土的离析。在凝土浇筑完成后要积极做好二次振捣混,确保混凝土在模具内振捣密实。浇筑完成后积极进行二次抹面,确保砼的施工质量。
2.3墩身施工工艺
墩身的施工工艺流程为:墩身内承台凿毛钢筋安装综合接地安装和检测模板拼装砼浇筑及养护。在进行墩身施工时,需要在以下方面加以严格控制:
(1)墩身钢筋安装时,需预先埋设吊篮预埋件。钢筋安装完成后,采取缆绳加固措施,将墩身钢筋骨架固定,防止风等荷载导致其变形、倒塌;
(2)墩身的接地端子通过专用接地钢筋直接引上至顶帽顶面,接地钢筋应做好明显标识。为了防止因砼浇筑造成端子堵塞从而造成接地困难,需要在接地端子安装完成之后,要用柔软物如棉纱等堵塞,并塑料盖等配合封堵。在安装完之后进行检验时,确保每一点的接地电阻小于等于1Ω;
(3)砼在浇筑前应对其塌落度、引气剂含量等进行检测,满足要求之后方可进行浇筑。浇筑方式采用泵送或者吊机吊罐入仓。
3加强施工质量控制
在铁路桥梁的建设和使用时,若出现质量问题,轻微的可能会影响结构的使用安全,严重的会危害人们的财产和生命安全。同时质量问题还会影响桥梁的使用寿命、增加维修费用,会造成严重的浪费人力、财力、物力,给国家经济带来不良影响。所以要在桥梁施工的各个阶段加强施工质量控制,从设计抓起,在施工、保养方面注重控制,采取事前、事中、事后三方面控制各阶段的施工质量,确保项目施工质量目标的实现。
4总结
铁路桥梁的施工工艺并不复杂,现有的施工技术相对成熟,但需要积极探讨出优秀的新技术、新工艺应用进来取代现有的工艺。随着我国经济的快速发展,铁路工程的投资规模和建设规模将会继续增大,这就需要更高的技术标准,为人民、为国家创造出更优秀的精品工程。
参考文献
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[4]石忠雄.浅析跨铁路桥梁施工技术[J].智能城市,2016(02):164-165.
关键词:施工、质量、控制
引言
因为钢结构的造价成本、结构性能和质地强度都好的优点,使得钢结构在交通领域取得了越来越多的运用,特别是在桥梁这一块更是胜于其他,迅速地被大众所认可,钢结构桥梁正以飞快的速度在发展着,并在一定程度上取代了以往的钢筋混凝土结构桥梁。不过由于钢结构桥梁在桥梁工程的广泛应用,势必在施工工艺、施工技术和施工质量中出现这样那样的毛病和缺点,因此对钢结构桥梁施工要点的控制是保证钢结构桥梁的质量的水平的关键所在,也是钢结构桥梁在我国桥梁事业发展的巨大的推动力量。
一、钢结构桥梁的结构特点及优缺点
(1)钢结构桥梁只是桥的一种形式,即指一座桥的上部结构,主要承重部分是由钢材所制成。钢结构桥梁同桥一样,都是跨越河流、湖泊、海洋和一切障碍物的空中道路,其中大跨度桥梁多为预应力钢筋混凝土桥梁和钢结构桥梁。钢结构桥梁的结构按照沿桥纵方向由主桥组成,桥墩之间称为跨度,主桥跨越主通航孔段称为主跨,两边为边跨。用于钢结构桥梁的主要材料是钢板、型钢和高强度钢板多采用低合金钢,部件要用铸钢和优质碳素。钢梁的主要型式为肋板梁、箱梁、桁架梁和叠合梁。
(2)钢结构桥梁之所以成为大跨度桥梁的不二之选,是因为其采用高强度的材料,匀质性好,易于加工,同时也因为其构件轻、运输架设方便;其次是钢结构桥梁便于架设,这一点可在钢梁施工中对比阐述。钢结构桥梁的主要缺点是在大气作用下容易受腐蚀、易生锈、养护费用高,相比较价格昂贵了一些。
二、要点控制
2.1结构参数控制
结构参数的主要作用是施工过程控制中模拟分析的资料来源,也是影响分析结果的直接因素。结构参数控制是钢结构桥梁施工过程中必须经历的步骤。但事实上,实际操作不可避免出现误差。施工人员的任务之一就是将这个误差控制在桥梁误差允许的范围内。下面主要介绍几点施工中需要注意的结构参数:
2.1.1构件的截面尺寸这种误差会影响钢结构桥梁结构内力、导致桥身变形等后果。所以,施工控制过程中对构件截面尺寸进行动态取值和误差分析是必要的。
2.1.2材料的弹性模量材料弹性模量是影响桥身形变的直接因素,对施工中经常会碰到的超静定结构的分析结果影响会更大。所以,在施工过程中要根据施工进度作经常性的现场抽样试验,随时在控制分析中对材料弹性模量的取值进行修正。
2.1.3材料容重材料容重是影响桥身形变的主要因素,在施工过程中要根据施工进度作经常性的现场抽样试验,对其进行准确识别。
2.1.4施工荷载在所有钢结构桥梁中,均要考虑施工荷载的影响,因为其对受力与变形的影响在控制分析中不能忽略,所以一定要根据实际取值。
2.1.5预加应力预加应力是影响桥身形变的重要参数,施工控制过程中需要对其误差作出适当的估算。
2.2施工工艺控制
施工工艺控制是为施工服务的,反过来,施工工艺的好坏又直接影响控制目标的实现。施工工艺流程是施工的步骤,因而需要进行科学的规划。这里介绍钢结构桥梁施工过程的两个主要的工艺流程:人工挖孔桩工艺流程和主桥梁钢结构制作工艺流程。
2.2.1人工挖孔桩工艺流程放线定桩挖第一节桩
土方支模标高安装井盖,设置运输架等挖第二节桩
土方清理桩孔拆模,支下一节模板,重复第二节施工清土,排水,检查桩孔吊施钢筋笼浇筑混凝土。
2.2.2主桥梁钢结构制作工艺流程准备放样下料上胎架焊接预拼装除锈运输安装安装栏杆和扶手,桥面铺装等。
2.3质量控制
2.3.1做好组织与验收工作
(1)准备工作 钢结构桥梁安装工程施工组织设计重点内容有:计算钢结构构件和连接件数量;选择安装机械;确定流水程序;确定构件吊装方法;确定质量标准、安全措施;特殊施工技术。
(2)质量验收工作 钢构件的加工已实行工厂化生产,钢构件的进场质量验收就非常重要,构建进场除了按明细表核查数量,并进行外观、几何尺寸、合格证检查外,还检查以下资料:钢材材质的复试单(需原件);钢材的材质证明;构件的无损检测报告(需原件)。
2.3.2桥梁钢结构制作施工质量控制要点
(1)材料选定进场材料在加工前,对其出厂合格证、质量保证书、批号、化学成分和力学性能进行逐项验收,并按国家现行的有关标准及施工规范进行抽检试验,试验合格后方可使用。另外,用于结构焊接的焊接材料必须具有出厂合格证,并且符合国家的有关规定,而且还必须和所焊接的钢构件相适应。
(2)焊缝焊接对主要焊缝,特别是对接焊缝或设计要求的焊缝,在焊缝焊接结束后应及时进行检测。焊缝的检测方法主要有外观检查和检测仪器检验,仪器检测有超声波探伤、x射线探伤、磁粉探伤等检验方法。焊接检测实行严格的三级质量管理体系,采用了施工过程检测、施工单位自检、建设单位抽检三检严格把关,通过检测来检查焊缝质量是否达到设计要求,对于不合格的应作返工处理直至合格。
(3)桥体除锈防腐钢表面涂装时不允许表面有潮气和冷凝水;钢结构表面不允许有松软物、尘灰和油污等附着物;结露期或其它恶劣气候,不得进行涂装施工。酚醛、醇酸、油性漆不允许在气温5℃以下、相对湿度80%以上条件下施工;无机富锌、环氧沥青漆不允许在气温10℃以下、相对湿度80%以上条件下施工。钢表面清理至油漆涂装的时间间隔,室外作业时不超过4h,室内作业时不超过80%在喷涂锌、铝层时,应在钢表面清理后4h内进行,且热喷后2h内涂装头道漆或中间层两道油漆涂装的时间间隔,当前道漆膜尚未彻底干燥时不得涂装第2道,但间隔时间亦不应超过7d,时间超过时,涂层表面应用细砂纸打磨成细致毛面。在涂装作业中不管机械喷涂还是人工涂刷,涂料应具有相应的施工粘度。为此涂料中可加入适量稀释剂。稀释剂的品种及数量应与施工方式和涂料体系相适应,不能乱用,数量适量;对于已配好的涂料,不容许施工现场临时任意掺加稀释料。
2.3.3螺栓安装质量的控制钢结构工程中螺栓连接一般用高强度螺栓和普通螺栓。
(1)普通螺栓连接:安装永久螺栓前应先检查建筑物各部位的位置是否正确,精度是否满足《钢结构工程施工质量及验收规范》(GB50205-2001)的要求。永久性的普通螺栓,每个螺栓一端不得垫2个以上垫片,并不得采用大螺母代替垫圈。螺栓拧紧后外露螺纹不应少于2个螺距。螺栓孔不得用气割扩孔。
(2)高强度螺栓使用前要检查螺栓的合格证明文件及检验报告。