时间:2022-05-06 12:47:49
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1.1垫层处理
工艺方法就是对软土层较浅的地段进行铺垫处理,对地基上部进行铺垫,材料为垫砂层。这样可以帮助软土固结,起到的是上部排水的效果。同时砂垫层可以作为填土与下层的土层结合,降低下层土壤中的含水量。这样处理是为了保证填土和地基处理双重效果,同时也可保证施工机械的顺利通行,但是必须考虑施工机械和作业载荷来选择合适的砂垫层厚度。从实际应用上看,如果仅仅采用垫砂层来对软土进行固结,需要的厚度很容易导致成本增加,因此在应用中砂垫层应配合其他固结措施共同来保证软土处理效果。在对砂垫层进行施工时应注意放样,进行摊铺作用时应选择自卸车辆与推土机配合,做到均匀一致。在使用透水性较差的材料作为填料时,应对端部进行妥善处理。
1.2浅层排水法
一些软土地基上土质较好但是含水量偏大,因此在处理这样的软土基时可以进行排水处理,利用沟槽等对表层水进行排除,降低地基表层的含水量,保障设备的通行。同时也可发挥沟槽在施工中持续排水的效果,并配合回填透水性较好的材料,维持表层软土的渗透性,并对其进行压实。在布置沟槽的时候应注意利用自然坡度,回填而出现沉降时则应观察坡度改变,制定调整计划。注意防止四周的挖方位置的渗出水进入到填土范围。表层排水工艺应注意加密沟槽增加排水的能力。施工中即便一些沟槽被破坏也可保证排水的效果。沟槽的设置应按照工艺标准执行,宽度在半米左右,深度则应在一米内,填土之前应在沟槽内填入砂砾使之成为盲沟,保证排水持续性。
1.3材料铺垫工艺
一些工程中软土地基的分布不均匀,可能会出现沉降以及侧向的位移等情况,此时可以利用铺设材料对软土位置进行加固,强化软土承载力保证机械通过。目的是减少沉降和侧向移位所造成的不安全因素。这样可以提高软土的支撑能力,用于铺设的主要材料是无纺布等。
1.4添加剂加固
这样的措施主要是针对粘性土壤,利用添加剂对表层的土壤进行处理,可以有效的改善表层土壤的固结效果,提高抗压缩性和强度等性能。主要是对地基承载能力加以提高,保证机械运行的安全。添加剂通常是生石灰、熟石灰、水泥等。利用石灰作为添加剂就是利用其对水的吸附作用,使之与水反应降低土壤含水量,从而固结成团。同时也可对土体进行加固与稳定,保证软土地基的稳定性。
2深层加固工艺
2.1加载工艺
加载法就是对软土施加外力,增加软土基的沉降速度,降低软土的孔隙率以及含水量等,使之固结速度加快。提高地基的强度反之填土路面出现大范围沉降。地基固结沉降的方法就是减少孔隙水压提高应力的方法以及地基增加总压法。减少孔隙水压的方法是依靠大气压加载促进固结大气压加载。地基总压是依靠填土的载荷对软土进行挤压。但是加载法会造成软土的形变容易影响周围的地质结构,所以加载的同时应对周围进行围护,降低其影响范围。填土加载的时间和载荷应根据实际的软土性质确定,主要的目标就是对桥梁地基沉降量进行控制,保证施工后地基沉降在可控的范围内。在施工中应注意对载荷施加的速度和稳定性,并对整个压载过程进行观测,因为沉降的效果不是完全可以预判的,应在达到设计标准后停止加载,防止对地基的额外破坏。
2.2强夯工艺
强夯工艺是利用重锤对地面的冲击力来减少孔隙率,并挤压排水,从而使得软土加速固结。实践证明强夯后的软土地基可以增加几倍的承载力,压缩的范围可以达到十几倍。其工艺的特点是工艺简单且效果好,同时施工速度快且成本较低,节约材料,只需要简单的机械就可完成对一定范围内的软土基础加固。但是在使用中应注意适应的范围,如饱和淤泥粘土和淤泥等应慎重选择,否则会出现不良的效果。公路桥梁施工乃至公路工程中强夯法较为常见。
2.3粉喷桩工艺
粉喷桩是一种深层加固技术,主要是深层搅拌的方式将凝固剂注入到土层中。是一种加固粘土地基的重要方法,利用水泥和石灰等材料作为固化剂,利用机械搅拌机将软土与固化剂强制搅拌,利用固化剂与粘土之间的反应促进粘土硬化,从而成为稳定性较强的地基。此种工艺主要是适应饱和粘土层,对于淤泥质和淤泥质土、粉土、含水量较高的粘土较为有效,加固深度较大。
2.4水泥搅拌桩工艺
搅拌桩利用石灰和水泥等材料作为固化剂,通过深层搅拌的工艺与软土结合起到固化软土的效果,固化剂在土层深处和粘土反应,经过一些列的理化反应形成强度高且稳定性较好的复合型地基。水泥搅拌桩的工艺主要是针对粉土、松散砂土等都有较好的加固效果。其优势是施工过程对路堤干扰较小,对扩建工程较为适应。施工前应保证场地平整,如果有低洼凹陷等应进行填土,同时清理场地使得搅拌机械可以顺利就位。
2.5竖向排水固结工艺
该工艺将垂直的排水柱设置在粘土地基中,缩短了排水距离,促进地基排水,并加速固结。固结后的软土地基可以增加抗剪强度。垂直排水工艺分为砂井排水和纸板排水。根据砂井的施工工艺方法不同砂井排水可以分为射水式、螺旋式、打入式、振动式等。砂井法在应用中还应与其他方式配合,如加载法或者填土法等。对软土层较厚的地基更为有效,对泥炭质地基相对效果差。使用中如果为了稳定则重点对填土坡下进行处理;为了防止沉降则在路基顶面宽度下进行处理。设计排水砂井时应进行试验与分析,确定处理范围和直径等,分析处理后的沉降程度,如果不能满足要求则应进行再次计算。
3结语
1.1施工方法
由于钢管混凝土拱桥的施工属于劲性骨架方法,因此有多种不为相同的施工方法存在,与不同的拱桥结构类型、跨度、现场施工条件以及施工设备相比,对不同的施工方法进行选择。
1.1.1支架施工法。
传统的钢管混凝土拱桥运用较多的施工方法则是支架施工法,在桥跨位置设置支架,并在支架上对拱肋拼装或主拱圈的浇筑进行操作。因此在施工过程中,整个拱桥都处于无应力状态。该方法运用了简单的施工机械,且施工技术也相对简便,但对于跨江跨河及高山深谷的桥梁来说,若运用支架施工方法,则会进一步提升施工及临时设备的投入力度。因此,无论是施工还是工程经济,都无法在大拱桥中相适应。
1.1.2缆索吊装法。
在20世纪70年代,桥梁悬臂施工法的应用为钢管混凝土拱桥的施工提供实践依据及理论条件,悬索桥以柱缆作为承重体系对加劲梁及桥梁体系的架设方法为施工操作提供参考,拱桥的缆索吊装法则是在缆索桥的施工理念上产生的。通过相关资料表明,该方法的运用能够促使拱桥形成较大水平推力,使基础的要求得到提升,因此在良好地质的峡谷中得到有效应用,但在持续增大的跨径中,也存在较大难度。关注拱桥施工的成功经验,促使拱桥工程人员掌握到其他桥型施工方法在拱桥施工中的应用。
1.1.3转体施工法。
在一般性拱桥施工方法的基础上进行延续,进一步将钢管混凝土系杆拱桥施工技术的缆索吊装施工方法内容得到完善,在该基础上通过创新,产生较为先进的转体施工方法,同时将平面转体的施工方法进行提出,有效更新了拱桥建设的传统观念。近年来,工程人员逐渐完善了桩体质量、施工方法以及施工工艺等方面内容,继而有竖向转体施工方法、竖转、平转组合法等内容形成。
1.2施工工艺
1.2.1二级压注,一次成型。
由于构成钢管的属于扁型,与相对较远的近肋设置相结合,有较高的矢高存在,与混凝土形成的压力及扁钢管的抗变形能力相结合实施计算,在拱脚向拱顶实施混凝土的持续压至,混凝土的压力会对扁钢管的直线部分造成压弯,所以,采用“二级压注,一次成型”的方法,在设置原有拱脚底对焊接的泵管接头实施预留时,确保1/2拱高位置的两边达到对称效果,增设相同型号的泵管接头,运用长度为20cm,高度为1.5m的两根排气增压钢管在拱顶吊杆临近的位置两侧进行设置。
1.2.2观测施工中的钢管拱。
为了确保测量数据的完整性,在对混凝土实施压注时,应采用全程观测的方式,当混凝土压注至每个控制点位置时,都需对一次拱轴线及标高实施测量,按照测量结果,将实践或工况变化的曲线图实施绘制,和曲线相结合,在混凝土泵送的各阶段管拱的变化状况进行直观性的了解。
1.2.3压注及顶升施工。
在灌注施工之前,应对泵管及输送泵的各个接头进行检查,接头之间应对橡皮圈实施设置,避免有漏浆、漏气现象产生。将止回闸阀的K1、K2打开,采用和混凝土相同的标号及品种的水泥实施搅拌,将泵车和泵管进行处理,使得混凝土泵送时有效减少了摩阻力,将砂浆向钢管拱外排出。在对称进行混凝土灌注时,应由专业人员对拱外混凝土的泵送状况进行观察,尽可能控制两台灌注的速度,使其达到相互统一状态,当有不统一问题出现时,则应对其进行及时调整。作为一种实用且简单的观察方法,“锤击法”应得到有效应用,也就是对钢管拱运用铁锤进行敲击操作,当钢管拱内形成沉闷及清脆的声音交界时,即可确定混凝土压入的交界位置,该观测方法的运用确保混凝土的浇筑满足同步且对称的效果。当两侧压注速度出现不一致时,应与泵车指挥人员进行及时沟通,运用有效调整的方式进行操作。促使有效地将小部分偏载造成的钢管弹性变形问题得到恢复,促使拱轴线与设计要求相符。当排气孔内冒出混凝土时,应有效控制灌注速度,改变原有的两台同步对称泵为交替泵送,对1~2m³的混凝土实施继续压注,促使钢管拱内混凝土的压注达到密实效果。然后关闭止回阀闸,避免混凝土出现导流问题,有效清洗泵管及泵车。当混凝土灌注完成之后,应将钢管混凝土保温工作进行落实。
1.2.4钢管的防腐处理。
由于大气中的潮湿气体及雨水等腐蚀介质的作用,导致长期在大气中的钢结构桥梁会逐渐形成电化学反应,造成钢材腐蚀现象形成。所以,必须对高质量的涂料防腐体系进行运用,将钢结构的腐蚀体系得到延缓,促使钢管混凝土的使用寿命及结构安全性得到提升。现阶段,钢管拱桥中运用的则是高性能涂料、高分子复合材料防腐体系以及金属热喷涂防护技术等方法,其中运用最为广泛的则属金属热喷涂防护。
2钢管混凝土拱桥的技术要点分析
2.1优化混凝土的配合比
由于钢管混凝土对早强、缓凝、高流态、可泵性以及自密性的要求较高,其中由于钢管混凝土属于微应力混凝土,混凝土内对膨胀剂进行掺加,使补偿收缩要求得到满足,要求坍落度达到工作面的18~20cm,结合压注速度对初凝时间进行计算,使其达到超过6h即可。对微应力实施设置,有效提升构件的承载力,改变普通混凝土灌注造成的混凝土及钢管间的间隙问题。在设计配合比时,对微膨胀率的关键因素进行确定。工程结构安全受到钢管内部混凝土结构安全的较大影响,当有丝毫不当,都会导致质量问题出现,造成泵送难度增加。当其中出现空气和不饱满现象时,会产生混凝土和钢管间收缩空隙现象,因此,应通过多种实验对混凝土配合比进行操作,使膨胀率得到有效的控制。
2.2压注混凝土
在混凝土压注过程中,应采用两侧对称同步的方式实施全程观测,钢管拱线形受到混凝土自重的影响较为显著。因此应同步实施压注操作。在浇筑施工之前,由于焊接及拼装等因素导致控制点一侧高一侧低时,应采用非对称浇筑方法进行调整。应先在较高一侧压注混凝土,密切观察拱的变形现象,当拱两侧的控制点标高和设计标高相符之后,即可对两侧实施同步浇筑。逐渐调整两侧混凝土的压注量,最后向拱顶压注实施同时操作。当压注达到拱顶时,需要持续进行,使排气增压孔内有1~2m³的混凝土排除即可,当排气孔不会有冒泡现象出现时,应将压注停止,最后对混凝土止回阀进行关闭。
2.3钢管混凝土的保温处理
当钢管和混凝土之间存在空隙时,会使微膨胀混凝土的优势失去,对拱的承载力产生直接影响。空隙是导致钢管混凝土保温工作不到位的直接原因。所以,运用麻袋对钢管拱实施包裹的方式,促使内外温差得到有效减小。
3结语
公路桥梁施工的绿色施工就是在保证建设质量以及施工进度为前提下,应用先进的施工工艺以及施工方法,加强施工管理,有效利用资源、能源,确保周边环境安全,实现提高工程建设质量以及效益的目的。此外,绿色施工还能延长工程的寿命,通过对传统施工工艺和施工方法进行改进,健全公路桥梁施工的项目管理体系。绿色施工既确保了公路桥梁的施工质量,也带来了良好的社会效益。
2公路桥梁的绿色施工
(1)加强管理施工。加强施工管理是加强组织管理,并建立相应的领导小组与施工人员的管理,严格按照相关的规定与规章制度认真履行各自的职责,关于绿色建筑的概念和方法在施工工程中的应用;也要加强规划管理,根据绿色施工的相关要求和规定,制定详细的公路桥梁建设方案与计划,明确要求和规定需要采取的措施,对施工过程加强管理,做好采购建筑施工材料的工作,使用节能与环保型的材料,加强对材料预算的重视,避免造成材料大量浪费的现象,从而使材料得到的有效利用。加强对施工人员职业素质的管理和施工人员工作中的规章制度的培训,从而提高了员工的绿色建筑与环保意识,使绿色施工理念可有效实施,保证项目的顺利完成。
(2)保护生态环境,避免污染环境和破坏。加强处理扬尘,在土方作业时需要将道路硬化,覆盖土,如果出现过大的风力,最好停止作业,并且洒适量的水到作业区,避免出现灰尘。在运输土方和材料时,就要封闭车辆容器,硬化道路;在对材料进行加工和搬运时,就要洒适量的水预防灰尘。固体废弃物的处置也非常重要,因为公路施工中肯定会产生一定数量的工程弃土以及建筑垃圾,要选择合适的地点进行集中堆放或二次利用。同时对施工现场产生的生活等垃圾,使用封闭式的垃圾容器进行处理,恢复干净整洁的现场,避免发生环境污染现象。
(3)提高施工材料的利用率。绿色施工的规范和要求是节约施工材料,因此在进行公路桥梁施工时需要有效利用施工材料。加强管理材料,并对材料进场、保管、出库管理等进行规范和制定相关制度。施工时一定要合理使用材料,避免产生废料;通过加工处理一些材料,实现二次利用。以上都是节约材料和有效利用材料,充分体现了绿色施工的理念以及要求。
(4)提高水资源利用率。公路施工中需要利用的水资源主要有自来水、地下水。首先应该节约用水,限量控制水资源的消耗。其次,做好处理和利用废水的工作,避免水污染现象。再次,尽量用循环水资源冲洗车辆,这样就能节约用水。此外,对施工现场用水器具进行良好的检车,及时处理漏水情况,避免不必要的水资源浪费。
(5)制定标准能源消耗指标。为了节约能源,在进行公路施工时,需要制定标准的能源消耗指标,并且以此为依据约束施工,最大限度的降低能源消耗,并有效利用能源。此外,也要重视更新设备,尽量引进先进的节能设备。此外,施工中要选择合理工艺,有效利用能源,用最小的能耗获得最好的成效。另外,公路施工现场尽量选择节能型灯具照明,也可以降低能耗。以上都是对绿色施工理念的实践。
(6)节约并保护土地。公路工程施工的建筑施工人员的住房以及办公场所也要节约,尽量重复利用可以重复利用的材料,降低公路工程的建设成本。其次,集中处理生活和生产垃圾,避免污染周边环境。再次,在施工时,如果需要建设临时设施,也要科学合理规划,有效利用土地资源,避免发生大量占用农田土地的现象。另外,在施工之前仔细调查施工地区的地址情况,科学施工并妥善恢复,避免发生严重侵害地质条件的现象。公路施工也要严格控制危险品以及化学剂的使用,采取必要的防御措施,避免发生污染地下水的现象。
3桥梁绿色施工技术
(1)控制水污染。混凝土搅拌站需要设置相应的沉淀池,然后将污水汇入沉淀池处理达标之后再排放出处理过的水,接着重新利用这些水于施工中。而生活用水需依据相应的污水处理标准进行隔油处理。
(2)控制光污染。桥梁施工也要降低对周围居民的光污染。工地上最好安装夜间挡光板,并对照明灯的照射角度进行处理,也要安装灯罩给室外照明灯,促使光可以指向施工作业的地方。
(3)控制噪声污染。在桥梁施工中有必要选择噪音小的机械设备,并且采取一定的措施阻止噪声的传播。最好在白天将钢管、模板等材料运进施工现场,并且合理安排施工现场的机械,尽量将噪音大的机械安排在较远区域作业。
(4)有效利用各种资源。针对施工机械、生活以及办公区域实施节能措施,并且应用节能的灯具以及设备,例如塔吊、电梯等。
4结语
(一)泥浆的搅拌
公路桥梁工程施工中进行钻孔灌注桩施工,其使用的材料除了钢筋笼外,主要还有泥浆,所以必须做好泥浆的搅拌,这样才能确保灌注桩的施工质量。高质量的泥浆,能够使整个建筑物保持稳定,有效的承载建筑物。公路桥梁工程中使用的灌浆主要有两种方法,原土造浆和人工造浆。原土造浆进行灌注,技术含量不高,采用这种泥浆进行灌注,能够有效的节约施工成本。人工造浆则需要对泥浆的配比进行控制,这样才能保证浆液的粘黏性,配比比例应该符合施工设计要求,确保泥浆的浓度。
(二)钻孔施工
公路桥梁施工进行钻孔前,需要确定钻孔位置与钻机。钻机常用冲击钻孔,而钻孔位置则需要通过施工放线来进行测量,找出准确的实际位置。钻孔前,需要对钻机进行仔细的检验,确定钻机放在正确的位置上,这样才能确定钻孔位置的准确性。同时需要对钻机的运行功能进行检验,保证施工中能够正常稳定的运行,从而提高施工质量。钻孔过程中,每钻进一点都需要清理循环泥浆,确定孔内水头的高度。如果钻孔中发现泥浆不符合施工要求,就需要即时进行改正。在钻孔过程中,施工人员应该做好相关数据的记录,保证施工按照施工设计施工要求执行的,并做好相关的工程检验,这不仅能有效的防范施工过程中的错误施工,同时还能为后续钻孔的清理提供数据基础。
(三)卡管处理的技术措施
在钻孔灌注桩施工过程中,容易发生卡管的事故,主要是因为进行混泥土浇筑时不连续,破坏了混凝土的流动性,从而发生卡管现象,最终影响公路桥梁施工质量。所以,在施工过程中,施工人员需要严格仔细的对混凝土导管进行检查,确保导管的通畅性。主要是通过提高浆液的质量来完成的。对于浆液中的不符合规定的骨料要及时进行正确的更换,整个浆液的搅拌过程需要严格按照施工要求进行,从而使浆液的粘接性和流动性都符合施工设计要求,确保浆液在导管中发生停留,减少施工中卡管事故的发生。
(四)制作钢筋笼和吊装就位
在钻孔灌注桩技术的实际施工中,应该要选择稳定性比较好的骨架作为钢筋笼骨架,这样在实际的施工中钢筋笼才不会发生松散或者变形的现象。在制作钢筋笼时应该每隔一定的距离就增加设置一道加固钢筋,同时还需要在骨架上部固定吊环,吊环应该要符合实际的施工条件。另外要对钢筋笼是否坍塌进行仔细的检查,在检查合格后才将钢筋笼就位吊装,如果检查出现坍孔就应该要及时采取相应的措施进行补救,这样才能让整个公路桥梁工程的质量得到有效保证。
(五)灌注混凝土
在公路桥梁工程的实际施工过程中,当钻孔灌注桩的混凝土送到施工现场后,要仔细对灌注的材料进行检查,看是否合格质量要求,并对灌注材料的均匀度进行仔细的检查,看其是不是满足施工的实际要求。如果在检查的过程中发现灌注材料不符合施工的实际要求就要及时更换灌注材料,防止出现堵管的现象发生。在实际的灌注时,应该对混凝土进行现场的质量检查,保证混凝土的强度满足相关的国家标准和规范,要灌注时要对水下的空洞进行仔细的观察,对沉淀层的厚度进行严格的控制,计算混凝土的数量和混凝土面的高度,这样才能对孔内的情况进行准确的判断,这样才能对施工中的安全隐患进行严格控制。在实际的灌注过程中,施工人员一定要严格按照相关的规范和要求来进行,不能因为便利而进行超量的灌注施工,要有效的探测导管,当出现问题要快速的进行调整,这样混凝土灌注的精度才能得到有效保证。
(六)清孔工作
在公路桥梁工程中,整个桩身的曲直度会受到钻孔深度、位置以及直径的影响。在实际的钻孔时,施工人员要严密监控整个施工过程,在钻孔满足相关的设计要求时,就需要全面的检查钻孔,看钻孔是否满足相关的施工要求,在满足施工要求后就需要及时清理钻孔,在清理钻孔时时间不能太长,如果时间较长就可能会导致泥浆沉淀,最终就可能会引起钻孔出现坍塌现象。另外如摩擦桩的孔壁容易出现坍塌,就需要在混凝土灌注时严格控制沉渣的厚度,这样孔壁才不会出现坍塌,在清理钻孔时应该要根据钻孔的实际情况来选择方式,在实际情况中基本上都是选择正反循环转钻机真空吸泥机,这种吸泥机的操作比较简单,而且清理也比较彻底,但是如果土层不稳定就可能会造成土层的坍塌,所以在公路桥梁工程中钻孔的清理工作也是不可忽视的重要施工环节。
二结束语
压实度是衡量公路桥梁性能以及使用寿命的重要指标之一,它可以评判软土地基是否具有稳定的内部构造。如今,大多数施工承包商都对压实度缺乏理解,不能从专业化的角度分析软土地基的实用性,提出相应的合理的解决方案。在施工的过程中遇到问题时很多,施工单位会简单处理,更有甚者会直接绕过处理环节,导致在公路桥梁投入使用的几个月内就开始对桥梁路面进行修缮和地基加固。很多施工单位一直使用同一套软土地基施工处理技术,不能根据当地的土壤及天气情况对地基施工进行分析处理,例如,在雨水较多的地区,桥梁地基会长时间被雨水浸泡及侵蚀,填土的流失情况也比较严重,但在桥梁设计过程中,忽略了对天气情况的考虑,最终就会导致桥梁沉降事故。
2、软土地基对公路桥梁施工的影响
2.1软土地基易造成桥梁路面硬化
软土地基具有较低的稳定性,相比于其它地基,软土地基还不坚固,抗压性衣也比较弱,路面硬化是软土地基在施工过程中经常发生的状况。公路桥梁施工材料以沥青和水泥、沙子、石子等混合成的混凝凝土为主,稳定性不够高,在实地施工的过程中,路面内部开裂和硬化的现象时有发生。
2.2软土地基易造成路面沉降
路面沉降是软土地基在公路桥梁工程施工中最易发生的现象。地下水对地基的不断冲刷,使地基两端的软土流失严重,而下层软土带的变薄,导致上层地基不稳,从而导致整个公路桥梁路面发生沉降。软土地基是否沉降是公路桥梁性能和使用寿命的决定性因素。
3、软土地基施工中的技术要点
3.1表层排水法
改变软土地基的压缩性是改善软土地基结构稳定性的有效方法之一。通过加入一定量的添加剂可以提高软土地基填土的稳定性和固结性。沙垫层具有一定的排水功能,通过与上层排水层的配合可以有效地控制填土内的水位,为公路桥梁施工用的大型机械设备创造良好的使用条件。软土地基两端及下层的填土流失会造成地基中的土质呈现不均匀分布,这往往会导致软土地基的沉降,当这种状况发生时,施工者就得考虑改变软土地基的抗压力及抗剪力,改善公路桥梁工程软土地基的沉降错位现象。公路桥梁施工方还可以采用可垫材料加强软土地基的表层强度。
3.2排水固结法
在公路桥梁软土地基粘性土质之间设立垂直于土层的垂直排水柱是增强软土地基抗剪强度的有效方法之一,使用这种技术的同时以地基至花生的排水固结特点为基本,对软土地基进行加负荷压力测试,还可以大大提高地基的强度。深层排水固结法和深层复合地基加固法是提高软土地基真实抗压力和承载力的重要方法,面对不同的软土地基,施工方应该协调配合缓速填土法、排水固结法和加载法。
3.3粉喷桩加固处理法
平整的施工场地是能进行人工施工和机械行走施工的前提,当出现不可清除障碍是,可以用碎石和沙土垫层铺设方便机械设备的使用。如果施工场地具有较多坑洼地带,那么施工方应该用粘性土填埋处理。完善设计粉喷桩桩位图、原地面高程数据表、原地面高层测量资料、土工试验报告、施工场地地质报告等是在进行粉喷桩施工技术必须要完成的工作,然后通过对收集到的数据进行分析处理,合理比较调节施工参数。设计到具体参数的有:提升速度、机械钻进速度、单位时间喷粉量、粉喷搅拌速率等。
3.4加载法
在公路桥梁工程软土地基施工过程中使用加载法可以降低软土地基沉降现象发生的概率,加固了填土路面,增加了软土地基的强度。对地基固结沉降处理有三种方法:(1)通过地基增加总压法;(2)降低间隙水压效应力。(3)地下水法。当软土地基中间部位和顶层部位层含有砂层时,比较适合采用地下水法,为了使地下水位可以降到地基所需水位标准以下,施工方可以采用将钢板打入地基进行围护。在预测沉降量的过程中,应该采集多方数据,分析计算负载能力、自沉时间、沉降时间等,动态监测施工情况,维护地基的稳定性。
3.5挤密法
在我国中西部地区分布有大量的湿陷性黄土,在这些地区公路桥梁工程软土地基施工的过程中主要采用的就是挤密桩法。先在黄土地基上打上桩孔,然后将素土、砂石、石灰土等填入打好的桩孔中,之后直接进行分层密实夯填。在利用挤密桩法构建软土地基时,不需要利用较大的机械设备,直接在原地就可完成所有操作,这种方式可以直接将废弃的材料用作填充物,节省了大量原材料。石灰土桩法是通过将石灰块、粉煤灰、炉渣、火山灰等土石按照适当的比例进行调配混合,搅拌均匀后,进行回填和夯实。生石灰具有水硬性和气硬性,当它与其它添加料混合搅拌后会发生体积膨胀的现象,利用这种现象就可以达到让地基挤密的目的。砂石桩法也是挤密法的一种,将砂石、卵石、碎石、砂等材料做振动、冲击处理后直接填入软土地基打好的桩孔中,这样做加强了地基的固结性和软性粘土整体的承载力。
3.6敷垫材料法
软土地基发生侧向移位的现象经常发生,不均匀沉降也是频繁发生的情况。通过具有较强抗压力和抗剪力的敷垫材料可以提高机械的通行能力,从根本上解决地基承受能力不足,易于移位的问题。例如,当地基上部的软土层厚度不足以撑起上层且含水量较大时,公路桥梁软土地基施工人员就可以在软土地基上敷垫大约0.6~1.1米厚的砂垫层,如此一来,软土层的固结性将进一步加强,排水层也可以高效完成排水的任务。利用敷垫材料法还可以为软土层以下的层结构提供排水服务,降低填土层的水位高度,增强施工位置的表层强度,为地基施工机械的运作提供便利。
4、结论
要在施工中对软土地基进行加固,就必须对软土基的情况进行检测,即做好施工前的准备工作。如:对施工的整体地质情况进行勘察,利用勘测的结果对施工路段的地基状况进行标记,尤其是对软土地基的范围以及深度等进行详细分析与标记,为后续的施工做好准备。同时在施工中应对路段进行挖掘,利用挖掘对地质情况进行进一步检查,利用提醒土坑来观察地基的具体情况。注意的是渗水情况,土质形态等。利用相关检测数据来制定对应的加固措施,并异常指导施工。最后是对地基承载能力的检查,这样做是为了进一步的细化地基的地质情况,将软土基的概况细化,并针对性的选择处理措施,从多种加固工艺中选择适应的措施和方法,保证加固的质量,满足桥梁施工的要求。
2公路桥梁软土地基加固的工艺分析
2.1表层软土处理
2.1.1垫层处理
工艺方法就是对软土层较浅的地段进行铺垫处理,对地基上部进行铺垫,材料为垫砂层。这样可以帮助软土固结,起到的是上部排水的效果。同时砂垫层可以作为填土与下层的土层结合,降低下层土壤中的含水量。这样处理是为了保证填土和地基处理双重效果,同时也可保证施工机械的顺利通行,但是必须考虑施工机械和作业载荷来选择合适的砂垫层厚度。从实际应用上看,如果仅仅采用垫砂层来对软土进行固结,需要的厚度很容易导致成本增加,因此在应用中砂垫层应配合其他固结措施共同来保证软土处理效果。在对砂垫层进行施工时应注意放样,进行摊铺作用时应选择自卸车辆与推土机配合,做到均匀一致。在使用透水性较差的材料作为填料时,应对端部进行妥善处理。
2.1.2浅层排水法
一些软土地基上土质较好但是含水量偏大,因此在处理这样的软土基时可以进行排水处理,利用沟槽等对表层水进行排除,降低地基表层的含水量,保障设备的通行。同时也可发挥沟槽在施工中持续排水的效果,并配合回填透水性较好的材料,维持表层软土的渗透性,并对其进行压实。在布置沟槽的时候应注意利用自然坡度,回填而出现沉降时则应观察坡度改变,制定调整计划。注意防止四周的挖方位置的渗出水进入到填土范围。表层排水工艺应注意加密沟槽增加排水的能力。施工中即便一些沟槽被破坏也可保证排水的效果。沟槽的设置应按照工艺标准执行,宽度在半米左右,深度则应在一米内,填土之前应在沟槽内填入砂砾使之成为盲沟,保证排水持续性。
2.1.3材料铺垫工艺
一些工程中软土地基的分布不均匀,可能会出现沉降以及侧向的位移等情况,此时可以利用铺设材料对软土位置进行加固,强化软土承载力保证机械通过。目的是减少沉降和侧向移位所造成的不安全因素。这样可以提高软土的支撑能力,用于铺设的主要材料是无纺布等。
2.1.4添加剂加固
这样的措施主要是针对粘性土壤,利用添加剂对表层的土壤进行处理,可以有效的改善表层土壤的固结效果,提高抗压缩性和强度等性能。主要是对地基承载能力加以提高,保证机械运行的安全。添加剂通常是生石灰、熟石灰、水泥等。利用石灰作为添加剂就是利用其对水的吸附作用,使之与水反应降低土壤含水量,从而固结成团。同时也可对土体进行加固与稳定,保证软土地基的稳定性。
2.2深层加固工艺
2.2.1加载工艺
加载法就是对软土施加外力,增加软土基的沉降速度,降低软土的孔隙率以及含水量等,使之固结速度加快。提高地基的强度反之填土路面出现大范围沉降。地基固结沉降的方法就是减少孔隙水压提高应力的方法以及地基增加总压法。减少孔隙水压的方法是依靠大气压加载促进固结大气压加载。地基总压是依靠填土的载荷对软土进行挤压。但是加载法会造成软土的形变容易影响周围的地质结构,所以加载的同时应对周围进行围护,降低其影响范围。填土加载的时间和载荷应根据实际的软土性质确定,主要的目标就是对桥梁地基沉降量进行控制,保证施工后地基沉降在可控的范围内。在施工中应注意对载荷施加的速度和稳定性,并对整个压载过程进行观测,因为沉降的效果不是完全可以预判的,应在达到设计标准后停止加载,防止对地基的额外破坏。
2.2.2强夯工艺
强夯工艺是利用重锤对地面的冲击力来减少孔隙率,并挤压排水,从而使得软土加速固结。实践证明强夯后的软土地基可以增加几倍的承载力,压缩的范围可以达到十几倍。其工艺的特点是工艺简单且效果好,同时施工速度快且成本较低,节约材料,只需要简单的机械就可完成对一定范围内的软土基础加固。但是在使用中应注意适应的范围,如饱和淤泥粘土和淤泥等应慎重选择,否则会出现不良的效果。公路桥梁施工乃至公路工程中强夯法较为常见。
2.2.3粉喷桩工艺
粉喷桩是一种深层加固技术,主要是深层搅拌的方式将凝固剂注入到土层中。是一种加固粘土地基的重要方法,利用水泥和石灰等材料作为固化剂,利用机械搅拌机将软土与固化剂强制搅拌,利用固化剂与粘土之间的反应促进粘土硬化,从而成为稳定性较强的地基。此种工艺主要是适应饱和粘土层,对于淤泥质和淤泥质土、粉土、含水量较高的粘土较为有效,加固深度较大。
2.2.4水泥搅拌桩工艺
搅拌桩利用石灰和水泥等材料作为固化剂,通过深层搅拌的工艺与软土结合起到固化软土的效果,固化剂在土层深处和粘土反应,经过一些列的理化反应形成强度高且稳定性较好的复合型地基。水泥搅拌桩的工艺主要是针对粉土、松散砂土等都有较好的加固效果。其优势是施工过程对路堤干扰较小,对扩建工程较为适应。施工前应保证场地平整,如果有低洼凹陷等应进行填土,同时清理场地使得搅拌机械可以顺利就位。
2.2.5竖向排水固结工艺
该工艺将垂直的排水柱设置在粘土地基中,缩短了排水距离,促进地基排水,并加速固结。固结后的软土地基可以增加抗剪强度。垂直排水工艺分为砂井排水和纸板排水。根据砂井的施工工艺方法不同砂井排水可以分为射水式、螺旋式、打入式、振动式等。砂井法在应用中还应与其他方式配合,如加载法或者填土法等。对软土层较厚的地基更为有效,对泥炭质地基相对效果差。使用中如果为了稳定则重点对填土坡下进行处理;为了防止沉降则在路基顶面宽度下进行处理。设计排水砂井时应进行试验与分析,确定处理范围和直径等,分析处理后的沉降程度,如果不能满足要求则应进行再次计算。
3结语
1预应力技术的应用原理
在道路桥梁施工中,预应力技术的混凝土工程的应用原理是结合混凝土使用过程中所产生的高强度抗压使低强度抗拉强力得到弥补,推迟混凝土受拉伸位置的裂缝产生的时间。
2预应力技术的发展
从时间上来看,预应力技术从发展至推广时间相对较短,但该技术具有独一无二的优势,例如安全可靠性、较高抗裂性等。在公路桥梁设施的建设中得到更为广泛的应用,并在发展中得到不断完善。
二预应力技术在公路桥梁工程施工中存在的问题
1有关预应力孔道压浆质量的问题
这个环节在预应力的技术应用当中有重大的意义:首先,孔道压浆可以让预应力筋受到良好保护,不让外面环境的影响对它造成锈蚀。其次,它对预应力筋和公路桥梁结构的一起作业提高了有力的保障。因此,如果预应力孔道压浆的质量不合格,它的密实度处于不高状态时,实际上已经出现了漏浆和漏灌的情况。所以施工人员应当提高对预应力孔道的压浆质量的认识,根据我国的建筑行业要求,循序渐进地进行。
2预应力钢筋施加预应力过大的控制问题
在公路桥梁建设中,对于预应力钢筋预应力过大的控制问题,首先要做到对预应力材料的质量加强检验,在施工过程的每个环节都要严格把关。另外还要做好桥梁梁体当中混凝土的养护工作,要对专业人员加强培训,在对梁体进行张拉作业之前,不仅对梁体混凝土的强度要严格控制,在混凝土的养护龄期还要加强管理,才不会造成过早张拉而影响到了混凝土的养护工作。
3锚具产生的问题
在公路桥梁建设中,很多的建筑企业一味地追求利益,私自对截面尺寸进行缩小。扁锚技术在运用当中还有一定的局限性,如果把扁锚运用在板梁结构和预应力箱梁底板中,会造成钢绞线的受力不平衡。扁孔所占据的位置比较小,在施工过程中对孔道压浆的密实度没办法把握。因此,要对其灌入浆体有一定的难度。
三预应力技术在公路桥梁工程施工中的技术要点
1对后张结构张拉力的控制
在预应力施工中应精确控制张拉力,特别是后张法构造中的张拉力,若实践施工行动对标准性有所缺乏,张拉力控制则会较大程度上对桥梁的运用质量造成影响。然而,由于后张构造张拉力控制问题,一方面是对领先的张拉力计量方式进行选用,另一方面则是提升操作人员素质,选用专业化的控制人员,严格要求,伸长值计量的浮动标准在我国相关标准中,对伸长值的误差明确规定要控制在6%以内。
2孔道压浆施工
在施工过程中,孔道压浆经常会有较多问题产生,例如管道压浆不实、不满,都会有渗漏等问题出现。对于孔道压浆问题,主要在浆体配置时,应尽可能对外加剂方式进行使用,只有这样才能将水和灰的比例降至0.35,使浆液的压实度得到保障。同时,运用先进的搅拌机械,使搅拌速度得到提升,开展规范化操作等,只有这样才能有效确保孔道压浆的质量。
3锚具
3.1锚具连接方面的问题
此处所指的锚具主要是指扁锚。一般扁锚的使用是有约束条件存在的,在使用的环境为构造的界面尺寸有相应约束或者是构造衔接。然而,在这一方面所呈现出的主要问题则是较多施工单位为了追求经济利益,在“箱梁底板”与“板梁构造”中一起对扁锚进行使用,甚至一些施工单位还申请了该方面专利,显然该种方法的运用是不正确的。对于这个问题,最为适宜的处理方法是在“箱梁板、腹板、空心板”等桥梁构造中避免对扁锚进行使用。
3.2锚具的尺寸问题
为了追求最大利润,许多厂家所生产的锚具夹片长度有所减小。缩减了厚度和孔距,锚具质量无法达到要求。所以,在施工中应对锚具尺寸的检验进行特别关注。对于锚具尺寸而言,若夹片的长度低于50mm,一定要避免在施工中,尺寸和厚度应与工程的实际需要相结合进行注重。
四预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用
1预应力在混凝土空心板中的应用
作为一种建筑材料,混凝土空心板的显著特点在于它的横截面为多道圆孔,正是因为这一特点,使其质量较轻,便于安装和运输,尤其是在小跨径的公路桥梁建设当中,混凝土空心板的应用是极其广泛的,也取得了良好的效果。一般来说,当公路桥梁的跨径小于一定尺度的时候,可以先张法张拉单根低松弛度的钢绞线,后张法则使用扁锚中等张拉吨位,这样会减轻压力,避免出现问题。
2预应力在混凝土T型梁中的应用
在公路桥梁当中,T型梁是一种最为常见的形式,之所以称其为T型梁,主要是因为其横截面为T型,这也是其独特之处,我们可以通过施加预压应力的形式向其提供反向拉力,实现各种力量之间的平衡。当桥梁的跨径达到一定程度的时候,要运用相应的技术来进行作业,通常是先张法拉张拉高强度、低松弛钢绞线,后张法则使用群锚中等张拉吨位。
3混凝土路面施工中预应力技术的应用
从预应力路面的属性进行分析,可以将其划分为两大类型:一种为单独型路面,另一种则是连续型路面。从单独型路面来分析,具有膨胀缝间隔较长的特点,因此路面之间也被隔离开来,然后对路面施工运用的钢筋实施预应力处理。在该性质上的处理过程中,可将处理方式划分为两种类型。这两种处理方式在预应力技术方面得到有效体现。与施力顺序的不同相结合,适用范围又分为先拉钢筋后浇筑混凝土和先浇筑混凝土后预拉钢筋两种。与实际操作状况相结合进行分析,很多施工单位会对先浇筑混凝土后预拉钢筋的方法进行使用,该方法的运用基本上能使当前公路桥梁施工在质量方面的要求得到满足,在操作上看极为简单,并容易被掌控。
五结语