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随着我国交通运输业的迅速发展,道路桥梁工程项目逐渐增加,在进行具体道路桥梁工程施工过程中,加强对每个环节的监理,预防出现安全隐患,确保每个环节的施工均达标。
1道路桥梁工程现场施工质量监控要点
1.1重视施工组织审核。项目工程施工之前,监理人员结合工程实际情况,设置完善的监理机构。与此同时,还需配置相应管理人员,高度明确不同岗位的职责,避免出现权责不清现象。1.2认真进行工艺工序验收。道路桥梁工程实际实施建设过程中,针对工艺工序检验或者人工验收,监督管理人员必须到场,同时严格按照规定对工程进行检验、分项、分部,进一步提升工艺工序水平。1.3通过经济措施提高现场施工质量。为了促使现场施工质量水平得以提高,在相应施工承包合同当中,对于工程进度款进行支付过程中,可能会出现一定局限性。例如,在一些施工承包合同上指出,在施工过程中甚至在施工后才支付工程款。这种情况下,可以借助经济措施促使施工现场质量水平得以提高,把现场施工中存在的不达标和不合格项目当做一种违约行为。对施工现场质量进行实际监管过程中存在质量问题的内容,一般是先让监理人员口头要求整改,如果效果不佳,就通过书面形式进行通报。1.4旁站监理,事后控制。在进行道路桥梁具体施工过程中,可以通过旁站监理的方式,对关键部位的施工质量做出动态监督和管理。在施工现场实施旁站监理过程中,必要时还可以派遣监管人员到施工现场进行技术指导,否则不能开展具体施工。此外,对施工现场进行施工质量监理过程中,需高度重视事后控制工作,对存在质量问题的项目进行及时处理,对于保障工程进度具有重要意义。尤其是拆模后的质量问题,应当严格督促并制定科学的解决方案。
2道路桥梁工程施工现场经常出现的问题
2.1高填土下沉。道路桥梁工程具体施工过程中,需要对桥梁的引道区域进行高填土,或者在道路和桥梁之间的匝道位置进行填方、深挖和高填土施工。当工程竣工通车之后,又可能会出现路面下沉情况[2]。2.2路面质量问题。道路桥梁工程中,经常会出现早期破损情况,这一现象的主要表现为路面不平,甚至会出现波浪形式的起伏,对于沥青路面而言,出现早期破损情况或者出现水泥路面短板开裂现象。2.3桥梁桥头跳车和伸缩缝问题。因为桥台的位置出现沉降,桥梁桥头沉降之间存在较大差距,在桥梁桥头位置的搭板以及伸缩缝施工存在问题。这些问题的存在导致桥台位置产生一定的台阶构造,这不但会引发桥头位置跳车现象,同时还会对桥头产生一定的冲击,对桥梁带来损坏。2.4软土地超限沉陷。和硬土地相比,软土地的承载力不够,进行道路桥梁进行具体建设过程中,如果遇到软土路基,因为其承载力不够,从而引发沉降问题[3]。
3提高道路桥梁施工现场监理质量的策略
3.1做好审核工作。相应监理人员,在具体施工之前,需开展以下两个方面的工作:对设计图纸进行科学审核;对施工组织进行审核。道路桥梁监理人员在工程施工还没有开展的时候,需要深入施工现场进行实地考察,然后对施工相关文件进行审核,确保每个道路施工工序能够以图纸作为依据,为施工企业制定相应的标准,施工单位需结合工程实际情况,设置相应项目管理机构以及管理人员,针对不同管理人员制定岗位职责,从而让管理人员在工程施工过程中做好各项管理工作。在施工之前,存在的各种问题,相应监理人员需对其进行实际消除,若管理人员在具体施工过程中,未能按照规定和制度进行工作,监理人员需提出并勒令改正。3.2合理确定工程质量监理目标。监理人员对道路桥梁工程进行监督过程中,需结合实际情况制定合理的监理目标,而这一目标主要是监理人员通过对工程的监理而完成。目标明确之后,相应监理人员可以到道路桥梁工程施工现场了解实际情况,然后结合具体情况,研究业主需求,遵守法律法规的基础上设定监理目标,结合工程实际情况制定工作方法[4]。对相关监理人员进行科学组织,然后严格执行这一监理目标,争取良好的状态,为工程质量提供保障。3.3仔细验收施工工艺工序。对道路桥梁工程进行实际建设过程中,需要有专业人士到施工现场开展工艺工序验收工作。结合相关质量和验收标准进行分项和分批次的验收,通过这种形式,进一步提升工程施工工艺质量。对工程进行验收时,需要由施工单位监督负责人参与其中,负责人之间的当面对接,同时通过监理人员结合项目具体内容,对检验工序进行合理确定,确保检验程序细致合理,从而提升工程质量。3.4安全监控要点。对于监理人员而言,需要进行不定期安全防护检查,重视安全防护体系和工程运转情况。针对企业是否按照工程安全施工需求进行判断,同时充分落实安全生产规章制度和责任制度等。相应监理人员一定要高度重视施工企业在道路桥梁工程制度和保障费,同时一定要高度重视施工企业在道路桥梁工程中的项目自查,进而彻底排除安全隐患,结合不同隐患类型,制定科学合理的预防改进措施,从而促使施工现场安全管理中的一些硬件设施进行有效提高。通过这种方式,确保劳动防护用品能够合理有效的佩戴,减量减少安全事故的发生率,为施工人员安全财产提供保障。对相关项目进行专业性检查,能够及时发现施工过程中存在的安全隐患,从而提前做好防护措施,进一步提高施工安全性。监理人员一定要高度重视施工企业在道路桥梁工程中的项目自查,从而有效排除安全隐患,结合不同隐患类型,制定科学合理的预防和改进措施,尽可能的防止安全事故发生,保障人员人身财产安全。操作人员素质对工程质量产生直接影响。因此需要对施工人员进行定期培训,进一步提升施工人员的质量意识,确保人员具有较强的规划以及管理能力,相应生产人员是直接建设者,不但要具备精湛的技术能力,同时要求作风优良,严格执行质量标准和操作规程,最终确保道路桥梁工程质量。
4结语
道路桥梁具体施工过程中,每个环节均十分重要,从开始的路基建设到最后的路面建设,不同工序均需要有专门人员负责。具体工程过程中,遵循国家规定,以图纸和技术标准作为依据,开展具体施工。整个施工过程中,监理人员对施工全过程进行跟踪,确保每个环节均符合规定要求,相应监理人员重视提升自身素质,施工人员参与相关培训。
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在市政道路桥梁的项目施工建设中,因为项目的特殊性,它是两地经济往来的重要纽带,因此,加强施工中的安全管理有内在的必要性。施工管理涉及到的内容较多,具有的综合性、复杂性的特点,是施工单位管理活动中重要的组成部分。主要是对施工建设当中所涉及的人员、物资、设备以及其他与施工建设相关的因素的掌握和控制管理,对建设中各种问题的出现起到事前的预测防范作用,为施工的全过程安全生产提高保障的一种管理活动。它的主要内容是根据现行的与道路桥梁建设相关的所有的制度、法规政策等作为基础,在掌握工程实际状况的基础上,根据实际制定出高效的、行之有效的安全管理制度,可以对工程的施工全过程起到及时的监督检查,从源头上杜绝了安全问题的出现,从而保障项目施工可以安全稳定有序的进行,确保了施工工程总体质量良好。
2当前道路桥梁施工管理中安全管理的现状
2.1安全管理的认知不够
从我国近些年来大量的施工安全事故的处理来看,很大一部分的事故产生都是由于施工人员在施工建设中没有对安全管理的起到足够的重视,导致对于施工中的一些安全点无法全面把握。很多的施工单位,往往在施工期限的限制下,片面的追求经济效益,关注的是施工进度,忽视了施工的安全性,不能对安全施工与企业间的关系有正确的把握,存在的安全管理也只是形式化而已,不能真正的高效执行。在制度体系上也没有形成较为健全的安全管理体制,管理人员的忽略,造成在安全施工这一层面出现薄弱现象,在资金的投入上也没有足够的资金支持,也就是说施工管理者对于安全施工管理放在了可有可无的地位,在意识指导上过于偏位,导致施工人员只是按照工期的要求加大施工进程,对于具体的安全制度的执行不重视。
2.2准备工作的不足
道路桥梁工程建设因为涉及到公路与桥梁之间的有效衔接,因此,在施工上有一定的复杂性和困难性,需要专业的施工技术人员做事前的指导,从而确保隐患在初始阶段就及时排除。例如:施工方案图纸的设计,需要经过相关专业人员的认真分析后根据实际施工状况来制定,这样可以对施工建设起到很好的指导作用。另外,在施工中对于原材料和设备机械的选择,也要选择高质量合格的产品,但是,现在很多的施工单位,由于经济原因或是其他原因,在施工中原材料的选择上,并不与施工要求的标准相符合,存在很多的缺陷,给以后的工作使用埋下严重的安全隐患。在工程项目的技术交底后,施工单位为了获得最多的经济效益,在施工操作的保护工具以及安全防护部件的采购上,选取大量的价低质量设备,造成安全管理没有得到有效实行。
2.3现场管理模式的缺失
从我国大部分地区的市政道路桥梁施工中来看,几乎存在的问题都有一个特性,就是现场安全管理模式的缺失。例如:对于现存的安全制度不具备与工程实际相匹配的要求和手段,只是一些形式上的浅层方面的规定条例,没有有效的体现出安全制度制定的严肃性。在特殊施工环境下,施工人员的安全防护管理措施不能完全开展,甚至于有的施工单位在这方面就没有安全制度的制定,存在很多的不规范操作和违规操作,而且也得不到及时有效的改正,形成恶性循环。
3加强安全管理的措施分析
3.1加强安全管理的重要性普及
市政道路桥梁施工的主体是施工人员,而一切安全制度的制定实施也是靠施工人员来实现的。因此,施工单位要提高安全管理在施工中的重要性,对安全管理制度贯彻落实,就必须要从施工人员的意识方面入手,不断的强化教育,坚持安全生产第一的原则。施工管理者要从自身做起,改变过去的传统理念,把施工安全性与施工进程放在同一位置,尽可能的实现在不延误工期的前提下提高施工质量,对于员工要定期的组织安全教育工作,不断的提高安全意识,把安全制度渗透于日常工作中,对存在的问题及时的指导纠正,让员工在了解了安全管理的重要性后,自觉的加强自身素质的提高,不断学习正确的施工操作方式,加强施工中自身安全的防护措施,从而为安全管理制度的运行提供保障。建立健全安全管理制度体系,有了安全制度的制定后,还要从安全管理体制的各方面进行努力,构建出适合自身施工现状的合理的安全管理系统。为安全制度的切实执行提供体系上的强有力保证。
3.2做好前期准备工作
道路桥梁施工中很多的工序开展都需要事前良好的准备工作,例如:混凝土的施工、路面沥青的铺设等。因此,做好准备工作是加强安全管理的重要前提,在施工时对于施工方案的制定要根据工程实际以及制度的可行性空间分析,把握施工人员的特点,制定出科学的、有针对性的施工方案,使施工方案与安全管理制度是协调配合的,在方案计划的构成中,要包含施工工程的总体目标、责任制度、目标管理、细节管理以及监督管理等方面,确保可行性和指导性。
3.3完善现场安全管理模式
道路桥梁施工因为具有一定的繁琐性,存在很多的细节上的控制。因此,现场安全管理就是对施工现场存在的安全缺陷进行及时的弥补,根据施工的具体地址环境特点,并考虑到其与周围环境的影响,而且对于恶劣环境下也有相应的应急预案,保证对施工不会造成事故的发生,在健全的安全制度的基础上,严格的执行,对存在的不规范施工要及时的纠正并在安全制度的指导下形成符合安全生产的操作模式,这样可以充分的发挥安全管理在现场施工中的作用。
4结语
随着经济社会的逐步发展,我国道路交通问题日益突显出来,我国也加大了对于桥梁建设的投入力度,道路桥梁设计是交通部门工作的重点。我国现阶段道路桥梁结构设计常见问题主要有以下几个方面。
1.1设计标准不高
我国道路桥梁设计对规范标准的要求并不高,进行施工就会对道路交通产生诸多不便或产生安全隐患,还会对桥型的美观程度造成一定的负面效应。所以设计时应充分的考虑这个方面,结合现场环境,很多时候都需要在桥梁的主梁或梁侧部分预留一定空间,为日后的施工打下良好的基础。
1.2管道预留空间不足
专用桥梁管道是每一座桥梁设计中必须要考虑到的方面,但在具体的设计和施工中往往是忽略这一点的。产生的原因主要是城市化所带来的人口压力过大或城市改造工程。城市改造工程很有可能产生管道预留空间不足的情况,而在很多时候我们只能采用少量的扩容处理,将桥梁管道在桥体之外,这样做的直接后果就是会对交通线产生不利影响,还可能影响到桥体的美观。遇到桥梁管道预留空间不足的情况时,再次开挖是比较适宜的方法,但一大弊端就是会加大工程的资金投入力度,同时也不利于交通情况。
1.3绿化带专项防水设计缺陷
桥梁工程必须具有一定的使用功能,除此之外还要有一定的美观性。所以桥梁绿化带专项防水设计应运而生。在设计桥梁结构的过程中,绿化美观需要在设计的考虑范畴内。通盘考量了所有的影响因素后,必须要保证桥梁结构使用性和美观性。
1.4结构设计选型问题
桥梁工程结构选型问题在设计中是比较重要的一个方面,满足视距和净空的要求的同时,还要具有美观的外形和科学合理的结构,这也视为桥梁结构设计的基本标准和原则,尽可能的打造出功能和美观于一体的桥梁工程,为城市平添一抹亮色。但在具体的设计时,关注实用功能的比较多,而忽视结构选型,结构选型不合理也就不足为怪了。
1.5装饰结构设计问题
我国的桥梁工程结构设计中安全材料不合标准的情况是比较常见的。一项工程要想成为精品,所使用的材料可以说是最为关键的,其是保障桥梁结构的安全运行根本。所以必须要保证装饰材料的可靠性,可以采用材料取样试验的方式来严把材料的质量关,为桥梁工程的安全运行保驾护航。
2道路桥梁结构设计要点
2.1主梁设计
不同于整体式简支梁结构,装配式简支梁结构最为重要的特点是可将预制独立构件进行运输与吊装,并且通过现场安装、拼接制梁。对于自动化、机械化施工技术的应用在设计中就可以完成,这样就大幅度的节省了施工成本,劳动生产力也有显著的提高,季节变化也无法对施工造成实质上的威胁。桥梁上部结构的主要承重构件就是主梁,一般的设计型式有T型和箱型,箱型结构主梁大多在预应力混凝土结构梁中应用。设计采用箱型结构主梁需要对主梁结构的间距与片数作要求,主梁间距与片数两者相互制约,即间距小则片数多、间距大则片数少。而主梁的高度及细部尺寸是以荷载的计算方法加以确定的,若主梁对称布置,梁身的荷载也是呈对称分布,此时要用杠杆法来计算,如若不然就要以偏心受压来计算。上述两种情况的相同之处是控制设计的标准是内力的最大值,要注意的是此标准不可作为主梁结构各个截面的最不利状况的受力计算,主要是因为很多不安全的因素夹杂在计算结构中。
2.2型式的选择应为桥台设计桥台结构设计的重点
在桥台结构的选择上,装配式简支桥梁主要有轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台、埋置式桥台三种。轻型桥台结构型式体积较小,比较适合挡土的翼墙结构设计。钢筋混凝土薄壁桥台可设计将台身埋置于桥梁护坡中,这样不仅能够降低桥台结构受上部荷载的作用力,还能够使桥台留有足够的空间。但护坡容易受到洪水的侵袭使台身,所以设计时不可缺少的是对强度和稳定性的计算。
2.3桥墩型式选择
双柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩是装配式简支桥梁结构设计的主要型式,单幅双柱式是最为常见的。鉴于以往的经验教训,设计时应谨慎选择桥墩结构型式,在岩溶性地质、桩基础施工难度比较大的地方应以实际情况为前提,减少桩基的设计,单柱单桩的设计是比较适合的。而在施工在河谷或容易受滚石威胁的地方时,设计的重点应该放在如何加强桥墩结构的整体抗撞击能力上,也比较适合单柱单桩设计。对于高位墩柱长桥,设计时应重点考量桥梁上部结构荷载累积变位的问题,这是双幅两柱整体下部构造设计是比较理想的。
2.4定线原则
(1)在1:10000比例尺的地形图上在起、终控制点间研究路线的总体布局,找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌分布情况,尽量选择地势平缓地带,确定各种路线方案。
(2)山岭重丘地形,定线时应以纵坡度为主;而平原微丘地区地面自然坡度较小,纵坡度不受控制的地带,选线以路线平面线形为主,最终合理确定出公路中线的位置。
3结束语
范立础院士曾经指出,我国多年来普遍采用的路桥设计理念与欧美等先进国家存在一定差距。比如,以“经济、适用、安全、美观”八字原则指导的传统路桥设计偏重建设施工过程,轻视维护管理;重视结构强度,忽视耐久性。事实表明,这种相对短视的设计理念使我国在路桥运营和维护检修中付出了严重代价。这种设计理念主要是基于建设施工过程的,同时兼顾设计使用年限,其严重缺陷是没有给予路桥的环境影响和使用寿命以足够的重视。与以往的设计理念不同,“耐久性设计”是基于全寿命周期的设计。所谓全寿命周期,其定义是道路桥梁从规划设计开始到拆除的完整时间段。从时间长度上来看,全寿命周期不仅包含设计使用年限,还包含养护、维修、报废、回收阶段,是一个“从摇篮到坟墓”(fromcradletograve)的完整周期。采用“耐久性设计”的最显著好处是,在设计时考虑全局成本而非仅建筑施工成本,从源头上避免出现路桥后期运营维护费用过大的隐患。保证道路桥梁的耐久性使用需要设计、施工、运营和维护各阶段的投入,“耐久性设计”尤其强调要把周期性维护检修的成本考虑在内。在耐久性设计中,后期维护的可行性及维护难度作为重要因素被给予了较高的权重,这很有可能决定最终采用的设计方案。“耐久性设计”理念符合可持续发展观念的设计理念,它以建筑设施的整体使用性能为目标函数,符合设计初衷和人民的根本利益。由于面向全寿命周期,“耐久性设计”理念有时也被称作“全寿命设计”。后者作为目前许多学者所推崇和提倡的学术概念,其实拥有更广泛的内涵。“全寿命设计”思想是“耐久性设计”理念的进一步发展,它要求设计人员不仅考虑建筑设施的使用性能,同时还必须考虑道路桥梁对周围环境的深远影响,以环境效益、社会效益、经济效益的平衡为最终衡量目标。
2我国道路桥梁设计的实践进展
伴随着设计理念的逐渐完善与进步,我国道路桥梁设计实践取得了长足进展。以发展的眼光来看,我国的路桥设计水平与发达国家的先进设计水平之间的差距在逐渐缩小,各地拔地而起的大跨度桥梁、城市立交桥、山区公路与隧道表明我国的路桥工程蓬勃发展。
2.1计算机辅助技术的深入应用与路桥设计水平的切实提高
在路桥设计过程中,利用专业软件的快速优化、仿真分析、算法比较等功能或者计算机辅助设计(CAD)软件,可以大大优化道路桥梁的设计过程。CAD的广泛应用使得平面定线、纵断面设计、横断面检查、平面调整等流程自动优化进行,极大解放了我国道路桥梁设计人员的生产力,减轻了他们的劳动强度。目前国内路桥CAD软件的发展呈现“百花齐放”的态势,先后涌现出“纬地三维道路设计系统”“、路线大师”、“EICAD”“、海地”等优秀国产道路CAD软件及“桥梁博士”、“桥梁大师”“、桥梁通”等优秀国产桥梁CAD软件。CAD软件的普及不仅表明我国路桥设计人员的从业水平整体较高,而且表明我国的路桥设计已经初步符合“标准化设计”的现代设计理念。随着快速发展的计算机技术被运用于路桥设计和施工,通过数值模拟与仿真分析,设计师们能够更精准地模拟路桥建造过程中的各种工况、路桥建成后的结构、外观和功能,设施在台风、地震及其他突发条件下的运行表现,路桥设施对周围生态环境的影响以及视觉效果,便于方案在“全寿命周期”的时间尺度内进行综合比较。
2.2智能检测设备和无损检测技术的应用与设计方案细节的动态调整机制
在路桥设计完成、施工完成、投入运行后,对路桥的定期维护和修养就成为保证其使用寿命的关键。智能检测设备和无损检测技术不仅可以使维护人员轻松发现裂缝和伸缩缝,及时进行维修防护;而且这些设备技术还使工程的远程监控管理成为可能,从而降低运营成本。根据“耐久性设计”与“全寿命设计”的理念,运营维护期间发现的问题一般会及时反馈给设计者,以便分析成因,从而在以后的设计中有所借鉴。此外,针对保养维护期间发现的问题,设计师们根据实际情况对设计方案细节往往会进行动态的调整。例如,假设某所桥梁的整体设计寿命为100年,然而各部件的使用寿命并不可能达到100年。根据物料特性,橡胶支座寿命最多为20年,拉索寿命仅为15年,拉索的护套寿命为18年,钢结构的最佳油漆保护期为15年。设计师在对零部件进行替换、修理、加固时应该充分考虑到技术与材料的升级换代,灵活调整原来拟定的加固方案。在传统的路桥设计理念中,设计工作是“一劳永逸”的:随着施工完成、设备投入使用,设计人员的使命就完成了。然而,在引入“动态调节机制”的“全寿命设计”中,设计人员是始终负责的。及时地反馈和调整机制不仅有助于提高设计人员的水平,更有利于维护道路桥梁的使用寿命。
3结束语
从道路桥梁施工技术的结构和组成上看,道路桥梁施工技术体系具有逐步发展和完善的特点,只有道路桥梁施工技术符合城市建设、交通建设的趋势,才能够发挥出道路桥梁施工技术的真正价值。新时期行业应该把握道路桥梁施工技术的方向,为道路桥梁施工的实际提供坚实的技术与质量基础,从行业近些年道路桥梁施工技术的发展与应用来看,道路桥梁施工技术在如下方面具有极大的发展潜力。
(1)钢结构技术的发展
钢结构是现代化建筑,特别是现代化桥梁的重要标志,钢结构的特点在于高效率的施工与高性能的力学结构,很多道路桥梁设计中选用钢结构作为主要构筑物,以此来实现对道路桥梁重量、强度、安全的控制。在道路桥梁施工技术中要关注钢结构设计与技术应用的方向,通过钢结构技术的全面应用来提高道路桥梁的结构科学性,提升道路桥梁的安全与可靠性,达到对现代道路桥梁施工技术的有效掌握。
(2)检测技术的发展
检测是道路桥梁施工中保障施工质量与安全的重要手段,当前数字传感技术和光纤通信技术在道路桥梁施工检测中得到广泛应用,做到了对道路桥梁施工全面地掌握和控制。今后道路桥梁施工中检查技术将会得到进一步应用,检测的工具会进一步精确、检查的手段会更加自动化,对于道路桥梁施工技术使用中的问题将会及时发现,不但便于解决和处理道路桥梁施工问题,而且还能够加快道路桥梁施工整体的速度。
(3)加固技术的发展
一是,混凝土喷射加固技术,在道路桥梁施工过程中可以采用高压器材产生高速混凝土喷射流,对道路桥梁薄弱部位的钢筋和模具进行喷射,以此来加强道路桥梁的整体结构,优化道路桥梁的受力形式,使道路桥梁施工更加高效,让道路桥梁的结构更加合理,达到稳定支撑、长期固定的效果。二是,碳纤维加固技术,利用高分子结构碳纤维对道路桥梁进行加固,碳纤维具有结构稳定、质量轻巧、性能坚固等优点,可以作为加固钢筋的替代品,道路桥梁施工中利用碳纤维加固技术可以避免钢筋的锈蚀,提升道路桥梁整体的稳定性。
(4)信息技术的发展
信息技术进入道路桥梁施工领域构成新型道路桥梁施工技术是道路桥梁行业发展的必然,当前信息技术应用于道路桥梁施工主要依靠自身与施工特点的融合,相信在不久的将来,道路桥梁施工技术与信息技术将会更为有效地融合,发展出更利于道路桥梁建设的新型施工技术。例如:3COM技术、WEB技术、3G技术可以在道路桥梁建设中,以软件、硬件、网络和设备的形式更深地参与到道路桥梁施工的实际,实现对道路桥梁施工全过程、动态性、全面性的控制与管理,做到对道路桥梁施工故障和隐患的控制,提升道路桥梁施工的质量与速度。
2结语
桥梁结构应具有足够的强度,以承受作用于其上的重力和附加力;结构各部必须具有足够的刚度,以使其在荷载作用下不产生过大的挠曲和变形;结构各部尺寸必须具有适当大小,以使其承受轴向压力时的构件不发生屈曲,丧失稳定性。同时结构也要具有较高的耐久性。由于作用荷载的随机性、材料强度的离散性、制造与施工质量的分散性、计算假定的近似性,致使在长期使用过程中桥梁结构产生病害,其具体原因如下:
1.原设计荷载偏低,交通发展后车辆荷载增大,桥梁因承载能力不足而产生病害。
2.结构设计中存在缺陷,如采用桥型结构不当、设计假定不尽合理。
3.桥梁施工质量差,未按设计要求和施工规程实施。
4.不重视桥梁后期养护工作,没有及时消除己产生的病害。
5.洪水等自然灾害使桥梁产生损坏。
6.地质条件差,如滑坡、软基等导致桥梁产生病害。
二、桥梁加固的一般流程
在桥梁结构发生病害后,需要采取措施进行加固维修或者更换。桥梁加固工程一般应遵循以下工作程序:
结构可靠性鉴定—加固方案确定—加固设计—施丁组织设计—施工—验收。
结构可靠性鉴定,主要是对病害结构的病情诊断。加固方案好比处方,加固设计是现行规范及有关标准对加固方案的深化过程。加固施工是对被加固结构按加固设计进行加固的施工过程,对于大型结构加固,为确保质量和安全,施工前应编制施工组织设计。
三、桥梁加固增强技术
桥梁的增强改造可以分为裂缝修补和对桥梁结构的加固增强,下面介绍其特点及其适用的场合。
(一)裂缝修补技术
裂缝修补的目的在于恢复结构物的防水性和耐久性,主要技术有:
1.表面处理法,在微裂缝的表面涂抹填料及防水材料,以提高其防水性和耐久性。对于宽度发生变化的裂缝,要设法使用有伸缩性的材料。
2.注浆法,在裂缝中注入树脂或水泥类材料,以提高其防水性及耐久性。主要注浆材料是环氧树脂,多采用低压低速注入法。环氧树脂注入法与钢钉并用,可以增强裂缝部位的整体性,是一种防止裂缝继续发展的好办法。
3.充填法,这是一种适合于修补较宽裂缝的方法,具体做法是沿裂缝凿一条深槽,然后在槽内嵌补各种粘结材料,如水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。4.表面喷涂法,喷浆修补是一种在经凿毛处理的裂缝表面,喷射一层密实而且粘度高的水泥砂浆保护层,来封闭裂缝的修补方法。喷浆前,需要把结构表面的剥离部分除去,再用水冲洗清洁,并在开始喷浆之前把基层湿润,然后再开始喷浆。
5.粘结钢板封闭法,当钢筋硂构件产生主拉应力裂缝时,可对裂缝先进行处理之后,再在裂缝处粘结钢板,并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘结方向应和裂缝方向垂直。
(二)桥梁加固增强技术
本文以最常见的桥梁结构形式的上部结构及其常见的加固方法进行说明。
梁式桥上部结构加固增强技术主要有加大截面加固法、外部粘贴加固法、外部预应力加固法、改变结构体系加固法、增设纵梁加固法。
加大截面加固法采用增大构件的截面面积,根据荷载大小和净空条件不同,可分为以加大截面面积为主和加配钢筋为主两种加固方案。
外部粘贴加固法系用型钢、玻璃钢等材料通过环氧树脂等粘合剂粘贴在结构外部,以提高结构承载能力的一种方法。适用于构件尺寸受限制但又必须大幅度提高结构承载能力的场合,必须保证粘和剂的质量
外部预应力加固法指运用预应力原理,在增设的构件或原有构件上施加一定初始应力的一种加固方法。采用对受拉区施加预加压力,可以抵消部分自重应力,起到卸载、减小跨中挠度、减小裂缝宽度或闭合裂缝的作用。
改变结构体系加固法通过增设支撑或桥墩,把简支变为连续、在梁下增设如钢架等加劲梁或叠合梁,以减小梁内控制截面峰值弯矩,提高承载能力的一种加固方法。
增设纵梁加固法在桥梁墩、台基础稳定,并具有足够承载能力的情况下,可采用增设承载能力高和刚度大的新纵梁,这些新梁与旧梁连接在一起共同受力。由于应运中的车辆荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布,使原梁中所受荷载得以减少,加固后的桥梁承载能力和刚度得以提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时,兼有拓宽的作用。此法适用于梁体结构基础完好,而承载能力不能满足要求的场合。
(三)桥梁结构加固新技术——锚喷