時間:2023-08-17 17:35:07
序論:在您撰寫橋梁施工工藝流程時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
關鍵詞:鉆孔灌注樁質量控制關鍵流程控制
中圖分類號:O213.1 文獻標識碼:A 文章編號:
1、工程概況
南京長江四橋S1標樁號為K20+471.400~K23+169.400,路線全長2698m,主線隧道1座(K20+536~K20+740),總長204m,主線橋梁1座,為特大橋,橋梁總長2407.2m;設置棲霞互通式立體交叉1處,互通內匝道橋梁4座,分別為R、T、U、S匝道橋,總長1617m;分離式立交1座,橋梁總長60.08m。本標段主線鉆孔樁共計8621m,其中直徑1.8m的樁304棵共計7337m,直徑1.5m的樁64棵共計1284m。匝道、橋臺 、分離立交鉆孔樁直徑均為1.2米,共190棵計3946m。其中T匝道50棵;U匝道32棵;G312分離式立體交叉30棵,平均樁長17.58m;穿過的地質覆蓋層分別為砂土、粘土、風化巖等,除分離式立交外均為嵌巖樁。558棵灌注樁經小應變檢測、超聲波檢測和鉆芯取樣全部達標。
之所以取得這么好的成績,與我們科學嚴格的管理和豐富全面的業務素質分不開的。在各個關鍵施工工藝流程的控制上必須有面對各種突發事故的充分思想準備和全面的應對措施,盡量做到防患于未然,將各種隱患扼殺在萌芽之中。下面從施工工藝的幾個控制環節和應對措施談談筆者的看法和體會。
2、施工測量
測量人員首先根據設計圖紙仔細計算、復核本橋所有樁基平面坐標準確無誤。然后對各樁位仔細測量放樣,認真校核,并留出護樁,妥善保護。鉆孔前仔細校對樁位放樣,并保護好護樁。
3、護筒埋設
由于樁位分布的地理環境不同,對護筒埋設的長度要求也不一樣。對于陸地上的樁位,護筒埋設深度兩米左右即可??紤]到本地區雨水多、地下水位高、地下砂層厚的特點,保證護筒內外有足夠高的水頭壓力(護筒應高出地面至少30cm)。對于分部于魚塘、藕池或其它不良地質的樁位,護筒要盡量穿過淤泥層或不良地質層。護筒設置采用挖坑埋設法,開挖尺寸按比護筒直徑大50~60cm控制。埋好護筒后,底部和四周用粘土回填夯實,護筒中心線與樁中心線重合,平面允許偏差50mm,豎直線傾斜不大于1%。護筒采用5mm厚的鋼板卷制,并在外側加焊粗鋼筋,以加強其剛度,護筒應耐拉、壓,不漏水,護筒直徑要比設計樁徑大20~30cm,陸地樁護筒直徑為2.4~2.5m,水中樁護筒直徑為2.6m。對于部分位于水中的樁位(該橋22#、23#墩處于淮河河槽邊緣,汛期水深3~8米),采用搭設便橋、下沉鋼護筒的方案施工。水上平臺搭設完并固定結實后,用全站儀精確放出樁位,然后下沉鋼護筒,鋼護筒插入土層中至少6米,上部與平臺連結牢固。之后,可使鉆機就位。鋼護筒由1cm厚的鋼板卷制并分段嚴密焊接而成,并進行加固,保證其有足夠剛度;下沉時采用導向架控制并引導護筒在樁孔的正確位置豎直地沉入河床,護筒頂標高高出施工期最高水位1.5~2.0米,鉆孔時始終保證護筒內水頭高出河水面1.0~1.5米。
4、鉆機就位
精確放樣及護筒埋設后,再次檢查樁位護筒及鉆頭直徑。鉆機選擇要依據鉆機性能,地質特性,鉆孔直徑,鉆孔深度等因素綜合考慮。鉆孔位置及順序要合理安排,如計劃不好就可能造成停機怠工。鉆機就位要保證底座平穩,轉盤水平,且使鉆機頂部的起吊滑輪緣,轉盤中心和樁孔中心三者在同一鉛垂線上,在鉆進中不應產生位移或沉陷,并在鉆進過程中經常檢查,發現問題后及時調整,以防斜孔。
在鉆進過程中,泥漿控制是成孔工藝中的關鍵因素,其作用為保護孔壁,懸浮鉆渣,保持鉆孔進尺正常進行。因此必須嚴格按照規范的要求控制泥漿的各項指標,并在鉆孔過程中,經常檢查泥漿指標,及時補充泥漿,根據地質層次的變化及時調整泥漿指標。由于砂層較厚,鉆進中易塌孔,應根據上述要求經常檢查調整泥漿指標,及時補漿。根據不同的地質層次,采取不同的造漿方案。粘土層鉆進時,采用自造漿方法;鉆進至砂層時,調整鉆進速度,及時添加粘土造漿,保證泥漿指標符合要求,以確保孔壁安全。
鉆機在鉆孔時,開始鉆進時應慢速、減壓鉆進,在護筒底,淤泥層及其它地質不良地層應放慢鉆進速度,防止塌孔,待穿過該區域再正常鉆進。對于護筒內泥漿的突然升降要引起足夠重視,并采取臨時應急措施,待查明原因后采取相應措施。出現這種情況往往由于塌孔或地層出現滲漏,裂隙,溶槽,溶洞等不良地層。采取措施主要有:改善泥漿性能,補漿,回填穩定或低標號砼灌注,粘土加袋裝水泥的深沉攪拌等工藝,因故停鉆時,鉆頭應提高適當距離,以防埋鉆。
鉆進過程中適當控制進尺,注意減壓鉆進,以避免擴孔、斜孔,并隨時檢測泥漿指標,以防坍孔等事故發生。鉆機因故停鉆時,應保持孔內具有規定的水位和要求的泥漿相對密度和粘度。鉆孔過程中注意減壓慢進,避免斜孔、彎孔和擴孔現象。因故停鉆時,應保持孔內具有規定的水位和要求的泥漿指標。鉆孔作業應及時、準確填寫鉆孔記錄,注意地質層的變化,在變化處均應撈取渣樣,做好記錄。現場施工人員經常對泥漿進行檢測和試驗,不合要求時,隨時改正。
5、清孔
采用換漿清孔法清孔。待鉆頭鉆至設計標高并確認后,即進行清孔。清孔方法為:在確定終孔后,停止進尺,提升鉆頭距孔底10~20cm空轉,并保持泥漿正常循環,以中速將相對密度較低的泥漿壓入(比重1.03~1.10),把孔內懸浮鉆渣和相對密度較大的泥漿換出。清孔后的沉淀厚度嚴格控制在設計圖紙及規范要求范圍之內(此處圖紙設計為不大于20cm),泥漿的含砂率控制在2%以下,粘度17s~20s,相對密度1.03~1.10。安放導管后,再進行二次清孔,確保清孔和灌注質量。
6、成孔檢查
孔徑和孔型采用籠式測孔器檢查, 按規范要求制作孔規,檢測時,將測孔器吊起,使測孔器中心、孔的中心與起吊鋼絲繩保持一致,慢慢放入孔內,上下通暢無阻表明孔徑大于設計孔徑;若中途遇阻則有可能有縮頸或斜孔現象,應采取措施予以清除??咨詈涂椎壮恋聿捎脴藴蕼y錘檢查。每次測孔深前用標定的鋼尺復核測繩刻度。
沉放鋼筋籠
鋼筋籠在制作場內分節制作,現場安裝。分節鋼筋籠可通過焊接或套筒擠壓進行安裝連接。鋼筋籠的制作要嚴格按照規范要求,主筋不能彎曲。成孔檢查無問題后,方可沉放鋼筋籠。待鋼筋籠沉放前,在護筒內壁安裝4根6米長的導向管導向,確保位置準確,起吊時保持自由垂吊,鋼筋籠中心位置必須與樁中心一致,避免碰撞或接觸孔壁,以免造成塌孔。為防止鋼筋籠上浮,可在鋼筋籠上端加焊傳力鋼筋,使浮力傳遞到鉆機上,防止上浮。同時在灌注過程中,砼達到近籠底處時放慢澆筑速度,同時應使導管下口距鋼筋籠底面距離稍大,待砼進入鋼筋籠適當高度后,一次將導管下口提到籠底標高以上一到二米,再按正常程序灌注。
[關鍵字]跨河水準測量 經緯儀傾角法 觀測近標尺 觀測遠標尺
[中圖分類號] P258 [文獻碼] C [文章編號] 1000-405X(2013)-1-146-2
1 跨河水準的基本原理
當水準測量必須跨越江河進行觀測時,其視線長度要比一般情況長得多(幾百米甚至一公里以上),這樣就會產生誤差:由于前、后視線不能相等,產生儀器角誤差;由于跨越障礙的視線大大加長,大氣垂直折光影響必然增大;由于視線長度的增大,水準標尺上的分劃線,在望遠鏡中觀察就顯得非常細小,甚至無法辨認,因而也就難以照準和無法讀數。
針對上述三個誤差問題,我們可以采取如下措施:
第一個問題可以通過適當安排測站和立尺點來解決。如圖1所示,水準路線由北向南推進,必需跨過一條河流。此時可在河的兩岸選定立尺b1,b2和測站和測站Ⅰ1,Ⅰ2。Ⅰ1,Ⅰ2同時又是立尺點。選點時使b1 Ⅰ1與b2 Ⅰ2相等。
觀測時,儀器先在Ⅰ1處后視b1,在水準標尺上讀數為B1, 再前視Ⅰ2 (此時Ⅰ2點上豎立水準標尺),在水準標尺上讀數為A1。設水準儀具有某一定值的角誤差,其值為正,由此對讀數B1的誤差影響為1,對于讀數A1的誤差影響2,則由Ⅰ1站所得觀測結果,可按下式計算b2相對于b1的正確高差。
h′b1b2=( B1-1)-( A1- 2 )+ hⅠ1b2
將水準儀遷至對岸Ⅰ2處,原在Ⅰ2處的水準標尺遷至Ⅰ1作后視尺,原在b1的水準標尺遷至b2作前視尺。在Ⅰ2觀測得后視水準標尺讀數為B2,其中角的誤差影響為2,前視水準尺讀數為A2,其中角的誤差影響為1,則由Ⅰ2站所得觀測結果,可按下式計算b2相對于b1的正確高差。
h″ b1b2= hb1I1+(B2-2)-(A2-1)
?、?,Ⅰ2測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,由于在兩個測站上觀測時,遠近視距是相等的,所以由于儀器角誤差對水準標尺上讀數的影響,在平均高差中得到抵消,這就解決了第一個問題。
事實上,按上述方式解決問題是有條件的,因為儀器的角并不是不變的固定值。只有當跨越的視距較短(小于500m)、渡河比較方便,可以在較短時間內完成觀測工作時,上述布點方式才是可行的。另外,為了保證跨越兩岸的視線在Ⅰ1Ⅰ2在相對方向上具有相同的折光影響,因此,對Ⅰ1和Ⅰ2的點位選擇,應特別注意,這主要是為了解決由于折光影響的問題。
為了更好地消除儀器角的誤差影響和折光影響,最好用兩架同型號的儀器在兩岸同時進行觀測,兩岸的立尺點和儀器觀測站應布置成平行四邊形、等腰梯形所示的兩種形式。布置時盡量使b1Ⅰ1=b2Ⅰ2,Ⅰ1b2=Ⅰ2b1。
實踐表明,當采取上述措施后,第二個問題可以得到較好的解決。為了反映出實際布點情況以及觀測時的具體條件,應在跨河水準測量記錄手簿中繪出跨河場地的布置示意圖,并在記錄表格中填寫觀測條件。至于長視線照準水準標尺上的分劃線和在水準標尺上讀數的問題,要采用特制覘牌,再根據跨越障礙的寬度采用可行的方法來解決。
2 工程概況
柳州市維義大橋位于柳州市北外環路上,是北外環路上跨柳江的重要通道,橋梁設計2090米,造型為鋼拱結構,總投資6億元。為了建立該橋施工首級高程控制,需實施跨河水準,傳遞高差。此段江面約寬700米,北岸為丘陵地,施測時已挖土,南岸為一片菜地,視線開闊。根據考察實地后和綜合分析,項目組選用經緯儀傾角法實施跨河水準。
3 跨河水準測量
3.1 跨河地點的選定
根據跨河水準測量特點,為保證精度要求,跨河地點的選擇及其布設應盡可能完善以減弱各種誤差的影響。要滿足以下要求:
(1)選于測線附近,利于布設工作場地與觀測的較窄河段處;
(2)跨河視線不得通過草叢及干丘、沙灘的上方;
(3) 兩岸儀器視線距水面的高度應接近相等,不低于4 (S 為跨河視線長度千米數),跨河視線約0.7km,所以視線高度應不低于3.3m。由于所選河段河岸地勢高,足以保證視線高度,否則,須埋設牢固的標尺樁,并建造穩固的觀測臺或標架;
(4)兩岸由儀器至水邊的一段河岸,其距離應近于相等;
(5)過河視線方向,宜避免正對日照方向。
跨河地點應盡量選擇在路線附近河道的最狹窄處,為了減弱折光差的影響,要求兩岸地形盡量相似,高差要小。所選河段河岸地勢要高,要足以保證視線高度,視線離開水面要有足夠的高度,一般不應小于2~3m,還應避免從草叢和河灘的上方通過。
3.2 場地布設
根據現場及儀器情況,在跨河兩岸設置的儀器站和標尺點應構成對稱的圖形,我們選擇如圖2所示的平行四邊形布設。布設方法,使用全站儀和棱鏡及皮尺配合,先在北岸(如Ⅰ1 b1)用皮尺放好Ⅰ1 b1長度,一般要求10左右,根據實地此次量取8.68米,然后可在b1上擺全站儀觀測Ⅰ2 ,全站儀垂直角設置在水平視線上,實現兩岸基本同高的要求,此時Ⅰ2可打木樁選定,b1Ⅰ2長度675.54米,再把全站儀移至Ⅰ1 上擺站,對岸可用皮尺一段放在Ⅰ2上,另一端設置為8.68米,與Ⅰ1 b1同長度,棱鏡放在另一端上以Ⅰ2為圓心前后移動,使全站儀測得的Ⅰ1 b2與 b1Ⅰ2長度相同,同時注意高度基本一致,就實現了兩岸視線長度基本相同的要求。最好用兩臺儀器在兩岸同時對向觀測。這樣布設和觀測的目的在于:使各種誤差對兩岸觀測結果的影響大小接近,符號相反,以便在兩岸觀測結果的平均值中得到較好的消除。
3.3 儀器檢定
要根據規范,對水準標尺進行水準標尺名義米長的測定、水準標尺分米分劃誤差的測定、對全站儀進行垂直度盤測微器行差的測定、一測回垂直角觀測中誤差測定。用于跨河水準的儀器要按照一般水準測量規定的項目進行檢查外,還要根據跨河水準測量的特性進行有關的檢查,如檢查與校正i角等。
3.4 覘板制作
由于跨河視距過長而難于清晰精確照準標尺分劃線,因而需特制一塊專門供照準讀數的覘板,本項目采用有機玻璃制造,涂成白色,側邊裝有專用夾子,可沿標尺滑動,并能可靠的固定在標尺的任何位置,覘板中央開一小窗,小窗中央設一水平標志線,標志線的寬度d視跨河視線長度S而定。
3.5 觀測中應注意事項
(1)跨河水準觀測宜在風力不大,氣溫變化較小的陰天進行,當雨后初晴和大氣折射變化較大時,均不宜觀測;
(2)觀測開始前30min,應先將經緯儀置于露天陰影下,使儀器與外界氣溫趨于一致。觀測時應遮蔽陽光;
(3)根據柳州春天的天氣情況,我們選擇早上9點-12點,下午選擇在3點至6點兩個時段觀測;
(4)水準尺應用尺架撐穩,并經常注意使水準器的氣泡居中。
3.6 測回數及限差
三等跨河水準測量的觀測測回數、限差規定按照下表執行:
3.7 觀測方法
3.7.1 觀測近標尺
首先在經緯儀盤左的位置,照準近標尺的基本分劃線,讀取最近水平視線的標尺厘米分劃數α,再使水平絲分別照準該分劃線的上、下邊緣各二次;再縱轉望遠鏡以盤右位置,同樣照準該分劃線的上、下邊緣各二次,便完成了一組觀測(近標尺只測一組)。每次照準分劃線邊緣后,應先使垂直度盤指標氣泡精密符合,再用光學測微器進行垂直度盤讀數。盤左或盤右同一邊緣兩次照準讀數差,應不大于3″。
近標尺讀數b由式(3-1)計算:b=α- .d
式中:α----照準水準標尺上水平視線的標尺厘米分劃數;
----分劃線a的傾角,(″);
d----經緯儀至標尺點的水平距離(用皮尺量?。?;
ρ----206265。
3.7.2 觀測遠標尺
盤左位置用水平絲依次照準下、上標志線各四次,每次照準均應同時使垂直度盤指標氣泡精密符合后,再用光學測微器進行垂直度盤讀數,同一標志線四次照準讀數之差不得大于3″??v轉望遠鏡以盤右位置,按相反次序照準上、下標志線各四次并如前讀數。以上操作組成一組觀測。依同法進行其他各組的觀測。各組算出上、下標志線傾角α和 β,α或β其組間互差不應大于4″。
上述3.7.2和3.7.2兩項操作組成一岸儀器觀測的半測回,兩岸儀器同時對測各半測回,組成一個測回。
兩個測回連續觀測時,測回間應間歇15分鐘左右。
每測回觀測前,應仔細檢查覘板的指標線是否滑動,并核對指標線在標尺上的讀數。觀測的測回數按照上表中要求。
3.8 水準測量成果
為了方便計算,項目組采用電子表格,編程序計算高差及相關參數,成果如下:高差h中數=-0.41451米,高差中誤差: Mh=± =±0.00066米。平差采用清華山維軟件,進行符合線路平差,最大點位誤差 =0.00105米,最大點間誤差 =0.00100米,準成果精度達到設計要求。
關鍵詞:鐵路橋梁;工程施工;泥石流
1.泥石流對鐵路橋梁工程的危害性分析
泥石流由黃土、粘土、松散巖石碎屑等摻合形成,在降水、降雪、融雪、地震等外界因素的誘發下,沿著坡面或者溝槽流動,形成比洪水密度還要大的特殊洪流,屬于一種不良的物理地質現象,對環境具有極大的破壞力。泥石流具有明顯的災害性,一旦發生,既有可能造成大規模的經濟損失和人員傷亡。而我國屬于泥石流分布最為廣泛的國家,泥石流破壞力極大,堵塞、淤理、沖刷、撞擊橋梁構造物,造成直接的破壞,譬如堵塞涵洞和沖毀橋面。幾十年來,我國鐵路橋梁頻繁受到泥石流的破壞,據不完全統計,2012年我國10余省被沖毀的橋梁945座,橋梁涵洞13420座,而且呈逐年上升的趨勢。2013年7月10日,四川汶川連續遭遇強降雨,國道213線發生十多處泥石流災害,部分道路路基受損嚴重,泥石流垮塌方量在4000余立方以上有6處,其中最嚴重的是發生在國道213線(草坡3號橋)處,草坡3號橋已經被岷江河水沖斷垮塌。草坡4號橋也被泥石流阻斷,上漲的岷江河水已經形成堰塞湖。由此可見,泥石流對鐵路橋梁工程具有極大的危害性,我們應該結合泥石流發生的特點,以及找出鐵路橋梁工程抵抗泥石流的薄弱之處,針對性采取災害的治理措施,進一步提高鐵路橋梁工程抵抗泥石流災害的能力。
2.鐵路橋梁工程泥石流災害的治理措施
在修建鐵路橋梁的時候,橋梁位置的合理選擇,是合理避開泥石流侵害的最好方式,同時還需要布置好鐵路橋梁橋墩、基礎、橋梁孔跨、橋梁凈空與梁式、橋梁墩臺、橋頭等部位,提高橋梁整體抵御泥石流災害的能力。
2.1橋梁位置的選擇
泥石流流通區和堆積區的橋位布置,是合理避開泥石流侵害的奏效措施。泥石流流通區的橋址,應該正交于流通區域的河勢和流向,將斜交角控制在10-20°范圍內;在溝道順直的位置,主流比較穩定,而且沒有上游和下游的急彎;接近隧道位置的橋位,需要考慮橋梁和隧道的結合,橋梁下方要留出足夠的凈空,以防止泥石流堵塞隧道。泥石流堆積區的橋址,該位置的泥石流溝道不明顯,而且水泥分散,存在嚴重的漫流淤積現象,橋梁適合分散設置,同時結合泥石流溝道的水文特征、泥沙特征、沖淤特征等,對泥石流流量進行設計,考慮是否設置見溝橋梁或者并溝橋梁,采用開挖溝床的方法,滿足橋梁下方虛擬凈空的做法,同時在具有較好排導條件的位置,集中設置橋梁。
2.2橋墩墩臺與基礎
鐵路橋梁的泥石流溝設計,要求有利于泥石流排泄,同時防止泥石流對墩臺的撞擊和對基礎的沖刷,為此,我們需要加強墩臺和基礎的抗撞擊與抗沖刷能力:首先是墩臺,治理泥石流時,鐵路橋梁橋墩應該適當減少,并且不允許采用輕型的橋墩,而應該盡量選擇圓端型或者圓形的實體橋墩,這種類型的橋墩能夠分散泥石流的流向,從而緩沖產生的沖擊力。橋墩的迎水面則要具備整體性的強度,同時具有較佳的耐磨性,如果不能夠抵御泥石流的沖擊力,則要求在設計泥石流主線橋墩時,檢算泥石流的沖擊力。其次是基礎,在沒有完成累積性淤積之前,鐵路橋梁仍然存在被泥石流集中沖刷的風險,而橋梁基礎首當其沖。在山麓區域的泥石流橋梁基礎,要考慮到主河的沖刷和銹蝕,同時控制泥石流橋基受到的一次性揭底沖刷。如果橋梁處于泥石流堆積扇的扇緣,則要防止橋墩基礎跌落到主河床當中,筆者認為應該根據河床的床面和水流,計算出橋梁基礎的沖刷深度。除此之外,鐵路橋梁在設計V型槽排泄泥石流的時候,要綜合考慮沖刷和淤積的作用。再次是沖起爬高,在設計鐵路橋梁橋墩的時候,需要綜合考慮泥石流在受到阻擋后所產生的沖起爬高,否則沖擊物可能沖上橋面,從而造成交通堵塞。關于沖起爬高的計算,要求綜合泥石流的設計流速、自由落體加速度、動能改正系數等進行計算。最后是導流堤斜流沖高,泥石流導流堤壩和束流堤壩,是在鐵路橋梁和泥石流相交之后,防止由于軸線與泥石流流向不平行而產生的局部沖高。其中斜流在導流堤壩邊坡上的局部沖高值,需要綜合沖向導流堤的水流或者股流平均流速、導流堤的邊坡坡度、流向與導流堤邊坡上水邊線形成平面夾角、自由落體加速度等進行計算。
2.3其他措施
除了以上的鐵路橋梁選址和鐵路橋梁墩臺、基礎的治理泥石流措施,橋梁孔跨、橋梁凈空與梁式、橋梁墩臺、橋頭等部位同樣需要強化抵抗泥石流災害的能力。首先是鐵路橋梁孔跨,根據泥石流的流勢,以及結合鐵路橋梁的位置的地形、地質、河相等因素,在較為穩定的流通區溝道內,設置壓縮河床,但該位置不能伸直橋墩,而且盡量采用單孔的主溝,減少泥石流的強大沖擊危害。在山麓區域的泥石流堆積扇孔跨,要求參照地形和溝槽寬度,在泥石流頻繁運動的位置設置橋梁,而且不能夠在主流位置設置橋墩,最好采用大跨跨過,孔跨需要分清流量、流勢和流向。而山前區域的泥石流堆積扇孔跨主流不穩定,因此要根據泥石流常年的流水寬度確定橋梁長度,并且控制泥石流的壓縮度。其次是鐵路橋梁凈空與梁式,鐵路橋梁凈空設計的原則是“寧高勿低”,梁底最低的標高是溝底地面下平均標高、百年一遇泥石流水深、設計時限內的河床淤積高、泥位彎道外側超高值、泥石流受阻沖起爬高值、橋梁安全高的總和。鐵路橋梁的凈空高度控制條件則包括設計年限河床累計淤積高度、凈空受一次性極限最大淤積高、泥石流出口主河流河床上漲時橋下淤積值、泥石流淤積值等。至于梁式的選擇,則是在盡可能爭取受泥石流控制橋下凈空的條件下,選擇能夠低高度鋼筋混凝土梁。再次是鐵路橋梁墩臺,墩臺采用直接防護的方式,從防護作用的特點出發,因地制宜地選擇合適形式。常見的鐵路橋梁墩臺防護形式如下:石籠或板樁防護,采用竹子、鋼筋等制成石籠護基,并砌筑板樁圍堰,但需要控制樁頂面標高;水泥混凝土預制塊防護,在河床承載出現不穩定狀態的時候,如果鐵路橋梁基礎的埋置深度比較淺,適宜采用平面防護的方式,采用鋪筑水泥混凝土防護的方法,在河床整個寬度內進行;塊石片石防護,采用雙層或者單層的塊石,清除河床淤泥雜物之后,填充砂礫并夯實后,再進行砌石處理;橋墩拋石防護,在深水墩臺,將石塊拋到墩臺四周的坑內,并在填滿河床面之后,就能夠防止水流的正面沖刷;板樁墩頭的防護,適用于土質變遷性的河段,采用板樁進行墩頭防護,并盡量埋置在沖刷線以下,做成單向斜口的形式,以及控制板樁入土嵌制的深度。
3.結束語
綜上所述,泥石流由黃土、粘土、松散巖石碎屑等摻合形成,在降水、降雪、融雪、地震等外界因素的誘發下,沿著坡面或者溝槽流動,形成比洪水密度還要大的特殊洪流,屬于一種不良的物理地質現象,對環境具有極大的破壞力。幾十年來,我國鐵路橋梁頻繁受到泥石流的破壞。為此,我們需要在修建鐵路橋梁的時候,橋梁位置的合理選擇,是合理避開泥石流侵害的最好方式,同時還需要布置好橋梁橋墩、基礎、橋梁孔跨、橋梁凈空與梁式、橋梁墩臺、橋頭等部位,提
高橋梁整體抵御泥石流災害的能力,提高鐵路橋梁工程的安全水平。
參考文獻
[1]劉濤.談泥石流病害對鐵路橋梁的影響[J].山西建筑,2010,(15):337-338.
關鍵詞:河流治理;橋梁;預制板;鉸縫;伸縮縫
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,水利部商財政部安排80億元中央財政專項資金,大力推進中小河流治理工作。按照三年完成五年規劃任務的要求,目前各省、市均在如火如荼地開展該項工作。針對目前我市在橋梁設計與施工中出現的一些常見問題,筆者闡述一些粗淺看法,以與同行相商榷。
2.橋梁設計標準偏高
根據目前我省的經濟發展,目前中小河流治理工程中橋梁建設主要集中在病危橋梁的拆除重建和除險加固上,新建橋梁較少。主要采用的橋型為裝配式混凝土空心板梁橋,跨徑以8m、10m、13m、16m者為主,橋面凈寬以4.5m、7.0m最為常見。
有些橋梁連接的是一些偏僻的鄉村,過往車輛及行人均甚少,老橋實為農用生產橋,大都破舊不堪,跨徑偏小,有阻水現象,不滿足防洪、除澇的要求。在拆除重建過程中,新的設計荷載標準往往采用的是公路Ⅱ級車道荷載效應乘以0.8的折減系數、車輛荷載效應乘以0.7的折減系數,有的甚至直接采用公路Ⅱ級,雖然做到了技術先進、安全可靠、使用耐久,但經濟上卻并不合理。筆者認為,對于這些鄉間農用橋梁,其設計荷載標準應適當放低,以免造成不必要的浪費。
3.個別橋梁中墩基礎埋置深度偏小
當橋臺基礎天然承載力較高時,橋墩往往采用鋼筋混凝土雙柱式橋墩,橋墩直徑1.0~1.2 m,而墩臺基礎采用擴大基礎。在個別橋梁設計中,出現了中墩基礎埋置深度偏小,不滿足現行《公路橋涵地基與基礎設計規范》2(JTG D63—2007)的要求。
造成這類失誤的原因是雖然橋梁所在的河道需要綜合治理,但橋址處的該部分段的河道截面已滿足規劃要求,無需清淤或疏浚,實際河底高程已低于規劃所需的河底高程。而橋梁設計人員都是做建筑物土木結構的,往往直接取用規劃的河底高程來考慮中墩基礎的埋深,這樣難免就造成埋深偏小的失誤。有的橋梁設計人員雖然參考了勘測單位提供的現狀河道實測縱、橫斷面圖,但橋址附近因以前老橋施工時的圍堰、或所設的土牛沒有拆除干凈,經水流沖刷后,橋址近處的河底高程遠高于規劃所需的河底高程而低于非橋址處的實際河底高程,這樣設計人員往往也會犯上述同樣的失誤。要避免這類不必要的失誤,這就要要求設計人員在對無需清淤或疏浚段的橋梁設計時,不僅要參照橋址近處的河道實測縱、橫斷面圖,還要注意相鄰樁號的其它斷面,以確定出合適的埋置深度。
4.使用商品混凝土的問題
由于鋼筋混凝土預制梁板橋的混凝土強度等級種類較多,比如預制空心板、封錨端、鉸縫和橋面鋪裝層一般采用C40,而橋墩蓋梁、墩柱、橋臺搭板、人行道梁一般采用C30,橋臺臺帽、橋墩基礎、側墻壓頂一般采用C25的,所以施工單位為方便起見經常采用商品混凝土。筆者認為,應注意以下兩點:
(1)為防止商品混凝土攪拌站的產品存在質量缺陷,混凝土試塊應采取由第三方實驗室進行標準養護。這樣,即使出現試塊強度不夠的質量事故,也便于分清事故的責任方,以規避風險。
(2)即使是采用商品混凝土的橋梁,每個施工現場必須配置不少于一臺強制式混凝土攪拌機。這樣一方面當購買時因方量計算偏小而造成進場混凝土方量不足(經常出現某些部位澆筑后方量還缺少零星的不足1m3現象)時,可以由施工方進行現場配制,避免人工拌合所形成的質量缺陷或形成不必要的施工縫;另一方面,新、老混凝土連接部位應采取高標號砂漿鋪墊,現場有攪拌機,就可以避免人工拌合砂漿的一些不足。
5.預制板的吊裝時間[3]
對于預應力混凝土空心板而言,如果存梁期過長,板體在受壓后會向上起拱;另外,隨著齡期的增長,板體混凝土的強度等級也在不斷提高。為了防止預制板上拱度過大,及預制板與橋面現澆層由于齡期差別而產生過大收縮差,存梁期一般規定不宜超過90d。但施工單位往往會忽略此點,這就需要設計單位在圖紙上以及技術交底中予以特別指出,以引起監理及施工單位的足夠重視。
6.預制板間的鉸縫連接
對于裝配式混凝土空心板梁橋而言,預制板間的連接通常是通過現澆鉸縫來實現的,并借此形成整體的橋面結構體系。由于鉸縫是現澆的鋼筋混凝土結構,其工程質量相對預制部分較差,是橋梁結構中的易損壞部位,因此施工單位必須對此引起足夠的重視。
(1)澆筑鉸縫砼前必須先用M15水泥砂漿填塞鉸縫底部及預制板間的端頭部位(預制板端部1.0m左右范圍內的縫間也是用M15水泥砂漿填塞的),待砂漿強度達50%后方可澆筑鉸縫間的細石混凝土。填塞前板底宜采用吊?;驅宓椎姆挚p塞死,以免漏漿現象的發生。不允許未填砂漿而直接在鉸縫內澆筑細石砼,而且板底必須勾縫(一般勾3cm的平縫)。
(2) 預制橋面板時,注意原預留在橋面板內的鉸縫底部連接鋼筋要先扳上去緊貼模板,拆模后立即鑿毛,并使該部位鋼筋的外露部位應完全脫離板的表面,待橋面板吊裝就位后再用撬棍將其撬到應有的水平位置。由于以前的通用標準圖集中無此鋼筋,所以有的施工單位往往會忽略此項工作,吊裝前并未將此連接鋼筋鑿出,以致使得鉸縫連接處成為整個橋梁結構受力的薄弱環節。
7.毛勒式伸縮縫的連接
在我市中小河流治理橋梁設計中,伸縮縫大都采用的是毛勒式伸縮縫。預制橋面板時,注意在毛勒式伸縮縫連接的預制板的端頭部位,應預埋門型連接鋼筋,該鋼筋的兩肢均應埋入板內,并與伸縮縫異型鋼梁的固定鋼筋焊接以形成一個整體。有的施工單位在預制橋面板時往往漏掉了此連接鋼筋,還有的僅在板內埋入鉛直鋼筋,均不符合設計圖紙要求,還需要通過植筋等手段以加強連接,不僅費時費料費工,且連接效果也相對較差。
8.結語
中小河流治理工程意義重大,任務繁重,時間緊迫,這就要求建設、設計、施工及監理等單位密切協作。相對而言,治理工程中橋梁的設計與施工,技術比較復雜,涉及內容較多,這就要求設計人員認真設計,力求做到技術先進、安全可靠、經濟合理;施工單位應汲取以往工程經驗,精心組織施工,注意細節,強化質量,以使工程發揮最大效益。
參考文獻
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[3] 姜晨光.橋梁建造技術指南.北京:化學工業出版社,2011
【關鍵詞】現狀 原則 思考
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:1003-8809(2010)12-0029-02
一、橋梁加固維修現狀
目前,我國橋梁加固維修技術尚不成熟、不系統,理論分析仍停留在新建橋梁的理論水平上。
2004年交通部頒布的《公路橋涵養護規范》JTG H11 2004和2008年8月,交通運輸部的《公路橋梁加固設計規范》(JTG/T J22-2008)和《公路橋梁加固施工技術規范》( JTG/T J23-2008),將我國橋梁的損傷評定分類和加固維修的設計和維修加固技術納入了規范化管理。
二、橋梁維修加固原則
1、根據不同橋梁的結構和材料特點,在成本可控的前提下,采用不同的加固維修方法,更換或修復損壞的橋梁構件,使橋梁整體恢復到原有的設計承載能力,保證橋梁的設計使用壽命。
2、對一些通過加固維修不能恢復原有設計承載能力但又必須繼續使用的橋梁,要確定好加固后橋梁的實際荷載等級和橋梁的剩余使用壽命。
3、一般情況,不宜通過橋梁加固提高原有橋梁的設計承載能力;也不宜通過橋梁加固改變橋梁的結構受力體系。
4、用于橋梁加固維修的材料必須通過國家權威檢測機構檢測認證、各項性能指標滿足現行規范和設計要求。
三、橋梁加固維修的常用技術
1、主動加固技術
方法:施加預應力、改變結構體系等,改變結構原有的受力行為。
特點:改善橋梁恒載的內力分配,增加全橋剛度,閉合裂縫,并調整變形。
涉及因素:結構原有內力的狀況、原橋的施工工藝、混凝土的強度、預應力的損失、支座型式 、加固的工藝等
效果:方法得當可有效的改變結構損傷狀況;方法失誤可加重損傷,甚至垮塌。
1.1施加梁體外預應力加固
施加梁體外預應力加固可以較好的提高梁體的抗彎截面模量、減小梁體繞度、減小受拉區梁體裂縫、從而調整原結構的受力狀況,提高剛度及抗裂性。由于自重增加小,減小了對墩臺及基礎受力狀況的影響,可節省對墩臺及基礎的加固量。
適用性:可在不限制通行的條件下進行加固施工,既可作為橋梁通過重車的臨時加固手段,也可作為永久提高承載能力的措施。
施工工藝流程為:施工準備放樣確定轉向塊、錨固塊的位置鉆孔、種植鋼筋綁扎鋼筋、預應力孔道、立模澆筑混凝土穿索、張拉、錨固梁體病害修復清理場地,竣工驗收
1.2 增加隔板加固
增加橫隔板加固可以明顯改善T型梁橋鉸縫開裂病害,防止病害擴展。
優點:不影響橋下凈空,對原橋景觀基本無改變。
適用性:適用于因橫向聯系較差而降低承載力的橋梁上部結構。
增加橫隔板加固只是將相對集中的荷載進行了分散,對橋梁整體承載能力并無實質性的提高。加固效果并不明顯,需配合其他方法同時進行。
施工工藝流程為:搭設支架確定新增橫隔板位置混凝土表面清理、鑿毛探測梁體鋼筋位置鉆孔、植筋連接橫隔板主筋、綁扎箍筋吊模灌注砼及養生預應力張拉、錨固。
1.3 加大橋面鋪裝鋼筋
采用加大橋面鋪裝鋼筋直徑的方法對絞縫開裂病害進行修補,是基于原橋面鋪裝鋼筋網設計直徑過小或網格過大,或由于施工質量原因造成的絞縫開裂病害而進行的維修方法。該方法全部在橋面施工,要求中斷至少半幅交通。
適用性:適用于允許中斷交通的小跨徑T 梁或板梁橋。
優缺點:施工時橋上交通受阻,不允許中斷交通的橋梁不宜采用;將增加結構自重產生的彎矩,結構的承載力提高不顯著。
施工工藝流程:交通管制破碎拆除原橋面鋪裝層結合面處理種植鋼筋鋪設橋面鋪裝鋼筋網澆筑橋面砼澆筑橋面其它鋪裝層和恢復完成加固施工恢復交
1.4增大截面與配筋加固
增大截面與配筋加固法一般采用在梁底面或側面加大尺寸,增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,從而達到提高橋梁承載能力的目的。
適用性:適用于橋下凈空較高,允許增加主梁高度的情況。
優缺點:加固效果比較明顯,但施工工藝復雜,技術要求較高。對橋下凈空限制的橋梁不適用。
施工工藝流程:施工準備混凝土表面清理鉆孔種植錨筋綁扎補強層鋼筋網澆筑(噴射)補強層混凝土竣工驗收
1.5擴大基礎加固
擴大基礎加固的主要內容為增大基礎的受力面積來提高橋梁基礎的承載力,防止橋梁基礎進一步沉降。
擴大基礎加固對原基礎基本不影響,施工安全性較高。
施工工藝流程:施工準備基礎開挖原基礎混凝土病害及表面處理鉆孔、種植錨筋綁扎新增基礎混凝土鋼筋立模澆筑新增基礎混凝土基坑回填、完成加固施工
2、被動加固技術
方法:主要是裂縫修補、粘貼碳纖維、鋼板、補強普通鋼筋等。
特點:不改變結構的恒載內力狀況,方法靈活,可根據裂縫的位置方向隨意設置 。
作用:控制裂縫進一步開展,提高橋梁承載能力。
缺點:對已存在的裂縫需壓漿封閉后再進行被動加固。
適用范圍:多適用于在恒載作用下承載力滿足要求但活載作用下承載力不滿足的情況,在中小橋和大橋進行加固時常采用。
2.1修補裂縫
施工前應詳細檢查裂縫的走向、分布、縫寬及深度,數量,并進行分類、標記和記錄,根據裂縫寬度,主要采取以下兩種施工方法。
1)表面封閉法,其施工工藝:清理混凝土表面(打磨)涂刷裂縫修補膠。
2)自動低壓灌注法(壁可法):施工工藝流程:清理混凝土表面安裝注入座封閉裂縫外口灌注材料稱量并拌和嚴格按程序注膠注漿質量檢驗表面清理、涂裝。
2.2粘帖纖維復合材料
粘貼纖維復合材料的加固方法是利用符合現行國家標準的《定向纖維增強塑料拉伸性能試驗方法》(GB/T3354)中各項力學性能指標的纖維片材(或布),通過同樣滿足要求的粘結材料與混凝土結構結合緊密,剪力順利傳遞而共同工作,提高混凝土結構的受力性能。
施工工藝流程:搭設支架砼基底處理涂底膠涂找平膠找平粘貼面粘貼纖維復合材料自檢粘貼質量自然養護、表面涂裝檢查驗收。
2.3粘貼鋼板加固
粘貼鋼板加固作用與粘貼碳纖維布的加固作用類似。粘貼鋼板施工需待混凝土缺陷修補、裂縫修補完成后進行。
施工工藝流程:鋼板制作及砼表面處理砼粘貼面種植錨筋鋼板配套打孔并試配配置鋼板膠并涂覆與鋼板、砼粘貼面貼合鋼板至砼粘貼面加壓錨固粘貼質量檢驗表面涂裝
3、關于部分常用加固方法的探討
增大截面、體外預應力等加固方法都存在應力滯后的問題:加固前原結構已經承受荷載(即第一次受力),特別是當承載能力不足時,加固前原結構的截面應力、應變水平一般都很高。新加固部分加固后并不立即承受荷載,而是在新荷載(即二次加載)下才開始受力。從而導致整個加固結構在其后的第二次受力過程中新加部分的應力、應變始終滯后于原結構的累計應力和應變。所以,混凝土結構加固計算分析不能夠完全按普通結構概念進行。加固結構的承載力與新舊兩部分的應力差值或應變差值直接相關,與原結構的極限變形值有關,與兩部分材料的應力―應變關系有關。因此,改變結構體系的主動加固方法要慎用。
四、橋梁加固維修的幾項關鍵技術
橋梁加固維修的目的一般是使橋梁恢復到原設計承載能力,通常需和前述的主動和被動加固法配合進行。
1、斜拉橋拉快速更換拉索
斜拉索更換,其難點是舊索的拆除,由于早期斜拉橋設計及施工原因,舊斜拉索拆除困難甚至無法拆除。
一般要求在不中斷交通的情況下,用最快最安全的方法拆除舊斜拉索,進行常規的新索安裝。實現快速換索,從而盡量減少交通樞紐的壅堵時間。其關鍵技術是設計用專用工具在斜拉索在還存在應力的情況下,將將要拆除的斜拉索的切割部位的拉索應力轉換為零,強行割斷,強行拔出,從而實現快速更換。
拉索更換施工工藝流程:施工準備塔端松錨放張梁端退錨、拆除舊索清理索孔(新索制備)梁端穿索錨固塔端掛索塔端張拉下一組索更換整體索力調整
2、拱橋吊桿和系桿更換
在拱橋中,一對吊桿或系桿對應一根橫梁,缺任何一根桿件均不能保持橋梁原有狀態,因此,吊桿(系桿)更換必須考慮原吊桿(系桿)受力的轉移,即用另外的替代桿件作臨時吊桿(系桿),使原吊桿(系桿)的受力完全卸除,再予以成對同時更換。
施工工藝流程:施工準備臨時拉桿、分配梁加工制作安裝分配梁、穿臨時拉桿張拉臨時拉桿,更換吊桿(系桿)張拉新吊桿(系桿),調節橋面標高拆除分配梁、臨時拉桿系更換下一對吊桿(系桿)竣工驗收、開放交通
3、整體頂升法更換支座
橋梁整體頂升,是將橋梁的一聯(可包含多跨)進行同步平行頂升或繞一點向上平轉,其特點是不改變梁體的內力,對梁體不會造成二次傷害,是一種最為先進、科學的橋梁支座更換和梁體糾偏的施工技術。
施工工藝流程:施工準備千斤頂支撐面處理安裝千斤頂、油泵油路、電路、監控儀器設備等試頂、檢查設備運行情況(新支座準備)起梁、更換支座卸載落梁、完成支座更換施工
4、頂升法進行梁體糾偏
整體頂升法進行支座更換,梁移方向是單一的豎向,而采用頂升法對梁體進行糾偏施工,梁移方向包括豎向、縱向和橫向三個方向,施工工序較支座更換復雜一些。
其施工工藝流程為以下:
(1)在橋墩上均衡安裝千斤頂做好整體頂升T梁的準備。
(2)在橋墩和橋臺上布設用型鋼作成的滑軌,滑軌上按裝四氟板。
(3)利用連續鋼構主橋和引橋的支座墊石作反力的著支點,用型鋼設置橋梁整移的反力架,安裝縱橫移千斤頂。
(4)同步均衡,整體頂升橋梁,將橋梁置放于滑軌的四氟板滑板上。
(5)修復支座墊石,重新安裝橋梁支座
(6)縱、橫頂移橋梁,使橋梁歸位。
(7)整體落位橋梁安放在橋梁支座上,橋梁糾偏完成。
(8)按以上步驟進行T梁逐聯復位。
5、伸縮縫快速維修
伸縮縫是橋梁路面中最薄弱的環節,也是最容易損壞的組成部分,在一些交通繁忙的道路(如市政道路立交橋、機場高速公路)上,一般不能中斷交通,即使占道施工也具有一定的時間限制,通常的伸縮縫更換施工,由于混凝土的凝固時間較長,施工占道時間較長,不能滿足繁忙交通的要求,因此,伸縮縫的快速修補顯得尤為重要,意義非凡。且伸縮縫的修補整個過程不宜超過8個小時。
伸縮縫快速修補施工工藝流程:施工準備放樣、切割、破除伸縮縫砼拆除原伸縮縫修整槽口新伸縮縫就位、焊接澆筑快速混凝土完成伸縮縫更換施工、開放交通
五、對國內橋梁維護維修的思考
根據筆者對近幾年國內垮塌橋梁的關注,發現以下特點:
(1)預應力混凝土橋梁的病害主要是梁體下撓和開裂。而這種病害在剛剛成橋的檢測和試驗中無法體現,特別是梁體的下撓,在成橋荷載試驗時,橋梁的承載力能夠達到要求,但運營階段,在荷載特別是活載作用下,跨中將持續下撓。這是由于有效預應力不均勻度過大造成的預應力損失過大,相當于有效預應力大的鋼筋承受了本應該所有預應力筋承受的力,這樣有效預應力大的鋼筋在使用階段逐漸屈服,梁體也隨之下撓。而隨著梁體下撓和開裂的不斷發展,橋梁承載力將嚴重下降,甚至有斷裂的危險。
(2)鋼結構橋梁,關鍵構件存在局部強度不足或缺損,是不少橋梁事故的重要原因,值得我們高度重視。
筆者認為,重要橋梁的智能監控系統是現代橋梁設計的必要元素。需要采用可靠的手段和設備(傳感器,GPS等數據采集、數據評估分析、傳輸處理等設備)組成有效的橋梁智能監控系統,對橋梁整體和關鍵部位的應力應變、位移、荷載、損傷情況等進行監控,建立有效的橋梁預警和養護維修管理機制。保證橋梁在壽命基期內正常運營。
同時,建立并完善各省市和全國統一的公路橋梁管理系統:根據歷史的和已有的橋梁健康監測系統資料,將全國的橋梁狀況進行數理統計分類,完善現行的養護和加固規范,橋梁的加固維修納入統一的規范化管理。
六.結語
關鍵詞:施工工藝鐵路橋梁質量控制
鐵路為當今社會與經濟發展做出了不可磨滅的貢獻,它具有經濟、安全、運輸量大、節能高效等優點。橋梁工程作為鐵路的基礎,對鐵路建設有著十分重要的意義。好的鐵路橋梁工程質量需要經過嚴謹的施工,才能保證在投入運行階段保持良好性能。
1鐵路橋梁的定義
鐵路在修建過程中,經常需要跨過山谷、河流、峽谷,以及為不影響生態環境或者為實現鐵路間的立體交叉而修建的構筑物。
2鐵路橋梁工程的施工工藝
鐵路橋梁工程施工工藝流程為:樁位鉆孔施工承臺施工墩身施工支持墊石施工架梁、現澆梁施工橋面施工軌道施工。本文將著重介紹樁位鉆孔、承臺及墩身的施工工藝流程。
2.1樁位鉆孔施工工藝
樁位鉆孔的施工工藝流程為:場地平整、測量放線護筒埋設鉆機就位鉆孔第一次清孔鋼筋籠吊裝、安放第二次清孔砼澆筑。在進行樁位鉆孔施工時,需要在以下方面加以嚴格控制:
(1)在進行場地平整時,若場地情況良好,將場地平整壓實即可;若場處于淺水灘、淤泥等場地情況較差的地區時,則需要進行圍堰搭設工作平臺;若場地處于深水區等復雜的地質環境下時,則需要搭設鋼平臺或者采用其它技術措施;
(2)在進行護筒埋設時,首先根據當前地質環境條件確定采用的鉆孔機械。護筒埋設完成后,使用全站儀等儀器對護筒位置、標高校驗,確保在規范要求的誤差之內。若場地處于容易塌孔的沼澤地、海岸線、河口等涉水地區,可以考慮使用雙護筒埋設造孔;
(3)鉆機鉆孔時,若地質條件不允許容易出現塌孔時,應進行泥漿護壁,此外泥漿護壁還可以用于循環清孔。泥漿在陸地上拌勻后,使用機械倒入樁孔中,并用鉆機攪拌30-40分鐘后進行清孔,成孔待灌注時間不超過8小時。使用測量繩每隔10-20分鐘對孔深進行測量3-4次,確保沉渣厚度小于20cm;
(4)鋼筋籠制作場地與安裝場地需要運輸,運輸過程中應防止較大震動、顛簸,避免成品的鋼筋籠造成變形,嚴格按規范及圖紙要求完成鋼筋籠的孔內對接。鋼筋籠吊裝完成后,在鋼筋籠四周焊接鋼筋彎鉤掛在護筒上,防止鋼筋籠在砼澆筑時因各種原因下沉;
(5)砼澆筑通常采用導管澆筑法,砼澆筑前,對導管進行試拼,檢查接口連接是否嚴密牢固,使用前進行過球、水密及承壓試驗;在導管上端連接混凝土漏斗,其容量必須滿足儲存首批混凝土數量的要求。開始灌注時,在漏斗下口設置封閉閥,當漏斗箱內儲足首批灌注的混凝土數量時,打開封閉閥使混凝土猝然落下,迅速落至孔底并把導管裹住;混凝土的灌注連續進行,澆筑時經常起動導管,使混凝土保持足夠的流動性。當導管底埋置于混凝土的深度達3m左右,或導管中混凝土落不下去時,開始將導管提升和拆除,提升后導管的埋深不小于2m且不大于6m。
2.2承臺施工工藝
承臺施工工藝流程為:測量放線承臺開挖樁頭破除承臺墊層施工承臺鋼筋、模板安裝砼澆筑及養護。在進行樁位鉆孔施工時,需要在以下方面加以嚴格控制:
(1)承臺施工前要對樁基進行檢測。按照我國《建筑樁基檢測技術規范》(JGJ106-2014)的規定,樁基檢測的方法主要有鉆芯法、靜載試驗、高應變法、低應變法、聲波透射法等幾種。在樁基檢驗驗收合格后方可進行下一道工序;
(2)樁位破除時,若事先預留了嵌入承臺的鋼筋接茬,則可以直接進行下一步的承臺施工;若因施工條件限制事先未能留出鋼筋接茬,則要使用電鎬等設備鑿除與平臺搭接的樁頭位置鋼筋外包裹的砼,確保鋼筋全部露出;
(3)承臺模板通常采用組合鋼模板。在安裝前需對模板進行除銹、涂刷隔離劑等。在砼施工前需對模板進行驗收,確保模板的垂直度、平整度等誤差符合規范要求;
(4)鋼筋、模板經過驗收合格后進行砼的施工。砼施工時應配合正確的振搗,不正確的振搗方式能使混凝土面層開裂,或者過度振搗造成混凝土的離析。在凝土澆筑完成后要積極做好二次振搗混,確保混凝土在模具內振搗密實。澆筑完成后積極進行二次抹面,確保砼的施工質量。
2.3墩身施工工藝
墩身的施工工藝流程為:墩身內承臺鑿毛鋼筋安裝綜合接地安裝和檢測模板拼裝砼澆筑及養護。在進行墩身施工時,需要在以下方面加以嚴格控制:
(1)墩身鋼筋安裝時,需預先埋設吊籃預埋件。鋼筋安裝完成后,采取纜繩加固措施,將墩身鋼筋骨架固定,防止風等荷載導致其變形、倒塌;
(2)墩身的接地端子通過專用接地鋼筋直接引上至頂帽頂面,接地鋼筋應做好明顯標識。為了防止因砼澆筑造成端子堵塞從而造成接地困難,需要在接地端子安裝完成之后,要用柔軟物如棉紗等堵塞,并塑料蓋等配合封堵。在安裝完之后進行檢驗時,確保每一點的接地電阻小于等于1Ω;
(3)砼在澆筑前應對其塌落度、引氣劑含量等進行檢測,滿足要求之后方可進行澆筑。澆筑方式采用泵送或者吊機吊罐入倉。
3加強施工質量控制
在鐵路橋梁的建設和使用時,若出現質量問題,輕微的可能會影響結構的使用安全,嚴重的會危害人們的財產和生命安全。同時質量問題還會影響橋梁的使用壽命、增加維修費用,會造成嚴重的浪費人力、財力、物力,給國家經濟帶來不良影響。所以要在橋梁施工的各個階段加強施工質量控制,從設計抓起,在施工、保養方面注重控制,采取事前、事中、事后三方面控制各階段的施工質量,確保項目施工質量目標的實現。
4總結
鐵路橋梁的施工工藝并不復雜,現有的施工技術相對成熟,但需要積極探討出優秀的新技術、新工藝應用進來取代現有的工藝。隨著我國經濟的快速發展,鐵路工程的投資規模和建設規模將會繼續增大,這就需要更高的技術標準,為人民、為國家創造出更優秀的精品工程。
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關鍵詞:施工、質量、控制
引言
因為鋼結構的造價成本、結構性能和質地強度都好的優點,使得鋼結構在交通領域取得了越來越多的運用,特別是在橋梁這一塊更是勝于其他,迅速地被大眾所認可,鋼結構橋梁正以飛快的速度在發展著,并在一定程度上取代了以往的鋼筋混凝土結構橋梁。不過由于鋼結構橋梁在橋梁工程的廣泛應用,勢必在施工工藝、施工技術和施工質量中出現這樣那樣的毛病和缺點,因此對鋼結構橋梁施工要點的控制是保證鋼結構橋梁的質量的水平的關鍵所在,也是鋼結構橋梁在我國橋梁事業發展的巨大的推動力量。
一、鋼結構橋梁的結構特點及優缺點
(1)鋼結構橋梁只是橋的一種形式,即指一座橋的上部結構,主要承重部分是由鋼材所制成。鋼結構橋梁同橋一樣,都是跨越河流、湖泊、海洋和一切障礙物的空中道路,其中大跨度橋梁多為預應力鋼筋混凝土橋梁和鋼結構橋梁。鋼結構橋梁的結構按照沿橋縱方向由主橋組成,橋墩之間稱為跨度,主橋跨越主通航孔段稱為主跨,兩邊為邊跨。用于鋼結構橋梁的主要材料是鋼板、型鋼和高強度鋼板多采用低合金鋼,部件要用鑄鋼和優質碳素。鋼梁的主要型式為肋板梁、箱梁、桁架梁和疊合梁。
(2)鋼結構橋梁之所以成為大跨度橋梁的不二之選,是因為其采用高強度的材料,勻質性好,易于加工,同時也因為其構件輕、運輸架設方便;其次是鋼結構橋梁便于架設,這一點可在鋼梁施工中對比闡述。鋼結構橋梁的主要缺點是在大氣作用下容易受腐蝕、易生銹、養護費用高,相比較價格昂貴了一些。
二、要點控制
2.1結構參數控制
結構參數的主要作用是施工過程控制中模擬分析的資料來源,也是影響分析結果的直接因素。結構參數控制是鋼結構橋梁施工過程中必須經歷的步驟。但事實上,實際操作不可避免出現誤差。施工人員的任務之一就是將這個誤差控制在橋梁誤差允許的范圍內。下面主要介紹幾點施工中需要注意的結構參數:
2.1.1構件的截面尺寸這種誤差會影響鋼結構橋梁結構內力、導致橋身變形等后果。所以,施工控制過程中對構件截面尺寸進行動態取值和誤差分析是必要的。
2.1.2材料的彈性模量材料彈性模量是影響橋身形變的直接因素,對施工中經常會碰到的超靜定結構的分析結果影響會更大。所以,在施工過程中要根據施工進度作經常性的現場抽樣試驗,隨時在控制分析中對材料彈性模量的取值進行修正。
2.1.3材料容重材料容重是影響橋身形變的主要因素,在施工過程中要根據施工進度作經常性的現場抽樣試驗,對其進行準確識別。
2.1.4施工荷載在所有鋼結構橋梁中,均要考慮施工荷載的影響,因為其對受力與變形的影響在控制分析中不能忽略,所以一定要根據實際取值。
2.1.5預加應力預加應力是影響橋身形變的重要參數,施工控制過程中需要對其誤差作出適當的估算。
2.2施工工藝控制
施工工藝控制是為施工服務的,反過來,施工工藝的好壞又直接影響控制目標的實現。施工工藝流程是施工的步驟,因而需要進行科學的規劃。這里介紹鋼結構橋梁施工過程的兩個主要的工藝流程:人工挖孔樁工藝流程和主橋梁鋼結構制作工藝流程。
2.2.1人工挖孔樁工藝流程放線定樁挖第一節樁
土方支模標高安裝井蓋,設置運輸架等挖第二節樁
土方清理樁孔拆模,支下一節模板,重復第二節施工清土,排水,檢查樁孔吊施鋼筋籠澆筑混凝土。
2.2.2主橋梁鋼結構制作工藝流程準備放樣下料上胎架焊接預拼裝除銹運輸安裝安裝欄桿和扶手,橋面鋪裝等。
2.3質量控制
2.3.1做好組織與驗收工作
(1)準備工作 鋼結構橋梁安裝工程施工組織設計重點內容有:計算鋼結構構件和連接件數量;選擇安裝機械;確定流水程序;確定構件吊裝方法;確定質量標準、安全措施;特殊施工技術。
(2)質量驗收工作 鋼構件的加工已實行工廠化生產,鋼構件的進場質量驗收就非常重要,構建進場除了按明細表核查數量,并進行外觀、幾何尺寸、合格證檢查外,還檢查以下資料:鋼材材質的復試單(需原件);鋼材的材質證明;構件的無損檢測報告(需原件)。
2.3.2橋梁鋼結構制作施工質量控制要點
(1)材料選定進場材料在加工前,對其出廠合格證、質量保證書、批號、化學成分和力學性能進行逐項驗收,并按國家現行的有關標準及施工規范進行抽檢試驗,試驗合格后方可使用。另外,用于結構焊接的焊接材料必須具有出廠合格證,并且符合國家的有關規定,而且還必須和所焊接的鋼構件相適應。
(2)焊縫焊接對主要焊縫,特別是對接焊縫或設計要求的焊縫,在焊縫焊接結束后應及時進行檢測。焊縫的檢測方法主要有外觀檢查和檢測儀器檢驗,儀器檢測有超聲波探傷、x射線探傷、磁粉探傷等檢驗方法。焊接檢測實行嚴格的三級質量管理體系,采用了施工過程檢測、施工單位自檢、建設單位抽檢三檢嚴格把關,通過檢測來檢查焊縫質量是否達到設計要求,對于不合格的應作返工處理直至合格。
(3)橋體除銹防腐鋼表面涂裝時不允許表面有潮氣和冷凝水;鋼結構表面不允許有松軟物、塵灰和油污等附著物;結露期或其它惡劣氣候,不得進行涂裝施工。酚醛、醇酸、油性漆不允許在氣溫5℃以下、相對濕度80%以上條件下施工;無機富鋅、環氧瀝青漆不允許在氣溫10℃以下、相對濕度80%以上條件下施工。鋼表面清理至油漆涂裝的時間間隔,室外作業時不超過4h,室內作業時不超過80%在噴涂鋅、鋁層時,應在鋼表面清理后4h內進行,且熱噴后2h內涂裝頭道漆或中間層兩道油漆涂裝的時間間隔,當前道漆膜尚未徹底干燥時不得涂裝第2道,但間隔時間亦不應超過7d,時間超過時,涂層表面應用細砂紙打磨成細致毛面。在涂裝作業中不管機械噴涂還是人工涂刷,涂料應具有相應的施工粘度。為此涂料中可加入適量稀釋劑。稀釋劑的品種及數量應與施工方式和涂料體系相適應,不能亂用,數量適量;對于已配好的涂料,不容許施工現場臨時任意摻加稀釋料。
2.3.3螺栓安裝質量的控制鋼結構工程中螺栓連接一般用高強度螺栓和普通螺栓。
(1)普通螺栓連接:安裝永久螺栓前應先檢查建筑物各部位的位置是否正確,精度是否滿足《鋼結構工程施工質量及驗收規范》(GB50205-2001)的要求。永久性的普通螺栓,每個螺栓一端不得墊2個以上墊片,并不得采用大螺母代替墊圈。螺栓擰緊后外露螺紋不應少于2個螺距。螺栓孔不得用氣割擴孔。
(2)高強度螺栓使用前要檢查螺栓的合格證明文件及檢驗報告。