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1.1墊層處理
工藝方法就是對軟土層較淺的地段進行鋪墊處理,對地基上部進行鋪墊,材料為墊砂層。這樣可以幫助軟土固結,起到的是上部排水的效果。同時砂墊層可以作為填土與下層的土層結合,降低下層土壤中的含水量。這樣處理是為了保證填土和地基處理雙重效果,同時也可保證施工機械的順利通行,但是必須考慮施工機械和作業載荷來選擇合適的砂墊層厚度。從實際應用上看,如果僅僅采用墊砂層來對軟土進行固結,需要的厚度很容易導致成本增加,因此在應用中砂墊層應配合其他固結措施共同來保證軟土處理效果。在對砂墊層進行施工時應注意放樣,進行攤鋪作用時應選擇自卸車輛與推土機配合,做到均勻一致。在使用透水性較差的材料作為填料時,應對端部進行妥善處理。
1.2淺層排水法
一些軟土地基上土質較好但是含水量偏大,因此在處理這樣的軟土基時可以進行排水處理,利用溝槽等對表層水進行排除,降低地基表層的含水量,保障設備的通行。同時也可發揮溝槽在施工中持續排水的效果,并配合回填透水性較好的材料,維持表層軟土的滲透性,并對其進行壓實。在布置溝槽的時候應注意利用自然坡度,回填而出現沉降時則應觀察坡度改變,制定調整計劃。注意防止四周的挖方位置的滲出水進入到填土范圍。表層排水工藝應注意加密溝槽增加排水的能力。施工中即便一些溝槽被破壞也可保證排水的效果。溝槽的設置應按照工藝標準執行,寬度在半米左右,深度則應在一米內,填土之前應在溝槽內填入砂礫使之成為盲溝,保證排水持續性。
1.3材料鋪墊工藝
一些工程中軟土地基的分布不均勻,可能會出現沉降以及側向的位移等情況,此時可以利用鋪設材料對軟土位置進行加固,強化軟土承載力保證機械通過。目的是減少沉降和側向移位所造成的不安全因素。這樣可以提高軟土的支撐能力,用于鋪設的主要材料是無紡布等。
1.4添加劑加固
這樣的措施主要是針對粘性土壤,利用添加劑對表層的土壤進行處理,可以有效的改善表層土壤的固結效果,提高抗壓縮性和強度等性能。主要是對地基承載能力加以提高,保證機械運行的安全。添加劑通常是生石灰、熟石灰、水泥等。利用石灰作為添加劑就是利用其對水的吸附作用,使之與水反應降低土壤含水量,從而固結成團。同時也可對土體進行加固與穩定,保證軟土地基的穩定性。
2深層加固工藝
2.1加載工藝
加載法就是對軟土施加外力,增加軟土基的沉降速度,降低軟土的孔隙率以及含水量等,使之固結速度加快。提高地基的強度反之填土路面出現大范圍沉降。地基固結沉降的方法就是減少孔隙水壓提高應力的方法以及地基增加總壓法。減少孔隙水壓的方法是依靠大氣壓加載促進固結大氣壓加載。地基總壓是依靠填土的載荷對軟土進行擠壓。但是加載法會造成軟土的形變容易影響周圍的地質結構,所以加載的同時應對周圍進行圍護,降低其影響范圍。填土加載的時間和載荷應根據實際的軟土性質確定,主要的目標就是對橋梁地基沉降量進行控制,保證施工后地基沉降在可控的范圍內。在施工中應注意對載荷施加的速度和穩定性,并對整個壓載過程進行觀測,因為沉降的效果不是完全可以預判的,應在達到設計標準后停止加載,防止對地基的額外破壞。
2.2強夯工藝
強夯工藝是利用重錘對地面的沖擊力來減少孔隙率,并擠壓排水,從而使得軟土加速固結。實踐證明強夯后的軟土地基可以增加幾倍的承載力,壓縮的范圍可以達到十幾倍。其工藝的特點是工藝簡單且效果好,同時施工速度快且成本較低,節約材料,只需要簡單的機械就可完成對一定范圍內的軟土基礎加固。但是在使用中應注意適應的范圍,如飽和淤泥粘土和淤泥等應慎重選擇,否則會出現不良的效果。公路橋梁施工乃至公路工程中強夯法較為常見。
2.3粉噴樁工藝
粉噴樁是一種深層加固技術,主要是深層攪拌的方式將凝固劑注入到土層中。是一種加固粘土地基的重要方法,利用水泥和石灰等材料作為固化劑,利用機械攪拌機將軟土與固化劑強制攪拌,利用固化劑與粘土之間的反應促進粘土硬化,從而成為穩定性較強的地基。此種工藝主要是適應飽和粘土層,對于淤泥質和淤泥質土、粉土、含水量較高的粘土較為有效,加固深度較大。
2.4水泥攪拌樁工藝
攪拌樁利用石灰和水泥等材料作為固化劑,通過深層攪拌的工藝與軟土結合起到固化軟土的效果,固化劑在土層深處和粘土反應,經過一些列的理化反應形成強度高且穩定性較好的復合型地基。水泥攪拌樁的工藝主要是針對粉土、松散砂土等都有較好的加固效果。其優勢是施工過程對路堤干擾較小,對擴建工程較為適應。施工前應保證場地平整,如果有低洼凹陷等應進行填土,同時清理場地使得攪拌機械可以順利就位。
2.5豎向排水固結工藝
該工藝將垂直的排水柱設置在粘土地基中,縮短了排水距離,促進地基排水,并加速固結。固結后的軟土地基可以增加抗剪強度。垂直排水工藝分為砂井排水和紙板排水。根據砂井的施工工藝方法不同砂井排水可以分為射水式、螺旋式、打入式、振動式等。砂井法在應用中還應與其他方式配合,如加載法或者填土法等。對軟土層較厚的地基更為有效,對泥炭質地基相對效果差。使用中如果為了穩定則重點對填土坡下進行處理;為了防止沉降則在路基頂面寬度下進行處理。設計排水砂井時應進行試驗與分析,確定處理范圍和直徑等,分析處理后的沉降程度,如果不能滿足要求則應進行再次計算。
3結語
1.1施工方法
由于鋼管混凝土拱橋的施工屬于勁性骨架方法,因此有多種不為相同的施工方法存在,與不同的拱橋結構類型、跨度、現場施工條件以及施工設備相比,對不同的施工方法進行選擇。
1.1.1支架施工法。
傳統的鋼管混凝土拱橋運用較多的施工方法則是支架施工法,在橋跨位置設置支架,并在支架上對拱肋拼裝或主拱圈的澆筑進行操作。因此在施工過程中,整個拱橋都處于無應力狀態。該方法運用了簡單的施工機械,且施工技術也相對簡便,但對于跨江跨河及高山深谷的橋梁來說,若運用支架施工方法,則會進一步提升施工及臨時設備的投入力度。因此,無論是施工還是工程經濟,都無法在大拱橋中相適應。
1.1.2纜索吊裝法。
在20世紀70年代,橋梁懸臂施工法的應用為鋼管混凝土拱橋的施工提供實踐依據及理論條件,懸索橋以柱纜作為承重體系對加勁梁及橋梁體系的架設方法為施工操作提供參考,拱橋的纜索吊裝法則是在纜索橋的施工理念上產生的。通過相關資料表明,該方法的運用能夠促使拱橋形成較大水平推力,使基礎的要求得到提升,因此在良好地質的峽谷中得到有效應用,但在持續增大的跨徑中,也存在較大難度。關注拱橋施工的成功經驗,促使拱橋工程人員掌握到其他橋型施工方法在拱橋施工中的應用。
1.1.3轉體施工法。
在一般性拱橋施工方法的基礎上進行延續,進一步將鋼管混凝土系桿拱橋施工技術的纜索吊裝施工方法內容得到完善,在該基礎上通過創新,產生較為先進的轉體施工方法,同時將平面轉體的施工方法進行提出,有效更新了拱橋建設的傳統觀念。近年來,工程人員逐漸完善了樁體質量、施工方法以及施工工藝等方面內容,繼而有豎向轉體施工方法、豎轉、平轉組合法等內容形成。
1.2施工工藝
1.2.1二級壓注,一次成型。
由于構成鋼管的屬于扁型,與相對較遠的近肋設置相結合,有較高的矢高存在,與混凝土形成的壓力及扁鋼管的抗變形能力相結合實施計算,在拱腳向拱頂實施混凝土的持續壓至,混凝土的壓力會對扁鋼管的直線部分造成壓彎,所以,采用“二級壓注,一次成型”的方法,在設置原有拱腳底對焊接的泵管接頭實施預留時,確保1/2拱高位置的兩邊達到對稱效果,增設相同型號的泵管接頭,運用長度為20cm,高度為1.5m的兩根排氣增壓鋼管在拱頂吊桿臨近的位置兩側進行設置。
1.2.2觀測施工中的鋼管拱。
為了確保測量數據的完整性,在對混凝土實施壓注時,應采用全程觀測的方式,當混凝土壓注至每個控制點位置時,都需對一次拱軸線及標高實施測量,按照測量結果,將實踐或工況變化的曲線圖實施繪制,和曲線相結合,在混凝土泵送的各階段管拱的變化狀況進行直觀性的了解。
1.2.3壓注及頂升施工。
在灌注施工之前,應對泵管及輸送泵的各個接頭進行檢查,接頭之間應對橡皮圈實施設置,避免有漏漿、漏氣現象產生。將止回閘閥的K1、K2打開,采用和混凝土相同的標號及品種的水泥實施攪拌,將泵車和泵管進行處理,使得混凝土泵送時有效減少了摩阻力,將砂漿向鋼管拱外排出。在對稱進行混凝土灌注時,應由專業人員對拱外混凝土的泵送狀況進行觀察,盡可能控制兩臺灌注的速度,使其達到相互統一狀態,當有不統一問題出現時,則應對其進行及時調整。作為一種實用且簡單的觀察方法,“錘擊法”應得到有效應用,也就是對鋼管拱運用鐵錘進行敲擊操作,當鋼管拱內形成沉悶及清脆的聲音交界時,即可確定混凝土壓入的交界位置,該觀測方法的運用確?;炷恋臐仓M足同步且對稱的效果。當兩側壓注速度出現不一致時,應與泵車指揮人員進行及時溝通,運用有效調整的方式進行操作。促使有效地將小部分偏載造成的鋼管彈性變形問題得到恢復,促使拱軸線與設計要求相符。當排氣孔內冒出混凝土時,應有效控制灌注速度,改變原有的兩臺同步對稱泵為交替泵送,對1~2m³的混凝土實施繼續壓注,促使鋼管拱內混凝土的壓注達到密實效果。然后關閉止回閥閘,避免混凝土出現導流問題,有效清洗泵管及泵車。當混凝土灌注完成之后,應將鋼管混凝土保溫工作進行落實。
1.2.4鋼管的防腐處理。
由于大氣中的潮濕氣體及雨水等腐蝕介質的作用,導致長期在大氣中的鋼結構橋梁會逐漸形成電化學反應,造成鋼材腐蝕現象形成。所以,必須對高質量的涂料防腐體系進行運用,將鋼結構的腐蝕體系得到延緩,促使鋼管混凝土的使用壽命及結構安全性得到提升?,F階段,鋼管拱橋中運用的則是高性能涂料、高分子復合材料防腐體系以及金屬熱噴涂防護技術等方法,其中運用最為廣泛的則屬金屬熱噴涂防護。
2鋼管混凝土拱橋的技術要點分析
2.1優化混凝土的配合比
由于鋼管混凝土對早強、緩凝、高流態、可泵性以及自密性的要求較高,其中由于鋼管混凝土屬于微應力混凝土,混凝土內對膨脹劑進行摻加,使補償收縮要求得到滿足,要求坍落度達到工作面的18~20cm,結合壓注速度對初凝時間進行計算,使其達到超過6h即可。對微應力實施設置,有效提升構件的承載力,改變普通混凝土灌注造成的混凝土及鋼管間的間隙問題。在設計配合比時,對微膨脹率的關鍵因素進行確定。工程結構安全受到鋼管內部混凝土結構安全的較大影響,當有絲毫不當,都會導致質量問題出現,造成泵送難度增加。當其中出現空氣和不飽滿現象時,會產生混凝土和鋼管間收縮空隙現象,因此,應通過多種實驗對混凝土配合比進行操作,使膨脹率得到有效的控制。
2.2壓注混凝土
在混凝土壓注過程中,應采用兩側對稱同步的方式實施全程觀測,鋼管拱線形受到混凝土自重的影響較為顯著。因此應同步實施壓注操作。在澆筑施工之前,由于焊接及拼裝等因素導致控制點一側高一側低時,應采用非對稱澆筑方法進行調整。應先在較高一側壓注混凝土,密切觀察拱的變形現象,當拱兩側的控制點標高和設計標高相符之后,即可對兩側實施同步澆筑。逐漸調整兩側混凝土的壓注量,最后向拱頂壓注實施同時操作。當壓注達到拱頂時,需要持續進行,使排氣增壓孔內有1~2m³的混凝土排除即可,當排氣孔不會有冒泡現象出現時,應將壓注停止,最后對混凝土止回閥進行關閉。
2.3鋼管混凝土的保溫處理
當鋼管和混凝土之間存在空隙時,會使微膨脹混凝土的優勢失去,對拱的承載力產生直接影響??障妒菍е落摴芑炷帘毓ぷ鞑坏轿坏闹苯釉?。所以,運用麻袋對鋼管拱實施包裹的方式,促使內外溫差得到有效減小。
3結語
公路橋梁施工的綠色施工就是在保證建設質量以及施工進度為前提下,應用先進的施工工藝以及施工方法,加強施工管理,有效利用資源、能源,確保周邊環境安全,實現提高工程建設質量以及效益的目的。此外,綠色施工還能延長工程的壽命,通過對傳統施工工藝和施工方法進行改進,健全公路橋梁施工的項目管理體系。綠色施工既確保了公路橋梁的施工質量,也帶來了良好的社會效益。
2公路橋梁的綠色施工
(1)加強管理施工。加強施工管理是加強組織管理,并建立相應的領導小組與施工人員的管理,嚴格按照相關的規定與規章制度認真履行各自的職責,關于綠色建筑的概念和方法在施工工程中的應用;也要加強規劃管理,根據綠色施工的相關要求和規定,制定詳細的公路橋梁建設方案與計劃,明確要求和規定需要采取的措施,對施工過程加強管理,做好采購建筑施工材料的工作,使用節能與環保型的材料,加強對材料預算的重視,避免造成材料大量浪費的現象,從而使材料得到的有效利用。加強對施工人員職業素質的管理和施工人員工作中的規章制度的培訓,從而提高了員工的綠色建筑與環保意識,使綠色施工理念可有效實施,保證項目的順利完成。
(2)保護生態環境,避免污染環境和破壞。加強處理揚塵,在土方作業時需要將道路硬化,覆蓋土,如果出現過大的風力,最好停止作業,并且灑適量的水到作業區,避免出現灰塵。在運輸土方和材料時,就要封閉車輛容器,硬化道路;在對材料進行加工和搬運時,就要灑適量的水預防灰塵。固體廢棄物的處置也非常重要,因為公路施工中肯定會產生一定數量的工程棄土以及建筑垃圾,要選擇合適的地點進行集中堆放或二次利用。同時對施工現場產生的生活等垃圾,使用封閉式的垃圾容器進行處理,恢復干凈整潔的現場,避免發生環境污染現象。
(3)提高施工材料的利用率。綠色施工的規范和要求是節約施工材料,因此在進行公路橋梁施工時需要有效利用施工材料。加強管理材料,并對材料進場、保管、出庫管理等進行規范和制定相關制度。施工時一定要合理使用材料,避免產生廢料;通過加工處理一些材料,實現二次利用。以上都是節約材料和有效利用材料,充分體現了綠色施工的理念以及要求。
(4)提高水資源利用率。公路施工中需要利用的水資源主要有自來水、地下水。首先應該節約用水,限量控制水資源的消耗。其次,做好處理和利用廢水的工作,避免水污染現象。再次,盡量用循環水資源沖洗車輛,這樣就能節約用水。此外,對施工現場用水器具進行良好的檢車,及時處理漏水情況,避免不必要的水資源浪費。
(5)制定標準能源消耗指標。為了節約能源,在進行公路施工時,需要制定標準的能源消耗指標,并且以此為依據約束施工,最大限度的降低能源消耗,并有效利用能源。此外,也要重視更新設備,盡量引進先進的節能設備。此外,施工中要選擇合理工藝,有效利用能源,用最小的能耗獲得最好的成效。另外,公路施工現場盡量選擇節能型燈具照明,也可以降低能耗。以上都是對綠色施工理念的實踐。
(6)節約并保護土地。公路工程施工的建筑施工人員的住房以及辦公場所也要節約,盡量重復利用可以重復利用的材料,降低公路工程的建設成本。其次,集中處理生活和生產垃圾,避免污染周邊環境。再次,在施工時,如果需要建設臨時設施,也要科學合理規劃,有效利用土地資源,避免發生大量占用農田土地的現象。另外,在施工之前仔細調查施工地區的地址情況,科學施工并妥善恢復,避免發生嚴重侵害地質條件的現象。公路施工也要嚴格控制危險品以及化學劑的使用,采取必要的防御措施,避免發生污染地下水的現象。
3橋梁綠色施工技術
(1)控制水污染?;炷翑嚢枵拘枰O置相應的沉淀池,然后將污水匯入沉淀池處理達標之后再排放出處理過的水,接著重新利用這些水于施工中。而生活用水需依據相應的污水處理標準進行隔油處理。
(2)控制光污染。橋梁施工也要降低對周圍居民的光污染。工地上最好安裝夜間擋光板,并對照明燈的照射角度進行處理,也要安裝燈罩給室外照明燈,促使光可以指向施工作業的地方。
(3)控制噪聲污染。在橋梁施工中有必要選擇噪音小的機械設備,并且采取一定的措施阻止噪聲的傳播。最好在白天將鋼管、模板等材料運進施工現場,并且合理安排施工現場的機械,盡量將噪音大的機械安排在較遠區域作業。
(4)有效利用各種資源。針對施工機械、生活以及辦公區域實施節能措施,并且應用節能的燈具以及設備,例如塔吊、電梯等。
4結語
(一)泥漿的攪拌
公路橋梁工程施工中進行鉆孔灌注樁施工,其使用的材料除了鋼筋籠外,主要還有泥漿,所以必須做好泥漿的攪拌,這樣才能確保灌注樁的施工質量。高質量的泥漿,能夠使整個建筑物保持穩定,有效的承載建筑物。公路橋梁工程中使用的灌漿主要有兩種方法,原土造漿和人工造漿。原土造漿進行灌注,技術含量不高,采用這種泥漿進行灌注,能夠有效的節約施工成本。人工造漿則需要對泥漿的配比進行控制,這樣才能保證漿液的粘黏性,配比比例應該符合施工設計要求,確保泥漿的濃度。
(二)鉆孔施工
公路橋梁施工進行鉆孔前,需要確定鉆孔位置與鉆機。鉆機常用沖擊鉆孔,而鉆孔位置則需要通過施工放線來進行測量,找出準確的實際位置。鉆孔前,需要對鉆機進行仔細的檢驗,確定鉆機放在正確的位置上,這樣才能確定鉆孔位置的準確性。同時需要對鉆機的運行功能進行檢驗,保證施工中能夠正常穩定的運行,從而提高施工質量。鉆孔過程中,每鉆進一點都需要清理循環泥漿,確定孔內水頭的高度。如果鉆孔中發現泥漿不符合施工要求,就需要即時進行改正。在鉆孔過程中,施工人員應該做好相關數據的記錄,保證施工按照施工設計施工要求執行的,并做好相關的工程檢驗,這不僅能有效的防范施工過程中的錯誤施工,同時還能為后續鉆孔的清理提供數據基礎。
(三)卡管處理的技術措施
在鉆孔灌注樁施工過程中,容易發生卡管的事故,主要是因為進行混泥土澆筑時不連續,破壞了混凝土的流動性,從而發生卡管現象,最終影響公路橋梁施工質量。所以,在施工過程中,施工人員需要嚴格仔細的對混凝土導管進行檢查,確保導管的通暢性。主要是通過提高漿液的質量來完成的。對于漿液中的不符合規定的骨料要及時進行正確的更換,整個漿液的攪拌過程需要嚴格按照施工要求進行,從而使漿液的粘接性和流動性都符合施工設計要求,確保漿液在導管中發生停留,減少施工中卡管事故的發生。
(四)制作鋼筋籠和吊裝就位
在鉆孔灌注樁技術的實際施工中,應該要選擇穩定性比較好的骨架作為鋼筋籠骨架,這樣在實際的施工中鋼筋籠才不會發生松散或者變形的現象。在制作鋼筋籠時應該每隔一定的距離就增加設置一道加固鋼筋,同時還需要在骨架上部固定吊環,吊環應該要符合實際的施工條件。另外要對鋼筋籠是否坍塌進行仔細的檢查,在檢查合格后才將鋼筋籠就位吊裝,如果檢查出現坍孔就應該要及時采取相應的措施進行補救,這樣才能讓整個公路橋梁工程的質量得到有效保證。
(五)灌注混凝土
在公路橋梁工程的實際施工過程中,當鉆孔灌注樁的混凝土送到施工現場后,要仔細對灌注的材料進行檢查,看是否合格質量要求,并對灌注材料的均勻度進行仔細的檢查,看其是不是滿足施工的實際要求。如果在檢查的過程中發現灌注材料不符合施工的實際要求就要及時更換灌注材料,防止出現堵管的現象發生。在實際的灌注時,應該對混凝土進行現場的質量檢查,保證混凝土的強度滿足相關的國家標準和規范,要灌注時要對水下的空洞進行仔細的觀察,對沉淀層的厚度進行嚴格的控制,計算混凝土的數量和混凝土面的高度,這樣才能對孔內的情況進行準確的判斷,這樣才能對施工中的安全隱患進行嚴格控制。在實際的灌注過程中,施工人員一定要嚴格按照相關的規范和要求來進行,不能因為便利而進行超量的灌注施工,要有效的探測導管,當出現問題要快速的進行調整,這樣混凝土灌注的精度才能得到有效保證。
(六)清孔工作
在公路橋梁工程中,整個樁身的曲直度會受到鉆孔深度、位置以及直徑的影響。在實際的鉆孔時,施工人員要嚴密監控整個施工過程,在鉆孔滿足相關的設計要求時,就需要全面的檢查鉆孔,看鉆孔是否滿足相關的施工要求,在滿足施工要求后就需要及時清理鉆孔,在清理鉆孔時時間不能太長,如果時間較長就可能會導致泥漿沉淀,最終就可能會引起鉆孔出現坍塌現象。另外如摩擦樁的孔壁容易出現坍塌,就需要在混凝土灌注時嚴格控制沉渣的厚度,這樣孔壁才不會出現坍塌,在清理鉆孔時應該要根據鉆孔的實際情況來選擇方式,在實際情況中基本上都是選擇正反循環轉鉆機真空吸泥機,這種吸泥機的操作比較簡單,而且清理也比較徹底,但是如果土層不穩定就可能會造成土層的坍塌,所以在公路橋梁工程中鉆孔的清理工作也是不可忽視的重要施工環節。
二結束語
壓實度是衡量公路橋梁性能以及使用壽命的重要指標之一,它可以評判軟土地基是否具有穩定的內部構造。如今,大多數施工承包商都對壓實度缺乏理解,不能從專業化的角度分析軟土地基的實用性,提出相應的合理的解決方案。在施工的過程中遇到問題時很多,施工單位會簡單處理,更有甚者會直接繞過處理環節,導致在公路橋梁投入使用的幾個月內就開始對橋梁路面進行修繕和地基加固。很多施工單位一直使用同一套軟土地基施工處理技術,不能根據當地的土壤及天氣情況對地基施工進行分析處理,例如,在雨水較多的地區,橋梁地基會長時間被雨水浸泡及侵蝕,填土的流失情況也比較嚴重,但在橋梁設計過程中,忽略了對天氣情況的考慮,最終就會導致橋梁沉降事故。
2、軟土地基對公路橋梁施工的影響
2.1軟土地基易造成橋梁路面硬化
軟土地基具有較低的穩定性,相比于其它地基,軟土地基還不堅固,抗壓性衣也比較弱,路面硬化是軟土地基在施工過程中經常發生的狀況。公路橋梁施工材料以瀝青和水泥、沙子、石子等混合成的混凝凝土為主,穩定性不夠高,在實地施工的過程中,路面內部開裂和硬化的現象時有發生。
2.2軟土地基易造成路面沉降
路面沉降是軟土地基在公路橋梁工程施工中最易發生的現象。地下水對地基的不斷沖刷,使地基兩端的軟土流失嚴重,而下層軟土帶的變薄,導致上層地基不穩,從而導致整個公路橋梁路面發生沉降。軟土地基是否沉降是公路橋梁性能和使用壽命的決定性因素。
3、軟土地基施工中的技術要點
3.1表層排水法
改變軟土地基的壓縮性是改善軟土地基結構穩定性的有效方法之一。通過加入一定量的添加劑可以提高軟土地基填土的穩定性和固結性。沙墊層具有一定的排水功能,通過與上層排水層的配合可以有效地控制填土內的水位,為公路橋梁施工用的大型機械設備創造良好的使用條件。軟土地基兩端及下層的填土流失會造成地基中的土質呈現不均勻分布,這往往會導致軟土地基的沉降,當這種狀況發生時,施工者就得考慮改變軟土地基的抗壓力及抗剪力,改善公路橋梁工程軟土地基的沉降錯位現象。公路橋梁施工方還可以采用可墊材料加強軟土地基的表層強度。
3.2排水固結法
在公路橋梁軟土地基粘性土質之間設立垂直于土層的垂直排水柱是增強軟土地基抗剪強度的有效方法之一,使用這種技術的同時以地基至花生的排水固結特點為基本,對軟土地基進行加負荷壓力測試,還可以大大提高地基的強度。深層排水固結法和深層復合地基加固法是提高軟土地基真實抗壓力和承載力的重要方法,面對不同的軟土地基,施工方應該協調配合緩速填土法、排水固結法和加載法。
3.3粉噴樁加固處理法
平整的施工場地是能進行人工施工和機械行走施工的前提,當出現不可清除障礙是,可以用碎石和沙土墊層鋪設方便機械設備的使用。如果施工場地具有較多坑洼地帶,那么施工方應該用粘性土填埋處理。完善設計粉噴樁樁位圖、原地面高程數據表、原地面高層測量資料、土工試驗報告、施工場地地質報告等是在進行粉噴樁施工技術必須要完成的工作,然后通過對收集到的數據進行分析處理,合理比較調節施工參數。設計到具體參數的有:提升速度、機械鉆進速度、單位時間噴粉量、粉噴攪拌速率等。
3.4加載法
在公路橋梁工程軟土地基施工過程中使用加載法可以降低軟土地基沉降現象發生的概率,加固了填土路面,增加了軟土地基的強度。對地基固結沉降處理有三種方法:(1)通過地基增加總壓法;(2)降低間隙水壓效應力。(3)地下水法。當軟土地基中間部位和頂層部位層含有砂層時,比較適合采用地下水法,為了使地下水位可以降到地基所需水位標準以下,施工方可以采用將鋼板打入地基進行圍護。在預測沉降量的過程中,應該采集多方數據,分析計算負載能力、自沉時間、沉降時間等,動態監測施工情況,維護地基的穩定性。
3.5擠密法
在我國中西部地區分布有大量的濕陷性黃土,在這些地區公路橋梁工程軟土地基施工的過程中主要采用的就是擠密樁法。先在黃土地基上打上樁孔,然后將素土、砂石、石灰土等填入打好的樁孔中,之后直接進行分層密實夯填。在利用擠密樁法構建軟土地基時,不需要利用較大的機械設備,直接在原地就可完成所有操作,這種方式可以直接將廢棄的材料用作填充物,節省了大量原材料。石灰土樁法是通過將石灰塊、粉煤灰、爐渣、火山灰等土石按照適當的比例進行調配混合,攪拌均勻后,進行回填和夯實。生石灰具有水硬性和氣硬性,當它與其它添加料混合攪拌后會發生體積膨脹的現象,利用這種現象就可以達到讓地基擠密的目的。砂石樁法也是擠密法的一種,將砂石、卵石、碎石、砂等材料做振動、沖擊處理后直接填入軟土地基打好的樁孔中,這樣做加強了地基的固結性和軟性粘土整體的承載力。
3.6敷墊材料法
軟土地基發生側向移位的現象經常發生,不均勻沉降也是頻繁發生的情況。通過具有較強抗壓力和抗剪力的敷墊材料可以提高機械的通行能力,從根本上解決地基承受能力不足,易于移位的問題。例如,當地基上部的軟土層厚度不足以撐起上層且含水量較大時,公路橋梁軟土地基施工人員就可以在軟土地基上敷墊大約0.6~1.1米厚的砂墊層,如此一來,軟土層的固結性將進一步加強,排水層也可以高效完成排水的任務。利用敷墊材料法還可以為軟土層以下的層結構提供排水服務,降低填土層的水位高度,增強施工位置的表層強度,為地基施工機械的運作提供便利。
4、結論
要在施工中對軟土地基進行加固,就必須對軟土基的情況進行檢測,即做好施工前的準備工作。如:對施工的整體地質情況進行勘察,利用勘測的結果對施工路段的地基狀況進行標記,尤其是對軟土地基的范圍以及深度等進行詳細分析與標記,為后續的施工做好準備。同時在施工中應對路段進行挖掘,利用挖掘對地質情況進行進一步檢查,利用提醒土坑來觀察地基的具體情況。注意的是滲水情況,土質形態等。利用相關檢測數據來制定對應的加固措施,并異常指導施工。最后是對地基承載能力的檢查,這樣做是為了進一步的細化地基的地質情況,將軟土基的概況細化,并針對性的選擇處理措施,從多種加固工藝中選擇適應的措施和方法,保證加固的質量,滿足橋梁施工的要求。
2公路橋梁軟土地基加固的工藝分析
2.1表層軟土處理
2.1.1墊層處理
工藝方法就是對軟土層較淺的地段進行鋪墊處理,對地基上部進行鋪墊,材料為墊砂層。這樣可以幫助軟土固結,起到的是上部排水的效果。同時砂墊層可以作為填土與下層的土層結合,降低下層土壤中的含水量。這樣處理是為了保證填土和地基處理雙重效果,同時也可保證施工機械的順利通行,但是必須考慮施工機械和作業載荷來選擇合適的砂墊層厚度。從實際應用上看,如果僅僅采用墊砂層來對軟土進行固結,需要的厚度很容易導致成本增加,因此在應用中砂墊層應配合其他固結措施共同來保證軟土處理效果。在對砂墊層進行施工時應注意放樣,進行攤鋪作用時應選擇自卸車輛與推土機配合,做到均勻一致。在使用透水性較差的材料作為填料時,應對端部進行妥善處理。
2.1.2淺層排水法
一些軟土地基上土質較好但是含水量偏大,因此在處理這樣的軟土基時可以進行排水處理,利用溝槽等對表層水進行排除,降低地基表層的含水量,保障設備的通行。同時也可發揮溝槽在施工中持續排水的效果,并配合回填透水性較好的材料,維持表層軟土的滲透性,并對其進行壓實。在布置溝槽的時候應注意利用自然坡度,回填而出現沉降時則應觀察坡度改變,制定調整計劃。注意防止四周的挖方位置的滲出水進入到填土范圍。表層排水工藝應注意加密溝槽增加排水的能力。施工中即便一些溝槽被破壞也可保證排水的效果。溝槽的設置應按照工藝標準執行,寬度在半米左右,深度則應在一米內,填土之前應在溝槽內填入砂礫使之成為盲溝,保證排水持續性。
2.1.3材料鋪墊工藝
一些工程中軟土地基的分布不均勻,可能會出現沉降以及側向的位移等情況,此時可以利用鋪設材料對軟土位置進行加固,強化軟土承載力保證機械通過。目的是減少沉降和側向移位所造成的不安全因素。這樣可以提高軟土的支撐能力,用于鋪設的主要材料是無紡布等。
2.1.4添加劑加固
這樣的措施主要是針對粘性土壤,利用添加劑對表層的土壤進行處理,可以有效的改善表層土壤的固結效果,提高抗壓縮性和強度等性能。主要是對地基承載能力加以提高,保證機械運行的安全。添加劑通常是生石灰、熟石灰、水泥等。利用石灰作為添加劑就是利用其對水的吸附作用,使之與水反應降低土壤含水量,從而固結成團。同時也可對土體進行加固與穩定,保證軟土地基的穩定性。
2.2深層加固工藝
2.2.1加載工藝
加載法就是對軟土施加外力,增加軟土基的沉降速度,降低軟土的孔隙率以及含水量等,使之固結速度加快。提高地基的強度反之填土路面出現大范圍沉降。地基固結沉降的方法就是減少孔隙水壓提高應力的方法以及地基增加總壓法。減少孔隙水壓的方法是依靠大氣壓加載促進固結大氣壓加載。地基總壓是依靠填土的載荷對軟土進行擠壓。但是加載法會造成軟土的形變容易影響周圍的地質結構,所以加載的同時應對周圍進行圍護,降低其影響范圍。填土加載的時間和載荷應根據實際的軟土性質確定,主要的目標就是對橋梁地基沉降量進行控制,保證施工后地基沉降在可控的范圍內。在施工中應注意對載荷施加的速度和穩定性,并對整個壓載過程進行觀測,因為沉降的效果不是完全可以預判的,應在達到設計標準后停止加載,防止對地基的額外破壞。
2.2.2強夯工藝
強夯工藝是利用重錘對地面的沖擊力來減少孔隙率,并擠壓排水,從而使得軟土加速固結。實踐證明強夯后的軟土地基可以增加幾倍的承載力,壓縮的范圍可以達到十幾倍。其工藝的特點是工藝簡單且效果好,同時施工速度快且成本較低,節約材料,只需要簡單的機械就可完成對一定范圍內的軟土基礎加固。但是在使用中應注意適應的范圍,如飽和淤泥粘土和淤泥等應慎重選擇,否則會出現不良的效果。公路橋梁施工乃至公路工程中強夯法較為常見。
2.2.3粉噴樁工藝
粉噴樁是一種深層加固技術,主要是深層攪拌的方式將凝固劑注入到土層中。是一種加固粘土地基的重要方法,利用水泥和石灰等材料作為固化劑,利用機械攪拌機將軟土與固化劑強制攪拌,利用固化劑與粘土之間的反應促進粘土硬化,從而成為穩定性較強的地基。此種工藝主要是適應飽和粘土層,對于淤泥質和淤泥質土、粉土、含水量較高的粘土較為有效,加固深度較大。
2.2.4水泥攪拌樁工藝
攪拌樁利用石灰和水泥等材料作為固化劑,通過深層攪拌的工藝與軟土結合起到固化軟土的效果,固化劑在土層深處和粘土反應,經過一些列的理化反應形成強度高且穩定性較好的復合型地基。水泥攪拌樁的工藝主要是針對粉土、松散砂土等都有較好的加固效果。其優勢是施工過程對路堤干擾較小,對擴建工程較為適應。施工前應保證場地平整,如果有低洼凹陷等應進行填土,同時清理場地使得攪拌機械可以順利就位。
2.2.5豎向排水固結工藝
該工藝將垂直的排水柱設置在粘土地基中,縮短了排水距離,促進地基排水,并加速固結。固結后的軟土地基可以增加抗剪強度。垂直排水工藝分為砂井排水和紙板排水。根據砂井的施工工藝方法不同砂井排水可以分為射水式、螺旋式、打入式、振動式等。砂井法在應用中還應與其他方式配合,如加載法或者填土法等。對軟土層較厚的地基更為有效,對泥炭質地基相對效果差。使用中如果為了穩定則重點對填土坡下進行處理;為了防止沉降則在路基頂面寬度下進行處理。設計排水砂井時應進行試驗與分析,確定處理范圍和直徑等,分析處理后的沉降程度,如果不能滿足要求則應進行再次計算。
3結語
1預應力技術的應用原理
在道路橋梁施工中,預應力技術的混凝土工程的應用原理是結合混凝土使用過程中所產生的高強度抗壓使低強度抗拉強力得到彌補,推遲混凝土受拉伸位置的裂縫產生的時間。
2預應力技術的發展
從時間上來看,預應力技術從發展至推廣時間相對較短,但該技術具有獨一無二的優勢,例如安全可靠性、較高抗裂性等。在公路橋梁設施的建設中得到更為廣泛的應用,并在發展中得到不斷完善。
二預應力技術在公路橋梁工程施工中存在的問題
1有關預應力孔道壓漿質量的問題
這個環節在預應力的技術應用當中有重大的意義:首先,孔道壓漿可以讓預應力筋受到良好保護,不讓外面環境的影響對它造成銹蝕。其次,它對預應力筋和公路橋梁結構的一起作業提高了有力的保障。因此,如果預應力孔道壓漿的質量不合格,它的密實度處于不高狀態時,實際上已經出現了漏漿和漏灌的情況。所以施工人員應當提高對預應力孔道的壓漿質量的認識,根據我國的建筑行業要求,循序漸進地進行。
2預應力鋼筋施加預應力過大的控制問題
在公路橋梁建設中,對于預應力鋼筋預應力過大的控制問題,首先要做到對預應力材料的質量加強檢驗,在施工過程的每個環節都要嚴格把關。另外還要做好橋梁梁體當中混凝土的養護工作,要對專業人員加強培訓,在對梁體進行張拉作業之前,不僅對梁體混凝土的強度要嚴格控制,在混凝土的養護齡期還要加強管理,才不會造成過早張拉而影響到了混凝土的養護工作。
3錨具產生的問題
在公路橋梁建設中,很多的建筑企業一味地追求利益,私自對截面尺寸進行縮小。扁錨技術在運用當中還有一定的局限性,如果把扁錨運用在板梁結構和預應力箱梁底板中,會造成鋼絞線的受力不平衡。扁孔所占據的位置比較小,在施工過程中對孔道壓漿的密實度沒辦法把握。因此,要對其灌入漿體有一定的難度。
三預應力技術在公路橋梁工程施工中的技術要點
1對后張結構張拉力的控制
在預應力施工中應精確控制張拉力,特別是后張法構造中的張拉力,若實踐施工行動對標準性有所缺乏,張拉力控制則會較大程度上對橋梁的運用質量造成影響。然而,由于后張構造張拉力控制問題,一方面是對領先的張拉力計量方式進行選用,另一方面則是提升操作人員素質,選用專業化的控制人員,嚴格要求,伸長值計量的浮動標準在我國相關標準中,對伸長值的誤差明確規定要控制在6%以內。
2孔道壓漿施工
在施工過程中,孔道壓漿經常會有較多問題產生,例如管道壓漿不實、不滿,都會有滲漏等問題出現。對于孔道壓漿問題,主要在漿體配置時,應盡可能對外加劑方式進行使用,只有這樣才能將水和灰的比例降至0.35,使漿液的壓實度得到保障。同時,運用先進的攪拌機械,使攪拌速度得到提升,開展規范化操作等,只有這樣才能有效確??椎缐簼{的質量。
3錨具
3.1錨具連接方面的問題
此處所指的錨具主要是指扁錨。一般扁錨的使用是有約束條件存在的,在使用的環境為構造的界面尺寸有相應約束或者是構造銜接。然而,在這一方面所呈現出的主要問題則是較多施工單位為了追求經濟利益,在“箱梁底板”與“板梁構造”中一起對扁錨進行使用,甚至一些施工單位還申請了該方面專利,顯然該種方法的運用是不正確的。對于這個問題,最為適宜的處理方法是在“箱梁板、腹板、空心板”等橋梁構造中避免對扁錨進行使用。
3.2錨具的尺寸問題
為了追求最大利潤,許多廠家所生產的錨具夾片長度有所減小??s減了厚度和孔距,錨具質量無法達到要求。所以,在施工中應對錨具尺寸的檢驗進行特別關注。對于錨具尺寸而言,若夾片的長度低于50mm,一定要避免在施工中,尺寸和厚度應與工程的實際需要相結合進行注重。
四預應力技術在公路橋梁工程施工中的應用
1預應力在混凝土空心板中的應用
作為一種建筑材料,混凝土空心板的顯著特點在于它的橫截面為多道圓孔,正是因為這一特點,使其質量較輕,便于安裝和運輸,尤其是在小跨徑的公路橋梁建設當中,混凝土空心板的應用是極其廣泛的,也取得了良好的效果。一般來說,當公路橋梁的跨徑小于一定尺度的時候,可以先張法張拉單根低松弛度的鋼絞線,后張法則使用扁錨中等張拉噸位,這樣會減輕壓力,避免出現問題。
2預應力在混凝土T型梁中的應用
在公路橋梁當中,T型梁是一種最為常見的形式,之所以稱其為T型梁,主要是因為其橫截面為T型,這也是其獨特之處,我們可以通過施加預壓應力的形式向其提供反向拉力,實現各種力量之間的平衡。當橋梁的跨徑達到一定程度的時候,要運用相應的技術來進行作業,通常是先張法拉張拉高強度、低松弛鋼絞線,后張法則使用群錨中等張拉噸位。
3混凝土路面施工中預應力技術的應用
從預應力路面的屬性進行分析,可以將其劃分為兩大類型:一種為單獨型路面,另一種則是連續型路面。從單獨型路面來分析,具有膨脹縫間隔較長的特點,因此路面之間也被隔離開來,然后對路面施工運用的鋼筋實施預應力處理。在該性質上的處理過程中,可將處理方式劃分為兩種類型。這兩種處理方式在預應力技術方面得到有效體現。與施力順序的不同相結合,適用范圍又分為先拉鋼筋后澆筑混凝土和先澆筑混凝土后預拉鋼筋兩種。與實際操作狀況相結合進行分析,很多施工單位會對先澆筑混凝土后預拉鋼筋的方法進行使用,該方法的運用基本上能使當前公路橋梁施工在質量方面的要求得到滿足,在操作上看極為簡單,并容易被掌控。
五結語