前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇桥涵工程的施工方法范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
关键词:铁路;桥涵施工;缺陷分析
中图分类号:U445 文献标识码:A
引言
随着我国经济的快速发展,交通行业也在不断的进行着调整,特别是针对交通的建设问题,较之前相比,明显加大了投资和管理力度。本文围绕桥涵建设工程在施工过程中存在的一些缺陷进行深入的研究,希望可以从中探索出有效的解决措施,最大限度上避免在施工过程中出现影响工程质量和工程进度的因素,进而提高工程的施工质量。
一、铁路桥涵建设的步骤
在一座铁路桥涵的建设过程中一般都要进行一下几个步骤:一是前期的细致规划,二是对工程的可行性进行评估,三是勘测地形等环境因素,四是施工。施工是最后要体现出来整个的设计过程中设计者的设计思想和设计意图的的最终目的,建造出来一个既可以满足运营目的又可以体现出其空间艺术感的工程实体,所以说施工中所运用的技术在整个的建设工程中占据着举足轻重的地位。在当今这个科学技术高速发展的环境中,对于一些桥涵的建设来说,虽然在前期的规划、和可行性评估等方面已经可以很好的完成了,但是能否更好的在施工过程中体现设计者的意图,仍然是一个具有挑战的问题。从另一个角度来讲,完善桥涵施工技术同样也可以为桥涵的设计带来更多灵活多变的形式提供了条件,也为在桥涵建设上应用新的材料提供了有力的条件。设计和施工是相互依存的,设计可以促进施工技术的完善,施工同样可以保证设计的完美实施,两者相互促进,才可以推动桥涵建设事业的良好发展。
施工技术是一门复杂的技术,它包含如下几个过程:一,施工设计计算;二,施工的方法;三,手段和工艺。在整个桥涵的施工过程中,施工技术的主导地位是毋庸置疑的。施工技术是否先进,是施工所需要采取怎样的方法和手段的先决条件,它甚至可以决定工程的进展。对于一个结构相对复杂的桥涵设计,必须配合良好的施工技术,才能制定出良好的设计方案和可行的施工方法,起到知道施工的作用。
二、铁路桥涵施工中几种常见的缺陷及解决方法
1、在既有铁路线路中的问题
施工组没有和有关的单位部门签订相关的安全协议,在施工之前没有对施工的路段进行好调查,事先不能发现施工路段存在的一系列问题,也无法及时的找出解决的方案。比如施工的路段是否有地下设施,对于地面上的设施没有调查清楚其功能,用途,和是否在用,既有铁路桥涵地基软弱的问题。对于在既有线铁路桥涵施工的过程中,往往会遇到地基软弱的问题,这个问题直接影响到铁路桥涵建设的质量,这不但不利于铁路桥涵的建设,也大大的阻碍了施工的进程。
目前为止,解决这种现象的唯一方法,就是利用预埋反力粱来支撑整个框架顶板结构,这种方法可以使桥涵产生一些静压力,达到稳固的效果。可是,因为软土一般都会比较厚,在施工过程中,受到桩长度与间距的影响,使得接桩次数变得频繁,使成本大大的增加,施工质量不能得到保证,对于净空的桥涵尤甚。因而做好的解决办法就是在施工之前要与有关的部门和单位取得联系,签订好相关的建设协议。对既有铁路桥涵路段是否有地下建筑、进行好勘察,对于地面上的设施没有调查清楚其功能,用途,和是否在用,既有铁路桥涵地基软弱等问题都要做好统计,做好施工的运算与规划,避免施工所带来的风险。
2、基坑的开挖问题
在基坑的开挖阶段,往往会遇到未在周边设置护栏、遇到不稳定的边坡、无法控制顶周边的的压载等等问题。解决基坑开挖问题在铁路桥涵的施工中应用的技术:
(1)注浆施工技术
所谓注浆施工,主要包括三种方式:一是为钻孔注浆提供先决条件,即利用便梁架空,在这个状态下挖除大约2.5m厚的土;二是如果不进行便梁架空,就省去了挖土的步骤,那么孔洞就不会产生,这时就只能从偏斜的方向进行注浆,等到注入的泥浆达到一定的强度的时候,就可以开始进行施工了;三是在预制箱身时,先在底板上预置一些注浆孔,之后让箱身顶部到达一定的位置之后再进行注浆。就铁路桥涵的施工而言,其中有以下几个具体的注浆工艺,即对铁路桥涵浆液以及配合比进行选择、注浆孔的间距和和注浆深度、胶凝时间、注浆量以及注浆顺序五个方面。
(2)水泥粉煤灰碎石桩
水泥粉煤灰碎石桩又可以简称CFC桩,是最近几年发展起来的一种处理软弱地基的新方法。它的主要原理是在碎石桩的基础上掺入一定量的石膏,少量的水泥和一些煤灰粉,将这些原料加水搅拌、合成后,就可以制定出具有一定强度的的桩体。具体有深层搅拌法、震冲法、深层搅拌法等操作方法。
3、地基的承载力问题
地基的承载力不够均匀,台深不够直顺等等问题,都会给施工带来困扰。在对钻孔桩施工的过程中,没有事先考虑到列车行驶中所造成的震动会增加护壁泥浆的比重,过近的泥浆池会浸泡路基,打入桩时使线路变形。
加强地基的承载力的办法:判断地基是否良好,一般需要两个条件,一是要有较高的强度,另一个是要有较低的压缩性,但在现实的施工当中,我们所遇到的的实际地基的性质大都不会令人满意,这时候如何处理地基就变成了一个重要的问题,对地基的处理规划,完全要根据上部的结构来选择,根据上部结构的要求,对地基进行必要的加固或改良,提高地基土的承载力,保证地基稳定,减少地基的沉降或不均匀沉降,消除湿陷性黄土的湿陷性,提高抗液化能力等。常用的人工地基处理方法有换土垫层法、重锤表层夯实、强夯、振冲、砂桩、挤密、深层搅拌、堆载预压、化学加固等方法。其中比较实用的是拼挤桩施工法,具体操作为灰土挤密和砂石装。
4、基坑的排水问题
基坑的排水问题,是重点中的重点。解决基坑排水的问题的方法:在对基坑排水的施工中,如果直接排水遇到了困难,那么可以适当的变换方法,例如采取井点法来降低地下水位。对于某些特殊的基坑,例如饱和粉沙土质,如果将水汇集在一起并抽水然后进行开挖,会使基坑中的粉细沙大量流淌,因此传统的方法就不可行了,这时候就可以利用到井点法。同样的我们也可以在基坑的四周利用无秒混凝土圆管,靠抽水来降低基坑水位。
5、施工人员的操作问题
在施工的过程中,施工人员往往会出现如下的操作问题,没有制定与执行挖孔的专项施工方案,没有对孔口做有效的防水措施和物体落入措施,孔上的作业人数过多,是用吊车移动钻机和安装导管时操作不当。
解决施工人员操作问题的方法:在整个施工操作的进程中,施工人员往往会出现没有制定与执行挖孔的专项施工方案,没有对孔口做有效的防水措施和物体落入措施,孔上的作业人数过多,是用吊车移动钻机和安装导管时操作不当等问题。要想解决这些问题,首先要制定好挖孔的施工方案;并严格按照施工方案来操作;其次要对孔口做一个有效的防水和物体落入措施,然后要严格控制好孔上操作人员的数量,不可以超过孔口的承载力;最后,在进行吊车移动钻机和安装导管等操作时,要严格按照施工计划来进行。
结语
铁路桥涵建设是铁路建设中的一个重要环节,如何科学合理的进行铁路桥涵建设,是一个铁路建设企业在坚持科学发展观道路上,一个重要的步骤,只有合理施工,统筹规划,才能搞好铁路桥涵的建设。
参考文献
[1]高建梅.浅谈小桥涵施工中常见缺陷问题[J].民营科技,2008,08:150+152.
关键词:既有铁路 框构桥 顶进 施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
顶进施工法是利用顶进设备将预制好的箱形构筑物逐渐顶入路基,以构成立体交叉通道的施工方法。该法施工中对铁路运输干扰时间短,不中断行车,能保证铁路正常运营,同时能保证路基的稳定,且方法简便,安全可靠,施工时间短,质量也能得到保证,因此被广泛用于地道桥、箱形桥涵工程施工中。
1、顶进施工工艺
桥涵顶进施工就是在既有铁路线的某一侧开挖工作坑,现浇滑板,在滑板上浇筑钢筋混凝土桥体,修筑后背。同时进行线路加固,安装顶进设备。当顶进前方挖土完成一个顶程后,即开动高压油泵,使顶镐产生顶力,通过传力设备(顶铁、顶柱和横梁)并借助于后背的反作用力将桥体向前推进。待推进一个顶程后,在空挡处放顶铁,挖运出一个顶程距离,以待下次开顶。如此循环进行,直到整个桥体顶进就位为止。桥涵顶进法如图1所示,顶进施工工艺流程见图2。
2、线路加固
线路加固是框架桥涵顶进施工的关键,顶进前要收集现场有关资料,认真研究分析,制定出切实可行的线路加固方案,以确保框架桥涵顶进施工时既有铁路的绝对安全。
框构桥顶进施工中铁路线路加固常用的方法有吊轨梁法、吊轨横梁法、D型便梁法、钢轨束梁法、工字钢束梁法等,以下主要介绍D型便梁法加固线路施工方法。
2·1 D型便梁安装
D型便梁可采取2种方案安装:(1)先纵梁,后横梁主要安装步骤:①按计划位置,先将一片纵梁就位,另一片纵梁高出枕木0·2m左右,以便抽出枕木;②待纵梁垫稳撑后,安装接板及
牛腿;③按照工务六抽一规则要求抽出枕木,换安横梁,从纵梁两端向中心排列抽换,抽1根枕
木塞1根横梁,塞入横梁时要对准主梁联结板并定位,同时垫好橡胶板,并上好扣件;④将垫高的一片纵梁降落就位,并联接纵横梁;⑤逐渐扒除道碴,安装斜杆和所有联结系统,上满螺栓、弹簧垫圈等。(2)先横梁,后纵梁主要安装步骤:①抽出枕木将横梁就位,定位横梁,上好橡胶垫与扣件;②纵梁就位;③联结纵横梁;④逐段扒除道碴,安装斜杆和所有联结系统。
2·2D型便梁组合安装使用
对斜交桥涵线路加固时,可根据孔径需要及斜杆位置,采用D12、D16、D20、D24型4种D型便梁,相互之间进行错位组合架设,并可根据不同线间距采用高位、中位、低位3种安装布置方式,以满足建筑限界要求, 由于不同型号的D型便梁梁高尺寸不一样,如采用D12型梁与D24型梁组合使用时,D12型梁高为78cm,而D24型梁高130cm,相差52cm,可以通过调整加固桩顶面标高来解决;不同型号的D型便梁的上拱度也不同,铁路左右侧加固桩桩位不在同一线路垂直面,错位组合处容易产生线路水平三角坑,可以通过在相应横梁处轨底加垫橡胶垫板的办法来调整。
2·3D型便梁安装注意事项
主要有:①必须有1根钢轨下垫大块绝缘橡胶板,防止轨道电路断路,影响信号和行车。②安装横梁位置要与枕木位置一致,所以事先应适当调整枕木间距。③在曲线及大于5m跨径时不得漏装斜杆;各种配件要按照设计连接不得漏省;使用过程中随时检查,上紧松动的螺栓。④桥上尽量避免钢轨接头,否则,要将接头调整在横梁上;缓和曲线、竖曲线不能上桥,列车不能在桥上停车;每次使用后要整修、补漆、上油。⑤在长钢轨地段施工时,为增加线路稳定性,要在横梁上安装挡碴板并捣固道床。
3、框构桥预制施工技术
3.1 框构桥预制的原则
预制桥涵支模时应将两侧墙前端保持 10mm的正偏差, 后端10mm 的负偏差, 以减小顶入阻力。
3.2 施工过程
预制框构桥前端应设置钢刃角, 钢刃角分顶刃角、底刃角和侧刃角。根据现场情况和框构高度可同时采用三部分, 或采用其中一部分。钢刃角宜用厚度 10~20mm 的钢板制成, 与框构桥前端预埋螺栓固定。底刃角在安装时刃角底面应与桥涵表面平行或成一仰角, 以利于切土。侧刃角应比框构桥端面外框尺寸大 10mm, 其前端与水平线成 45°~60°交角, 交角大小视路基土质而定。
顶入框构桥宜在外表面喷涂石腊或其它剂, 以减小顶入阻力; 顶板上设计有防水层时, 应先铺设防水层, 并在其上浇筑一层C20 级混凝土保护层, 然后在保护层上喷涂石腊或其它剂。
4框构桥顶进作业
4.1 顶进作业的施工程序
框构桥顶进施工主要包括桥内挖土、余土外运、桥身顶进、更换顶铁、测量监控、偏差校正等几道工序,其作业循环如图3所示。
图3 框构桥顶进作业施工程序
4.2 桥内挖土与余土外运
4.2.1 施工要求
桥内挖土施工应根据顶进土体的土质条件来决定采用相应的施工方法。对于粘聚力大、土体坚固密实的粘性土,应根据施工单位的条件采用机械或人工进行挖掘,为了加快工程进度,尽量采用机械施工。而对于粘聚力小、土体松散的砂性土,则必须加强土体的挡板支护,防止线路路基坍塌危及铁路行车安全。桥内挖土和运土的速度决定着框架桥体的顶进速度,当框架净高超过4.0 m时,应在中间位置设置挖土工作平台,分上下两层进行挖土工作。
4.2.2 施工注意事项
必须贯彻“先挖后顶、随挖随顶”的原则;每次顶进前的挖掘量应根土质情况来决定,一次开挖量宜控制在0.3 m~ O.5 m之间;桥内挖土时必须保持土体坡度的平整。严禁挖“神仙土”;土体开挖必须与现场顶进测量监控相配合,根据桥体的偏差情况及时调整挖掘方法来纠正偏差;桥身顶进到既有铁路下时,如有列车通过应停止挖土工作;及时清除工作坑内的积水。
4.3 桥身顶进
4.3.1 顶进作业施工要点
顶进法的传力设备、如顶铁、顶柱和横梁可采用铸铁或型钢焊接而成; 顶柱亦可采用钢筋混凝土制作。安装顶铁时应与顶力一致, 并与横梁垂直。顶程较长时, 顶柱与横梁应用螺栓固定; 顶进法的拉杆或钢铰线等可安装在桥涵底板内或底板顶面上,安装位置按施工情况决定。若安装在底板内, 桥涵预制时应预留孔道,若安装在底板顶面上, 须增设钢筋混凝土传力支墩, 桥涵就位后再凿除。当前方刃脚处的土体开挖到预定的高度和长度后应当立即进行顶进作业,千斤顶达到最大行程后立刻松顶回程,在顶铁空档位置加入顶铁或更换长顶铁。
4.3.2顶进作业时的注意事项
桥涵顶入前的准备工作: 检查照明、顶入、排水设施安装情况, 并试运转; 会同有关部门对加固的线路进行验收; 统一顶进作业指挥信号, 作好观测准备。
桥涵顶入挖土时应注意: 挖土工作必须与观测紧密配合, 根据偏差情况, 随时改变挖土方法; 列车通过时不得挖土, 施工人员应离开土坡1m 以外, 发现有危险的塌方影响行车安全时, 应迅速组织抢修加固。
5、顶进施工常用的纠偏方法
5.1顶进“扎头”的调整
(1)适当增加抬头力矩,即增加上刃脚的阻力,使上刃脚和中刃脚多吃土,侧刃脚稍加吃土量,底刃脚前不超挖,逐步顶进调整。
(2)吃土顶进后,挖土时开挖面基底保持在箱体底面以上8~10cm,利用船头坡将高出部分土壤压入箱底,纠正“扎头”。
(3)调整刃脚角度,边刃脚增加向里翘的角度,底刃脚增加向上翘的角度。
(4)在软弱土质中顶进施工时,将机械停在桥体后端临时配重,或在底板前换铺片石、砂砾石或浇筑升坡的速凝混凝土,亦可在底板前打桩。
5.2顶进“抬头”的调整
(1)当因挖土宽度不够,或侧刃脚切落土方多造成底部切土量过大而抬高桥体时,应按断面挖土到位,以减小侧刃脚切土量,及时清除塌落土方。
(2)减少底刃脚向上翘、侧刃脚向里翘的幅度,使上刃脚不吃土,或底刃脚前超挖20~30cm。
6、结束语
合理的施工方案与技术措施是工程顺利施工的关键,实践证明,架空线路顶进施工增设桥涵法具有适用范围广,施工工艺成熟,质量容易保证,对既有运营线影响小,安全、经济、快速等特点,是一种既有铁路增设桥涵的理想施工方法。
框架桥涵顶进施工保证安全的关键是线路加固,D型便梁与工字钢等其他形式的加固梁相比,更安全可靠、简便易行,是一种很好的线路加固方法。
参考文献
[1]、铁路工程施工技术手册,桥涵(中册) 北京:中国铁道出版社,2002。
[2]、王承礼,铁路桥梁 北京:中国铁道出版社,1993。
【关键词】 路堤结合 砂体筑岛围堰 防渗 复合土工膜 抽排水
一 工程概况
九龙江为福建省第二条大河,流域面积13580km2,主要支流有北溪和西溪,于龙海福河汇合后,分南、中、北三港入海。龙海市区地处九龙江南港下游锦江道南岸,人口稠密,经济发达;但因地势低,易受九龙江洪水和潮水的威胁,且沿江道路狭窄,交通拥挤,加上路面破损,有碍城市景观。锦江道东段防洪防潮工程采用路堤结合方式,即在外侧按城市防洪标准修建堤防工程,内侧修建集休闲、观光、旅游、交通功能为一体的城市综合性Ⅱ级主干道路,以解决城市防洪和交通问题。
锦江道东段防洪防潮工程分期实施,本期修建堤防工程总长1.017km,堤后道路路幅宽度50m,其中在桩号0+508处社设4孔桥涵一座,桥涵位于锦江道与龙海内河交汇处,全长21.5m,宽50.0m,过水断面面积为4孔×4.5m×4.0m,钢筋砼箱涵结构,桥涵底高程-2.6m,顶高程3.6m,基础由118根Φ800钻孔灌注桩组成,桩长19.8m,砼4607m3,施工工期6个月,开工日期2006年11月23日,完工日期2007年5月20日,桥涵施工为本工程施工的关键项目。
锦江道平均年最位:4.15m,设计洪水位:4.65m(P=2%),平均年最低潮位:-0.48m,由于桥涵地处两河交汇处,考虑到水下施工难度大、施工跨雨季并可能受到台风影响,施工工期紧、任务重等因素,经施工方案比较,采用吹填砂体筑岛与围堰相结合的施工方案创造桥涵干地施工条件,该施工方案即砂体筑岛围堰在我省水利工程施工中首次采用。
堤路和桥涵地基特性:由上层而下依次为淤泥、细砂、中砂、砂砾石,下伏火成岩等。
二 筑岛围堰施工方案和围堰材料选择
1.首先,用采砂船运砂至桥涵施工场地,通过皮带运输机输送抛砂填筑成顶长120m、宽80m、外边坡比1:3.0,顶高程5.65m、上游边宽6.0m,其它三边宽度3.0m,内边坡比1:2.5,内部高程为2.0m的砂体岛;其次,在迎水坡面铺设复合土工膜,从顶部延伸至水下过坡底部向外延伸,并在土工膜上铺压砂袋,以做好防渗工作;第三,在筑岛内部创造干地施工条件,以进行钢筋加工、砼拌和、桥涵灌注桩基础施工;第四,当桥涵灌注桩基础施工结束后,将筑岛内部高程由原来2.0m再下挖至桩顶标高-2.7m,将原来的筑岛转为高8.35m的围堰,为桥涵砼垫层、钢筋砼桥涵干地施工创造条件。采用上述施工方案,同常规水下砼施工方案相比,有利于节省工程造价和施工工期,保证砼桥涵及砼桩基础的施工质量。
2.由于筑岛围堰工程量大,如采用土石混合材料进行筑岛围堰,一是材料来源困难,二是工程造价相对较高,三是施工工期长。经过论证,确定采用河道上下游现有资源――中细砂,其优点一是就地取材,二是大幅度降低工程造价,三是有效缩短施工工期,四是筑岛体中部挖除的砂可用于两侧路基回填。本工程围堰工程量约4万m3,仅20天即完成施工任务,从而大大缩短工期,确保主体工程顺利实施。
三 围堰结构型式和防渗处理
砂体筑岛围堰相结合特别是砂体围堰成败的关键是防渗和控渗,本工程采用外边坡铺设复合土工膜防渗和上游铺盖延长渗径,内边坡导渗排水,防止砂堰体、堰基渗流失稳破坏的方法,围堰结构型式和防渗处理方案具体如下:
按2.1条砂体筑岛成型后,外边坡(迎水坡)比为1:3,在外边坡面铺设复合土工膜,从筑岛顶高程5.65m处开始铺设延伸至水下过底部10m处做为上游铺盖以延长渗径,在该坡面土工膜上铺压厚30cm的砂袋,在堰脚土工膜上铺压厚150cm的砂袋以保护土工膜的防渗效果,在围堰外边坡底部按50cm间距打一排长4m的木桩,以增强堰体的抗滑能力,并可防潮水冲刷,以提高其稳定性。在筑岛内部高程2.0m进行的桥涵灌注桩基础施工结束后,将筑岛内部高程由原来2.0m下挖至-2.7m,形成高8.35m的围堰,其内边坡坡脚处铺设砂袋排水棱体导渗排水。筑岛围堰的平面图和剖面图见图3―1、图3―2。
四 复合土工膜施工
本工程前期砂体筑岛后期转为砂体围堰,为达到确保主体工程安全施工和基坑渗水量小,围堰实施成败与否,关键在于复合土工膜施工效果,铺设复合土工膜主要过程如下:
1.堰面整坡:堰体形成后,按设计内外边坡比要求进行整坡。
2.铺设复合土工膜:首先将复合土工膜安放在堰顶,自上而下滚铺,然后再将相邻的复合土工膜卷材向下滚铺,幅边按10cm进行整平搭叠焊接,之后进行砂袋铺压;水下部分需采用人工潜水定位,以做好迎水堰坡、堰脚及铺盖复合土工膜水下长度的正确铺设和搭接工作,它是围堰防渗、控渗成败的关键。
五 围堰挡水位实际效果分析
本工程后期的砂体围堰堰体迎水坡均从堰顶到堰脚铺设复合土工膜且通过堰脚各自水平延伸10m,围堰外边坡四面临水;根据工程地质勘察资料,围堰处河床地基表层约1.0m厚为淤泥,其下为细中砂,厚度为6~10m,渗透系数为2.04×10-2cm/s(抽水试验值),下层为砂砾层,渗透系数为2.54×10-2cm/s。由于土工膜的不透水性,因此,可认为砂堰体渗漏量很小,基坑渗流量基本来自河床堰基下的细中砂层和砂砾层。主体工程施工期间实际观测结果和上述分析基本一致。
围堰堰基单宽渗流量计算公式:
q=KHT/(L+0.44T)
式中:K为渗透系数,根据地质勘察资料,取2.0×10-2cm/s;
L为渗径长度;
H为堰上下游水头差;
T为透水地基深度。
围堰形成后,在围堰坡脚分别设集水沟和集水坑,将围堰堰基渗水通过集水沟引入集水坑,在集水坑中设抽水点,形成日常抽排水系统,渗水趋于稳定后,通过抽水量观测实际渗水量。
围堰基坑抽水点:围堰外水位数值为潮水位涨落值,平均年最位:4.15m,日常平均水位2.70m,堰内基坑高程-2.7m,施工期间,闸前堰后抽水点正常情况下备用3台额定功率为4.0kw和1台7kw潜水泵每天抽水。位时使用1台7kw和2台4kw潜水泵抽水;低潮位时使用2台4kw潜水泵抽水能满足干地施工要求。日最大抽水量约4312m3,即49.9L/s。
通过施工过程的基坑抽水监测,实际每天抽水量同按综合渗透系数k=2.04-2cm/s计算理论计算渗水量相比小一些,且无出现管涌、流土等渗流失稳现象。砂体筑岛与围堰相结合的施工方案有效地创造了砼桥涵干地施工条件。
【关键词】高速公路;桥涵病害;维修措施
0.引言
高速公路的桥涵对公路和施工工期、工程造价有较大影响。我们之所以要综合考虑周全来进行高速公路的桥梁施工是因为公路桥涵建设与农田水利及人民生活关系密切。在高速公路桥梁施工过程中,不但要求其具有经久耐用的作用,而且还要求其外表美观,但是由于桥涵受水文地质条件、当地气候、施工不良、车辆严重超载行驶等不利因素影响,桥涵病害随着时间就暴露出来了。常见的桥涵病害类型有墩台、梁板开裂,墩台基础冲空,锥坡护岸等附属设施水毁以及桥头跳车等。在施工中,要完全消除桥涵的各种病害是不可能的,因此如何根据实际情况采取相应措施去维修桥涵病害、对病害加以控制、防治桥涵的质量问题出现这些问题刻不容缓。
1.高速公路工程概况
广佛高速公路全线长15.7公里,有8车道,设计时速120公里。由于其车辆荷载渠化行驶,重载车辆多,交通量大,工作条件恶劣等问题,目前广佛高速公路的桥涵存在裂缝、混凝土破损、伸缩缝损坏、桥头搭板下沉等病害。为了保证高速公路桥涵的运营安全,对广佛高速公路全线桥涵病害进行维修的工作不容置疑。针对广佛高速公路的实际桥涵病害情况,本工程主要是对全线桥涵的裂缝封闭和灌注处理、破损混凝土进行修补、既有钢板除锈以及四座箱涵粘贴钢板加固处理。
2.高速公路桥涵病害分析
一座桥梁从建成到使用牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。由于种种原因:设计疏漏、施工低劣、监理不力导致高速公路的桥涵出现一系列病害。
2.1施工养护不当,存在众多裂缝病害
由于广佛高速公路的施工养护不当,铺装层与行车道板之间存有间隙;导致桥涵出现龟裂,裂缝有多余,形状杂乱。而长时间的使用,由于温度应力,上部结构受力裂缝的反射;高速公路又产生横向裂缝,使裂缝的方向与行车方向垂直。同时,装配式简支梁接缝质量差、桥面板上裂缝的反射,有的裂缝延伸方向与行车方向一致。铺装层与桥面板之间存在的脱空间隙使到水泥混凝土铺装上裂缝宽度较大,并有混凝土破裂。具体的情况如下图所示:
2.2桥涵凹凸不平,伸缩缝病害多样
由于设计不周引起的伸缩缝损坏,铺装层材料质量分布不均,局部区域混凝土抗剪强度不够导致铺装层局部存在凹陷;结构计算时荷载少算或部分漏算、结构受力假设与实际受力不符、内力与配筋计算错误使到伸缩缝周边混凝土破损;沥青混凝土铺装层不平整,沿行车方向存在具有一定长度的凹槽;结构设计时与施工的脱节、沥青混凝土材料质量差、设计断面不足、钢筋设置偏少或布置错误都会形成橡胶条破裂、结构刚度不足等伸缩缝中堵塞,最终导致多种伸缩缝桥涵病害。
2.3检查桥涵病害工程的要点
由于广佛高速公路病害产生的原因主要是横纵向联系的刚度弱,桥梁整体受力较差,导致到桥梁构件产生了裂缝、混凝土剥落等问题。要对桥涵进行维修保养主要针对以下问题进行检查:
(1)桥梁的边腹孔与中腹孔上弦杆是否存在竖向裂缝、露筋;
(2)弦杆与拱腿的节点是否出现裂缝;
(3)微弯板是否存在裂缝、渗水和露筋;
(4)微弯板与拱片的连接支承是否松动等;
(5)拱片之间连接的横梁是否存在裂缝、混凝土剥落;
3.桥涵病害维修措施
3.1广佛高速公路桥涵病害维修工程内容
根据广佛高速公路的桥涵病害原因,维修工程的施工前要认真审查施工单位提交的施工方案及施工进度计划的合理性、协调性及可行性,把好工程节点控制,保证到维修工作精确顺利进行;在工程进入施工阶段后,要求施工单位根据进度总计划制定周计划,并每天到现场检查工程是否按计划进行,了解计划执行情况,如施工进度跟不上,立即会同监理、施工单位查找原因,提出对策,并对原计划做合理、可行的调整;在维修施工期间还需要加强履约情况检查,确保设备、人员到位,工程实施期间采取抽查和定期检查3次;定期对工程部相关人员、监理及承包人召开工地例会,加强对重点工序,制约工程进度工序的监管,并且定期出版施工进度月报,形成多道监督机制,确保项目按合同工期保质保量的完成。其中,具体的桥涵维修工程的施工内容包括如下五点:
(1)对梁体及桥墩宽度小于0.15mm的裂缝进行封闭,工程量为4731.16m;
(2)对梁体及桥墩宽度大于0.15mm的裂缝进行灌注,工程量为2018.75m;
(3)对桥涵部分破损混凝土进行修补,工程量为1017.39m2;
(4)对部分桥面裂缝修进行封闭,工程量为190m;
(5)对泌冲立交桥和罗城匝道FK0+010.33中桥分别增设和更换D80型钢伸缩缝,工程量为124m;
(6)对部分连接钢板进行防锈处理,工程量为950m2;7、对原脱空钢板进行二次灌注,工程量为35m2。
3.2广佛高速公路桥涵病害维修主要措施
3.2.1在原桥主梁基础上加固增强,减少裂缝
维修工程开工前组织设计、监理、施工单位做好技术交底工作,明确技术要求、执行标准,可利用沥青混凝土质量好的材料对横纵向产生的裂缝进行填补。对梁体及桥墩宽度小于0.15mm的裂缝进行封闭;对梁体及桥墩宽度大于0.15mm的裂缝进行灌注。对季节性冻融地区的桥头地基遇有饱和细粒土或含水土层时,应全部挖除换填透水性土,压实后再填路基。通过这些措施使到裂缝,虽然这些裂缝得到进一步的修复,对结构的承载能力提升,也避免了伴有碱蚀、渗水的裂缝,增加桥涵结构的耐久性。
3.2.2合理选择路堤填料,保证桥涵质量
施工过程中严格把好原材料的进场关,所有材料进场必须进行送检,符合规范或设计要求方可进场,化学锚栓、钢板、灌注胶体等主要材料必须有出厂合格证明,化学锚栓、钢板、灌注胶体等材料按规范进行抽检,同时重视钢板喷锌防锈的试验工作,杜绝不合格材料进场。不准采用高塑性粘土填筑桥头路段;在桥头路堤任一高度的平面内不应采用不同填料填筑;季节性冻融地区的桥头路基上部采用水稳性好、冻融性好强度高的粗粒土填筑,填筑深度应不小于最大冻深。
3.2.3高度控制维修工序,完善桥涵病害
严格控制每道工序中的各项技术指标,对施工工艺、施工工序、施工方法等进行全方位监管、全环节的检查,做到对隐蔽工程、重要工程部位要求必须有监理签认后方可进行下一道工序;对紧固件(如化学锚栓植完后进行拉拔试验)进行安全检测;对裂缝的灌注质量,采取钻孔取芯的方法进行抽检;为确保质量,重要、关键工序的施工养护工程部相关人员到场进行全过程的跟踪,有力消除影响工程质量的不利因素。施工过程中,,应完成台前防护工程及桥梁上部结构;应注意结构物两端对称填筑施工;严格按有关规程作业,控制每层填筑厚度和碾压遍数。
3.2.4施工结束后要检查工程的质量
与监理单位认真做好抽样试验工作,以数据保证质量。本次专项工程在施工单位工地抽样试验基础上,随机对化学锚栓、钢板、灌注胶体等原材料抽样试验1次,以鉴定施工单位抽样试验结果是否真实可靠,试验结果全部合格,合格率为100%,满足设计要求和养护技术规范标准。
4.结束语
广佛高速公路全线桥涵病害维修工程之所以能够圆满地完成。在建设期间没有安全事故发生,是因为具体地分析了桥涵病害产生的原因,根据具体问题去进行维修。目前,我国还有很多桥梁有着病害的安全隐患,对桥涵病害进行检测,针对问题展开维修措施刻不容缓。只有定期维修高速公路的桥涵病害才能保证到交通道路的安全行驶、避免不必要发生的事故,进而提高经济效益和社会效益保证人民的生命财产安全
参考文献:
[1]姚玲森.桥梁工程[M]北京:人民交通出版社.1998.
【关键词】公路桥涵;地基;流沙,施工技术
一、工程概况
某桥涵位于泗水县境内,石拱桥结构,基础为扩大基础,在基础开挖的过程中出现了流沙现象,后经相关单位共同讨论后,决定采用高喷水泥桩来进行地基处理。高压水泥桩的工作原理是指将水泥当做固化剂,将水泥和软土充分的搅拌,压缩,并且充分吸收地下水分,利用各自的特点使其形成一种高强度的混凝胶质物质,这样就能有效的控制地基的下沉,增加地基的承载力,确保桥涵基础的稳定。下面主要是对此施工工艺和施工方法做了简要分析。
二、高喷水泥桩的施工技术
1、施工顺序
在桥涵的上、下游,利用3台钻机、1台高喷台车施工,首选采用钻机造孔,然后高喷台车高压灌浆,为防止串浆现象的发生,采用I序和II序孔间隔喷注,且不小于24小时。
(2)施工进度分析
对于该项目的施工进度,应该分析钻孔进度和高喷进度,另外对于孔位布置和施工技术参数对于施工进度都有着直接的影响。
①钻孔进度分析:钻砂土的速度为0.12台班/m(包括移机时间),砂土层共1540m,1台钻机需要时间1540*0.12/3=61.60天(一天为三个台班),计划3台钻机共21天完成。
(6)施工步骤如下
①测量放线。首选在平面上设计好孔位的位置,现场根据图纸进行定位放线,对每个孔位都应该做好编号,对于相应的地面标高都应该测好,并且做好相应的记录。
②钻孔。将钻机移动到指定的孔位上,使钻头对准孔位中心,并且调平钻机,确保钻杆的垂直度,在钻进的过程中,要注意观察钻机的工作情况,若发现偏位等现象应该立刻对其进行原因调查,查明原因后,调整钻机,使其达到设计深度。
④下喷射管。将高喷台车移至孔口处,先进行地面试喷。为防止气喷嘴堵塞,下管前可用胶布包扎,可用1Mpa水压下管,根据地面标高反算下管深度,下到设计深度后,用水平尺检查垂直度。
⑤喷射提升。喷管下至设计深度后,开始送入符合要求的气、浆,待孔内浆液冒出孔口后,随即按旋喷的工艺要求提升注浆管,由下而上注浆。提升过程中要匀速,不能过快或过慢以免水泥土桩径不匀,或有夹层现象。
⑥回灌。喷射管提出地面以后,立刻采取在原孔位对其进行回灌,直到孔内的液面不再下降为止,从而确保施工的质量。
(7)施工质量控制方法
①在工程开工前,首选应该召开技术交底会,对于设计图纸中有疑问的地方要提出,充分了解设计的意图,对于应该采取的施工方法和施工工艺要明确。②施工前应该根据现场的情况,对于桩位进行复核,确保孔位的误差小于50mm。③待钻孔至设计高程后,提出钻头,并且报请监理工程师对其孔的深度进行核实,做好隐蔽工程的验收工作。④做好浆液的配合比控制。⑤认真做好各个桩的详细施工记录,对于有特殊情况要特别注意。⑥认真做好施工过程中的自检工作,明确施工中的各项规章制度,严格奖罚制度。⑦对于工程质量要足够重视,做好全面质量管理,实行岗位责任制。⑧特殊情况处理
a塌孔:在钻孔的过程中,可能会由于各种原因引起塌孔现象的发生,首选应该查明原因,提出对应的解决措施,我们一般的处理方法是用粘土充填固壁,确保能够顺利的成孔,从而保证了孔壁的稳定。
b喷浆中断:在喷浆的过程中,可能会由于各种原因,出现喷浆中断的情况,出现了此现象,我们应该将喷浆管下沉到停浆点以下进行复喷,确保桩体的完整性。
c冒浆:首选应该了解土层的情况,注意观察喷射过程中,冒浆的情况,同时注意了解喷射的参数是否合理,在进行二重喷射的时候,对于冒浆量超过20%的情况,应该查明原因,并且采取必要的措施。一般我们可以减少注浆的量,或者加快回旋速度等措施来解决此问题。若是完全不冒浆,也需要查明具体原因,采取必要措施,一般可以增大注浆量,来解决此问题。
d凹浆处理:及时进行回灌处理。