时间:2022-09-17 16:39:46
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇桥梁施工论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

1.1预应力混凝土简介
预应力混凝土是目前国内桥梁工程中应用非常普遍的一种结构类型,其具体是指结构在承受外部荷载之前,预先采用人工的方法,使结构内部产生出一种应力状态,从而让结构在使用阶段中产生拉应力的区域先承受压应力,由于两种应力可以互相抵消,所以能够进一步延缓结构裂缝的出现速度,有利于提高桥梁结构的整体刚度和稳定性,这样一来桥梁结构的耐久性也会随之大幅度提升,显著延长了桥梁的整体使用寿命。
1.2预应力混凝土的优点
通过对大量工程实践进行总结后发现,预应力混凝土具有如下优点:
1)在桥梁工程中,预应力混凝土结构的应用,能够明显改善使用阶段的性能,结构的受剪承载力显著提高,卸载后的恢复能力也大幅度增强。
2)能够使钢筋的耐疲劳获得一定程度的提升,结构的自重比普通钢混结构轻很多。
1.3预应力混凝土的不足
虽然预应力混凝土的优点非常明显,但在工程应用中发现,这种结构也存在一定的不足之处,主要体现在以下几个方面:
1)由于加入了预应力施工工序,从而使得整个施工过程变得更加复杂,施工难点较多。
2)施工质量要求较高,施工中细微的差错,均会对施工质量造成影响。
3)施工设备专业性强,施工成本较高。
2桥梁预应力工程的工程施工难点及技术措施
通过对大量应用预应力混凝土结构的桥梁工程进行分析后发现,在预应力施工中存在一些难点问题,如果这些问题处理不当,那么便会对预应力混凝土结构的整体质量造成影响,进而影响到桥梁工程的质量。鉴于此,必须对预应力工程的施工难点予以足够的重视,并采取有效的技术措施加以解决处理,借此来提高预应力的施工质量。
2.1工程施工难点分析
大体上可将桥梁预应力工程的施工难点归纳为以下几个方面:
1)进浆堵管。如果金属波纹管在加工制作、运输、安装的过程中出现变形、开裂等情况时,则会在混凝土浇筑时引起成孔的预应力管道变形,这样一来很容易造成进浆堵管的现象。由于连续梁钢筋既多且密,从而导致预应力管道的安装比较困难,致使线形控制的难度增大。
2)张拉力控制。在预应力混凝土结构施工中,张拉力的控制是非常重要的一个环节,也是施工过程中较为突出的难点问题,若是控制的不好,则会对桥梁的整体质量造成影响。张拉操作时,需要对张拉力和预应力筋的伸长量进行同时控制,其中张拉力是重点控制对象,而预应力筋的伸长量则是对张拉力准确与否的校核。通常情况下,张拉力的计量均以1.5级油压为准,但在计量过程中却容易出现一定的偏差,同时,部分张拉操作人员由于并未接受过专业系统的培训,进一步增大了误差的出现几率。在单束张拉时,误差的出现还相对少一些,多束张拉时,由于弹性模量值选取的不准确,从而使得对伸长量的控制不到位,这样一来便会对张拉力产生较大的影响。
3)滑丝、断丝。在钢筋张拉时,经常会遇到滑丝或是断丝的情况,由此会直接导致钢筋本身的受力不均匀,严重时甚至会造成构件达不到设计要求的预应力。通过对一些预应力桥梁工程进行调查分析后发现,引起滑丝和断丝的主要原因有以下几点:钢丝束的存放条件较差;编束时处理不当,造成钢丝束交叉混乱;锚具尺寸存在偏差;支撑垫板严重倾斜等等。
2.2相应的技术措施
1)针对进浆堵管这一施工难点,可采取以下技术措施:
a.要严格控制波纹管的加工制作质量。所有的金属波纹管除了要满足现行JGT3013规范中的规定要求之外,还应当与设计要求相符,同时要确保接缝严密、不漏浆,管身的强度足够。
b.波纹管运输过程中,不得与其他材料混运,以免运输过程中出现挤压导致波纹管变形。存放波纹管时,下方应当用木板垫平,并用防雨布将波纹管覆盖起来,避免受潮锈蚀。
c.安装前,必须对波纹管进行复查,确保管子外形完好,无变形、扭曲等问题后方可安装,一经发现问题,必须及时更换,严禁使用存在质量缺陷的波纹管。
d.波纹管安装后,要做好保护措施,避免电焊火花溅到管子上烧伤管壁,不得在波纹管上踩踏或是堆放重物,以免引起波纹管变形。
2)针对张拉力控制这一施工难点,可采取以下技术措施:
a.为了避免大马拉小车的情况发生,选择张拉机具时,必须充分考虑匹配性的问题。如千斤顶的最大顶推力应当为设计张拉力的1.2倍~1.5倍之间,选用压力表时,则必须注意读数误差对张拉力的影响,通常最大读数应当为设计张拉力的1.5倍~2.0倍。
b.在对张拉力进行施工的过程中,千斤顶所施加的压力一般都是按照与之相配套的液压泵压力表读数通过换算得出的,两者之间属于线性关系,为使张拉力得到有效控制,可在施工操作正式开始前进行校验核对,施工时,顶、泵、表三者应当配套使用。同时,还应当在施工前对张拉操作人员进行详细的技术交底,两端张拉时应当匀速同步进行,当张拉至各个控制应力点时,可作适当停顿,并由现场技术人员对钢筋的伸长量进行测量,待两端张拉力同步后,再继续进行升压。
c.在对钢筋进行锚固的过程中,必须先对伸长值较大的一端进行锚固,由于此时另一端的应力会受到一定程度的影响,所以需要对张拉力进行补充,保证两端的应力平衡。
3)针对预应力工程中滑丝和断丝这一施工难点,可采取以下技术措施进行解决处理:
a.在现场施工的过程中,一方面要加强对材料的检验工作,从源头上控制好材料的质量,另一方面必须严格按照相关的操作规程进行施工操作,避免操作不当引起滑丝或是断丝的情况。
b.若是滑丝和断丝情况在顶锚之前出现,则必须立即停止张拉操作,同时使千斤顶回油,并及时查明滑丝和断丝的具体原因,再将已经断掉的钢丝束或是损伤的夹片更换成新的,然后方可继续进行张拉施工。
c.若是在顶锚之后才出现断丝或是滑丝的情况,则可采取如下方法进行处理:先按照预先设定好的张拉状态将千斤顶安装就位,然后对钢丝束进行张拉操作,钢丝束在受到拉应力而伸长的过程中,夹片会稍微被带出一定的距离,此时可以使用钢钎将夹片卡住,并使千斤顶回油,与此同时钢筋也会随之相应回缩,由于夹片被钢钎卡住,其便不会与钢丝束同步回缩,随后千斤顶进油,如此反复直至夹片完全退出为止。需要特别注意的是,在退夹片的过程中,钢丝束的张拉力不得超过其本身极限张拉应力的0.8倍,如果钢丝束已经出现断丝,则必须及时更换,重新张拉之后再进行锚固。
3结语
(一)设计不合理。由于桥梁设计不先进,盲目的追求经济效益,导致设计单位没有优化设计方案,没时间进行创新和整理,使得设计水平停滞不前;竞争机制不完善,在某些因素作用下,一些没有创新和不科学的设计方案也会通过审核,并进行施工;由于没有完善的奖惩机制,使得设计人员的创新意识和积极主动性没有充分发挥出来,从而影响了施工方案的设计,导致了严重的后果,比如,设计方案比较陈旧,无法满足现实需求,在很大程度上影响了桥梁工程的质量、造价和工期,新材料、新结构和新工艺得不到有效利用,就会造成严重的资源浪费,安全问题等许多负面影响。
(二)在桥梁施工过程过程中,施工人员比较多,具有流动性和集散性大特点,不同的施工部分和项目需要多个建设队伍进行协调配合,相应的增加了施工安全管理人员的管理难度,在很大程度上使得桥梁工程施工出现安全隐患和质量问题。同时对施工过程中管理不合理,都有可能导致施工安全事故,对施工人员和施工设备以及施工项目安全等都会产生影响,甚至导致建筑工程质量达不到标准,出现致命的质量问题和安全隐患。
(三)桥梁表面裂缝问题。在进行桥梁施工过程中,会出现或多或少的裂缝问题,在很大程度上影响着桥梁的质量和寿命。主要因为施工材料的质量达不到设计标准或者施工要求,比如水泥的性能和强度满足不了施工要求;同时在进行混凝土振捣过程中,出现振捣过猛或者不到位,就会直接导致整个桥梁结构不均匀的情况,出现局部沉陷或者蜂窝等质量问题,在温度和应力的作用下,就可能出现裂缝问题。
二、加强桥梁施工质量管理的措施
(一)要加强桥梁施工技术管理
在道路桥梁施工过程中,对施工技术要求比较高,比如墩基础和主桥箱梁等,同时要还要考虑到施工现场的地质、水文以及气候条件;因此,为了保证施工质量,提高施工技术水平,要成立相应的技术攻关小组,及时有效解决在施工过程遇到的技术难题,为桥梁施工提供必要的技术支持。还要做好工程施工技术资料的搜集整理工作,同时进行分类归档,为以后施工提供必要的借鉴和帮助。在施工过程中,要做好工程施工的重点和难点施工,比如钻孔灌注桩的施工,接柱、系梁和盖梁的施工,梁板制作和安装以及桥面铺装施工等。为了有效防止出现混凝土裂缝,要采取有效措施进行防治。首先,要严把混凝土施工材料的质量关。施工现场要严把材料的质量关,要真正从材料的来源上进行把控,要根据现场施工的条件和要求选择不同的施工材料。水泥要选择正规厂家生产的,不能出现结块现象,在保存过程中,要注意防潮防湿,有效的保证水泥质量。在选择矿物外加剂时,常规的有硅粉、粉煤灰和天然沸石粉等,但是不得含有对混凝土其他材料和钢筋产生危害。选用的粗骨料必须连续级配良好,颜色统一,较为洁净,细骨料应当选用级配良好的中砂,无论是粗骨料还是细骨料都要确定好含泥量和粒径大小,对于容易受潮的混凝土适宜选择非碱性骨料。在拌合和养护用水的选择上,必须要符合相关的质量要求,无色无味。在混凝土施工完成后,要从混凝土的几何尺寸和实际强度两个方面进行检查,二者是相辅相成的,缺一不可。在检查过程过程中主要针对混凝土表面有无明显的质量问题,比如出现蜂窝、麻面等现象,通过实际的测量,确定构件是否满足相关规定和施工要求,还要对混凝土质量的等级做一个科学的评定,做到万无一失。
(二)做好公路桥梁施工的安全管理
1、要加强施工安全管理的监督和自我监督。在进行桥梁施工过程中,要树立安全第一的原则,加强对桥梁施工的安全管理。公路桥梁正式施工过程中,受到各方面的影响,会导致桥梁工程出现质量问题或者安全隐患。为了保证桥梁工程质量,延长质量寿命,要建立安全责任小组,在施工过程中,对施工作业现场进行严格的检查,避免出现任何不必要的安全问题。同时要加强对施工人员的培训和教育,提升他们的安全施工意识。还要严把材料的质量关,保证施工用料的质量,满足设计要求和施工标准,确保桥体质量,从而根本上避免出现开裂或者裂缝等问题,影响桥梁的使用寿命。安全责任小组要在遵循效预防的前提下,保证桥梁施工现场不能出现任何意外或者事故,确保桥梁稳固、结实和美观。同时桥梁工程一般在野外或者山区进行施工作业,环境比较恶劣,因此,安全责任小组一定才有可行有效的措施,要有强烈的责任感和责任心,保证安全施工管理工作落实到位,有效的消除一切安全隐患和质量问题,保证桥梁工程施工正常进行。要重点进行施工安全的管理,控制和管理好工程安全施工,保证全体施工人员树立安全第一的思想。施工单位要加强全体施工人员的培训,减少在施工过程的违规操作,提高施工人员的技能水平和工作熟练程度,降低安全隐患。在施工过程中,要做好工程施工的人员的作息时间,缓解施工人员的疲劳程度,使他们保持良好的工作状态。
2、做好桥梁上部构造施工的安全管理。在进行桥梁上部构造施工过程中,涉及T梁架设、横隔板、防撞护栏以及桥面铺装等多个方面的施工,存在起重伤害、高处坠落、物体打击、火灾、触电、车辆伤害等危险因素,因此,在施工过程中要注意以下几个方面:要对架桥机钢丝绳、制动器、移动轨道等进行及时有效的检查,避免出现架桥机倾覆事故。同时还要加强对临空和悬空作业安全防护,要加强对施工的管理,对违章施工进行严格的处理,避免出现高处坠落事故。另外,在高处作业部位下方要设置必要的警戒线或警示标志,避免出现高空坠物事故。如果桥梁工程在气候干燥季节进行施工过程中,出现焊接作业时,就要采取表要的隔离防护和防火应急设备,避免出现火灾等事故。同时在雨天进行施工交叉作业中,对电气线缆进行检查,是否出现破损,避免出现触电事故和车辆碰伤事故。
三、结语
1.1工程简介
高岭背大桥是乐昌至广州高速公路坪石至樟市段T3合同段的一个高架桥,左右幅分离,主桥上部结构均为65m+120m+65m三跨预应力混凝土连续钢构箱梁,主桥桥墩采用单肢等截面矩形薄壁空心墩,最大墩高为93m,基础采用φ2.0m钻孔灌注桩。
1.2施工控制关键点
该桥桥址地形起伏变化较大,地势陡峭,施工场地狭小,施工组织相当困难;该桥上部结构为三向预应力混凝土结构,较为复杂,技术含量较高,施工质量要求高;另外该桥桥墩很高,施工安全风险较大。该桥施工的关键便是薄壁空心高墩以及连续钢构悬臂浇筑施工质量、安全控制。所以本文将重点介绍该桥的墩身以及挂蓝悬臂施工,其他只稍做说明。
2施工方案
2.1施工准备工作
①施工前组织技术人员认真、仔细的学习施工图纸并组织施工图会审,及时发现问题并与设计部门交流解决。
②根据该桥桥结构特点和工程量分布情况等,本着因地制宜,降低工程建设成本,加快工程建设速度的原则,合理布置施工场地。
③根据本工程建设的需要配备足够的施工人员(包括劳力、技术人员、施工管理人员、特殊操作人员)以及机械设备。
2.2施工方法
该桥主桥基础采用冲击钻成孔,墩身采用方便快捷的翻模法施工,连续钢构梁采用挂蓝法结合支架法施工,砼均采用砼输送泵泵送入模。每墩配备一台塔吊、一台施工电梯配合施工。
2.3施工顺序
设计明确上部结构合拢顺序为:先边跨合拢,再中跨合拢。因此我们就可以优先施工两个中间墩,两个边墩随后。
3墩身施工
3.1 质量控制
由于本桥桥墩为单肢薄壁空心墩,砼表面容易产生收缩裂缝,所以砼表面裂缝防治是本桥墩身施工质量控制的重点。我们在实际施工采取了如下措施对砼表面裂缝进行防治,其效果比较理想。
(1)采用同一厂家供应的同一品牌优质水泥,选用粒经控制在5~25mm花岗岩碎石,细度模量2.9~2.6.2.5mm的优质中砂,选择与水泥相容的最佳外加剂,采用优质的一级粉煤灰。
(2)采取合适的塌落度,根据混凝土的泵送高度,30m以下取12~14,30~40m之间取14~16;60m~100m取16~18,100m以上取18~20(均指入模时塌落度)。
(3)砂率一般取38~45。在满足泵送条件的情况下,砂率应是越小越好。
(4)控制水泥用量,水泥用量大,则水化热大,混凝土容易产生裂缝,表面容易产生的龟裂。因此在保证混凝土强度的前提下尽量减少水泥用量,采用超量取代法参入加粉煤灰及矿粉,每方混凝土掺量在70~80㎏左右。
(5)混凝土入模时应该注意,混凝土下落自由落差不得大于2.0m,并严格控制砼的入模板温度。严格采用薄层法浇筑,分层厚度不得大于30cm。砼振捣要均匀充分, 但不能过振。
(6)采用包裹保温保湿养护,养护过程中必须保证混凝土表面湿润。
(7)缩短节段之间混凝土的龄期差,特别是承台与底节墩身混凝土的龄期差不宜超过5天。
3.2 施工安全管理
由于本桥桥墩高度非常高,施工安全管理尤为重要。必须制定完善的施工安全管理措施,配备专职安全员,确保施工安全。本桥桥墩在施工至一定高度后,采取全封闭法施工,将墩身周围可能发生坠物的范围内用铁丝网封闭,设专人看守,严禁与施工无关人员进入;施工作业平台用安全网全封闭,防止人员坠落;在大风、雷电等恶劣天气,停止施工。
4上部结构施工
4.1边跨现浇段及0#块施工
边跨现浇段及0#块均采用“托架法”施工,现浇托架安装完成后必须经过检查合格并经行试压后方能使用。根据预压量测的数据以及施工经验等,确定其施工预拱度。由于结构受力较复杂,钢筋密集,预应力交错,混凝土方量大所以在施工过程中必须采取措施减少水化热对砼的负面影响,防止裂缝的发生。严格按照规范要求采用薄层法浇筑,每层厚度不得超过30cm,砼振捣要充分,且不得过振。砼浇筑完成后注意养生。砼浇筑时应当注意保护预应力管道的通畅。
4.2 挂蓝悬臂施工
箱梁施工挂篮采用三角挂篮结构形式。0#块施工完毕后,在0#块上拼装挂篮并锚固,并进行荷载试验。经试验合格后,方可进行悬臂梁施工。各悬臂段施工均一次浇筑完成,各节段对称浇筑,偏重不得超过设计允许值。挂篮走行必须对称、平衡进行,且挂篮前移必须是在预应力束张拉完成并完成孔道压浆完成后方可进行。悬臂浇筑段的模板必须与前一阶段梁体紧密贴合,混凝土宜从前端开始浇筑,相邻阶段的接缝应严整、密实、色泽一致、接缝平整。在箱梁施工阶段,对危及挂篮安全的锚固系统在施工中将重点检查,对桥轴中线及主梁线型进行精密测量、调整。
4.3 合拢段施工
合拢段施工是控制全桥受力状态和线形的关键工序,因些箱梁的合拢顺序、合拢温度和工艺应严格控制。根据设计要求,先合拢边跨,然后再合拢中跨。合拢段以吊篮作为承重结构进行施工,一个合拢段吊篮和施工荷载总重量应小于50t。合拢前调整两端中线及高程,并在悬臂端加配重(配重等同与合拢段自重),按设计要求实施临时锁定后,选择一天中低温(设计合拢温度为15~25℃)且温度变化幅度最小的期间,进行砼浇筑,浇筑时同步卸除配重。
4.4 预应力施工质量控制
预应力被称作桥梁的“生命线”,其重要性可想而知,桥梁预应力施工质量的好坏,直接关系到整个桥梁的成败,因此施工过程中必须严加控制。预应力管道预埋位置必须准确,所有预应力管道必须按照设计图要求采用“井”字形定位筋精确定位。在混凝土强度达到设计强度的90%且龄期满7天以后,方可张拉预应力束。预应力张拉采用张拉力与引伸量双控,以张拉力控制为主,要求实测引伸量与设计引伸量两者误差在±6%以内。
首先张拉纵向预应力,横、竖向预应力滞后3个节段进行张拉。每一截面的钢束应该按照先直束,后弯束的顺序张拉。纵向预应力钢束在箱梁横截面上应保持对称张拉,张拉时两端应保持同步。张拉步骤为:0初应力σcon(持荷2min)。钢绞线张拉完毕,张拉力和伸长量符合设计要求后,即用砂轮机将多余部分切除,不允许用氧乙炔烧割或电焊烧割。
1控制好混凝土原材料影响
混凝土施工工艺质量的一项最重要的因素就是混凝土原材料的质量。因此,一定从源头做起,选用质量好,能够到到施工标准的混凝土。要想使混凝土的质量得到长足的保证,首要的一点就是选好供应混凝土的生产厂家,要选择信誉可靠的生产厂家,并做好相关验收工作。对所有原材料如砂石和水泥等等,都要严格验收,确保质量后,才能进行施工。通常砂石的变异性较大,在使用过程中,要注意不要选用含泥量过多的砂石和碎石,否则会使集料的表层被包裹住,导致集料和水泥的可融性变差。此外,也会影响到混凝土的级配。增强水泥与集料间的粘结性非常重要,为此,一定要控制好骨料的含水量。如此才能防患于未然,使混凝土不至于因为强度较低而出现裂缝。
2控制好混凝土的配合比
为了使混凝土的强度得到有效控制,把控好混凝土的配合比是关键。如此,才能保障桥梁施工的顺利进行和工程的安全性。为把控好混凝土的配合比,工作人员可以采取实验的方式,具体做法是抽选部分样本,对其进行实验和适配,从而断定其能否达到相关要求和标准。同时,通过实验的方式,还可以充分发挥混凝土的优势,使其各项性能得到有效提高,从而使整个施工过程更顺利。这种做法无形中使施工时间和成本都得到了有效控制。要想科学合理的把控混凝土的配合比,对砂石和水泥等原材料一定要严格把关,这样才能使混凝土的抗裂性能得以增强。对于铁路桥梁,预应力空心板是最重要的部分之一,它决定着桥梁的承载力。一旦空心板的表面产生裂缝,后果不堪设想。为有效避免空心板表面裂缝,可加入减水剂,使混凝土配合比更加科学合理,从而保证桥梁的稳固性和安全性。
3控制好混凝土拌制
目前,混凝土的拌制方式主要有三种:一是水上混凝土厂;二是大型搅拌站;三是小型搅拌站。水上混凝土厂通常用于深水桥墩基础建设;而大型搅拌站通常在生产商品混凝土时被应用;至于小型搅拌站,它通常会与混凝土搅拌相结合。从混凝土拌制的角度,主要有两种搅拌方式,一种是人工搅拌,一种是机械搅拌。在铁路桥梁施工过程中,人们通常会采用机械搅拌,因其操作更方便,且完成作业量大。对于这两种搅拌方式,最重要的一点是使原料均匀的混合在一起。在搅拌时,若需要添加外剂,可在搅拌进行之前将需要添加的外剂调好。在施工过程中,把控好混凝土的流动性和坍塌度非常重要,一旦发现有质量不过关的现象或环节,一定要及时予以纠正,把控好水灰比及其它关键环节。
4选好混凝土模板
选好混凝土模板很重要,在选择过程中,以表面平整,且具有较好光洁度的钢模板为上选。此外,有加固系统的竹胶板也是非常好的选择。选好模板后,一定要注意接缝的密严密性,并加海绵条或橡胶条,这样才能保证不漏浆。拼装完模板后,要在此基础上做进一步的处理,使拼接缝在混凝土表面留下的痕迹得到有效消除。对于脱模剂,商品成品脱模剂是上选。此外,也可以自己配置,选择质量合适的工业油,按照相关程序在现场配置即可。目前,比较常用的商品成品脱模剂有两种,一种是乳化机油类脱模剂;另一种是甲基硅树酯类脱模剂。前者较为粘稠,在具体使用时,宜加入适量清水,将其调配均匀。乳化机油类脱模剂有一个显著的优势,即涂刷方便,也很容易脱模。甲基硅树酯脱模剂也有自身的优势,将其涂在模板表面,效果坚硬光滑,并且可以多次重复使用。相比乳化机油类脱模剂,甲基硅树酯类脱模剂的价格较高。说到自制脱模剂,它的过程并不复杂,首先要选用一定比例的机油和柴油。在此过程中,一定要保证机油的质量,不可选用废弃的机油。在涂刷脱模剂的过程中,一定要把控好涂刷量,一旦涂刷量过大,便有脱模的可能,造成污染和浪费;如果涂刷量太少,也会产生问题。因此,一定要把握好涂刷量。
5养护好混凝土
在完成混凝土浇筑、入模后,为保证混凝土的强度,消除或缓解表面出现裂缝的现象,一定要做好相关养护工作。常见的混凝土养护方法有以下几种:一是自然养护;二是加热养护;三是蓄热养护。自然养护的具体方式又分为两种:一种是覆盖草袋浇水养护,另一种是覆盖塑料薄膜养护。说到蓄热养护,它有一定的季节性,主要被应用于冬季施工。此外,在预制构件的过程中,这种养护方式也比较常用。在具体施工过程中,究竟应该选用哪种养护方式,才能使混凝土施工工艺质量得到有效控制呢?对于这个问题,施工者应综合施工现场的情况来决定。
6把控好钢筋工程影响
混凝土工艺质量的另一关键要素是混凝土中的钢筋工程。因此,一定要把控好钢筋工程,对钢筋加工方面的事项引起重视。在绑扎钢筋时,一定要注意将铅丝头折向内侧,这样才能保证钢筋不会露出来,使混凝土受到污染。此外,对于钢筋的规格、数量等要严格验收,确保其须符合要求和规范。在对模板进行封模之前,有两个环节需要注意:一是砂浆垫块;二是扎丝清理。在进行砂浆垫块时,一定要使间距合乎规范,使铁丝头全部向内折。在绑扎的同时一定要做好清理工作,使垫块对混凝土起到更好地保护效果。最后一点,还要采取相应措施,对钢筋进行加固处理,防止其产生位移。
二结束语
关键词:预应力;张拉;质量
在我国,预应力技术应用于工程建设的时间仅有半个世纪,但是,随着我国公路桥梁建设事业的迅速发展,随着预应力设计、计算理论的不断完善和施工工艺的逐步成熟,今天,预应力技术已广泛应用于公路桥梁的各种结构中。笔者根据多年从事公路桥梁施工的实践,就预应力梁(板)的施工过程中存在的一些问题进行分析和采取相应的预防措施。
1、常见问题产生的主要原因和预防措施
(1)预应力钢筋或金属螺旋管生锈。主要是材料堆放不符合要求造成的。考虑到运输成本等原因,预应力钢筋和金属螺旋管一次进场的数量都较多,如果工程进度滞后,它们在现场堆放的时间就会很长,一旦受潮,很容易生锈,从而影响工程质量。预应力钢筋应放置在离开地面清洁、干燥的环境中,并应覆盖防水帆布。而金属螺旋管应搭棚堆放,并离开地面至少40cm。
(2)张拉前梁(板)底板跨中附近出现横、竖向裂缝。主要是由制梁台座在灌注混凝土时或之后出现了不均匀沉降引起的。有些施工单位不重视制梁台座的地基处理,或在灌注混凝土前没对制梁台座进行预压,很容易出现不可挽救的质量问题。重庆高速公路某大桥为14*30米T型梁桥,因制梁台座在T梁灌注前未进行预压,结果前期灌注的4片T梁在拆模后全部在梁底跨中附近出现裂缝,直接导致这4片T梁全部报废,造成了较大的经济损失。后经测量,此4个制梁台座最大沉降达8cm。所以,如果梁(板)是在预制场预制,制梁台座地基应用砂包做预压处理;如果是在钢管支架上预制或现浇,应清除支架地基的浮土,大致整平、夯实,并做好排水工作,钢管架立柱下应放置枕木或条石。最后,钢管架还要做预压处理。
(3)张拉后空心板端部截面的顶、底板出现竖向微裂缝。主要是由于空心板端部横向配筋较弱引起的。江西泰赣高速公路一座大桥为7×16M后张预应力空心板梁,此桥上部用跨上预制横移的方法施工,空心板在张拉后发现端部截面的顶、底板在中间附近出现竖向微裂缝,长度达20cm、宽达1mm。经检查混凝土强度及钢筋强度均达标,预应力张拉力控制良好,施工顺序恰当,而且此种情况在其他工程项目也较为常见。后来加强了空心板端部1m范围内的横向钢筋后,此种情况消失。
(4)张拉时工作夹片与钢绞线互相刮损。主要原因是工作夹片与限位板型号不配套。当千斤顶拉出钢绞线时,工作夹片跟着后退,退到后面的限位板后夹片找开,钢绞线被顺利拉出,当限位板的限位值相对夹片偏小时,工作夹片张开的量不够,工作夹片于是与钢绞线互相刮损,这种情况会磨损工作夹片的刻丝,导致钢绞线滑丝,出现质量事故。
(5)张拉时锚下混凝土因局部受压被压裂。这种现象在各个项目中都比较常见,主要原因是锚下混凝土不密实或锚下混凝土配筋不足。预应力梁(板)的腹板一般比较薄,而锚固区的钢筋又很密,如果混凝土中碎石粒径偏大或者振捣不好,很容易出现混凝土不密实的情况。所以,除了要控制好碎石级配外,还要严格控制碎石的最大粒径。同时,在振捣锚固区的混凝土时,可以换成小一型号的振捣棒振捣或加长底(侧)模振捣器的震动时间。另外,设计人员在锚下一般只设计了螺旋形配筋或钢筋的其中一种,根据施工实际情况应同时采用两种钢筋,能圈套的提高锚下混凝土的局部承压能力。
(6)张拉时预应力筋出现断。这种现象原因很多,第一,预应力强度指标等不符合要求;其次,施工时实际张拉力超出设计张拉力许多;另外,预应力管道渗入了水泥浆。预应力筋出现断丝情况,应首先对预应力盘进行检验,看预应力筋是否质量合格。如果预应力筋质量合格,则应校验千斤顶和油表,检查实际张拉力是否超出设计张拉力。有些施工队伍习惯或根据实际情况要在灌注混凝土前将预应力筋穿进预应力金属管,而金属管在灌注主梁混凝土时有可能会渗进水泥浆,凝固的水泥浆会对张拉预应力筋生产影响。当千斤顶一次张拉多根预应力钢筋时,预应力钢筋会出现受力不均匀的情况,从而导致断丝的发生。在条件允许的情况下,应先在预应力管道内穿入橡胶棒后再灌注混凝土。预应力管道的接头一定要用胶布缠密实,而且在浇注混凝土时,振捣棒注意不要直接接触预应力管道,以免把它戳穿。为防万一,在梁(板)混凝土灌注完毕,终凝之前,将预应力筋或橡胶棒前后拉动,防止渗进去的水泥浆凝固成块。
(7)张拉实际伸长值超出理论计算范围。如果发现预应力钢筋实际伸长值超出理论计算值6%以上,应首先重新校验张拉千斤顶和压力表。如果张拉千斤顶和压力表都正常,那么出现这种情况可能是以下几个原因:理论计算时预应力钢筋弹性模量ES取值不准,导致理论计算伸长值偏小或偏大(一般是偏小),所以如果实验条件许可,ES值都应该通过试验取得;计算预应力钢筋理论伸长时预应力筋的长度L没有加上锚垫板至工具夹片的前端的距离,导致理论伸长值偏小;计算预应力钢筋理论伸长值时,计算张拉最大控制应力采用设计值,但实测伸长值时却是在预应力筋在超张拉应力(1.03QK或1.05QK)的情况下量测,这就导致理论伸长值相对实测值偏小。
(8)灌浆时孔道堵塞。其原因主要有:一是在浇注混凝土时,水泥浆渗进管道,凝固后堵塞孔道;二是灌注水泥浆水灰比不当,水泥用量过多;三是灌注水泥浆搅拌后放置时间过长;四是灌浆时中途出现停顿。
(9)灌浆后梁(板)底板预应力管道位置出现裂缝。有混凝土保护层过薄或灌浆时压力过大的原因,还有另外一个原因就是水泥浆中膨胀剂用量过大,水泥浆凝固后膨胀将混凝土干用胀裂。所以预应力管道应严格按照设计图中预应力筋的曲线坐标用定位筋牢牢固定;空心板梁的芯模应使用可靠有效的措施固定,防止芯模上浮或下沉;压灌水泥浆中膨胀剂的用量一定要通过试验确定,具体试验方法可以参考《桥涵施工技术规范》。
2、处治方法
在实际施工过程中,应尽量避免出现质量问题,但问题真的出现时,只要不影响外观和使用安全,可采取一些措施来纠正或弥补这些缺陷。
(1)预应力钢筋允许有轻微的浮锈,但如果有肉眼可见的麻坑,预应力钢筋应作废。金属螺旋管生锈,如果除锈后其有效厚度小于规范规定的最小厚度,金属管应作废。
(2)张拉前底板跨中附近出现横、竖向裂缝,如果缝宽超过0.2㎜,应报废重新制作。
(3)张拉后空心板端部截面的顶、底板出现的竖向微裂缝一般不影响结构的正常使用,因为端部截面还要进行封端,所以只要裂缝宽度不超过0.4㎜,对裂缝进行修补后即可继续使用。
(4)张拉过程中如果发现锚座下混凝土开裂,应立即停止张拉,并放松已经张拉的预应力钢筋,凿除锚下混凝土;如果是配筋不够的原因,还要增加配筋。然后,用高强混凝土、环氧树脂或两者的混合物(强度不低于梁体混凝土的设计强度等级)修补,待混凝土达到设计强度后,即可张拉灌浆。
(5)每块板中不允许有一根钢绞线断裂,每根钢绞线束中断丝不得超过两丝,张拉时如果预应力钢筋断丝数量超过以上规定时,原则上要更换,当不能更换时,可采取其他补救措施,如提高其他束的应力值等。
(6)灌浆时应尽量避免孔道堵塞,如果发生堵塞应从另一端灌水,观测梁体两侧的色泽与水印,判定堵塞部位,然后在梁体一侧钻孔清除堵塞处钢纹线上的混凝土或水泥浆,并认真填补钻孔(可用高强混凝土地、环氧树脂或两者的混合物填补),最后再进行孔道的正常压浆。
(7)灌浆后梁(板)底预应力钢筋管道附近出现裂缝,如果裂缝宽度不超过0.2㎜,对裂缝进行修补后梁(板)可以继续使用。
1预应力施工技术在市政桥梁建设中的应用
1.1合理选择钢绞线在进行桥梁建设施工之前,首要任务就是对建筑施工工程等一系列相关信息进行全面、充分、详细的了解,譬如:项目资金、结构、柱网尺寸、面积等内容。第二步就是对桥梁工程信息进行整体的分析,并根据工程设计中所规划的预应力方案选择钢绞线,具体来说钢绞线必须满足美观、方便、经济、实用,同时能够突出桥梁特点等一系列要求。就现阶段桥梁施工中预应力施工技术的应用情况来看,由于低松弛钢绞线在实用、经济等方面具有突出的优势,因而在实际施工中被广泛运用。另一方面,在进行钢绞线的选择过程中,还需要充分考虑到桥梁建筑工程的几何参数、松弛率、伸长率等各方面性能,以及规格、延伸率、尺寸等一系列标准情况。
1.2合理选择预应力锚具预应力锚具的选择,也是在应用预应力技术进行桥梁建设施工中所需要慎重考虑的因素。在进行预应力锚具的选择时,需要充分考虑摩阻锚具以及机械锚具。由于这两种锚具具有不同的使用方法,且相比较而言摩阻锚具的操作过程更加简便、使用效率更高。然而摩阻锚具也存在一定的缺陷,既是在链接方面较为繁琐,并且损失较大等等。因此,无论选择哪种预应力锚具进行施工,都应该根据工程的实际情况有针对性的选择。
1.3准确分析预应力效应在应用预应力施工技术过程中,无论工程规模大小,都应在准确掌握和详细分析其预应力效应的前提条件下,进行工程施工。譬如:可以首先对预应力不同方面的信息和数据进行假设布局,根据假设布局的大致框架设定出分布图,再对该预应力进行综合分析,需要注意的是,在进行假设分析的过程中要充分考虑到可能会出现的问题,并针对不同问题设定一系列解决预案,同时还需要对该解决预案进行实际可行性的综合分析,这样一来就能够有效避免损失。
1.4路桥钢筋混凝土结构的施工现阶段大部分建筑施工中都不可避免会出现混凝土的裂缝问题,该问题在路桥施工中尤为突出。然而,凭借预应力施工技术的各项优势,能够有效避免路桥钢筋混凝土施工过程中的裂缝问题,通过研究多数路桥施工案例发现,预应力技术的应用对于混凝土的裂缝问题有着较为显著的效果。需要说明的是,在实施预应力施工技术之前,要事先对受拉区域进行一定的预设施压,并且对其中的预应力进行估计,最后在应用到实际的施工中去。
2案例分析
针对预应力施工技术在市政桥梁工程中的应用情况,本文以某市桥梁施工建筑为例,该建筑的总体面积是16100m2,其中柱网尺寸是8×27m,选用现浇混凝土为工程结构,当中的混凝土强度为C45。选用高强度低松弛的钢绞线为预应力筋,采用连续曲线梁布置,设计的强度标准值分别为:d=15.24mm,As=140mm2,fpu=1860N/mm2。选取混凝土灌浆机、YBDC240千斤顶、OVM型锚具、高压油泵、金属波纹管。第一,浇捣预应力大梁混凝土,采用石子粒径在0.5cm~3cm范围内的砂子为主要混凝土材料,选择430Kg/m3的水泥用量,同时在水泥中掺入适量泵送剂和12%的U型膨胀剂,另外选用泵送混凝土施工。需要注意的是,在施工过程中要把握好下料时的厚度问题,进行到混凝土振捣环节时需要严格控制相关实施步骤及技巧,振捣棒不可接触到波纹管,全程要保证振捣密实,不能形成空鼓现象。最后在进行浇灌环节时,需要设立专项值班,并对已经完成混凝土浇灌工序的钢绞线,进行一定规律的来回抽动直到大梁混凝土凝固成形。第二,针对预应力钢绞线的锚固及张拉工作。YL-2、YL-1实行梁两端的张拉,YL-3实行梁一端固定一端张拉,固定的一端即为钢绞线在进行挤压之后的锚垫板。
3结束语
综上所述,由于经济发展促进了城市化建设,形成了大量修建市政桥梁的局面,且随着人们生活水平越来越优越对市政桥梁建设质量的要求也逐渐提高,在此背景下,预应力施工技术的重要组成部分后张法预应力技术,凭借自身的各项优势得到了广泛的应用。然而,应用后张法预应力技术需要克服一系列技术难题,在实际桥梁施工过程中,必须充分结合该地区实际情况,遵照相关技术规范和施工流程,设置科学、合理、严谨的施工方案,要严格规范到每一处细节全面控制桥梁施工质量,从而有效保障整体工程质量,推进我国城市化建设进程。
作者:高朋单位:中铁十五局集团有限公司
在桥梁工程正式开工前,要遵循图纸的设计,选好地点和其布局的格式,在实践中不断深入,根据建筑工程的设计要求、施工现场的环境、施工设备和经验等考虑各方面的因素,综合以上因素来确立桥梁建设工程的具体施工措施,认真做好检查工作,排除危险因素,确保一切准备工作的完成,这样才能使桥梁工程的施工更加顺利的开展,建设出高质量的安全通道。
2桥梁工程施工的主要技术
2.1施工的基础技术
测量放样是桥梁工程施工的一项基础的施工技术,也是最为关键的一项技术,桥梁工程出现质量问题很有可能就是因为测量放样技术出现误差,所以在整个施工过程中,应该十分注意测量放样技术使用是否正确。首先在使用测量放样技术施工前应对整个施工的现场进行平面整合,以方便现场进行测量和放样,然后按照合格的测量水准点和导线点放样,同时在放样时,使用先进的、精密度高的仪器,在放样技术施工过程中最重要的就是调整其精确度,严格检查其所选精确度是否符合工程要求,这样才会使放样结果更加准确,达到所要求的目标后才能更好地投入到下一阶段的施工当中,方便下一阶段施工的进行。
2.2施工的基坑开挖技术
由于天气原因,在建筑工程上施工的过程中会因为多雨季节的影响而不利于工程施工的顺利开展。多雨季节河流湖泊水势会上涨,不利于桥梁基坑的开挖,因此就要选择合适的季节来开展挖坑的施工工作,减少天气因素的影响。在开挖之前,应对施工地点的地理地势进行研究调查,提前设计好开挖计划,根据基坑开挖技术所需的施工材料和设备以及劳动力做好充分的安排,在开挖过程中,应根据工程的进度有效地分配和控制施工的时间,有效的利用设备与人工配合,做好排水工作,做好实时检查的工作,排除施工中存在的危险问题,防止意外事故的发生,注重人身安全。
2.3施工中的浇灌技术
浇灌技术也是桥梁工程施工中值得注意的问题,在挖好基坑之后,就应来进行浇灌,它是支撑桥梁的主要工具,支撑着整个桥面,承载着全部的重量,因此,浇灌技术也是工程施工的主要目标。首先在确保桥梁工程浇灌技术所需的钢筋、水泥、碎石等材料准备好后,应当严格按照计划进行浇灌工作,在施工过程中,避免出现麻面和蜂窝的状况,按照测量放样的精度严格进行。浇灌技术的好坏直接决定了桥梁的质量,因此在浇灌技术方面是一种高技术要求的,这对施工者来说就应该认真做好各方面的准备工作,严格检查施工中的缺漏,做好施工工作。
3桥梁工程的施工管理
桥梁工程的施工管理是一项科学而又严谨的工作,随着我国经济建设的飞速发展,科学技术也有了飞速的提高和创新,并且非常迅速的投入到了桥梁工程的各项生产活动中。因此,认真做好对桥梁技术的全方面研究,将有利于在桥梁工程方面的重大突破,为人类带来更美观、更安全、更方便的交通枢纽,所以,认真学习桥梁工程方面的前沿学科,进行施工技术的全方位研究对管理好桥梁工程是有非常大的作用。另外,应该全面贯彻落实各项管理(上接第271页)制度且严格遵守,同时需要注意的是对规范及技术标准的学习,两点相辅相成。桥梁的施工建设主要是靠规范和技术标准来约束的,想要加强桥梁的施工质量就应该首先遵循各项管理制度及对规范、技术标准的学习,这样才能建造出高质量、高标准、高安全性的桥梁,桥梁施工的各项管理制度和技术标准是工程施工的主要保障。
4总结
1.1管理因素
该工程并没有建立起一个完善的管理制度。管理制度的不完善性,使得管理人员在管理具体工作的时候,因不受管理制度的约束,使得管理工作变得一片混乱。如此一来,也就大大降低了管理人员对该工程进行施工管理的效果。总而言之,工程管理在整个公路桥梁施工的过程当中,是非常重要的。因此,施工单位在开展施工作业之前,就应当先为本工程制定出一个完善的施工管理制度。
1.2施工因素
能够对该公路桥梁工程造成施工质量问题的施工因素比较多,比如:
(1)施工材料。经检查表明:该公路桥梁工程所使用的混凝土并不达标,其规格也与国家要求的相差了一大截。
(2)安全措施。在进行安全作业时,一施工人员发现:安全钢架出现了松动。
(3)机械设备。机械设备在整个工程施工的过程当中,占据着一个主导地位。然而,该公路桥梁工程的施工人员在对施工所用的机械设备进行检查时,却发现有些机械设备的规格根本就达不到本工程的施工要求。总的来说,施工因素不仅可以引发施工安全事故,还会在很大程度上降低该公路桥梁工程的施工质量。因此,该公路桥梁工程的施工人员就必须要采取相应的措施,对施工质量进行严格监督和控制。
2.探析该公路桥梁工程施工的质量监督及控制
在对以上几种能够造成施工质量问题的因素进行全面分析之后,该公路桥梁工程的几位负责人就针对施工中的质量监督及质量控制工作,提出了以下几点要求:
2.1加强施工材料及机械设备质量的检查力度
(1)在对施工材料及设备进行采买的时候,要严格依照国家的相关要求,对施工材料和设备进行检查,比如:查看施工材料是否存在质量问题、查看施工设备的规格是否符合国家对其的要求以及检查施工材料和设备是否具有出厂证明等,以确保施工材料和设备的安全性和可用性。
(2)施工材料及设备在入库前,要对它们进行第二次质量检验,且还要依据检验的最终结果,编写相应的检验报告。
(3)施工材料入库时,要填写准确的入库信息,比如:材料名称、规格、数量、用途以及入库时间等,确保施工材料信息的准确性。
(4)施工设备的安装要实行全程监控,以确保安装质量。
2.2加强施工过程中质量监督与控制工作的力度
(1)以“内实外美”为施工理念,并结合该公路桥梁工程的施工要求与施工方针,在注重技术指标的同时,也注重公路桥梁工程外部的美观度,使其达到“高质量、高美观度”的要求。
(2)落实工程施工质量监督与控制责任制,增设质量监督负责人、质量控制负责人以及工程全程监控负责人等。与此同时,也要让各负责人之间形成“协调合作,彼此监督”的工作流程。
(3)对施工的各个环节进行质量控制,严禁出现材料滥用或者是浪费的现象。一经发现,就对施工人员及其负责人进行严厉惩处。
(4)在对施工材料加以利用之前,要先对材料进行检验,材料检验合格之后,才能让其投入使用。材料检验时,还应当要做好相关检验数据的记录,以便于后期的施工质量评估及控制工作。
(5)定期对施工人员进行一次工作考核,倘若某一施工人员未能通过本次考核,那么就对其进行相关知识与技能的培训。待培训结束之后,再对其进行一次考核,若本次考核通过,就让其继续跟进施工作业,若未通过本次考核,则直接将其调离现处的工作职位。
2.3健全公路桥梁工程的施工体系
(1)工程施工的前一阶段,要针对该公路桥梁工程的实际情况,构建一个集现场勘测、场地测量、材料选购以及图纸设计等工作为一体的工程施工体系,并让整个公路桥梁工程能够在该体系的带领之下,实现施工质量与施工技术双重达标的这一施工过程。
(2)以国家相关规定为主要依据,为本工程的施工质量作出相应的评判标准,并附上工程施工质量的检测报告单。
2.4严格控制混凝土的调配比例
混凝土是由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称,对调配比例是有一定要求的。因此,施工人员在进行混凝土配比时,必须要严格依照本工程对和易性、强度以及耐久性的要求,对混凝土的原料进行合理选择,并确定其混合比例,以达到经济适用的目的。
3.结束语
关键词:公路桥梁;加固;施工技术
前言
随着我国交通量日益增加,单车重量也不断增大。为了适应道路运输载重量不断发展的要求,人们发现桥梁的混凝土开裂、剥落、衰变及钢筋的锈蚀(管道灌浆不饱满普遍存在)对桥梁的损害问题非常严重,需要大量的资金来维护或改建,现实使人们开始重视混凝土桥梁的耐久性。提高混凝土桥梁耐久性的技术途径有两个,一是采用高性能混凝土,以提高混凝土的抗渗性、匀质性、抗冻性,从而提高混凝土抵抗碳化和冷冻侵袭的能力;另外一种是提高既有桥梁耐久性的有效途径即对缺陷桥梁进行加固改造,延长其使用寿命。
一、工程概况
某桥为一斜腿刚架钢筋混凝土桥,1973年建成,通车至今已30多年。全桥在横桥向由六个刚架片组成,刚架片之间通过桥面连续以及横隔板连接,每个刚架片在拱脚和跨中铰接,形成三铰斜腿刚架桥。边跨梁一端直接搁置在桥台上,另一端搁置在中跨主梁端部的牛腿上。主桥计算跨径21.65M。全桥长26M,桥面净宽7M。设计荷载汽一26,拖一100。由于种种原因,桥梁结构出现了一些病害,主要有斜腿主筋、箍筋出现锈蚀,铁锈膨胀引起混凝土保护层剥落等。
二、桥粱加固的基本方法与原则
1、加固原则
加固设计以原桥为基础,在不改变原桥结构型式的前提下,对原桥主要受力构件进行加固,加固设计必须考虑以下几个重点:
1、下部结构具有足够的潜力。
2、加固后必须要达到能通过重吨的单车的要求。
3、因为下部是航道,所以在跨中腹板和斜腿加固过程中,应尽量保持原有净空,不得使下部空间削减过多。
4、对各开裂构件的表面进行修补,保证构件表面光滑而连续。
5、在补强的同时,应注意加固物本身自重对原桥的影响。
6、加固后保持桥梁的整体美观。
2、加固方法
根据目前该桥的交通情况,通过加固,将原桥设计荷载提高为能通过单车重车吨加固设计、加固施工完成后,还要对该桥进行静力荷载试验,以检测桥梁加固工程是否合格,确保其安全性。加固盖梁和桥墩,待桥墩压浆完毕,桥梁整体稳定后再进行封闭盖粱与桥墩裂缝,盖梁底部出现裂缝的部位作环氧硅,增加盖梁截面积,盖梁侧面粘贴钢板桥墩外侧先纵向粘贴碳纤维片,再环向粘贴碳纤维片将裂缝部位封住。
桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有桥梁的承载能力,以延长使用年限,适应现代交通运输的要求。其改造的主要技术途径有加强薄弱构件、增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固墩台及基础等。
三、加固理论计算
为了从整体上把握桥身在加固前各个部分在外部荷载作用下所产生的应力分布特征,找到最不利截面,为加固方案提供详细的理论依据,特利用大型有限元计算软件ANSYS对该桥梁结构进行了数值模拟分析。
1、计算模型采用数据
主跨、边跨型梁截面基本尺:T梁全高;H=800MM,上翼缘宽:B1=1250MM,翼缘高度:T=220MM;T梁下宽:B=250MM。
斜腿支点附近矩形截面基本尺寸:截面高度:H=500MM,截面宽度:B=250MM,材料特性:C30混凝土强性模量:E=3.0*10MPA;混凝土泊松比:V=0.1667。钢材泊松比:V=0.3。
2、有限元模型建立
全桥横向共由六榻梁组成,各棍梁的形态结构均一致,因此,先对单榻梁以及斜腿建立有限元计算模型。考虑到主梁结构复杂,斜腿截面沿纵桥向变化,为了能更真实的反映结构的空间特性,采用8节点的solid45空间实体单元进行模拟共划分节点6868个单元,4202个离散;如图1所示:
3、支承条件
由于加固将改变整个桥梁的支承条件,即将中跨跨中的铰接改回原设计方案中的固接,同时,将斜腿趾部的铰接改为固接,这会导致整个刚架片的应力重分布,而后的加固正是针对应力重分布后的结构进行处理的,因此,在有限元模拟加固前的结构应力分布时,各截面尺寸虽然按照加固前计算,但支承条件,在中跨跨中和斜腿趾部按照固接计算,而其他部位按铰接算。
四、加固措施
1、封缝处理
先用钢丝刷清除裂缝表面的灰尘、浮碴及松散物,确定需要封闭的范围,用气压0.2MPA的压缩空气清除缝内浮尘,用工业丙酮将裂缝刷洗干净。沿清理好的缝涂一层环氧树脂胶留出埋设灌浆底座的位置,待胶干后用树脂胶埋设灌浆底座。灌浆材料选用一灌浆材料,在干燥或潮湿环境下固化具有收缩性小、强度高、韧性好、可灌性好等特点,浆液配比均有说明。
施工顺序先将配制好的浆液吸人软管,装好注浆器,逐孔灌浆,如单孔不足可取下灌浆器补充后再继续灌注,灌后及时堵死灌浆孔。灌浆完毕待树脂初凝后凿除灌桨底座,并用环氧树脂胶封缝.
2、盖梁加固
盖梁侧面粘贴的钢板应预先设计尺寸裁出备用,在盖梁侧面放出粘钢位置大样用切割机沿边线切割砼深1CM,然后用钢钎凿毛,剔出带槽,在剔好的槽内按设计锚固间距钻孔,空乓机吹净孔内粉尘后用配好的环氧树脂在孔内植人螺栓。根据盖梁预埋螺栓情况确定钢带钻孔位置,用角磨机对钥板猫合面除锈并打出横纹猫结前用丙酮对钢板猫结面及硷表面进行擦拭,以去除灰尘及油渍。硅表面用毛刷涂一道环氧胶液,钢板翁结面涂抹配好的环氧砂浆,砂浆涂抹宜中厚外薄,均匀一致,然后对准孔位粘合到硅表面。钢板粘好后立即紧固螺母,交替间隔紧固,同时不断轻敲钢板使砂浆扩散,排出气泡,使钥板平整,浆体饱满密实。粘完钢板30H后,用小锤轻敲钢板表面,判断密实程度如钢板猫结面小于此应剥下重粘。钢板猫结合格后应及时刷防锈漆。钢板的环氧砂浆固化后,支立模板在盖梁底部浇筑环氧砂浆。
环氧硷应浇筑密实,与原硅结为一体。
3、桥墩加固处理
设计要求桥墩侧面裂缝封缝后先在侧面纵向粘贴两层碳纤维片,再环向粘贴两层碳纤维片。碳纤维片与其他加固方法相比具有高强、耐腐蚀、不增加构件自重、便于施工等特点。加固前对加固桥面进行交通控制,尽可能对加固构件卸荷对加固底面的硅表层出现的剥落、空鼓、腐蚀等部位应先凿除,用角磨机、砂纸等除去硷表面的浮浆、油污,构件表面打磨平整,转角处打成圆弧状。硅表面清理干净并保持干燥。将底层树脂均匀刷于硷表面,待固化后以指触干燥为准,再将构件表面凹陷部位用找平胶填平。浸润胶调好后均匀涂于待粘贴部位,将裁好的碳纤维片粘于构件上用滚筒反复滚压去除气泡,将浸润胶充分浸透碳纤维片,待碳纤维片表面指触干燥后可进行下一层的粘贴。在最后一层碳纤维片表面均匀涂抹浸润胶。碳纤维片端部用横向碳纤维片固定。碳纤维片与硷的粘结质量可用手压碳纤维片表面的方法检查,总有效面积不应小于95%,当空鼓面积小于10000MM2时,可用针管注胶的方法进行修补,当空鼓面积大于10000MM2时应将空鼓部位的碳纤维片切除重新搭接等量的碳纤维片,搭接长度不应小于100MM。加固后的碳纤维片表面应涂一层水泥漆进行保护。
五、结束语
总之,公路桥梁加固技术是二十一世纪公路桥梁施工领域发展速度最快、用途最广的一门科学技术。然而加固施工工艺相对较复杂,要求桥梁加固工程取长补短,不仅延长了原桥的使用寿命,同时还增强了原桥的承载能力。因此,加速我国旧桥加固或改造技术的研究,不仅能更好地、及时地为现代交通运输服务,而且能为国家带来巨大的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]张建仁王磊,既有钢筋混凝土桥梁构件承载力估算方法[J]中国公路学报,2006年2期
当前我国市政桥梁施工中所用机械设备的种类有所增加,其发挥的作用也越来越重要,具体来看,最常用的主要有以下几种:砼泵车(或砼地泵)、预应力张拉设备、吊车、钢筋切断机和弯曲机、电焊机、钻机、碗口支架、发电机、试验仪器等。
2市政桥梁施工中机械设备管理的问题
2.1宏观管理存在问题
随着当前我国社会的不断发展,市政桥梁工程项目越来越多,这种数量上的增加就对于市政桥梁工程的施工效率提出了更高的要求,为了提高市政桥梁工程的施工效率,当前在市政桥梁工程项目中机械设备的参与度越来越高了,随着这些机械设备的参与,市政桥梁的效率确实得到了提高,但是与此同时在宏观管理上却出现了问题,这一问题主要表现在三个方面:(1)首先是在具体的机械设备使用过程中,没有进行精心的设计和规划,不知道具体需要的机械设备种类和数量多少,一味的求多求好,进而就很可能导致整个市政桥梁工程项目施工现场出现机械设备使用的混乱;(2)另外一点,在具体的机械设备使用过程中,仅仅关注于机械设备的使用过程,而忽视了机械设备的维护和检修,进而可能导致在机械设备的使用过程中出现损坏,导致机械设备无法正常使用,甚至可能会造成一定安全事故的发生;(3)对于多个同时进行的市政桥梁工程施工项目来说,它们之间对于机械设备的使用肯定存在交集,因此如果能够进行协调配合的话肯定能够在较大程度上提高工程的成本控制,而当前不同的市政桥梁工程项目之间却很少存在交流,各自为政现象较为明显,造成了资源的较大浪费。
2.2机械设备利用效率较低
对于市政桥梁工程中机械设备的具体应用状况来看,还存在较为明显的使用效率较低的现象,这种使用效率较低的现象主要表现在两个方面:(1)一方面是在具体的机械设备施工应用中,应用方法和操作技术存在问题,进而无法真正的发挥机械设备的最大优势和最高工作效率,进而影响了机械设备的使用效率;(2)另外一方面则是对于机械设备的应用存在较长的空歇期,即一个市政桥梁工程项目实施完成后机械设备得不到充分的配置利用,进而闲置时间比较长,不利于机械设备的应用效率的提高,当然这也和机械设备的宏观管理不当存在一定的关系。
3市政桥梁工程施工中机械设备管理的策略
3.1完善机械设备管理制度和机构
在市政桥梁工程项目实施过程中,对于机械设备的管理其实也是属于整个施工管理的一部分,因此,作为管理的内容就必须具备完善的管理制度和管理机构,只有如此才能够保障机械设备管理的有效性,在管理制度和管理机构的完善中,需要我们注意内容有以下几点:(1)首先是对于人员的配备一定要恰当合理,尤其是要结合桥梁工程施工中机械设备的数量合理的配置管理人员,避免出现人员缺少不到位的现象;(2)依据相关的法律法规和工程项目章程的规定,在整个的管理制度中制定完善的机械设备管理制度,为机械设备的管理工作提供科学有效的依据;(3)因为机械设备的管理所涉及到的工程项目内容是比较多的,所以在管理制度和管理机构的完善中还应该加强和相关机构的协调,比如说对于机械设备的安全使用管理就需要和相关的安全管理部门进行沟通,提高管理的水平。
3.2加强档案管理
在市政桥梁施工中进行机械设备的管理,我们还必须做好相关的文字说明,即对于管理加强相关的书面档案管理,这样不仅有利于提高机械设备管理的有效性,还能够方便后期进行机械设备应用的查询,具体说来,对于档案的管理尤其是需要我们注意加强对于机械设备维修档案的管理和完善,针对需要维修或者说是已经维修完毕的机械设备做好相应的记录,避免出现应用的混乱,保障每台机械设备都能够正常使用。
3.3加强机械设备管理人员培训
在市政桥梁机械设备的管理过程中,管理人员是最为关键的一个核心部分,要想做好机械设备的管理工作首先就应该加强机械设备管理人员的培训,切实提高机械设备管理人员的素质,具体说来,对于机械设备管理人员应该加强的培训包括以下两个方面:(1)一般在实际的市政桥梁工程施工过程中对于机械设备的管理都是和其使用人员统一进行的,即机械设备的使用人员也肩负着该机械设备的管理工作,所以,首先需要加强培训的一点就是关于机械设备的相关知识和技术操作能力,保障机械设备使用的准确性,避免因为机械设备的使用不当出现机械设备故障;(2)另外,还应该加强对于市政桥梁机械设备管理的安全培训,近期,机械设备使用安全事故时有发生,更是提醒我们要加强对于机械设备的使用安全的关注,尽可能的提高管理人员的安全意识,避免安全事故的发生。
3.4加强维修保养
对于机械设备的管理来说,检修和保养是必不可少的部分,这也是当前市政桥梁工程中机械设备管理所欠缺的一点,针对这一问题,我们在日常的机械设备管理中必须加强检修的频率,尤其是针对一些可能存在老化可能的机械设备进行及时的检修和更换,做好机械设备事故的提前预防,尽可能的避免机械设备在使用过程中出现事故,保障机械设备的正常运转;此外,加强对于机械设备的检修和保养还能够在较大程度上提高机械设备的使用寿命,进而也就相当于提高了机械设备的应用效率。
3.5加强调度,提高利用率
因为在市政工程施工项目中所使用的机械设备是比较多的,也是比较杂的,所以其统筹调度就显得极为重要,尤其是针对当前市政工程中存在的较多机械设备闲置现象,增加统筹调度的合理性,提高机械设备的综合使用率,避免机械设备长期闲置现象的出现显得更为重要,基于这一点,我们应该在今后的市政工作中,加强机械设备的统一协调管理,加强工程施工前的规划。
4结束语
市政桥梁是连接各条道路的枢纽,在交通工程日益发达的现代社会,桥梁所发挥的功能不言而喻。在桥梁工程中,下部结构是整个工程施工的关键,直接影响到整个工程的质量。下部结构主要包括基础、桥墩和桥台等部分,它们共同组合成一个整体来承受桥面的荷载。其中桥台部分主要是分布在桥墩上,起到连接作用的结构物。桥墩是下部结构的重点,也是整个工程中承受荷载力最大的部分,主要起到支撑的作用,不仅要承受桥面带来的压力荷载,还需要风力、流水等自然因素带来的荷载,在有意外状况发生时,还面临被撞击的危险。基础部位主要是承受上部所有的荷载,在桥梁上行驶的车辆超重的情况下,长期的超负荷运行会加大基础的负荷,将这些受力传递到地基,会影响基础部分的稳定性和安全性。从整体来讲,桥梁工程的下部结构非常重要,所以要高度重视施工技术。
2市政桥梁下部结构施工技术要点
2.1承台(系梁)施工
(1)开挖基坑并清理桩头。
根据设计图设计的数据借助水准仪来测量原来地面的标高,并使用全站仪来测出系梁和承台的具置,计算出要开挖的深度,主要是用挖掘机挖土,再以人工修整为辅。待基坑挖至设计的标高,用汽镐、电镐或人工将灌注桩混凝土开凿到设计承台底部的标高后,清理掉桩头钢筋周围的杂物,并调直和接长。
(2)制作及安装钢筋。
钢筋是在专门的加工地点根据设计和规范标准加工而成,然后输送到施工现场。开凿出桩头后,待桩头钢筋成型再将钢筋绑扎起来,清理干净垫层,并将其弹出控制线。根据设计图纸的要求将钢筋排好并标记,确保成型的钢筋绑扎得漂亮、整齐。根据设计的要求准确、牢固地安装桥台和墩柱预设的钢筋,确保桥台平面和墩柱的位置准确。
(3)加工及安装模板。
安装承台的模板要使用组合钢模板沿着垫层上的控制线,并用胶带纸封堵模板间缝隙以防模板间缝隙漏浆。在承台的四周焊接钢筋来保证其保护层和结构尺寸,使用PVC管圈住对拉杆,避免四周的混凝土浆和拉杆粘结。等混凝土的强度到2.5Mpa时才可将对拉杆抽出来,并使用水泥浆封堵拉孔,且保证其外观的色泽相同。待安装模板好,施工的技术人员要检测模板的支撑、稳定性、模板尺寸、连接牢固度、拼缝等。
(4)浇注混凝土。
浇筑混凝土要分层进行,其厚度要低于30cm。当混凝土停止冒气泡,也不再下沉,并且表面平坦泛浆时就表明已经振捣密实了。分层浇筑振捣时要控制好振捣棒的深度,上层振捣进入下层范围是5~10cm,这样便于下层混凝土凝固成整体。在振捣时,要防止振动棒撞到模板钢筋,同时还要将每个地方都振捣到位,将混凝土振捣紧实。
2.2桥台施工
(1)搭建脚手架。
在施工现场由专业的架子工在墩柱的四周搭建简易的脚手架,并在其周围搭建斜向撑杆和剪刀撑,来保证脚手架的稳定性,比墩柱的设计标高要高出1m左右,同时在其顶部搭建护栏确保施工安全。
(2)焊接、安装钢筋。
要使用配有质量证明的钢筋,钢筋没有局部弯曲,用前要清理掉其表面的鳞锈、漆皮、油脂等污物。根据设计要求衔接桩顶的墩柱钢筋笼,墩柱钢筋是在专门的加工地点加工而成,施工时用吊车将其安装成型即可,用双面焊接来焊接主筋,其焊缝的长度要大于钢筋直径的5倍。
(3)浇筑混凝土。
在进行混凝土的浇筑前,要查看模板是否牢固,并清扫掉模板里的杂物,得到监理工程师同意后,才可浇筑混凝土。在浇筑混凝土时要让砂浆贴紧模板,确保混凝土的表面光滑没有蜂窝、气囊或水囊。
(4)拆模养生。
在混凝土的强度到达2.5Mpa时才可拆掉模板,并将其整体套上塑料布袋或用缠裹的塑料薄膜洒水养生至少7天。而当温度在5摄氏度以下时就要采取相应的保温措施了。
2.3背墙、耳墙、侧墙墙顶、台帽施工背墙、耳墙、侧墙墙顶、台帽的施工使用大面积的钢模板,并PVC里用对拉杆进行对拉操作,用槽钢来固定。在施工之前要依照设计图放样,在监理检查无误后才可进行模板安装,台帽的钢筋在安装时要和挡块、背墙、耳墙同时制作安装,挡块、背墙、耳墙要准确地埋设。
3市政桥梁下部结构施工中的质量控制关键点
3.1模板配置。
在桥墩施工中,模板的配置非常重要,直接影响到桥墩工程的施工质量,所以在模板配置时需要注意几点事项。第一,确保模板的设计材料齐全,配置的数量要保证施工所需。第二,模板的制作要严格按照规范要求执行,质量上要控制在偏差范围内,并且便于拆卸等施工操作。第三,涂刷脱模剂以便于拆模。第四,确保模板的刚度和强度,以免在施工中发生变形和缝隙等现象,确保板面平整,尺寸规范。
3.2钢筋质量控制。
钢筋是桥梁施工中的重要材料,所以要对其质量进行严格的控制。在钢筋入场时,要对其进行严格的质量检验、复检,合格后准予进场。钢筋一定要具有齐全的各项证书,发现质量一律不得进场。钢筋入库后,经技术主管审核后进入开料程序,根据钢筋的编码堆放整齐,并且做好防潮防雨措施,以免钢筋生锈影响使用质量。
3.3混凝土质量控制。
在混凝土配比环节,要严格按照实验室的配比单操作,保证各类原料的混合比例,并且加强配比过程的监督管理。
3.4施工管理。
建立完善的施工质量管理小组,明确各个岗位的负责人,做到职责分明,并且落实到位,协调好各个工种和工序之间的分工。制定完善的规章管理制度,健全质量管理体系。
4结束语
关键词:高速铁路桥梁;预应力;混凝土;施工工艺
铁路是我国主要的陆上交通方式,也是我国交通运输体系中的重要组成,铁路工程建设水平在很大程度上决定了当地经济发展的快慢。随着我国社会主义事业的不断推进,铁路基础设施建设事业获得飞速发展,各地都能看到铁路工程建设施工的场面。由于我国地形复杂,许多铁路工程需要配套建设桥梁工程。高速铁路桥梁是当前我国铁路桥梁中的重要组成部分,是高速铁路跨越地形通行的重要措施。目前高速铁路桥梁通常采用预应力混凝土施工工艺,建成后建筑结构机械强度优良,抗裂性能佳,同时兼具结构比重小,重量轻,施工材料成本较低的特点。此外,预应力混凝土工艺还有利于提高组件的抗剪切能力、受压组件的耐久度和稳定性等性能,从而使得桥梁结构整体耐损能力和强度大幅提高。基于上述优点,预应力混凝土施工工艺目前在高速铁路桥梁施工作业中应用很广,技术发展迅速。
1高速铁路桥梁预应力混凝土连续施工工艺流程
整孔连续梁是目前铁路和公路桥梁工程中使用十分频繁的桥梁设计方式,该设计的大规模使用,带动了混凝土连续梁施工技术的发展。现阶段桥梁混凝土连续施工方法主要有悬臂施工和脚手架施工两种。这两种施工方法各有特点,施工内容也有所不同,其中,脚手架施工的主要内容包括地基工程,支架工程,模板工程,钢筋混凝土工程,预应力钢筋工程等。而施工流程依次为地基整治作业、搭架脚手架、压底模与侧模施工、绑扎梁体底腹板钢筋、安装底腹板预应力波纹管、内模与端模的安装施工、绑扎顶板钢筋、安装顶板预应力波纹管、梁体混凝土施工、混凝土养护、脱侧模、张拉、压浆、拆除支架和底模。
2桥梁预应力混凝土施工技术
2.1先张法施工技术
2.1.1张拉钢绞线作业技术
钢绞线是该道工序的主要施工材料,其加工质量与工程质量密切相关。从施工实际出发,钢绞线应在桥梁工程施工现场,根据工程施工需要进行加工。一般使用砂轮切割机作为加工钢绞线的主要设备。张拉时,先将加工好的钢绞线经由固定位置索孔固定,并在底座位置处涂抹上适量的涂膜剂,钢绞线处于放松状态,然后方可进行拉张施工。具体按照以下方法进行:第一步是钢绞线固定作业。将钢绞线从定位板的中央穿过,使用圆锥形固定架固定定位板边缘,避免钢绞线错穿。固定后的钢绞线应处于放松状态,及钢绞线应力为零。第二步要进行千斤顶的安装作业。千斤顶是钢绞线拉张的主要设备,必须确保其安装状态正常,以免影响作业。将露出来的钢绞线穿过千斤顶,并将千斤顶顶头与套筒夹紧固定。第三步是待前置作业全部准备完成后就可以开始拉张作业。钢绞线拉张作业采用油泵拉张的方式进行,在拉张开始前要对工作保护层进行细致的检查,确保位置正确。如果发现位置存在偏差要立即调整定位板,直至误差达到允许标准。并在钢绞线末端进行相应标记,记为测量最佳点。油泵开动后要用千斤顶使油泵回位,而后进油张拉,在即将出现控制应力时关闭油泵,并维持这个状态2分钟。用标准活塞夹紧圆锥形夹片,同时锚紧钢绞线,测量延伸量。第四步是油泵复位作业。顶锚作业完成后进行油泵复位,并将千斤顶夹具放开,以便进行下次钢绞线拉张。
2.1.2钢筋与模板安装作业技术
在钢筋安装作业过程中要严格禁止使用电焊的方式对底模进行处理。要按照施工图纸正确设施钢筋间距,保持间距均匀统一,钢筋位置确定好后进行固定。然后依次进行支座、泄水孔和人行道板的预埋作业。在此基础上方可进行模板施工。模板安装好后用拉杆拉紧固定,并在台座纵梁上用拉线拉伸。固定芯模避免摇摆。
2.1.3混凝土浇筑作业技术
按照施工图纸进行空心板和模板安装,并对安装成果进行详细检查,确保没有缺陷存在后进行混凝土浇筑。需要注意的是,混凝土浇筑要一次性连续浇筑完成,中间不能断开。浇筑后振捣作业从两边同时开始,防止造成冲气囊移位,并且要严格控制振捣棒插入深度和位置,避免振捣棒与预应力钢筋或气囊发生碰触,造成损伤,给混凝土工程质量带来负面影响,甚至引发安全事故。混凝土硬化达到标准硬度后方可拆除混凝土,并进行相应的养护作业。
2.1.4预应力筋放张作业技术
用氧炔焰对钢筋进行灼烧以释放钢筋上的应力。预应力筋放张时要严格控制放张力度,避免过度。放张完成后,用切割机将超出需求的钢绞线切除,并在端处用水泥砂浆做保护层。最后拆除台座两端夹具。再开展吊运与堆码。
2.2后张法施工技术
(1)预应力钢筋穿过管道的时机可以选择在混凝土浇筑前,也可以选择在混凝土浇筑后,在钢筋穿管前需要详细检查孔道和垫板铺设情况,确保铺垫板位置正确与孔道畅通,且无杂物存在。(2)预应力筋安装好后,为保证其不因环境因素而发生性质改变,需要进行必要的保护处理。如果预应力筋处于高盐分挑选下,或者空气湿度过大,超过70%,其压浆时间应控制在7天以内,如果空气湿度大于40%小于70%,则压浆时间应控制在15天内,如果空气湿度低于40%,则压浆时间控制在20天以内。在安装后应密封管道开口,以减少湿润空气进入管道,侵蚀预应力筋。当电焊操作发生在预应力筋构件周边时应保护提供保护,避免损坏。(3)张拉预应力筋。为防止张拉过程中出现异常情况损坏建筑结构,在正式拉张之前,要对相关构件进行细致检查,确保尺寸与外观与规定相符。要采用性能和设计标准相符的混凝土进行构件浇筑。如果施工设计没有对混凝土强度进行明确,则应选择强度指标超过设计强度等级值75%以上的混凝土进行施工。在张拉时应注意顺序,可采取分阶段或者分批对称张拉。(4)压浆作业。压浆作业应在预应力筋张拉完成24小时内尽早进行,以免预应力筋在未加保护措施状态下长期暴漏于空气中发生锈蚀。压浆前先清理孔道,并根据孔道材质进行必要的润湿处理。压浆作业使用活塞式压浆泵进行施工,压力最大不能超过0.6兆帕。使用二次压浆法施工时,间隔时间控制在40分钟效果最好。压浆时与压浆后48d确保结构混凝土温度在5℃以上,若无法达到需要采取保温措施。
3结束语
进入21世纪以来,我国交通运输事业实现了飞速发展。高速铁路作为新型运输方式,效率高、速度快,受到了政府和社会的高度重视。建设需求越来越大,由此带动了高速铁路桥梁的建设与发展。预应力混凝土工艺作为高速铁路桥梁的常用施工方法,工艺要求很高,施工企业要充分认识到各个技术要点的含义所在,严格遵循工艺规定,执行工艺流程,做好品质检查、检测,切实保证施工质量,为铁路桥梁工程的安全稳定长期运转提供坚实的技术支持。
作者:武鹏 单位:中铁四局五公司
参考文献: