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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇橋梁樁基檢測論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:橋梁工程,病害分析,處理對策
1引言
該橋梁為單跨簡支T梁拼裝結(jié)構(gòu),經(jīng)實地測量,跨徑為10m,橋?qū)?49.9 m,橋面共分為八個車道及雙兩側(cè)人行道。該橋設(shè)計荷載等級為:人群荷載4kN/m2,掛--100,汽--20。橋梁整體立面及橫斷面見圖1~2所示,由于該橋運(yùn)營時間較長,混凝土老化,加上施工質(zhì)量的問題和缺乏足夠的養(yǎng)活措施,使該橋橋面與上下部結(jié)構(gòu)的病害都較多,橋梁振動較大,影響行車安全。為此,為正確反應(yīng)該橋的使用性能及受力行為,現(xiàn)對該橋進(jìn)行病害檢測分析,分析研究結(jié)果為該橋的使用提出相應(yīng)的對策,確保該橋安全使用。
圖1 橋梁立面圖
2 橋梁病害檢查
2.1橋梁外觀檢查內(nèi)容:
2.2 橋梁結(jié)構(gòu)的主要病害
通過對橫滘橋進(jìn)行詳細(xì)的外觀檢查,可得該橋的主要病害表現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)橋面系:橋面排水設(shè)施已完全被堵塞,雨水只是靠縱坡排出,導(dǎo)致某些橋面段排水不暢,出現(xiàn)積水。
(2)上部結(jié)構(gòu):小部分T梁的梁底鋼筋保護(hù)層不夠、有露筋的現(xiàn)象;如圖2所示;部分T梁梁底、梁腹出現(xiàn)受力裂縫;如圖3所示。大多數(shù)T梁帽梁上都粘有雜物,對梁體會有一定程度的腐蝕,也影響橋梁的過水能力;如圖4~5所示。
(3)下部結(jié)構(gòu):基礎(chǔ)沖刷嚴(yán)重,樁基大部外露、被沖刷掏空。
由上述橋梁外觀檢查的結(jié)果可見,該橋主要的病害表現(xiàn)為:約有1/3的T梁梁體存在彎曲受力裂縫,基礎(chǔ)沖刷嚴(yán)重。論文參考網(wǎng)。這些病害已明顯影響到橋梁的使用性能和耐久性。論文參考網(wǎng)。
3 裂縫檢測
試驗前查看裂縫情況發(fā)現(xiàn),5#~30#梁梁腹和梁底存在彎曲受力裂縫, 主要分布于梁跨中區(qū)域內(nèi)。裂縫長度在5~30cm不等,裂縫間距在10~30cm之間。典型的梁裂縫分布圖見圖6。
5#梁最長裂縫約為25cm,一般裂縫長度在5~20cm間,裂縫間距在10~25cm之間,最大裂縫寬度約0.1 mm。6#梁最長裂縫約為30cm,一般裂縫長度在5~25cm之間,裂縫間距在10~30cm之間,最大裂縫寬度約0.2mm。試驗過程中未見梁體有新裂縫出現(xiàn),原有裂縫在試驗過程中也未產(chǎn)生可觀測到的變化。
圖6 T梁裂縫分布圖
4 變形檢測結(jié)果
縱、橫向測點(diǎn)的實測及計算撓度分布如圖7~8所示。在試驗荷載作用下,實測的最大撓度值滿足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》中關(guān)于梁式橋豎向撓度允許
限值的要求。論文參考網(wǎng)。
圖7 縱向測點(diǎn)在各試驗工況作用下的實測撓度曲線
圖8 橫向測點(diǎn)在各試驗工況作用下的實測撓度曲線
5結(jié)語
通過對該橋的理論、外觀以及病害的因素分析,該橋承載能力尚可,使用性能較差,雖然其目前尚能勉強(qiáng)滿足使用荷載的要求,但耐久性能、使用性能不足。為此,建議對于梁體裂縫應(yīng)采用化學(xué)灌漿方法進(jìn)行修補(bǔ)處理;對于保護(hù)層厚度不足、梁體漏筋等缺陷采取噴射混凝土方法進(jìn)行修補(bǔ)處理。在橋頭設(shè)置限載標(biāo)志,禁止超載的車輛通行。
參考文獻(xiàn):
[1]姚玲森.橋梁工程.北京:人民交通出版社,1998
[2]范立礎(chǔ).橋梁工程.北京:人民交通出版社,2001。
[3]彭俊生.結(jié)構(gòu)概念分析與sap2000應(yīng)用.成都:西南交通大學(xué)出版社,2005.
【關(guān)鍵詞】公路橋梁 檢測技術(shù)橋梁結(jié)構(gòu)探討
中圖分類號:F540.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號: 一.引言
公路橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能檢測 ,按照受力狀態(tài)可分為靜載試驗和動載試驗;按照試驗持續(xù)的時間長短分為瞬時試驗及長期試驗。在靜載作用下 ,一般要測定作用力的大小(包括靜荷載、支座反力、推力等的大小) 、構(gòu)件的內(nèi)力(包括彎矩、軸向力、剪力、扭矩等) 、斷面上各種應(yīng)力的分布狀態(tài)及其大小、各種變形(包括撓度、相對位移、轉(zhuǎn)角等) 以及局部損壞現(xiàn)象(如裂紋的分布及其大小等) ; 在動荷載作用下 ,一般要測定動荷載的大小、頻率和變化及構(gòu)件的動應(yīng)力、結(jié)構(gòu)的自振頻率、動撓度、衰減特性及其加速度等。
二.路橋試驗檢測內(nèi)容。
路橋檢測的內(nèi)容涵蓋廣泛,主要的檢測內(nèi)容如下表所示:其中,對于路橋的表面缺陷檢測目前大部分還是靠單一的人工目視方法進(jìn)行檢測評估。對于混凝土路橋,路橋的裂縫是探測和評估的重要項目。據(jù)不完全統(tǒng)計,每年損壞的路橋有90% 以上是由裂縫引起的,此外,還有剝落、坑洼等現(xiàn)象。路橋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷之后,應(yīng)加強(qiáng)檢查與觀測。根據(jù)缺陷的特征,分析查明缺陷性質(zhì)、原因及其危害程度,確定是否需要修補(bǔ),并為修補(bǔ)方案的制訂提供可靠的依據(jù)。檢查與觀測的內(nèi)容包括:
(1)缺陷發(fā)生的部位、走向、寬度;
(2)缺陷分布狀況以及大小:
(3)缺陷的變化發(fā)展情況。
項目檢測內(nèi)容檢測方法備注表面表面破損目測裂縫、銹斑
表面缺陷目測主要為網(wǎng)狀縫
裂縫分布目測、激光傳感器確定為網(wǎng)狀縫[本文轉(zhuǎn)自:]
裂縫寬度目測、數(shù)字相機(jī)、熱像儀等
裂縫深度超聲波
開裂趨勢玻璃纖維感器需要連續(xù)測試
內(nèi)部缺陷超聲波、雷達(dá)混凝土內(nèi)測的蜂窩應(yīng)力和繞度變形激光振動加速器傳感器
應(yīng)力光纖傳感器
強(qiáng)度和剛度混凝土強(qiáng)度回彈、拉撥試驗
強(qiáng)性模量超聲婆
擴(kuò)散深度碳人深度鉆芯取樣
氯化深度鉆芯取樣
酸侵蝕深度鉆芯取樣
其他物質(zhì)多譜分析限于混凝土表層
滲透性現(xiàn)場滲透實驗
銹蝕位置自然電位法
銹蝕程度自然電位法需要周期性測試
三.公路橋梁主要的檢測技術(shù)。
1. 機(jī)械檢測技術(shù)。
機(jī)械測試儀器一般有杠桿、齒輪、軸、彈簧、指針和度盤等部件。它主要由四大部分組成:傳感機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、指示機(jī)構(gòu)和機(jī)體保護(hù)部分。
傳感機(jī)構(gòu)的功能是直接感受被測量的構(gòu)件變化 ,并把這種變化傳到轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、在接觸式機(jī)械量測儀器中 ,這部分常常是測桿及彈簧;對于張線式機(jī)械量測儀器 ,則常常是鼓輪一類的機(jī)構(gòu)。
轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的功能是把傳感機(jī)構(gòu)傳來的被量測構(gòu)件的變化轉(zhuǎn)化為長度的變化 ,并且把它放大或縮小 ,或者改變方向 ,如百分表中的大小齒輪及彈簧。
指示機(jī)構(gòu)的功能 ,是將經(jīng)過轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為長度并加以放大、縮小或改變方向之后的變化用一定形式表現(xiàn)出來。一般常由指針和度盤組成。
機(jī)體保護(hù)部分的功能是把各組成部分連接成整體 ,使之保護(hù)儀器不受周圍環(huán)境的影響。
機(jī)械測試儀器的特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單 ,易于操作 ,工作可靠 ,經(jīng)濟(jì)耐久 ,可重復(fù)使用 ,對周圍環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng) ,但靈敏度不高 ,放大能力有限 ,較笨重。
2. 超聲波檢測技術(shù)。
超聲波檢測技術(shù)是近年來發(fā)展非常迅速的一項實用技術(shù)。超聲波是一種頻率高于人耳能聽到的頻率的聲波 ,其頻率超過了20 kHz。它的基本原理是用人工的方法在工程材料或結(jié)構(gòu)中激出一定頻率的彈性波 ,這種彈性波以各種波形在材料與結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳播并由接收儀器接收。在物體內(nèi)部傳播的彈性波的波速、振幅、頻率及波形等波動特性參數(shù)與物體的力學(xué)參數(shù)(如動彈性模量、動泊松比、動剪切模量及物體內(nèi)部的應(yīng)力分布狀態(tài)) 有直接的關(guān)系。此外 ,波動傳播參數(shù)還與物體內(nèi)部的缺陷(如斷裂面、孔洞的大小、形狀和分布) 等有關(guān)。通過分析研究被接收記錄下來的彈性波信號 ,可以了解材料與結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性和缺陷。聲波檢測技術(shù)比其他檢測方法輕便、靈活 ,可以在大范圍內(nèi)進(jìn)行測試等一系列優(yōu)點(diǎn) ,目前在鉆孔灌注樁及路面質(zhì)量檢驗中得到廣泛的應(yīng)用。
3. 電測技術(shù)。
電測法的原理是 ,通過一定的傳感元件把所測的機(jī)械量(應(yīng)變變化) 轉(zhuǎn)化為電量(電阻變化),再通過一定的儀器把電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓(電流) 的變化并加以放大 ,然后按機(jī)械量給出指示。這里所說的傳感元件就是電阻應(yīng)變片 ,測量儀器就是電阻應(yīng)變儀。在工程試驗中最常用的是電阻應(yīng)變測試技術(shù) ,它是試驗應(yīng)力分析中重要的方法之一。從 1938 年首次出現(xiàn)金屬電阻絲粘貼式傳感元件到現(xiàn)在 ,已形成一套使用方位、運(yùn)用性強(qiáng)、比較完備的測試儀器。
4. 射線檢測技術(shù)。
射線是同位素或核子散發(fā)的一種無形的能束 ,而同位素中的某些元素所散發(fā)的能束與土壤的密度與水分有著十分密切的關(guān)系 ,而且具有十分明顯的規(guī)律性 ,射線檢測技術(shù)就是利用了某些同位素的這種特性。國內(nèi)外的一些專家設(shè)計了核子檢測儀 ,用于土壤密實度與土壤含水量的測定。
用于土壤密實度與含水量測定的射線檢測技術(shù) , —般有四種結(jié)構(gòu)類型:1) 散射插入型;2) 透射插入型;3) 透射表面型;4) 散射表面型。射線是一種放射性物質(zhì) ,對人體的健康不利。在利用射線原理檢測路基路面的物理指標(biāo)時 ,對檢測裝置或設(shè)計的檢測儀器的射線源一定要進(jìn)行有效的防護(hù) ,將射線對人體的影響控制在最低的程度。這是核子儀在設(shè)計時所必須考慮的關(guān)鍵問題。
5. 試驗檢測工作不僅在橋梁方面發(fā)揮著重要的作用,也在高速公路建設(shè)中有著必不可少的用圖。標(biāo)準(zhǔn)試驗、工藝試驗及原材料試驗為高速公路的建設(shè)提供最根本的基礎(chǔ); 地基承載力試驗、強(qiáng)度試驗及壓實度試驗作為過程控制為工程質(zhì)量提供過程保障;而最終的驗收評定工作則為工程質(zhì)量提供一個最終的試驗數(shù)據(jù)。總之,試驗檢測工作在高速公路建設(shè)中發(fā)揮著重大的作用。但是,試驗檢測工作仍存在著規(guī)范不齊全、試驗檢測工作的范圍及試驗材料所檢測的項目不明確的問題。以下是作者提出幾點(diǎn)建議,希望能夠引起相關(guān)各方的注意,能夠盡快地解決這方面的問題,以利于試驗檢測工作的正常順利開展,確保工程質(zhì)量。
四.橋梁結(jié)構(gòu)材料缺損狀況診斷。
1.混凝土強(qiáng)度測定。
對于混凝土強(qiáng)度的測定 ,目前的測試方法主要有回彈法(表面硬度法) 、超聲波法、超聲---回彈綜合法、貫入法、斷裂法、取芯樣試驗法等。回彈法超聲波法以及二者的綜合法是屬于非破損試驗法 ,應(yīng)用比較廣泛。對于這三種方法 ,它們的測試結(jié)果平均誤差約為 9 % ±7 % ,但是綜合法要好一些。對于齡期在 90 d 以上的混凝土 ,采用回彈法時要考慮混凝土表面碳化深度的修正。混凝土的濕度對回彈值和超聲波脈沖速度都具有一定的影響。
2. 雷達(dá)檢測技術(shù)。
使用脈沖雷達(dá)的電磁回波法是檢測具有瀝青覆蓋層的混凝土橋面板的有效方法。
3. 聲波檢測法。
聲波檢測法是指用工具敲擊構(gòu)件 ,聽其聲音的差異來判斷構(gòu)件是否存在破損 ,這種方法比較簡便 ,是一般檢查中常用的手段。
五.結(jié)束語
橋梁結(jié)構(gòu)狀況的檢測是對橋梁結(jié)構(gòu)及部件的材料質(zhì)量和工作性能方面所存在的缺損狀況進(jìn)行詳細(xì)檢測、試驗、判斷和評價的過程,我國可以建立一套路橋試驗的完全檢測信息系統(tǒng),實現(xiàn)路橋安全保障的遠(yuǎn)程化、智能化、集成化,為實現(xiàn)我國路橋經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。進(jìn)一步促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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[4] 方宏 公路橋梁試驗檢測技術(shù)及應(yīng)用 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》 -2013年16期
關(guān)鍵詞:橋梁,樁基施工,質(zhì)量,防范
樁基礎(chǔ)在橋梁基礎(chǔ)中是一種常用的結(jié)構(gòu)形式,其有著較多的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在了抗震性強(qiáng)好、承載力大、噪音小等等。鉆孔灌注樁基礎(chǔ)對于當(dāng)前的建筑行業(yè)而言已經(jīng)起到了無可替代的作用,而樁基礎(chǔ)在地下施工過程中存在著很大的安全隱患,在控制工程質(zhì)量時無法準(zhǔn)確掌握,一旦出現(xiàn)問題就會引起孔底沉渣、縮頸、夾渣、斷樁等質(zhì)量問題,嚴(yán)重時會引起人員傷亡事故,最終帶來不必要的經(jīng)濟(jì)消耗。既阻礙了施工進(jìn)程的順利進(jìn)行,也給施工質(zhì)量造成了巨大的影響。這就需要施工單位根據(jù)具體情況進(jìn)行勘察,確定原因后采取必要的措施進(jìn)行處理。本文以橋梁工程中鉆孔灌注樁基施工中經(jīng)常發(fā)生的事故進(jìn)行研究,并制定了相關(guān)的預(yù)防和處理措施。
1.縮孔的原因及處理
1.1原因分析
當(dāng)?shù)刭|(zhì)結(jié)構(gòu)層中形成軟弱層、現(xiàn)塑性土層時,在雨水環(huán)境下就能由于水膨脹而出現(xiàn)縮孔。當(dāng)鉆頭過快磨損或并沒有采取必要的措施處理時,也會引起縮孔。
1.2預(yù)防措施
對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確地研究勘察,鉆孔過程中必須了解清土質(zhì)的情況,遇到軟弱層或塑性土層需采取必要的掃孔處理。遇到鉆頭過快磨損時需要采取相關(guān)的措施進(jìn)行檢查,或者采取補(bǔ)焊處理。
1.3處理措施
使用鉆頭實施掃孔,重復(fù)清掃,這樣能夠合理增加泥漿比重,降低失水量,加快成孔的速度。
2.孔壁坍塌的原因及處理
2.1原因分析
引起孔壁坍塌的因素是多方面的,其主要涉及到了護(hù)壁效果差,護(hù)筒埋置的深度不到位,填土不緊密,黏土層出現(xiàn)漏水問題,這些最終導(dǎo)致了泥漿水頭高度與標(biāo)準(zhǔn)存在著差距,降低了泥漿對孔壁的壓力而導(dǎo)致坍塌;當(dāng)鉆孔在松軟砂層中的施工速度過快,會使得泥漿護(hù)壁的速度愈來愈小,從而導(dǎo)致孔壁滲水;當(dāng)鉆孔中途停鉆時間過長后,當(dāng)孔內(nèi)水頭比孔外水位低于2.0m時,降低水頭對孔壁的壓力。
2.2預(yù)防措施
(1)使得保護(hù)筒底部黏土厚度符合標(biāo)準(zhǔn)。(2)根據(jù)工程設(shè)計的資料對泥漿比重和粘度進(jìn)行合理調(diào)配,完善調(diào)整鉆進(jìn)速度。(3)保證孔內(nèi)水頭的高度一致(4)防止大型設(shè)備在鉆孔周圍施工,避免提升鉆頭過程中要出現(xiàn)碰撞孔壁。(5)在施工前期制定必要的灌注準(zhǔn)備,掌握準(zhǔn)確的灌注時間并嚴(yán)格控制。
2.3處理措施
遇到坍塌時對問題進(jìn)行觀察判斷,根據(jù)實際情況財務(wù)采取相關(guān)的處理措施。坍孔較小時需要大幅度調(diào)整泥漿比重,通過改善泥漿水位來形成充足的水頭壓力。當(dāng)坍孔深度淺時可采取深埋護(hù)筒進(jìn)行回填處理。坍孔情況嚴(yán)重必須進(jìn)行退鉆,進(jìn)行黏土回填處理后實施鉆孔。
3.鉆孔偏斜的原因及處理
3.1原因分析
由于鉆頭在進(jìn)給時發(fā)生了很大的晃動,導(dǎo)致鉆頭內(nèi)部應(yīng)力不均衡。在受到孤石、探頭石的擠壓時也會使得鉆頭出現(xiàn)偏移,最終導(dǎo)致鉆孔的偏斜。
3.2預(yù)防措施
在實施鉆機(jī)前確保場地的平整壓實,保持已就位的鉆機(jī)處于穩(wěn)定狀態(tài),讓鉆機(jī)在鉆進(jìn)時能夠平穩(wěn)進(jìn)行,這樣才能讓鉆機(jī)頂部的起重滑輪槽、長盤、護(hù)筒樁處于同一垂直線上。對鉆桿做好檢查工作,遇到彎曲需及時調(diào)整。遇到孤石、探頭石需要將鉆進(jìn)速度進(jìn)行控制以避免出現(xiàn)偏斜。
3.3處理措施
在鉆孔發(fā)生偏斜時需要對孔進(jìn)行重復(fù)清掃,消除硬土層;當(dāng)偏斜到達(dá)一定程度時必須回填黏土重新鉆孔。
4.護(hù)筒冒水或下沉的原因與處理
4.1原因分析
當(dāng)護(hù)筒底部黏土層夯實厚度與標(biāo)準(zhǔn)不一致時,護(hù)筒附近封堵不合格以及筒內(nèi)存在較大的水位差過時,鉆機(jī)碰撞護(hù)筒引起的。
4.2預(yù)防措施
利用厚度在0.5m的黏土層設(shè)置于護(hù)筒底部夯填,護(hù)筒附近也實施分層夯填黏土。護(hù)筒建立后高度要超過地面高0.3m,高出水面1.2m~2.5m,將護(hù)筒埋置深度為2.5m~4.5m。實施護(hù)筒連接時確保筒內(nèi)未出現(xiàn)異常物質(zhì),盡量避免鉆機(jī)碰撞護(hù)筒。
4.3處理措施
在發(fā)生護(hù)筒冒水或下沉后應(yīng)該迅速中止鉆孔,在護(hù)筒附近使用黏土填實加固,在情況嚴(yán)重時需要實施完整的修整,埋設(shè)護(hù)筒。
5.斷樁的原因與處理
5.1原因分析
(1)在灌注砼進(jìn)行過程中,由于導(dǎo)管漏水或?qū)Ч芴崧?dǎo)致二次下球,這也是引起夾泥層和斷樁的原因。出現(xiàn)導(dǎo)管提漏的原因有兩種:一,導(dǎo)管堵塞時通常使用上下振擊法,讓混凝土強(qiáng)行流出,若這時的導(dǎo)管埋深過少,很容易發(fā)生提漏。二,因泥漿過稠時就很難估算或測砼面,測量導(dǎo)管埋深過程中錯誤地判斷了砼澆注高度,而在卸管時多提,使導(dǎo)管提離砼面,也就產(chǎn)生提漏,引起斷樁。(2)灌注時間過長,而上部砼已接近初凝,形成硬殼,但是隨著時間的推移,存在于泥漿中的殘渣將逐漸沉淀,增加了積聚在砼表面的沉淀物,就會給砼灌注帶來極大的困難,使得堵管與導(dǎo)管無法拔出,最終導(dǎo)致斷樁事故。。。(3)若導(dǎo)管過深,拔出時底部將靠近砼初凝,拔上后砼若不及時沖填,會填入泥漿。
5.2預(yù)防措施
首先,仔細(xì)做好清孔工作,避免出現(xiàn)孔壁坍塌;其次,盡量加快混凝土澆注速度:(1)剛剛澆砼時最好積累大量砼,通過形成極大的沖擊力來克服泥漿阻力。(2)迅速持續(xù)澆注,讓砼和泥漿處于流動狀態(tài),能有效避免導(dǎo)管堵塞;(3)準(zhǔn)確提升導(dǎo)管,灌注砼過程中定時對導(dǎo)管埋深進(jìn)行測量,嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行;(4)在灌注水下砼前觀察導(dǎo)管是否存在漏水、彎曲等缺陷,若發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。
6.樁底沉渣過厚的原因與處理
6.1原因分析
清孔不到位,無二次清孔,鋼筋的放置或待灌時間過長。
6.2預(yù)防措施
將第一次成孔后的清孔時間控制在3 h左右,減少鋼筋籠對接時間,下完鋼筋籠后及時進(jìn)行二次清孔。若孔口泥漿比重達(dá)到1.0~1.05,對沉渣厚度檢測,確定符合要求后實施灌注,澆注前導(dǎo)管底部至孔底的距離最好為0.3 m~0.4 m。。
6.3處理措施
將鋼筋籠安裝到指定位置,發(fā)現(xiàn)沉渣厚度超過規(guī)定值后利用抽漿或換漿法清孔。
7.鋼筋籠上浮預(yù)防的原因與處理
7.1原因分析
(1)混凝土灌注過程中,澆注的砼自導(dǎo)管流出形成了巨大的沖擊力導(dǎo)致鋼筋籠上浮;(2)砼灌注過鋼筋籠使得導(dǎo)管埋深過大,其表面形成硬殼,這時導(dǎo)管底端未能迅速提至鋼筋底部,使得混凝土在導(dǎo)管流出后出現(xiàn)上升而導(dǎo)致鋼筋籠上移。
7.2處理措施
(1)實施灌注砼過稱中對砼澆注標(biāo)高及導(dǎo)管埋深進(jìn)行觀察,當(dāng)砼埋過鋼筋籠底端在1.5~3.5m時將導(dǎo)管提到鋼筋籠底端以上;(2)遇到鋼筋籠上浮時迅速中止?jié)沧ⅲ嬎愠鰧?dǎo)管埋深和已澆砼標(biāo)高,保證導(dǎo)管提升才能進(jìn)行澆注,這可以避免上浮現(xiàn)象。
8.結(jié)語
綜上所述,當(dāng)前樁基施工出現(xiàn)了諸多問題,這主要還是因為施工技術(shù)水平較低引起的,為避免問題的發(fā)生需要采取不同的措施進(jìn)行處理。從人員調(diào)配、工序制定、構(gòu)件裝配、材料選用、施工工藝、機(jī)械設(shè)備等不同方面著手。能夠有效處理樁基出現(xiàn)的質(zhì)量問題。
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關(guān)鍵詞:灌注樁施工工藝質(zhì)量控制缺陷防治
中圖分類號:U443文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
前言
在公路橋梁施工中,灌注樁和箱梁預(yù)制作為橋梁工程的一部分,已被廣泛應(yīng)用[1]。灌注樁按施工方法不同,可分為鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁。可如何確保樁基質(zhì)量是橋梁工程的施工重點(diǎn),尤其在黃土地層等不良地質(zhì)地段。
1工程概況
陜西境鳳翔路口(甘陜界)至永壽段高速公路是西部省際公路通道銀川至武漢線的重要組成部分,同時也是陜西“米”字型公路主骨架網(wǎng)的重要組成路段。該項目建設(shè)對區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對實施西部大開發(fā),促進(jìn)東西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展具有十分重要的作用。
鳳永高速公路S2K67+510涇河特大橋,全長1806米,上構(gòu)為39×40+8×30米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁,箱梁共376片,下構(gòu)基礎(chǔ)為灌注樁基礎(chǔ),樁基共352根,多為嵌巖樁設(shè)計,少量摩擦樁設(shè)計,樁徑分別為φ1.6和φ1.5米。橋址位于黃土殘壑及涇河河谷,地質(zhì)情況為黃土、亞粘土、卵石土、砂巖。針對地質(zhì)條件,河床處樁基采用沖擊鉆鉆孔,汽車吊吊放鋼筋籠,混凝土由拌合站集中拌和,混凝土輸送車運(yùn)輸,分層連續(xù)澆注或?qū)Ч芄嘧⑺禄炷痢?/p>
2鉆孔灌注樁施工工藝
2.1 施工準(zhǔn)備
鉆孔灌注樁由于其施工速度快,受氣候環(huán)境影響小,因而被普遍采用。對原地面平整后鉆機(jī)進(jìn)入工地進(jìn)行鉆孔施工。施工前設(shè)置泥漿池、沉淀池,測設(shè)樁位。樁位用騎馬樁固定位置,用水準(zhǔn)儀測量地面標(biāo)高,確定鉆孔深度。
2.2 泥漿制備
選用粘性土造漿,泥漿的比重、粘度、含砂率、膠體率、失水量、靜切力、酸堿度等指標(biāo)符合該地層護(hù)壁要求,泥漿試驗完成后,填寫泥漿試驗記錄表。
2.3 埋設(shè)護(hù)筒
孔口護(hù)筒采用鋼板制作,內(nèi)徑比樁徑大200~400mm,根據(jù)樁位現(xiàn)場情況決定護(hù)筒長度,護(hù)筒頂端高度,應(yīng)高出地下水位1.0~2.0m,當(dāng)護(hù)筒處于旱地時,還應(yīng)高于地面0.3m。護(hù)筒底端埋置深度也應(yīng)根據(jù)不同情況分別對待。護(hù)筒采用人工開挖埋設(shè),入土較深時,輔以錘擊、壓重振動、筒內(nèi)除土等方法沉入。護(hù)筒底部與土層相接處用粘土夯實,護(hù)筒外面與原土之間也要用粘土填滿、夯實,嚴(yán)防地表水順該處滲入。埋設(shè)護(hù)筒要求準(zhǔn)確豎直,護(hù)筒頂面中心和護(hù)筒底面中心位置與設(shè)計偏差應(yīng)小于50mm,護(hù)筒豎向的傾斜度不得大于1%[5]。
2.4 鉆機(jī)就位
鉆機(jī)就位時用方木墊平,將鉆頭中心線對準(zhǔn)樁孔中心,誤差控制在20mm以內(nèi)。
2.5 鉆孔
采用沖擊鉆機(jī)成孔,開鉆時先在孔內(nèi)灌注泥漿,孔內(nèi)有水時,可直接投入粘土,用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊造漿。鉆機(jī)沖程應(yīng)根據(jù)土層情況分別確定,堅硬基巖采用高沖程(1000mm),卵石夾土層采用中沖程(750mm)。鉆進(jìn)過程中,始終保持孔內(nèi)水位高出地下水位1.5~2.0m并低于護(hù)筒頂面0.3m以防溢出,同時要按時掏渣,掏渣后應(yīng)及時向孔內(nèi)添加泥漿或補(bǔ)水,以維持水頭高度。鉆進(jìn)中用檢孔器檢孔,據(jù)此調(diào)整鉆機(jī)位置,保證成孔質(zhì)量。
2.6 第一次清孔
終孔檢查后,應(yīng)迅速清孔,清孔的目的是使孔底沉碴、泥漿相對密度、泥漿中含鉆渣量和孔壁厚度等指標(biāo)符合規(guī)范要求,為灌注混凝土創(chuàng)造良好的條件。清孔方法采用換漿法,即注入符合規(guī)定稠度的泥漿,稀釋孔中稠漿直至排出的泥漿與稀釋漿液等密度。鉆孔至設(shè)計高程后,經(jīng)過孔深、孔徑、鉆孔傾斜度檢查,符合要求后,用換漿法清孔,清孔時注意保持孔內(nèi)水頭,防止坍孔。達(dá)到規(guī)范要求的清孔標(biāo)準(zhǔn)后,即可停止清孔。
2.7 鋼筋籠制作安裝
2.7.1鋼筋籠按設(shè)計圖紙加工成型后運(yùn)至施工現(xiàn)場,按類別堆放整齊待用,15m以上鋼筋籠分兩節(jié)預(yù)制,在孔口用單面搭結(jié)焊接,主筋與主筋采用閃光對焊,主筋與箍筋采用點(diǎn)焊,螺旋筋采用梅花型交叉點(diǎn)焊。
2.7.2制作方法:加強(qiáng)筋成型法。制作時,按設(shè)計尺寸做好加強(qiáng)筋圈,標(biāo)出主筋位置。焊接時,使加強(qiáng)筋上任一主筋的標(biāo)記對準(zhǔn)主筋中部,扶正加強(qiáng)筋,逐根按設(shè)計尺寸和間距焊好,然后將骨架擱于支架上,套入盤筋,按設(shè)計位置布好螺旋筋并綁扎于主筋上,點(diǎn)焊牢固。成型鋼筋籠架空堆放,經(jīng)質(zhì)檢員檢查合格并經(jīng)監(jiān)理工程師驗收通過后使用,并認(rèn)真做好隱蔽工程檢查記錄。
2.7.3鋼筋保護(hù)層設(shè)置:圖紙設(shè)計鋼筋保護(hù)層為Φ16定位鋼筋,注意其位置及間距,保證焊接質(zhì)量。
2.7.4鋼筋籠安裝:用汽車吊吊入孔內(nèi),鋼筋籠一次起吊第一道加強(qiáng)筋處,用Φ16鋼筋焊2個吊點(diǎn),鋼筋籠入孔時,對準(zhǔn)孔位,吊直扶穩(wěn),緩慢下沉,避免碰撞孔壁。鋼筋籠下到設(shè)計位置后,孔采用吊筋固定,防止鋼筋籠上浮。混凝土灌注完畢初凝后,將定位骨架豎向筋割斷,使鋼筋籠不影響混凝土的收縮,避免鋼筋與混凝土的粘結(jié)力受損失。
2.8 導(dǎo)管安裝
導(dǎo)管用Φ250mm無縫鋼管制作,每節(jié)長2.0~5.0m,配1~2節(jié)長1.0~1.5m短管,絲扣連接。使用前對導(dǎo)管進(jìn)行水密、承壓和接頭抗拉試驗,保證導(dǎo)管不漏水、不脫節(jié)。導(dǎo)管安裝后,其底部距孔底應(yīng)有0.3~0.5m的空間。混凝土澆筑支架用型鋼制作,用于支撐懸吊導(dǎo)管,吊掛鋼筋籠,上部放置混凝土漏斗。
2.9 第二次清孔
在第一次清孔達(dá)到要求后,由于安放鋼筋籠及導(dǎo)管,這段時間內(nèi),孔底又會產(chǎn)生沉渣,所以鋼筋籠及導(dǎo)管就位后,利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔。清孔的方法是在導(dǎo)管頂部安裝一個彎頭和皮籠,用泵將泥漿壓入導(dǎo)管內(nèi),再從孔底沿著導(dǎo)管置換沉渣。清孔標(biāo)準(zhǔn)是孔深達(dá)到設(shè)計要求,孔底泥漿密度≤1.15,復(fù)測沉碴厚度在設(shè)計要求以內(nèi),清孔完成后,立即澆注水下混凝土。
2.10 水下混凝土灌注
2.10.1 鋼筋籠安裝完畢,進(jìn)行隱蔽工程驗收,合格后立即灌注水下混凝土。混凝土應(yīng)具有良好的和易性,坍落度為18~22 cm。水下混凝土灌注采用φ250 mm導(dǎo)管,導(dǎo)管按入孔順序逐節(jié)編號和標(biāo)定累計長度,導(dǎo)管使用前做試拼水密承壓接頭抗拉等試驗,破損的密封圈及時更換。
2.10.2灌注前,對孔底沉渣再進(jìn)行一次測定。如厚度超過規(guī)定,用噴射法使孔底沉渣懸浮,然后立即灌注首批水下混凝土。
2.10.3 導(dǎo)管底部至孔底的距離為0.3~0.5m。開始灌注水下混凝土?xí)r,必須儲備足夠的混凝土,使導(dǎo)管第一次埋入混凝土面以下不少于1.0m,確保水下混凝土質(zhì)量,儲料斗容積根據(jù)計算確定。孔口安裝排漿泵,返出的泥漿回收到泥漿池中。
2.10.4導(dǎo)管埋深控制在2~6m,設(shè)專人測管埋深及管內(nèi)外混凝土的高差,以確定每次拆導(dǎo)管數(shù)量,填寫混凝土灌注記錄。
2.10.5水下混凝土必須連續(xù)施工,對灌注過程中的一切故障記錄備案。
2.10.6控制最后一次灌注量,樁頂不得偏低,混凝土層存在一層與承臺混凝土接觸的浮漿層需要鑿除,為此混凝土面高出設(shè)計樁頂高0.5~1.0m,在承臺基坑開挖后,將設(shè)計樁頂標(biāo)高以上的部分用風(fēng)鎬鑿去。
論文摘要:主要對橋梁工程施工質(zhì)量存在的問題進(jìn)行了研究,首先概述了質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn),然后分析了橋梁工程常見的質(zhì)量問題,最后探討了橋梁工程中關(guān)鍵工程的質(zhì)量控制措施。
論文關(guān)鍵詞:橋梁工程;施工;質(zhì)量;分析
1 橋梁質(zhì)量評定概述
1.1 質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)
橋梁建設(shè)具有投資大、造價高、技術(shù)復(fù)雜、機(jī)械化程度高等特點(diǎn),所以工程檢測和評定較為復(fù)雜,因此國家制定了相應(yīng)的規(guī)范強(qiáng)化質(zhì)量評定管理,目前有市政標(biāo)準(zhǔn)和交通部標(biāo)準(zhǔn)兩套標(biāo)準(zhǔn),市政標(biāo)準(zhǔn)為每一個工序都制定了檢查項目,并對所有檢查項目都進(jìn)行了主要檢查項目和非主要檢查項目的分類,具體而言,工序可分為模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋、水泥混凝土、樁基、沉井基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)、構(gòu)件安裝、砌體、裝飾等內(nèi)容。每個工序首先要進(jìn)行外觀檢查,外觀檢查合格后方可進(jìn)行質(zhì)量檢測評定,同一工序的合格點(diǎn)數(shù)與該項目的檢測點(diǎn)數(shù)之比乘以100%為該工序的合格率,主要檢查項目合格率達(dá)到100%,非主要檢查項目合格率達(dá)到70%以上時該項目可評定為合格,交通部的標(biāo)準(zhǔn)對橋梁施工質(zhì)量的評定采用100分制,對于分項工程的質(zhì)量檢查項目包括基本要求、實測項目、外觀鑒定和質(zhì)量保證資料四個方面。基本要求和實測項目的滿分為100分,如果外觀鑒定、質(zhì)量保證資料存在缺陷,則在前面的基礎(chǔ)上扣分,如果最終分?jǐn)?shù)小于70分則為不合格,介于70分到85分之間為合格,85分以上為優(yōu)良。
1.2 質(zhì)量評定的意義
加強(qiáng)質(zhì)量評定有助于施工單位按照施工規(guī)范嚴(yán)格施工、保質(zhì)保量的完成橋梁建設(shè)任務(wù),橋梁工程的質(zhì)量不僅影響著工程項目投資的成敗,更重要的是會影響到國家財產(chǎn)和人民生命安全,所以通過施工項目的質(zhì)量評定可以為工程質(zhì)量提供最有效的保證,減少嚴(yán)重后果發(fā)生的可能性。
2 橋梁工程常見的質(zhì)量問題分析
2.1 鉆孔灌注樁的質(zhì)量問題
鉆孔灌注樁的質(zhì)量問題主要體現(xiàn)在斷樁上面,斷樁是嚴(yán)重的質(zhì)量事故,又必須要在施工時預(yù)防該事故的發(fā)生,一般來說,以下幾個施工問題可能會產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象:(1)灌注時間過長或者導(dǎo)管在混凝土中埋入過深,都會導(dǎo)致混凝土在導(dǎo)管內(nèi)外壁上初凝,造成混凝土與導(dǎo)管間摩擦阻力過大,上拔導(dǎo)管后混凝土不能及時填充,從而填入泥漿產(chǎn)生了斷樁;(2)混凝土自身的原因,由于混凝土在拌和過程中不均勻或者在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象,都會導(dǎo)致在灌注過程中出現(xiàn)粗集料集中的現(xiàn)象,造成導(dǎo)管堵塞而出現(xiàn)斷樁;(3)如果在灌注過程中護(hù)筒底腳周圍出現(xiàn)漏水或者由于缺乏施工經(jīng)驗,都有可能出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象也會引起斷樁;(4)在施工過程中,由于各種原因無法保證施工連續(xù)進(jìn)行,比如導(dǎo)管進(jìn)水、機(jī)械故障、停電等也會導(dǎo)致斷樁的發(fā)生。
2.2 橋臺處的質(zhì)量問題
當(dāng)橋頭填土的沉降與橋臺的沉降出現(xiàn)了差異,就有可能在橋臺處形成臺階,該臺階不僅影響了行車安全,同時汽車輪胎也會給橋梁不斷的產(chǎn)生巨大的沖擊力,該質(zhì)量問題可以通過規(guī)范施工來避免:(1)回填材料的選擇,要選擇壓實性好和透水性好的回填材料,另外在施工過程中要嚴(yán)格壓實,這樣可以減少路堤填土的沉降量;(2)樁柱式橋臺的施工應(yīng)該先進(jìn)行填方,然后在填方充分沉降后再修建橋臺,這樣做可以盡可能的減少結(jié)構(gòu)物與填土之間的沉降差;(3)根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求采用相應(yīng)措施減少橋面鋪裝層的裂縫,另外要選擇性能好的伸縮縫材料,以保證橋面伸縮縫處的平整度。 2.3 鋼筋施工的質(zhì)量問題
鋼筋加工的質(zhì)量問題存在于多個方面,在材料選擇方面,如果鋼筋品種的規(guī)格、形狀、尺寸不符合要求,或者鋼筋有嚴(yán)重的腐蝕問題,都會影響到工程質(zhì)量。在鋼筋加工方面,鋼筋的下料和成型尺寸的準(zhǔn)確度差、鋼筋骨架變形或者鋼盤網(wǎng)變形都會造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能下降;在鋼筋安裝方面,安裝位置偏差過大、鋼筋少放或漏放、墊塊位置固定方法不當(dāng)、鋼筋綁扎接頭不正確等都會引起鋼筋的嚴(yán)重錯位;在鋼筋焊接方面,鋼筋焊接頭的機(jī)械性能達(dá)不到施工規(guī)范的要求、焊條品種存在質(zhì)量問題,性能不符合要求等都會存在問題。焊接過程中如果焊縫尺寸偏差過大、咬邊焊縫與鋼筋交接處有缺口、咬邊焊縫與鋼筋交接處有缺口、電弧燒傷鋼筋表面等都會造成鋼筋斷面局部削弱,或?qū)︿摻町a(chǎn)生脆化作用,都會對鋼筋的使用性能造成影響。
3 橋梁工程中關(guān)鍵工程的質(zhì)量控制措施
3.1 承臺及系梁
首先要對有可能出現(xiàn)斷樁情況的樁進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測,對于進(jìn)行過故障處理的樁也要重點(diǎn)監(jiān)測,對于所有樁都要進(jìn)行無破壞檢測,使所有樁最終都要達(dá)到無斷層、無夾層,并且強(qiáng)度要符合設(shè)計要求。樁頭混凝土要鑿出密實的層面,并進(jìn)行大面平整,要求達(dá)到無殘留混凝土以及其他雜物,另外標(biāo)高必須符合施工設(shè)計要求。需嵌入承臺或系梁內(nèi)的樁頭及錨固鋼筋長度要符合設(shè)計要求,在驗收鋼筋時,要注意重點(diǎn)驗收鋼筋骨架以及樁柱鋼筋的焊接質(zhì)量,樁頂錨固筋要與設(shè)計角度保持一致,并采用螺旋筋進(jìn)行纏繞固定。砂漿墊層在平整度方面以及標(biāo)高方面要符合要求,其尺寸必須滿足支立承臺、系梁模板的要求,模板板面之間要求不漏漿、接縫嚴(yán)密、支撐牢靠,其各項指標(biāo)比如位置、幾何尺寸、保護(hù)層厚度等數(shù)據(jù)都要符合設(shè)計要求。在澆筑混凝土之前,應(yīng)該為模板涂刷脫模劑,外露面混凝土模板的脫模劑應(yīng)采用同一品種,在涂刷過程中不能污染鋼筋及混凝土的施工縫,這樣才能夠保證外露面美觀,線條流暢。
3.2 墩柱與臺帽
墩柱的質(zhì)量控制重點(diǎn)要做好以下工作:首先要檢查柱中心位置施工放樣,驗收墩柱鋼筋籠,使其符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);然后對支模前接觸面的松散混凝土進(jìn)行鑿除處理,如果有其他雜物則一并沖洗干凈;接下來對立柱模板進(jìn)行質(zhì)量檢查,要求接縫處必須圓滑平整,拼接嚴(yán)密,模板的定位精度、豎直度以及鋼筋保護(hù)層厚度必須符合質(zhì)量要求指標(biāo)。脫模劑的涂刷一定要均勻,并且定位鋼絲繩要求拉緊,以達(dá)到受力一致的要求;對混凝土施工的基本要求與承臺或系梁施工要求相同,要求用串筒下料,串筒底部距澆筑的混凝土面不超過2米,澆筑完畢將柱頂混凝土面拉毛。臺帽的質(zhì)量控制重點(diǎn)有兩個方面,分別是立模工序質(zhì)量控制和混凝土澆筑工序質(zhì)量控制,在檢驗?zāi)0鍟r,要對模板的平整性、剛度、尺寸和角度進(jìn)行重點(diǎn)檢測,同時要看模板的支撐是否符合要求,另外還要觀察模板接頭處的處理情況。混凝土澆筑要求控制好混凝土的制作質(zhì)量,主要包括原材料質(zhì)量、混凝土配合比等,另外還要控制好振搗施工工藝,如果振搗時間太長則有可能出現(xiàn)混凝土分層與走模,而振搗時間不足則會出現(xiàn)混凝土的氣泡不能完全排出,從而導(dǎo)致形成蜂窩、麻面等病害。
關(guān)鍵詞:連續(xù)剛構(gòu)橋;有限元;自振頻率;ANSYS
一、概述
剛構(gòu)橋特別是大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋已經(jīng)在橋梁工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要是:其墩、梁、基礎(chǔ)三者固結(jié)為一個整體而共同受力;墩身的形式、高度等對橋體結(jié)構(gòu)受力都有影響。隨著剛構(gòu)橋體系的發(fā)展,跨度在不斷增大,墩部也在不斷加高,因此出現(xiàn)了許多有關(guān)此類橋梁結(jié)構(gòu)模態(tài)和穩(wěn)定性等動力特性方面的問題,研究此類橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性有著非常重要的意義。
隨著振動理論及其相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,人們早已改變了僅僅依靠強(qiáng)度理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的觀念。橋梁,特別是大跨度橋梁,必須考慮橋梁上車輛荷載振動的影響,過去和現(xiàn)在都發(fā)生過由于共振引起的橋梁毀塌事故。對橋梁的激振頻率應(yīng)盡量避開其各階自振頻率。由模態(tài)分析的結(jié)果,即模態(tài)頻率等參數(shù),對被測結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接動態(tài)性能評估。對一般結(jié)構(gòu),要求各階頻率遠(yuǎn)離激振頻率,或激振頻率不落在某階模態(tài)的半功率帶寬內(nèi),已成為工程界的基本方法。
二、算例分析
(一)算例介紹
該連續(xù)鋼構(gòu)橋全長410.65m,最高橋墩56m,主跨為168m。主跨為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,主橋按(96+168+96)m布置。
梁體為單箱單室變高度變截面箱形梁,支墩處高11.0 m,中跨跨中及邊跨梁端處梁高5.5 m,梁體下緣除中中跨跨中部10 m梁段,河邊跨部17.8 m梁段為等高直線外,其余按二次拋物線變化。箱梁頂板寬11.0 m,箱寬7.8 m。除梁段附近區(qū)段外,頂板厚60 cm,底板厚50~110 cm,腹板厚50~100 cm。梁段附近頂板厚100 cm,底板厚100 cm,腹板厚100 cm,邊跨梁端腹板外側(cè)進(jìn)行局部加厚。全橋共設(shè)7道橫隔板,為減小梁體內(nèi)外溫差的影響,梁體兩側(cè)腹板上留有通風(fēng)孔。梁體按三向預(yù)應(yīng)力布筋。主墩為鋼筋混凝土圓形空心墩,2號主墩高56 m,基礎(chǔ)嵌固;3號主墩高52 m,鉆孔樁基礎(chǔ)。邊墩采用圓端形實體墩和T形橋臺。
(二)建立有限元模型
在模型建立中主梁采用殼單元(shell63)建立,墩均采用梁單元(beam188), 預(yù)應(yīng)力鋼筋采用桿單元(link10)。在模型簡化中,將主梁中的一些附屬設(shè)施,比如鉚接塊,鉚栓,附屬鋼筋等,等效計入主梁中;墩在簡化中將鋼筋等結(jié)構(gòu)等效計入混凝土中。
在生成梁體混凝土單元(sheall63)時,采用四點(diǎn)連接生成單元的方法,依次生成頂板、腹板和底板,同時賦予相應(yīng)厚度。對于橫隔板處應(yīng)同法四點(diǎn)相連,共計生成單元數(shù)目14211個,其中梁體單元4176個,鋼筋單元9988個,墩體單元47個。
在生成鋼筋單元(link10)時,首先計算出所有縱向鋼筋和橫向豎向鋼筋的截面積和每根鋼筋相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力作用下的彈性應(yīng)變,然后簡化到各個截面的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上。縱向預(yù)應(yīng)力筋為59根(不考慮備用鋼筋),由于單根鋼筋應(yīng)變不同,采用單根逐點(diǎn)連接單元;橫向和豎向鋼筋由于單根鋼筋面積和彈性模量相同,故采用程序一次性逐面加出。生成鋼筋單元數(shù)量較多,以盡量接近工程實際。
(三)剛度變化對自振特性的影響分析
通過上ANSYS軟件可以計算得出該橋的自振頻率和主振型。該連續(xù)鋼構(gòu)橋前十階自振頻率及主梁振型以及在當(dāng)改變橋梁體系各個部位剛度時對橋體自振頻率的影響,具體見表1。
表1 改變鋼筋剛度時某連續(xù)鋼構(gòu)橋前十階自振頻率
階數(shù) 頻率(Hz)
正常情況 改變鋼筋剛度時 改變梁剛度時 改變墩剛度時
剛度減少一半 剛度增加一倍 剛度減少一半 剛度增加一倍 剛度減少一半 剛度增加一倍
1 0.770 0.769 0.772 0.658 0.862 0.610 0.926
2 0.816 0.816 0.816 0.781 0.887 0.628 1.103
3 1.038 1.036 1.043 0.838 1.198 0.849 1.164
4 1.148 1.135 1.170 0.913 1.589 1.136 1.287
5 1.507 1.499 1.522 1.140 2.048 1.456 1.599
6 2.021 2.000 2.061 1.469 2.807 2.006 2.038
7 2.252 2.223 2.306 1.644 3.096 2.217 2.270
8 2.389 2.375 2.416 1.734 3.293 2.341 2.424
9 2.883 2.866 2.915 2.170 3.840 2.730 3.033
10 3.025 2.980 3.104 2.230 4.085 2.926 3.071
對正常剛度情況下的自振頻率而言,計算所得第一階頻率為0.770Hz,滿足鐵路橋梁檢測規(guī)范剛度大于 的條件,另外實測值為0.811 Hz,對比分析易知,該橋的實際剛度優(yōu)于計算所得剛度,滿足橋梁的剛度條件且原模型簡化是合理的。
對比分析可知,在改變剛構(gòu)橋橋體各個部位的剛度,即將其剛度分別減少一半和增加一倍時,對其自振頻率的影響分析具體如下:在改變鋼筋剛度時,對橋體的低階和高階自振頻率的影響均不大;在改變梁剛度時,對橋體的第二階自振頻率影響不大,對其他自振頻率影響均相對較大,尤其是對高階自振頻率影響最大;在改變墩剛度時,對低階自振頻率影響較大,而對高階自振頻率影響不大(第九階除外)。
因此在設(shè)計此類橋梁時,可以結(jié)合此變化規(guī)律,合理調(diào)整各個部位剛度值,從而避開危險頻率帶,減少對橋梁體系結(jié)構(gòu)的破壞性。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】路橋施工;質(zhì)量;控制
近幾年,我國道橋事業(yè)得到了前所未有的發(fā)展,橋梁作為交通工程中的重要樞紐,起著至關(guān)重要的作用,隨著橋梁跨度和構(gòu)造復(fù)雜性的增大,大跨度橋梁的施工質(zhì)量控制技術(shù)對保證橋梁的順利建成起著重要作用。施工質(zhì)量控制是整個橋梁工程質(zhì)量最有力的保證。如果在工程施工過程中能及時發(fā)現(xiàn)問題,到少可以減少嚴(yán)重的后果發(fā)生。
1 路橋工程質(zhì)量通病的特征及成因
路橋工程質(zhì)量通病的特征主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):路基整體或局部不均勻沉降;路基縱橫向開裂;路基滑動或者邊坡滑坍。
成因工程地質(zhì)條件不良,原地面比較軟弱(如泥沼地段等)若填筑前未經(jīng)換土或軟基處理,易形成壓縮下沉或擠壓位移;工程地形條件復(fù)雜,當(dāng)路堤穿過溝谷時,溝谷中心填土最大,向兩端逐漸減低,由于填土高度不同而產(chǎn)生不均勻下沉;水文氣候等因素,降雨量過大、洪水、冰凍、積雪或溫差過大,都可能使高填路堤產(chǎn)生不均勻下沉;路堤填料,若填料中混入種植土、腐殖土或泥沼等劣質(zhì)土,或土中含有未經(jīng)打碎的大塊土或凍土等,填石路石料規(guī)格不一,性質(zhì)不勻,亂石中空隙很大,在一定期限(例如雨季)可能產(chǎn)生局部明顯下沉;設(shè)計方面,如斷面尺寸不合理,邊坡取值不當(dāng),排水、防護(hù)與加固不妥,未對高填路堤進(jìn)行穩(wěn)定性驗算,且施工工藝、填料未作特別要求說明;施工方面,填筑順序不當(dāng),未在全寬范圍內(nèi)分層填筑,填筑厚度不符合規(guī)定,填料質(zhì)量不符合要求,水穩(wěn)定性差,原路邊坡沒有去除植被、樹根,未做臺階處理;不同性質(zhì)的填料混填,因不同土類的可壓縮性和抗水性差異,形成不均勻沉降,路基填料含水量控制不嚴(yán),又無大型整平和碾壓設(shè)備,使壓實達(dá)不到要求;施工過程中未注意排水,遇雨天時,路基積水嚴(yán)重,無法自行排水,有的積水浸入路基內(nèi)部,形成水囊,晴天施工時也未排除積水控制含水量就繼續(xù)填筑,以致造成隱患,施工單位責(zé)任心不強(qiáng),自檢控制不到位
2 路橋施工質(zhì)量控制應(yīng)用
2.1 工程概況
以清遠(yuǎn)北江三橋工程為例,該工程位處北江主航道,全長994m,橫跨北江,橋面寬度為22.5m。主橋采取連續(xù)鋼結(jié)構(gòu),引橋為T型梁,結(jié)構(gòu)以先簡支后連續(xù)為主。整個橋梁共有樁基92根,0#臺-2#墩的十根摩擦樁,其余以嵌巖樁為主。另外,該工程的0臺、28臺、14墩、15墩、16墩采取群樁基礎(chǔ)性質(zhì),且14、15、16墩的每墩10根樁直徑為2.0m;0臺6根樁的直徑為1.8m,28臺6根樁的直徑為2.2m,2#墩-12#墩采取單排兩根樁形式,樁直徑為2.2m;13#、17#過渡墩采取單排3根樁形式,樁徑2.2m。
2.2 樁基的成孔和質(zhì)量控制
2.2.1 準(zhǔn)備工作
在鉆機(jī)開始工作之前,應(yīng)充分了解成孔的地質(zhì)資料,并發(fā)放到鉆機(jī)機(jī)組人員和施工技術(shù)人員手中,以在施工過程中,充分考慮該樁位置的地質(zhì)狀況,結(jié)合地質(zhì)柱狀圖,了解溶洞大小、層數(shù)、充填等狀況,將地質(zhì)柱狀圖安裝在施工的鉆機(jī)上,以便隨時查詢。
2.2.2 護(hù)筒埋設(shè)
根據(jù)施工地質(zhì)的實際情況,如果樁不深,地下溶洞較小,僅需要設(shè)置一級護(hù)筒,深度為8-12m即可;如果樁比較長,且溶洞較多,為了在成孔過程中不會出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象,應(yīng)該采取多級護(hù)筒埋設(shè)方式。以北江三橋的實際情況來看,可采取灌壓漿預(yù)處理方法,只有幾個相對較深的樁采取二級護(hù)筒。在覆蓋層下方的第一個鋼護(hù)筒中,深度約8-12m,當(dāng)成孔到巖面后,即放置第二級鋼護(hù)筒,只需要入巖0.5m即可。每一級護(hù)筒的內(nèi)徑間隔為15-20cm,第一級護(hù)筒需考慮內(nèi)徑的大小,否則可能造成放不下二級護(hù)筒,或者成孔后無法滿足設(shè)計要求。一般護(hù)筒壁厚度為10-12mm。
2.2.3 溶洞處的施工
在溶洞處的鉆孔施工,也應(yīng)根據(jù)溶洞的實際情況,選擇合理辦法,對溶洞進(jìn)行封閉處理。溶洞處理應(yīng)該做好事先準(zhǔn)備,在場地內(nèi)準(zhǔn)備大量片石,孔口位置儲備一定數(shù)量的袋裝水泥、黏土等。在施工過程中,要求配備泵的流量至少200m³/Hr的一臺泥漿泵,并確保泥漿與水源的充足。當(dāng)鉆孔越來越接近溶洞時,尤其在接近溶洞頂約1m位置,沖擊鉆應(yīng)選擇1-1.5m的小沖程形式,采取輕捶慢打的方法,避免出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象。在洞頂即將擊穿之前,需要專人密切關(guān)注護(hù)筒中的泥漿變化情況。如果出現(xiàn)泥漿下降現(xiàn)象,應(yīng)該迅速做好補(bǔ)漿或補(bǔ)水處理。加強(qiáng)對孔深、泥漿循環(huán)物等測量,當(dāng)確認(rèn)溶洞頂沖穿之后,暫停沖孔工作,記錄孔底標(biāo)高。再根據(jù)溶洞大小1:1比例,回填片石與黏土,確保拋填片石面高出溶洞頂約1m的位置,繼續(xù)沖砸。如果溶洞中的進(jìn)尺比較快,當(dāng)孔底穿過了溶洞約1m,再次提高鉆頭,回填片石和黏土,反復(fù)沖砸,使黏土和塊石在溶洞中形成一道環(huán)壁,提高成孔質(zhì)量。
2.3 施工常見問題分析
2.3.1 掉鉆和埋鉆
一般掉鉆事故主要由于主繩斷裂而造成。因此,在施工過程中,應(yīng)經(jīng)常性檢查主繩的破損狀況,如果發(fā)現(xiàn)破損,及時更換。如果遇到鉆頭提不上來的情況,不能強(qiáng)制提拉,應(yīng)了解實際情況,有針對性地采取措施。一定確保鉆頭上裝有保險繩,且安裝牢固。如果發(fā)生掉鉆現(xiàn)象,應(yīng)及時打撈,避免由于時間過長,鉆頭被沉渣埋沒。為了避免沉渣埋鉆現(xiàn)象,不能將鉆頭長時間停留在孔底,同時不能停止向孔底輸送泥漿并使泥漿繼續(xù)循環(huán)。另外,為了防止坍孔埋鉆現(xiàn)象,應(yīng)有效避免塌孔。如果沉渣埋鉆不太嚴(yán)重,可不停地將鉆頭一提一松,逐漸將鉆頭松動,然后拔出。如果沉渣埋鉆嚴(yán)重。用泥漿泵從上至下逐步將沉渣清除,再用鉆機(jī)提拔;如仍然無效,可最后采用微量爆破。先探清鉆頭4個刃腳的位置,然后在刃腳處放入電雷管和微量炸藥,爆破后將刃腳處沉渣震松、震散,用鉆機(jī)將鉆頭提出孔底。如果發(fā)生坍孔埋鉆,最要緊的是將主繩保住。
2.3.2 塌孔
在正常情況下,應(yīng)確保泥漿面的高度與泥漿濃度,這樣不容易發(fā)生塌孔。如果遇到大溶洞、空溶洞或者裂縫漏水現(xiàn)象,如果不能及時補(bǔ)水,就會發(fā)生塌孔。因此,確保泥漿高度及濃度,是有效避免塌孔的主要措施。如果發(fā)生泥漿面下降,應(yīng)該先將鉆頭提起。當(dāng)發(fā)生塌孔后,先回填滿鉆孔,然后回填孔外,停留幾天后再進(jìn)行沖孔,加深鋼護(hù)筒。
2.3.3 內(nèi)護(hù)筒的內(nèi)徑不足
由于4#-l樁比較長,預(yù)處理灌注漿不充分,第一級鋼護(hù)筒12m。鉆進(jìn)過程中塌方,鋼護(hù)簡下沉12m左右;清除下沉護(hù)筒內(nèi)砂,護(hù)筒向一方偏移,護(hù)筒一側(cè)進(jìn)入樁身范圍4-5 cm。13#-2水上樁深度約83m,由于早期埋設(shè)的外護(hù)筒內(nèi)徑不足,如果按照樁徑設(shè)計,無法放置二級護(hù)筒。直徑宜采取1.5m,兩根樁的原設(shè)計為直徑28cm、42主筋,經(jīng)過驗算后,結(jié)合實際情況,改變成48根主筋,混凝土強(qiáng)度的標(biāo)號也從C25提高到C30。
2.3.4 孔底沉渣過厚
在該大橋中,共有7根樁由于孔底沉渣過厚,而在初評中不合格。其中,28#-5樁由于上層溶洞的沉渣掉進(jìn)孔底,造成孔底沉渣約1m厚度。為了提高樁基質(zhì)量,應(yīng)該對28#-5樁和其他幾根樁的樁底進(jìn)行沉渣處理。首先,根據(jù)沉渣的實際范圍,布置4-5個鉆孔,當(dāng)鉆到沉渣層時,判斷缺陷的實際情況,然后再利用高壓旋噴切割對沉渣進(jìn)行沖洗,以反循環(huán)形式,將沉渣沖洗干凈。這樣,經(jīng)過處理后的28#-5樁為合格樁,其他幾根樁也屬優(yōu)良樁。
3 做好路橋工程施工質(zhì)量管理
3.1 做好路橋施工的事前控制
3.1.1 對工程各項參與者進(jìn)行審查。施工隊伍和分包單位人員的思想素質(zhì)、技術(shù)素質(zhì)及身體素質(zhì)的好壞將直接影響工程質(zhì)量。為此,在審查時發(fā)現(xiàn)有不合格者,堅決不能上崗。
3.1.2 對工程材料進(jìn)行檢查。所有用于工程中的材料必須有產(chǎn)品合格證、技術(shù)說明、檢驗報告,并經(jīng)質(zhì)量管理人員審查認(rèn)可后方能使用。
3.1.3 對工程設(shè)備進(jìn)行審查。永久性生產(chǎn)設(shè)備的采購,應(yīng)通過質(zhì)量管理人員認(rèn)可,并且要經(jīng)過驗收后才可進(jìn)場。重要的施工機(jī)械設(shè)備應(yīng)定期提供機(jī)械性能檢測報告,經(jīng)質(zhì)量管理人員認(rèn)可后方可使用。
3.1.4 對施工方法進(jìn)行審查。審查施工方案和施工組織設(shè)計,審核后作為施工依據(jù)。
3.1.5 在施工前進(jìn)行環(huán)境調(diào)查。施工環(huán)境包括施工現(xiàn)場的氣象.、水文地質(zhì)、交通及周邊有關(guān)條件等。對環(huán)境進(jìn)行調(diào)查的目的是掌握情況,保證施工順利進(jìn)行。
3.1.6 做好設(shè)計交底和圖紙會審。
3.2 做好路橋施工的事中控制
施工操作質(zhì)量檢查,對違章操作及不符合安全要求的應(yīng)及時糾正;工序質(zhì)量的交接檢查,指前道工序檢查驗收合格后,方可移交下一道工序;隱蔽工程的檢查與驗收,這一部分是防止質(zhì)量隱患和事故的關(guān)鍵;施工過程中的監(jiān)控,對某些重要的分項工程應(yīng)特別注意經(jīng)常進(jìn)行預(yù)檢和復(fù)核;成品保護(hù)的質(zhì)量檢查,必須對已完成部分采取措施予以保護(hù),以免影響工程整體質(zhì)量。問題的處理。如發(fā)現(xiàn)施工中出現(xiàn)問題應(yīng)立刻解決,以保證質(zhì)量與工期的要求:如發(fā)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題,則要停止施工,然后要求提出報告說明質(zhì)量情況,產(chǎn)生的原因和處理的方法以及提出如何確保此類問題不再發(fā)生的措施,經(jīng)質(zhì)量管理人員審批同意后進(jìn)行處理。解決完該問題后經(jīng)質(zhì)量管理人員認(rèn)可后方可重新施工。
3.3 事后控制
事后控制也稱為事后質(zhì)量把關(guān),以免不合格的工序或產(chǎn)品流入后道工序或市場。作為施工單位,應(yīng)做好以下幾點(diǎn):對整個施工階段的工程質(zhì)量進(jìn)行驗收,如發(fā)現(xiàn)問題則要進(jìn)行修復(fù),必要時進(jìn)行返工,絕對不可以疏忽。審核提交的質(zhì)量檢驗報告及技術(shù)性文件。審核竣工圖。建立項目的技術(shù)檔案。
4 結(jié)語
本論文所提出的對策和建議對解決公路橋梁工程項目質(zhì)量管理問題具有一定的實際意義,同時,對同行業(yè)類似企業(yè)解決工程項目質(zhì)量管理問題具有一定的借鑒意義。
參考文獻(xiàn):
[1]張靜.淺談公路工程項目質(zhì)量控制與管理[J].交通科技,2005(10):152~154
關(guān)鍵詞:板梁架設(shè);支座脫空;施工控制
Abstract: in recent years, along with the large-scale construction of expressway, the construction technologyis improving, but we can't deny there are many problems in the construction. After detailed investigation discovery,widespread plate girder bearing separation phenomenon,which for the stability of bridge structure is very bad. This paper first analyzes the causes of highway bridge bearing cavity phenomenon. Then the bearing cavity produceharm to propose effective solutions, to ensure the normal construction, ensure project quality.
Keywords: plate girder erection support cavity;construction control;
中圖分類號:U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
在橋梁施工中,由于各種因素的影響,難免會產(chǎn)生問題,支座脫空是其中一個比較嚴(yán)重的問題。按照施工要求來說,梁與支座是應(yīng)該緊密接觸的。如果支座脫空,局部承受的壓力會增大。梁板在反復(fù)的壓力下會振動,穩(wěn)定性會降低,久而久之,不僅是梁板,連支座的使用壽命也會降低。這種脫空現(xiàn)象在坡度較大的地方或是轉(zhuǎn)彎的地方更加明顯。由于施工單位對這一問題的忽視,加上檢測上的難度導(dǎo)致問題始終得不到完滿解決。及時處理支座脫空是保證工程建設(shè)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
1 支座脫空問題產(chǎn)生的原因
我們可以從施工和設(shè)計2個方面來分析引起支座脫空的原因。
1.1 施工原因
(1)梁板底模不符合標(biāo)準(zhǔn)
梁底有4個支座,要想保證這些支座在同一平面上不是簡單的事情。在制作板梁底模的時候,細(xì)心很重要。如果施工不注意,影響底模的平整度,那么安裝的時候就會導(dǎo)致支座脫空。另外,有些施工單位從成本上考慮,在選擇底模的時候根本不考慮跨徑大小。跨徑大小不一樣,底模也應(yīng)該是不一樣的,要是采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),更不能保證底模的平整了,也很容易造成支座脫空。
(2)支座墊石在施工中未控制好
有關(guān)的公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)中要求支座頂面高程允許偏差為±5mm(設(shè)計未規(guī)定時)。在實際施工中,除了梁板底模不符合標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致梁底的4個支座不在同一平面上之外,蓋梁或臺帽處支座墊石水平度的把握也是影響梁板安放是否平穩(wěn)的重要因素。這樣也很容易使支座脫空。
(3)梁板架設(shè)時操作不仔細(xì)
梁板架設(shè)施工操作上的隨意性是工程質(zhì)量的大忌, 應(yīng)該引起足夠的重視。另外,安好梁板之后的復(fù)查也十分重要。在需要改進(jìn)的地方不認(rèn)真對待,抱著敷衍了事的態(tài)度,比如在支座底部隨便墊鋼板之類的,這是相當(dāng)不可取的。
(4)未控制好樁基沉降而產(chǎn)生脫空
產(chǎn)生樁基沉降的原因主要可以歸結(jié)為地質(zhì)的以及鉆孔樁施工質(zhì)量的差異。樁基沉降不一樣會引起支座標(biāo)高的更改,支座脫空就可想而知了,這在橋梁調(diào)查中也是存在的。
1.2設(shè)計原因
并不是所有的橋梁都存在支座脫空現(xiàn)象。但是確實常常發(fā)生這種現(xiàn)象,影響橋梁的安全。所以說,除施工原因,可能設(shè)計的合理性也是導(dǎo)致支座脫空的原因。
(1)鉸縫深度較淺
若是4個支座不在一個平面上,那么每個支座受力就不均勻。從設(shè)計的角度來說,很難保證板梁安裝好之后支座的受力均勻。任何一個支座脫空都會影響整體。從力學(xué)角度講,一個支座出問題,就會打破原有的受力平衡。分析調(diào)查的板梁設(shè)計發(fā)現(xiàn),其采用的淺鉸縫雖然易于施工,但是存在著不容忽視的缺陷。淺鉸縫對于板梁間的結(jié)合沒什么作用。鉸縫的完整與否容易受鋪裝好壞的影響。
(2)墊石高度較小
在支座下一般會有墊石,并且符合一定高度才合適。容易產(chǎn)生支座脫空的板梁設(shè)計中,墊石的高度都比較小,有的甚至干脆沒有墊石。在安裝板梁時,需要檢查支座和梁底的接觸情況。墊石高度的大小與檢查的難易程度有關(guān)。
(3)橋面整體化鋪裝薄弱
橋面鋪裝層的厚度也是設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。一般橋面鋪裝層較薄產(chǎn)生的后果會嚴(yán)重一些。鋪裝的時候橋面難免會受到一些損壞,還會破壞鉸縫。前面已經(jīng)提到過,鉸縫的損壞會影響梁間的結(jié)合,使得單板的受力過大最終引起支座脫空。
2.支座脫空問題的危害及其解決
2.1支座脫空問題的危害
支座對橋梁的整個結(jié)構(gòu)中起著重要的作用。就像文章中的過渡句一樣承上啟下。一旦支座脫空,會直接影響橋梁上部和下部結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的變化就會直接對橋梁的安全產(chǎn)生影響。1)支座脫空將影響其余支座。一般設(shè)計中每片主梁下包括4個支座。一個支座脫空,那其余三個支座就得承擔(dān)原來四個支座的壓力,很顯然,這時每個支座所承受的壓力大大增加。以此類推,若是兩個支座脫空,那后果就更加嚴(yán)重了。壓力增大,會使支座內(nèi)的橡膠塊老化的速度加快。這是因為長時間的強(qiáng)壓會使橡膠塊被壓縮,久而久之,就會破壞支座。2)支座脫空將影響鉸縫和鋪裝。支座脫空之后,板梁在外力的不斷作用下會產(chǎn)生振動。時間一長,板梁的平整度就會遭到破壞,直接影響聯(lián)系板梁的淺鉸縫。由小及大,最后整個橋主梁之間的鉸縫都會遭破壞,也會影響橋面鋪裝。鋪裝的損壞會發(fā)生橋面漏水等問題,影響橋梁的安全性能。支座脫空是產(chǎn)生橋面鋪裝損壞的重要原因之一。經(jīng)過調(diào)查,確實存在著數(shù)量較多鉸縫和鋪裝損壞情況。3)支座脫空將產(chǎn)生單板受力。支座脫空影響鉸縫和鋪裝,其后果是降低主梁之間的聯(lián)系,破壞橋梁主梁的整體性。原先橋梁整體承受的壓力集中到單板上,使單板受力超出其所能承受的范圍,容易損壞。若是支座脫空嚴(yán)重,還有可能出現(xiàn)斜裂縫。若是有車輛不斷通過橋梁,主梁不斷受力。在彎距影響和扭矩效應(yīng)的影響下,在梁底的中軸線附近還還可能出現(xiàn)斜裂縫。支座脫空,不能與梁體緊密結(jié)合,會使受力不均勻而減少支座的使用壽命。
2.2 支座脫空問題的解決辦法
可以采用移梁調(diào)整通常采用快速且方便的雙千斤頂,適用于跨徑較大的橋梁。具體的調(diào)整方法如下:首先測出支座脫空的高度。至于需要進(jìn)行調(diào)整的高度,得根據(jù)支座的壓縮變形才能計算出來。雙千斤頂分別架在需要進(jìn)行支座調(diào)整的梁體兩端。需要調(diào)整的梁體靠千斤頂以兩側(cè)速度及高度一致的步調(diào)吊起,其中千斤頂支架支撐于兩側(cè)相鄰的梁體上。吊起之后,橋臺與支座之間可以用環(huán)氧樹脂鋼板作粘合之用。同時,還可以采用楔緊法,楔緊法適用于單跨、小跨徑橋梁。楔緊法很簡單,同樣是用千斤頂頂起需要調(diào)整的梁板,只需在梁板與支座之間楔入特制的鋼板就可以了。
最后還要對支座脫空問題采取對應(yīng)的預(yù)防措施
(1) 參與梁板架設(shè)的人員技術(shù)一定要過硬,對其進(jìn)行培訓(xùn)不失為一個好方法;
(2)對梁板質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān),使用的梁板需符合規(guī)范及設(shè)計要求;
(3)在架設(shè)過程中就應(yīng)該及時檢查調(diào)整;
(4) 架設(shè)完之后也要注意檢查,有些施工困難的可根據(jù)情況,架設(shè)完之后再進(jìn)行調(diào)整;
(5)一般會臺帽或蓋梁的頂高程1—2cm為宜,鑿除墊石的超出部分以保證4個支座的頂高程一致。嚴(yán)格控制高程以保證受力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
(6) 選派質(zhì)檢工程師嚴(yán)格保證質(zhì)量,對質(zhì)檢體系進(jìn)行進(jìn)一步完善。
結(jié)語
支座脫空現(xiàn)象時常發(fā)生,會給整個工程的質(zhì)量帶來很大的影響。施工單位必須對此加以重視。防范于未然,及早發(fā)現(xiàn)問題并想好應(yīng)對措施,盡量避免支座脫空才是上策。為保證工程質(zhì)量,施工單位得多用心才行。
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【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;施工管理
一、引言
作為基礎(chǔ)承力普遍采用的一種形式——鉆孔灌注樁,在現(xiàn)階段的施工中得到了廣泛應(yīng)用。但在施工過程中因工藝落后、地下施工情況不明確等原因仍存在較多問題,本文著重從工程實踐的角度,對鉆孔灌注樁的主要問題進(jìn)行探討。
二、施工要點(diǎn)
1、泥漿
在鉆孔灌注樁的施工中,無論對于成孔質(zhì)量還是最終對樁的承載能力的發(fā)揮,泥漿質(zhì)量都是相當(dāng)重要的因素。目前樁基施工隊伍絕大多數(shù)缺乏對泥漿質(zhì)量和泥漿管理的重視,泥漿質(zhì)量差,其后果是:(1)形成不了護(hù)壁泥膜或形成的泥皮粘附力差,易于脫落,導(dǎo)致孔壁穩(wěn)定性差,在砂性土地層易于塌壁,在流塑狀粘土層則易于縮孔。(2)泥漿稠度大、比重大,含砂率高,形成的泥皮質(zhì)量差、厚度大,大大降低樁的側(cè)摩阻力。(3)稠漿在鋼筋籠鋼筋上沉積粘附,導(dǎo)數(shù)鋼筋與砼握裹力降低。泥漿比重過大,使得砼水下灌注阻力增大,降低砼的流動半徑,使砼骨料大部分堆積在樁芯部位,而鋼筋籠外幾乎無骨料,不僅樁身質(zhì)量不好而且樁的側(cè)摩阻力也難以發(fā)揮。因此,對泥漿質(zhì)量的管理決不是個小問題,監(jiān)理一定要嚴(yán)格要求施工單位按規(guī)范要求嚴(yán)格控制。
2、砼灌注
砼灌注是最后一道也是最關(guān)鍵的一道工序。首先必須嚴(yán)格按設(shè)計強(qiáng)度配制砼。許多施工單位都是現(xiàn)場攪拌砼,其常見問題是:a)砂石的含泥量偏大;b)配料的計量不準(zhǔn)確;c)水泥保管不善受潮。水下砼灌注由于阻力大不易流暢灌入,于是施工單位常隨意加大水灰比,增大塌落度便于砼灌注,結(jié)果砼的強(qiáng)度等級嚴(yán)重降低。質(zhì)檢和設(shè)計人員應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督,決不能輕易相信試塊的試驗結(jié)果。要克服很大的灌入阻力保證砼樁身質(zhì)量,必須有相當(dāng)大的沖擊力,沖擊力越大,完成每一斗砼灌注的時間越短,砼樁身越均勻。
三、施工準(zhǔn)備階段的工作
1、認(rèn)真參與圖紙會審及設(shè)計交底工作。參與圖紙會審主要要重點(diǎn)研究工程地質(zhì)勘測報告,對地質(zhì)剖面圖有一個清晰的印象。并對樁位圖、施工圖,樁長、樁徑、乃至對樁設(shè)計承載力等進(jìn)行復(fù)核。
2、審核施工組織設(shè)計和施工方案施工組織設(shè)計及施工方案涉及的內(nèi)容非常多,關(guān)系到施工安全、施工質(zhì)量控制、環(huán)保及消防等必須符合現(xiàn)行法律法規(guī)、施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)場條件。
3、檢查三通一平是否滿足施工要求對施工現(xiàn)場三通一平的施工條件進(jìn)行考察,以及必須處理架空線(高壓線)和地下障礙物,排水應(yīng)通暢,并且路面及工作面滿足機(jī)械設(shè)備地面承載力。
4、審查進(jìn)場原材料
在開工前應(yīng)對施工單位報驗的建筑材料,如鋼筋、水泥、石子、砂等主要原材料根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行質(zhì)量檢查,符合要求后同意進(jìn)場使用。
四、施工階段的工作
1、鉆孔及清孔
(1)在開鉆前要檢查護(hù)筒埋置情況并復(fù)核樁位軸線。護(hù)筒中心允許偏差≤2 Cl-n,筒頂高出地面10--20 cm,筒底應(yīng)埋人原狀20 cm以上,筒的用素土分層填實。鉆進(jìn)時護(hù)筒直徑應(yīng)為20~40cm,工程技術(shù)人員應(yīng)會同施工單位一起復(fù)核樁位軸線,其允許偏差≤±2 cm。
(2)成孔后立即清孔,終孔后立即清孔稱為第一次清孔,第一次清孔是否徹底是成樁質(zhì)量的關(guān)鍵,要求清孔后泥漿中不含小泥塊,孔底沉渣厚度≤10cm,泥漿密度1.15左右,粘度18~22 s,含砂量≤40%。放鋼筋籠和導(dǎo)管以后的再次清孔稱為第二次清孔。按技術(shù)規(guī)范要求對樁位、孑L徑、傾斜度、孔深、孔底沉渣厚度及泥漿指標(biāo)等進(jìn)行全面檢查記錄。
2、鋼筋籠的制作與安裝
(1)制作鋼筋籠前,工程技術(shù)人員要復(fù)查所用鋼材及焊條的型號,并對焊工進(jìn)行實地焊接考核,合格后方可上崗,主筋每200個焊接點(diǎn)需做鋼筋焊接拉伸試驗和焊接冷彎試驗各1組(3根為1組)。工程技術(shù)人員必須審核原材料及其焊件的檢測結(jié)果。
(2)加工制作鋼筋籠的材料必須是合格品,施工工程技術(shù)人員要對鋼筋籠進(jìn)行全面自檢,工程技術(shù)人員應(yīng)及時進(jìn)行相應(yīng)項目的抽檢,抽檢合格后簽認(rèn)。
(3)在驗收合格的鉆孔中吊放鋼筋籠,并正確就位。工程技術(shù)人員要檢查鋼筋籠的就位情況,檢查鋼筋籠是否變形以及確保混凝土保護(hù)層厚度的措施等,檢查合格后方可下導(dǎo)管灌注混凝土。
3、灌注混凝土
(1)工程技術(shù)人員對灌注混凝土實施旁站監(jiān)控,詳細(xì)記錄混凝土的加料拌和情況,抽檢混凝土的坍落度,按要求每臺班或每100m3的混凝土試塊不得少于1組。
(2)在灌注混凝土的過程中要隨時測量和記錄孔內(nèi)混凝土灌注標(biāo)高和導(dǎo)管插入混凝土深度,工程技術(shù)人員實施旁站監(jiān)控,全面掌握混凝土的澆注情況,督促承包商做好灌注記錄,填寫“鉆孔灌注樁水下混凝土灌注記錄表。
五、驗收階段
樁基的質(zhì)量檢測包括樁身的無破損檢測和混凝土的抗壓強(qiáng)度試驗等。
(1)受檢樁位的確定。受檢樁位由工程技術(shù)人員根據(jù)施工情況和約定的檢測樁數(shù)確定,盡量選擇有代表性的樁、對施工質(zhì)量有懷疑的樁以及因施工故障處理過的樁。
(2)測樁單位的選擇。選擇測樁單位是一項很重要的工作,因為測樁單位工作的好壞不僅影響檢測工作的質(zhì)量,而且波及后續(xù)工程的施工。因此工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)工程的要求,選擇有資質(zhì)、信譽(yù)好,有技術(shù)實力的測樁單位。
(3)無破損檢測。在樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到28d設(shè)計強(qiáng)度的75%以上,或澆灌混凝土14 d后,即可通過檢測。檢測的樁如有嚴(yán)重缺陷時,應(yīng)由工程技術(shù)人員指定加倍復(fù)檢。
(4)混凝土的強(qiáng)度試驗,混凝土試件養(yǎng)護(hù)期滿后,應(yīng)按規(guī)范規(guī)定的要求進(jìn)行試驗,試驗報告必須歸檔。
六、結(jié)語
樁基工程的施工由于施工技術(shù)復(fù)雜、隱蔽工程多,其質(zhì)量主要靠事前控制和事中控制,事后的檢測和補(bǔ)救措施很難達(dá)到設(shè)計要求,因此,工程技術(shù)人員必須全面詳細(xì)地熟悉整個施工工藝流程,事先提出質(zhì)量控制和檢驗標(biāo)準(zhǔn),監(jiān)督施工方嚴(yán)格遵守和執(zhí)行;調(diào)動有關(guān)各方同心協(xié)力把好質(zhì)量關(guān)。
參考文獻(xiàn):
[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 041-2000 )
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;后壓漿技術(shù);提高承載力
中圖分類號:TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
前言
灌注樁是我國建筑和橋梁基礎(chǔ)的主導(dǎo)樁型,20世紀(jì)90年代以來,隨著灌注樁縮勁補(bǔ)強(qiáng)、斷樁面抽淤注漿技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,灌注樁后壓漿技術(shù)在我國應(yīng)運(yùn)而生。
隨著西部大開發(fā)步伐的前進(jìn),城市高層建筑的不斷發(fā)展,灌注樁施工經(jīng)過多年的應(yīng)用,以其單樁承載力大,對各種地質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng),無擠土效應(yīng),無振害等優(yōu)點(diǎn),在工程中的應(yīng)用越來越廣泛,對承載力的要求也越來越高。
以往西北地區(qū),建造高層建筑選用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)時,一般的方法是加大加深樁身,將樁穿越埋藏較淺的砂層,將樁端放在較深的砂層中,樁的長度就達(dá)30米—40米之多,這樣不僅增大了投資,而且施工難度也增加了,延長了施工工期,同時灌注樁在施工過程中不可避免產(chǎn)生孔底沉渣和孔壁泥皮的缺陷而承載力提高的效率卻不大。
而發(fā)展起來的后壓漿技術(shù)對提高灌注樁承載力,降低工程造價,防止質(zhì)量事故等,起到了有效作用。后壓漿技術(shù)適用于泥漿護(hù)壁鉆、挖 、沖孔灌注樁及干作業(yè)鉆、挖孔灌注樁等樁基工程。
1后壓漿鉆孔灌注樁加固原理分析研究
后壓漿鉆孔灌注樁技術(shù)是指成樁期間在樁底和樁側(cè)預(yù)埋注漿管路和注漿裝置,待樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到50%-80%(即成樁后3—21天),通過注漿管路,利用高壓注漿泵注以水泥漿液,對孔底沉渣和樁側(cè)泥皮及樁底進(jìn)行固化的一種科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)方法。壓漿分為樁端壓漿和樁側(cè)壓漿兩種。
圖1 后壓漿鉆孔灌注樁作用機(jī)理詳圖
后壓漿技術(shù)提高基樁承載力的機(jī)理如下:沉渣和松動土體被重新膠結(jié),裂隙被充填,從而有效地提高樁底的剛度和強(qiáng)度。 因漿液的擴(kuò)散滲透,在樁端附近形成一定范圍的膠結(jié)囊體,增大持力層的受力面積,樁周(身)壓漿會使樁土間界面的幾何和力學(xué)條件得以改善,樁端壓漿將使樁底沉渣、施工樁孔時樁端受到擾動的持力層得到有效的加固或壓密起到了端承擴(kuò)大頭的作用。 在壓力作用下,部分漿液沿樁土界面上浸,使下部樁體與泥皮及土體膠結(jié)成整體,使樁端下部樁側(cè)摩阻力得到正常發(fā)揮。在漿液中摻入膨脹劑或采用膨脹水泥,樁底的膠結(jié)體在固結(jié)過程中產(chǎn)生微膨脹,對樁端產(chǎn)生一定的預(yù)壓力,尤其是在高壓作用下,樁端介質(zhì)的壓縮變形提前完成,減少了樁在同一樁頂荷載作用下的樁頂豎向位移,從而達(dá)到提高單樁承載力的目的。后壓漿鉆孔灌注樁優(yōu)缺點(diǎn)尤其明顯,優(yōu)點(diǎn):消除傳統(tǒng)灌注樁工藝固有缺陷、能大幅提高樁基承載力,減少沉降量、降低工程造價。缺點(diǎn):受灌注樁施工質(zhì)量的制約以及隨巖土工程特性的變化承載力提高幅度差別較大。
2案例分析
2.1普通鉆孔灌注樁基樁平面設(shè)計布置
根據(jù)場地勘測建議項目一基樁采用普通的旋轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁,具體設(shè)計參數(shù)為如下:鋼筋混凝土灌注樁,樁長:32.0 m ,樁頂標(biāo)高為:-7.00 m ,樁徑選用Φ700mm ,KN ,KN 。土層指標(biāo)如下表:
表1 項目一(旋轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁)土層指標(biāo)
根據(jù)《建筑樁基技術(shù)設(shè)計規(guī)范》公式,對于中小直徑灌注樁公式如下:
,式中:
——單樁總的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值;
——單樁總的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值;
u——樁身周長(m);
——樁的橫截面面積();
基樁總的根數(shù)確定n≥==251.896(根) 。
根據(jù)場地基坑為:40×40 m的基坑,各邊均留出0.5m,每隔2.6m布置一根鉆孔灌注樁,并且采用正方形布置,則每一水平行布置樁數(shù)為:= =15+1=16(根),則每一豎直行布置樁數(shù)為:==15+1=16(根)。
=16×16=256(根)>252(根),故基樁根數(shù)滿足承載力要求 。
2.2后壓漿鉆孔灌注樁基樁平面設(shè)計布置
場地巖土工程勘察報告建議項目二采用后壓漿旋轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁,樁長:27.0 m ,樁頂標(biāo)高為:-7.00 m ,樁徑選用Φ600 m ,=942166 KN ,=11200 KN。土層指標(biāo)如下表:
表2 項目二(后壓漿鉆孔灌注樁)土層指標(biāo)
表中:
——樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值;
——樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值;
——后壓漿側(cè)阻力增強(qiáng)系數(shù);
——后壓漿端阻力增強(qiáng)系數(shù);
根據(jù)《建筑樁基技術(shù)設(shè)計規(guī)范》后壓漿灌注樁單樁極限承載力計算公式:
基樁總的根數(shù)確定n≥==195.904(根)。
根據(jù)場地基坑為:40×40 m的方形基坑,各邊均留出0.5m,每隔3.0 m布置一根鉆孔后壓漿灌注樁,并且采用正方形布置,則每一水平行布置樁數(shù)為:==13+1=14(根),則每一豎直行布置樁數(shù)為:==13+1=14(根)。
=14×14=196≥195.904(根),故基樁根數(shù)滿足承載力要求`。
3普通鉆孔灌注樁與后壓漿灌注樁對比分析
項目二后壓漿鉆孔灌注樁單樁抗壓靜載試驗樁3根,檢測照片見下圖3所示,檢測結(jié)果見圖表:表3,表4,表 5 。
項目一普通鉆孔灌注樁單樁抗壓靜載實驗樁3根,檢測結(jié)果分別為,檢測樁1:=3510 KN , 檢測樁2:=3680 KN , 檢測樁3:=3700 KN ,
項目二與項目一單樁抗壓承載力靜載實驗結(jié)果對比詳見表5.7.
圖2后壓漿鉆孔灌注樁實體檢測
表3檢測樁結(jié)果
表4 檢測樁結(jié)果
表5 檢測樁結(jié)果
表6項目二后壓漿鉆孔灌注樁單樁承載力靜載實驗結(jié)果
表8 項目一基樁與項目二基樁經(jīng)濟(jì)效益對比
4 結(jié)論
鉆孔灌注樁采用后壓漿技術(shù),其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果是非常顯著的,有部分水泥漿液沿樁周土軟弱界面上返,超過10米以上,樁側(cè)硬結(jié)土層一般在10 cm ,局部有時硬結(jié)土層可達(dá)到1m 以上,對于孔隙率為25%-33%之間的地基土,水泥漿液可以擴(kuò)散到1.8-2.1 m ,水泥漿液深入到樁端土層至少1 m ,壓漿后承載力提高的幅度大多數(shù)在25%-60%之間。
通過,,,以及各單樁靜載力試驗曲線形態(tài),變化趨勢,荷載及對應(yīng)的樁頂沉降數(shù)據(jù)分析,各樁均未加載至破壞,荷載試驗曲線多呈緩變形態(tài),無陡降段出現(xiàn),沉降較均勻。
在樁間土開挖過程中,局部發(fā)現(xiàn)樁間內(nèi)有樁側(cè)表面向樁身土中劈裂格壓形成的水泥漿脈,從而增大了樁與土之間的抗剪強(qiáng)度。進(jìn)而說明了后壓漿技術(shù)對樁周土的改善作用,加強(qiáng)作用更為顯著。項目易與項目二相鄰,樓層 ,建筑物結(jié)構(gòu),高度,體形布局和占地面積等均相同。但是項目二基樁施工工期為68天,項目一基樁施工工期為54天。雖然普通鉆孔灌注樁比后壓漿鉆孔灌注樁節(jié)約工期14天,但是后壓漿鉆孔灌注樁比普通鉆孔灌注樁節(jié)約工程總造價為:31.91% 。
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關(guān)鍵詞:鐵路客專;框架橋;施工技術(shù)
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1 工程概況
1.1 工程概況
某客運(yùn)專線橋淮水橋設(shè)計為兩孔2-14.0m框架橋,客專中心里程為DK33+410.21。框架橋混凝土施工嚴(yán)格按《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定》及《鐵路橋涵施工規(guī)范》執(zhí)行,框架身采用C40鋼筋混凝土,框架基礎(chǔ)采用C30混凝土,鋼筋為Ⅰ級和Ⅱ級鋼筋;基坑回填采用C15混凝土填筑,框架身臺背采用級配碎石摻5%水泥填筑。
1.2 工程地質(zhì)勘察資料
(1)橋址范圍內(nèi)的特殊巖土主要表現(xiàn)為表層黏土具有弱膨脹性。
(2)地質(zhì)構(gòu)造及不良地質(zhì)。橋址處無不良地質(zhì)條件,場地比較穩(wěn)定;本橋場地地貌單元較簡單,地貌單元為河谷平原,地勢較平坦,呈舒緩波狀,略有起伏,最大高差約4m。多為農(nóng)田,道路縱橫,交通較便利。
(3)水文地質(zhì)特征及評價。橋址區(qū)域內(nèi)地表水不發(fā)育,僅臨近水塘有水。地下水主要為基巖裂隙水和第四系地層的空隙潛水,水量一般,受大氣降水和河流補(bǔ)給影響較大,勘察期間測得地下水位埋深為1.20m。依《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定》進(jìn)行判定,水樣不具化學(xué)侵蝕性,橋址區(qū)碳化環(huán)境作用等級為T2。
(4)場地地震效應(yīng)。場地類別:根據(jù)《鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范》判定,橋址場地類別為Ⅲ類;地震動峰值:根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》及《鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范》,橋址區(qū)地震峰值加速度為0.10g,地震動反應(yīng)譜特征周期分區(qū)為1區(qū),抗震設(shè)防烈度為7級,場地類別為Ⅲ類。
2 主要施工方案及工藝技術(shù)應(yīng)用
2.1 CFG樁基底處理
(1)框架橋小里程一孔基底采用CFG樁處理,CFG樁徑均為φ0.5m,按正方形布置,樁間距采用1.7m,樁長均為14.5m。大里程一孔基底采用鉆孔樁處理,樁徑為φ0.8m,按3.2×3.0長方形布置,樁長均為14.0m。兩側(cè)過渡段采用樁間距為1.6-1.8m,采用長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁法。
(2)在布置框架橋基底的樁位時,在框架橋底部的樁均對稱布置于框架橋的基礎(chǔ)以內(nèi),以防存在不均勻沉降。
2.2 基坑開挖
框架橋基底CFG樁處理施工完成及檢測合格后開始進(jìn)行基坑開挖,首先精確放樣框架橋基坑平面尺寸,基礎(chǔ)采用挖掘機(jī)開挖。箱身基坑順道路方向兩側(cè)采用采用CFG樁支護(hù)垂直開挖。線路兩側(cè)施打112m長槽鋼樁防護(hù)垂直挖土開挖基坑3m深,中間設(shè)2m平臺,再放坡1:1.5開挖下面3m深基坑。基坑平面適當(dāng)擴(kuò)大50cm保證立基礎(chǔ)模板有足夠的作業(yè)面,基坑底預(yù)留20cm土層,人工開挖,防止機(jī)械開挖出現(xiàn)超挖。四周設(shè)置好排水溝,集水坑集水,水泵抽水。基坑出土須遠(yuǎn)離基坑堆放,為保證基坑穩(wěn)定,應(yīng)加強(qiáng)基坑排水。基坑開挖時應(yīng)注意加強(qiáng)坑壁支護(hù)措施,同時在基坑開挖后應(yīng)及時澆筑基礎(chǔ),避免地基土因水浸泡軟化而降低地基強(qiáng)度。
2.3 基礎(chǔ)墊層施工
(1)基礎(chǔ)開挖成型經(jīng)自檢及監(jiān)理檢驗合格后,即可進(jìn)行碎石墊層及基底基礎(chǔ)混凝土的施工,基底基礎(chǔ)施工前要確保CFG樁截樁后樁頭深入基礎(chǔ)內(nèi)不小于5cm。模板使用組合鋼模或竹膠板拼裝,采用U型卡連接,模板背部支撐使用方木、木楔、鋼筋和管鋼等材料頂支撐在基坑開挖側(cè)面。
(2)框架橋基底基礎(chǔ)混凝土為C30混凝土,混凝土由拌和站集中拌和,混凝土罐車運(yùn)輸至現(xiàn)場,采用混凝土泵車澆注,振動棒振搗密實。根據(jù)沉降縫構(gòu)造要求,基礎(chǔ)混凝土分塊進(jìn)行澆筑。混凝土澆筑時連續(xù)進(jìn)行,由于每塊基礎(chǔ)混凝土數(shù)量不大,一次性澆筑完成,并確保混凝土振搗密實。
2.4 框架身施工
(1)現(xiàn)澆框架身混凝土分兩次澆筑:第一次先澆注底板和梗肋混凝土;第二次澆注邊墻及頂板混凝土。現(xiàn)澆框架涵混凝土在混凝土拌和站集中拌制,混凝土輸送車運(yùn)至現(xiàn)場澆筑。框架鋼筋均在鋼筋加工場內(nèi)集中制作,現(xiàn)場綁扎成型。
(2)混凝土框架外模、內(nèi)模及頂板底模采用平面組合鋼模或竹膠板拼裝,框架內(nèi)采用滿堂式鋼管支架,邊墻內(nèi)模與外模用對拉螺栓固定,模板結(jié)構(gòu)見圖1。
圖1 框架涵模板結(jié)構(gòu)圖(cm)
(3)施工工藝流程:測量放線基坑開挖基底處理施工基礎(chǔ)承臺施工框架身底板及下梗肋鋼筋框架身底板及下梗脅混凝土施工主體框架內(nèi)模施工墻身及頂板鋼筋外模立模及加固墻身及頂板混凝土防水層及涵頂施工回填臺背混凝土砌筑出入口附屬工程。
(4)底板和下梗肋鋼筋綁扎及澆筑混凝土。底板鋼筋在承臺頂面進(jìn)行綁扎,在下梗肋處要提前預(yù)埋邊墻豎向鋼筋;為加強(qiáng)連接和提高框架整體防水性能,水平施工縫做成“凹”字形,即在澆注混凝土?xí)r將厚度為邊墻厚度1/3的方木埋入混凝土中,待混凝土終凝后取出。
(5)邊墻及頂板鋼筋綁扎及澆筑混凝土。底板施工完成后開始綁扎邊墻鋼筋,當(dāng)?shù)装寤炷吝_(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%后,方可搭設(shè)滿堂鋼管支架,立邊墻內(nèi)模及頂板底模,同時綁扎頂板鋼筋。邊墻外模立完加固后開始澆筑混凝土,混凝土送至現(xiàn)場灌注平臺,采用混凝土泵車將混凝土送入模內(nèi)。用插入式振動棒振搗,混凝土分層澆筑的厚度不大于40cm。頂板混凝土采用插入式振動棒振搗密實。當(dāng)頂板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的80%以后,拆除模板及支撐,進(jìn)行防水層施工及附屬工程施工。框架橋施工工藝流程見圖6-2。
圖2框架橋施工工藝流程圖
(6)養(yǎng)生。混凝土在澆注完成后,需對其覆蓋草袋或土工布等材料進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期不短于14天。
(7)防水層。框架橋身采用防水卷材施工,首先涂兩層聚氨酯防水涂料,第二層涂料的涂刷須在第一層涂料具有一定強(qiáng)度后方可進(jìn)行,然后黏貼L類氯化聚乙烯防水卷材,最后在防水卷材外側(cè)澆注C40細(xì)石聚丙烯纖維網(wǎng)高性能混凝土保護(hù)層。
(8)臺背回填。臺背回填基坑采用C15混凝土填筑,過渡段采用摻5%水泥級配碎石按25cm每層分層填筑,過渡段回填級配碎石選用重型壓實機(jī)械壓實,靠近涵身0.5m處采用小型打夯機(jī)進(jìn)行分層夯實,經(jīng)試驗檢測壓實度合格后進(jìn)行下層施工。
結(jié)語
該項目屬冬期施工,在混凝土澆注前,應(yīng)清除模板及鋼筋上的冰雪及污垢,當(dāng)環(huán)境氣溫低于-10度時,應(yīng)將直徑大于或等于25mm的鋼筋和金屬預(yù)埋件加熱至正溫。混凝土應(yīng)采用分層連續(xù)的方法澆注,分層厚度不得小于20cm。混凝土澆注成型后,應(yīng)立即防寒保溫。保溫材料應(yīng)按施工方案設(shè)置,并保持干燥。應(yīng)對結(jié)構(gòu)的邊棱隅角加強(qiáng)覆蓋和保溫,迎風(fēng)面應(yīng)采取防風(fēng)措施。混凝土與環(huán)境的溫差不得大于15度,當(dāng)溫差在10度以上但低于15度時,拆除模板后的混凝土表面宜采用臨時覆蓋措施。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:單頁式俯仰節(jié)能;船閘;施工技術(shù)
1工程概況
W單頁式俯仰節(jié)能船閘橋地處河海交界處,橋體在地面交通通行的情況下已經(jīng)離船閘海側(cè)的海平面不遠(yuǎn),在漲潮的時候甚至要浸到海水里,因此橋體要頻繁的浸入到海水當(dāng)中,潮水、鹽霧、冰凍、突發(fā)陣風(fēng)等地理自然條件非常復(fù)雜、惡劣。船閘位于海防路海河大橋東側(cè)約70.0m處,船閘有效尺度180×22m,東西閘門外側(cè)直立段26~28m,閘室墻墻后經(jīng)探摸為拋石棱體,厚度約為8~10m。船閘橋?qū)?.3m,車行道凈寬4.0m,人行道凈寬1.0m,橋長32.585m。
船閘基礎(chǔ)采用樁基墩臺結(jié)構(gòu)。墩臺為現(xiàn)澆鋼筋混凝土墩臺,混凝土標(biāo)號C30F250;樁基采用鋼筋混凝土灌注樁。南側(cè)大墩臺兩座,北側(cè)小墩臺兩座。船閘兩側(cè)的交通橋基礎(chǔ)對稱布置,結(jié)構(gòu)形式相同。樁基布置在閘室外側(cè),以不影響原閘室結(jié)構(gòu)為原則;墩臺也不與原閘室結(jié)構(gòu)有聯(lián)系,自成體系。
2 施工難點(diǎn)分析
(1) 新建船閘橋的建設(shè)過程不能影響原有老船閘日常的過船功能,即需要在通航條件下進(jìn)行施工,而其新建船閘橋開啟頻繁,平均 30 次/24 小時,工程設(shè)計、施工必須滿足這一基本要求。
(2) 運(yùn)行必須可靠安全,否則將對陸路通行、船只過閘、船閘結(jié)構(gòu)本身造成不堪設(shè)想的后果。
(3) 不能對原有船閘的過船航道有阻擋,當(dāng)船閘橋收起時其本身結(jié)構(gòu)必須全部位于船閘閘壁以后,以留出船閘上方的凈空;
(4) 需要充分利用原有船閘的變壓器容量,原變壓器已不可能增容。
(5) 不能破壞原有船閘主體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),因為老船閘已經(jīng)年代久遠(yuǎn)并缺少工程資料,而且施工區(qū)域狹小、滲水、水陸交通組織都對土建的勘察、施工帶來很大難度。
(6) 新建船閘橋結(jié)構(gòu)制造要求精度高,并且需要兩家施工單位密切配合,對于制造施工單位提出很高要求。
3 樁墩施工技術(shù)
3.1 沉降和位移控制
根據(jù)實際情況,我們采用了全站儀設(shè)定控制點(diǎn),規(guī)定每天觀測 3 次,固定時間,每次觀測后都對結(jié)果進(jìn)行比較,不同時段和相同時段比較,總結(jié)差值原因,加強(qiáng)過程控制。整個施工過程中沉降和位移沒有變化,滿足了設(shè)計要求。
沉降、位移觀測結(jié)果的數(shù)據(jù)證明了閘室壁未發(fā)生沉降和位移,說明施工方案克服了施工困難,通過創(chuàng)新,控制嚴(yán)格,保證了閘室壁的安全。如圖1所示。
圖 1 樁基示意圖
3.2灌注樁施工
灌注樁施工難度在穿石壩,由于石壩厚度在 5m 以上,而且是在船閘旁邊,以前施工采用深挖基礎(chǔ),然后下護(hù)筒,人工護(hù)筒內(nèi)挖石的方法。由于考慮閘室安全,不能開挖。人工挖石安全保障差,因此在施工以前就積極考慮解決的方案,根據(jù)抓泥的抓斗,設(shè)計了適合護(hù)筒內(nèi)抓石塊的抓斗,不但保證了人身安全,施工進(jìn)度也大大提高,對于保證按時完工作出了貢獻(xiàn)。在施工過程中由于鉆孔遇到木樁和大塊石頭等問題,采用了用沖擊鉆沖孔的辦法,解決了潛水鉆不能成孔的問題。由于考慮到閘室安全,沖擊過程盡量短,在沖擊過障礙物后及時改用潛水鉆成孔。經(jīng)過施工觀測,保證在距離閘室 5-6m左右對閘室沒有影響,為以后閘室的維修起到借鑒作用。
3.3 基槽開挖
基槽開挖重點(diǎn)是保護(hù)閘壁和道路的安全。由于基槽靠近路面和閘室,因此基槽開挖一直是設(shè)計和施工要求控制的重點(diǎn)。根據(jù)樁基施工,考慮在距離閘室 5m位置打鋼板樁對閘室沒有影響,采用打鋼板樁固定岸坡,保護(hù)閘室和道路。由于考慮到基槽的滲水問題,我們采用了封底砼墊層的方式防止基礎(chǔ)滲水,確保地基的承載力,保證上部墩臺的施工。我們制作了止水模板,在基槽開挖完畢后對基槽進(jìn)行了清理,基礎(chǔ)做碎石墊層,然后在水中澆注封底砼墊層,即增加了地基的承載能力,又達(dá)到了止水的目的。
3.4 現(xiàn)澆墩臺施工
本工程預(yù)埋件種類多,數(shù)量大,安裝要求高,要求高程和位移全部控制在2mm 以內(nèi),因此測量控制成為工作的難點(diǎn)。預(yù)埋件種類多,達(dá)到 10 種,控制難度相應(yīng)增加。
預(yù)埋螺栓是控制難度最大,需要時間最長的一道工序。我們采用測量人員先定位安裝鐵板和螺栓,使得位置基本準(zhǔn)確。然后制作了兩塊大定位板,安裝在墩臺兩側(cè)。每塊定位板控制 70 根螺栓,安裝定位板后測量人員用全站儀控制每根螺栓,對每根螺栓進(jìn)行調(diào)整,達(dá)到要求。在控制兩側(cè)螺栓間距,設(shè)計要求 7000mm,安裝完定位板后間距基本達(dá)到了要求,為了更好的控制,我們又測量了兩側(cè)定位板的間距,保證間距控制在范圍之內(nèi),然后用槽鋼連接成整體。最后對螺栓位置進(jìn)行檢測,必要的進(jìn)行微調(diào)。通過嚴(yán)格控制,達(dá)到了設(shè)計嚴(yán)格要求。
3.5 船閘防護(hù)措施
在工程施工時,由于地面標(biāo)高低,需要進(jìn)行防潮。我們采用了蛇皮袋裝土,沿閘室圍兩層,雖然經(jīng)歷過 4 次潮水高過船閘,但是沒有在維護(hù)的地方發(fā)現(xiàn)漏水問題。通過和船閘所的共同努力,防止了潮水的泛濫。
3.6 橡膠護(hù)舷安裝
考慮到閘壁防護(hù)安全,避免船只直接撞擊閘壁,因此在橋梁位置閘壁處安裝D 型橡膠護(hù)舷,采用在閘壁上鉆孔,用植筋膠固定螺栓,路上吊機(jī),水上安裝的方式,橡膠護(hù)舷共安裝 28 個。植筋膠固定橡膠護(hù)舷螺栓在天津幾乎沒有過,以前是用環(huán)氧樹脂來固定螺栓的。環(huán)氧樹脂價格高,效果好。通過植筋膠固定橡膠護(hù)舷螺栓發(fā)現(xiàn)效果也很好,而且價格要比環(huán)氧樹脂便宜一些,即達(dá)到設(shè)計要求,又降低造價,達(dá)到了降能減排的效果。
4 船閘橋運(yùn)輸及吊裝