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1 引言
公路桥梁是公路运输过程中重要的公路连接枢纽,对于公路交通运输具有重要的作用,在社会经济发展过程中扮演着重要角色。桩基是公路桥梁建设的基础,也是重要的承载结构,因此,其施工质量对于整体工程建设的影响重大。随着施工技术的发展,出现了多种公路桥梁桩基施工技术,旋喷桩基就是其中一种。旋喷桩基施工主要是通过高压旋喷方式进行注浆,形成桥梁基础。在软弱地基以及松散性较强的工程基础中,一般用旋喷桩基作为桥梁基础,这主要是由于在施工过程中,通过高压旋转喷射注浆可以快速、全面的将软弱基础进行加固,形成了较为坚固的桥梁施工基础,以此达到施工的目的。
2 旋喷桩基施工工艺流程及参数确定
2.1 旋喷桩基施工工艺流程分析
在旋喷桩基施工中,主要采用三管法喷射方式,这种施工方式主要是将水、气、浆液通过三个喷管同时进行旋喷,使得旋喷效果加倍。在这个过程中,高压水、气主要用于切割地基土体,将施工基础进行破碎,然后高压浆液进行灌注,使得基础施工的效果得到加强。通过三管法喷射方式进行桥梁桩基基础建设,其加固的直径最大可以达到2m左右。三管法喷射是将水泥浆与压缩空气同时喷射,除可延长喷射距离、增大切削能力外,也可促进废土的排除,减轻加固体单位体积的重量。其整体的施工工艺流程如图1所示
图1三管法进行旋喷桩施工工艺流程
2.2 旋喷桩基施工参数
在进行正式施工之前,首先要通过试桩进行桩基参数的确定。这些参数主要包括浆液配比、喷射压力、浆液量等。在施工之前一定要进行这一步骤,它对于工程施工非常重要,特别是对于软弱基础而言,必须要严格按照规定执行。一般而言,试桩的数目一定要大于3根,通过平均确定最终的参数。表1是一般旋喷桩基的施工参数。
在整个施工过程中,浆量是非常重要的参数,主要通过浆量来确定施工中所需的水泥量。浆量与单位时间的浆量喷射以及喷射的持续时间有关,其计算公式为:
3 旋喷桩基施工工艺过程
与其他桩基施工过程相似,旋喷桩基施工过程包含了准备过程等六个阶段,由于施工工艺的独特性,所以与其他桥梁桩基施工又有很大的不同。
3.1 施工准备阶段
施工准备阶段是整体施工的基础,它主要包含了三个基本阶段。首先,施工基础的平整。施工基础的平整主要是为了后期桩线放样等做好准备,这一阶段最重要的内容是调查地下管线的位置,保证施工场地以下2m内无障碍物,对于管线等无法清楚的障碍物要做好保护准备,基础平整的最终目的是要将施工场地整平夯实,保证场地的“三通一平”;其次,施工桩位的放样。桩位放样一定要准备,这是后期施工的重要保障,定位之后将桩位标记好,桩位与施工的偏差最大不超过50mm;第三,排污和制浆系统的修建。在施工过程中,由于施工量无法准确确定,一般都存在10%-20%的浆液返回到沉淀池中,然后根据条件进行无公害排放,所以要完整修建沉淀排污系统,同时,为了节省运输成本,需要在施工附近修建浆液的制备系统。
3.2 钻机就位及引孔制作过程
这一过程是注浆的最后一道准备工序,它的施工质量直接影响灌浆的质量,总共分为三个阶段。首先,钻机的就位。当整体准备工作完成之后,要及时将钻机就位,进行钻孔的施工。这个过程包含了遵纪的对准等,使的整体桩机调平、对中并且调节垂直度保证钻机的位置与桩位一致,高度误差保证在10mm之内,垂直无法不大于0.3%,进行钻孔前要调试机器保证钻机工作的正常;其次,钻孔过程。当所有的钻孔准备工作结束之后,就要进行引孔的钻进,这一过程要详细记录钻孔所需的钻杆节数,以此来保证钻孔深度;第三,注浆管就位。当引孔深度达到施工要求之后,就可以插入注浆管,在注浆管引入过程中,要及时的进行喷水,以此防止喷嘴的堵塞,同时要注意,喷水谁呀不能超过1MPa,一般将孔壁射穿。
3.3 注浆机及钻机移位过程
当喷射注浆管插入设计深度后,接通泥浆泵,然后由下向上旋喷,同时将泥浆清理排出。喷射时,先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管,以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量,喷嘴下沉到设计深度时,在原位置旋转10秒钟左右,待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行,不得中断,钻机发生故障,应停止提升钻杆和旋转,以防断桩,并立即检修排除故障,为提高桩底端质量,在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中,可根据不同的土层,调整旋喷参数。旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷,提升钻头出孔口,清洗注浆泵及输送管道,然后将钻机移位。
4 结语
通过文中的分析可以看出,旋喷桩基施工过程是一个复杂的系统性工程,这一过程包含了很多内容,特别是一些细节部分,在施工过程中,正是由于这些细节的施工过程影响了施工质量,所以,在整体施工过程中一定要认真细致的对待每一个施工环节。
参考文献
【关键词】桥梁;深水墩基础;施工技术
中图分类号:U445 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2013)05-(页码)-页数
一、桥梁深水墩基础影响因素分析
桥梁深水墩基础指的是修于江海床深水部位,无强硬地基的基础。近年来,随着国家经济实力的增长,在宽阔水域、外海深水环境下修建的桥梁日益增多。桥梁深水墩基础的结构形式对桥梁施工工程有重要影响作用,对工程安全、成本等各方面影响很大。要完成一项桥梁工程项目,就要对深水墩基础的一些基本特点有所了解,从而认知其影响因素。据研究,桥梁深水墩基础主要受到以下几个因素的影响:1.海洋环境产生的荷载力,它是深水、超深水基础以及跨海桥梁深水基础的设计和施工中所需考虑的重要控制条件。荷载力指因台风、巨浪、大潮引起的巨大水平力。2.水文条件,它是影响深水基础稳定性和安全度的重要条件,与地质条件有着同样重要的影响作用。3.基础类型,它是影响深水基础工程的成本、工期和品质的重要因素,需要进行全面、系统的可行性分析来选出深水基础类型。4.施工条件,包括施工组织、施工工艺方法、施工设备等。深水基础的施工由于受水深和水流自身的影响,还受到风、浪等外在影响,这就对施工条件提出了很高的要求。
二、我国桥梁深水主墩基础的发展现况
任何事物的发展都要经历一个由低级到高级、由简单到复杂的过程,我国深水桥梁基础的发展亦是如此。按时间发展大致可以表述为:普通钢筋混凝土管桩,预应力钢筋混凝土管桩,大力发展沉井和钻孔桩基础,平台式套箱围堰钻孔桩复合基础以及双承台钢管桩基础。20世纪末期以来,宽阔水域和跨江海等外海的桥梁建设逐渐增多,主要开始发展桩基为钢管桩或预应力管桩的深水高桩承台基础。综合分析,目前国内在进行江海深水基础修建主要采用桩基础和沉井两种形式,相比之下,水中沉井基础形式应用较少;而桩基础因其能将上部荷载直接传递给深部较好持力层,使得桩基承台基础应用较普遍。桩基采用打入钢管和钻孔灌注双壁钢围堰的复合桩基础形式都有较广泛应用,而双壁围堰加桩基础的复合基础形式应用最广泛。这种复合基础能形成高低桩承台结构,该项施工技术位居世界前列。
三、桥梁深水墩基础施工技术方案及流程
(一)确定方案
随着工程对设计要求的逐渐加大,选择合适的施工方案也及其重要,往往通过以下两方面的选择确定施工方案:一、结构型式的选择,主要是借助吊箱、围堰、沉井这几种深水基础进行围水施工,保证承台及下部结构的施工环境为污水状态,便于施工。二、施工工艺的选择,一般来说,围堰加钻孔承台桩基础根据围堰和承台桩基础深水结构由于施工时间的先后而导致工艺效果有区别,都是有优势,也有劣势:先围堰后钻孔可节约工期,围堰形成的平台利于钻孔的施工,但缺点是易损坏围堰接头,围堰稳定性差且度汛能力低,钻孔的护筒投入增加;而先桩基后围堰具有利用桩基提供围堰下沉辅助压力和导向的优点,但相对施工时间较长。实际施工中,应综合上述两种选择条件,以确定最为合理的可行性方案。
(二)工艺流程
通过上述第二部分的研究,我们知道桩基承台基础和沉井基础形式是两种最主要应用形式,下面我们对这两种基础的施工技术流程作简单介绍。
(一)承台钢围堰基础施工技术 工艺流程:1.钢板桩整理 钢板桩围堰构件包括主墩基础承台、封底砼、混凝土等,都需要按照设计尺寸使用。2.插打钢施工 包括导向的制作和安装以及钢板桩的插打与合拢。3.钢围囹加工安装及抽水 依次安装第一层,第二层的围囹和支撑,再抽水、安装第三层、第四层的围囹和支撑。4.水下挖泥 应在专人看护的情况下采用吸泥机进行围堰清基作业,板桩变形情况及围堰内水位差作为重要关注点,确保内外水面平衡,方便进行补水、抽水处理。5.灌注封底水下混凝土 合理设计围堰混凝土强度等级,对封底混凝土进行连续施工, 6.安装承台钢筋,抽水浇筑承台砼 利用钢管柱在桥梁横向、纵向分别搭设贝雷、贝雷梁。利用浮吊整体起吊导管来将其转移到指定位置。7.拆除钢板桩围堰 首先按与安装顺序相反的过程拆除围囹;注水至围堰最大高度,以便于钢板桩与封底混凝土分离;自下游至上游用浮吊拔桩。
(二)沉井基础施工技术 工艺流程:1.运送第一节沉井钢 需选取尺度合适的钢进行沉井操作,在船台滑道拼装并下水,浮运到桥位附近的拼装码头。2.依次拼装沉井钢 在拼装码头进行钢的拼装工作,灌注混凝土。将拼装完的钢井壳由浮运码头到墩位,再进行锚墩定位。3.插入沉井刃脚 结合插入时的水流情况,预留由位移引起的差距量,确保插入河床沉井刃脚处于稳定深度。4.填充井壁及隔墙水下混凝土 进行分区对称,填充量应保证钢井壁板承受压力在一定水头范围限度内。井壁内混凝土填充与钢井壳顶的高度差也在一定范围内,确保预埋混凝土沉井与钢筋接头。5.重复接高混凝土沉井及吸泥下沉步骤,直至刃脚到达标高,然后分孔逐个清基 首先对沉井中间两孔进行清孔并灌注封底混凝土;其次待封底混凝土强度达到一定比例后,对四角井孔进行清孔及封底;之后,分批对剩余井孔各自对称清基及灌注7. 灌注承台混凝土 降低井孔内水位, 安装承台底模及桥塔定位钢结构,最终完成承台砼灌注工作。
四、我国桥梁深水墩基础发展趋势
结合我国深水墩基础发展现况和施工工艺相关研究,施工技术为适应未来桥梁建设的需求,将向着以下重点方向发展:1.预制沉放基础施工技术,该基础在软弱覆盖层厚度较薄的条件下进行建设,优势明显,最终提高混凝土耐久性和施工质量。2.深水软土地基的处理技术,这是需要提高的重要技术,能够为预制沉放基础的建设创造必要条件。各项因子机理研究和变化规律是技术提高参考的重点。3.大型管柱基础,适用于软弱覆盖层厚度较大,已有基础技术无合适持力层的情形,有很大推广空间。4.施工勘探技术将逐渐提高,装备将更加先进。依赖于科技的不断进步。
五、结语
综合考虑桥梁深水墩基础的影响因素和发展情况,选择合理的施工技术方案,进行正确、合理的基础作业,能够保证桥梁建设的顺利进行。对深水墩基础施工技术、组织等各方面的深入研究仍将作为今后的重点方面之一。
参考文献:
[1] 李睿,俞进,杨忠恒等.山区梁桥高墩的抗震概念设计[J].铁道标准设计,2007,(3).
关键词 危桥加固;钢板粘贴;施工工艺
中图分类号U41 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)91-0196-02
1概述
随着我省交通事业的快速发展,各级公路上交通流量均在不断增加,车辆吨位也大幅度的增长,危旧桥梁增多。我段管养的G312线k3089+300巩昌河桥,始建于1996年,是一座下穿沟壑的双曲拱桥,桥长30m,跨径1m~20m,桥宽为11+0.5×2m,下部为U型桥台,明挖扩大基础,拱上填料为煤渣。现今该桥上部主要承重构件桥板有裂缝,主拱圈裂缝严重并出现露筋已影响行车安全。桥台基础腐蚀.锥坡和地基基础均有不同程度的破损。经省局桥梁专家综合评定该桥属四类桥,需改造维修,针对实际病害实际情况,采取可行经济的有力措施。根据施工设计,我段在巩昌河桥的加固采用了粘钢技术,取得了理想的效果,提高提高结构承载能力与抗变形能力。
2粘钢加固特点
粘钢加固技术 是通过建筑结构胶,将钢板粘贴到混凝土构件表面上,从而提高结构承载能力与变形能力的一种加固方法。粘钢加固是现在运用较为广泛、成熟的一种加固方法,已有相应的规范。特点:具有抗弯、抗拉、抗剪、抗压等特点。适用范围:适用于梁、板正、负弯矩加固,梁的抗剪承载力加固,可直接提高承载力 。
3 施工工艺流程
3.1施工准备
准备机具:电焊机、等离子切割机、磁力钻、角磨机、电箱、砂轮片、钢丝刷。
辅助机具:电锤、手吹风、氧气、乙炔、搅拌器、棉丝、墨斗、墨水、线坠、水平尺、盒尺、石笔、红蓝铅笔等。
主要材料:结构胶、钢板、螺杆、胀栓、丙酮。
3.2作业条件
施工前先清理施工区域内的障碍物,清除施工面浮土及污渍。 根据图纸要求,放出粘钢位置线。 夜间施工时,应合理安排工序,防止出现质量问题,施工场地应根据需要安装照明设施,在危险地段应设置明显标志。 熟悉图纸,做好技术交底。
3.3施工工艺
工艺流程:清理杂物——放线、验线——电锤打胀栓孔——清理粘钢混凝土结构面——钢板下料、钻栓孔——钢板除锈——钢板拼装——涂胶粘钢——刷防锈漆——报验。
3.3.1障碍物清理
根据现场实际情况予以清理,总的原则是方便施工为宜。 现场质检员核查清理状态,合格后进行下一步工序。
3.3.2放线、验线
放出钢板粘钢位置线及胀栓钻孔点位线。 现场技术员(工长)复核放线无误后,方可开始施工。
3.3.3钻孔
根据施工方案要求,确定胀栓钻孔规格。 接好电锤电源,进行钻孔施工。 钻孔施工完成,检查成孔直径及深度。
3.3.4清理粘钢混凝土结构面
用角磨机打磨混凝土表面。 用吹风机将混凝土表面浮尘吹掉。 请甲方、监理、总包负责人,对打磨后的混凝土表面进行验收。
3.3.5钢板下料、钻胀栓孔
根据图纸所要求的尺寸下钢板料。(特殊情况请甲方、监理、总包负责人研究后在定);根据胀栓的分布,在钢板相应位置钻孔。
3.3.6钢板除锈
角磨机配砂轮片打磨钢板,打磨方向与受力方垂直,并用丙酮擦拭干净。 报请监理或总包验收,合格后方可进行粘钢作业。
3.3.7钢板拼装
在需要粘钢的位置将下好的钢板拼装好。 拼装好后的钢板位置与实际位置偏差不允许大于规范允许偏差。
3.3.8涂胶粘钢
严格按胶的说明书配胶,以保证粘钢质量。 用灰刀将调整好的胶液刮在钢板上(涂胶时中间高,两边低)然后粘贴于混凝土上。
3.3.9刷防锈漆
清理钢板余胶至原钢材面。 先刷一道防锈漆,待干后,再刷第二道防锈漆。 如有防火要求规定涂刷防火涂料。
3.4注意的质量问题
1)粘钢结构胶严格按照比例配制,必须搅拌均匀;
2)打胀栓孔前必须放线;
3)拼装钢板时,要将钢板紧贴混凝土表面;
4)用角磨机打磨钢板表面:要求纹理粗重且与受力方向垂直;
5)所有焊接施工应在注胶前完成;
6)竣工验收
(1)报验
全部完成后,报请监理或总包验收。然后填写隐检资料,分项/分部工程质量报验认可单,请总包负责人、监理签字。 整理所有工程必须的资料移交给总包单位,以便整个工程资料的完整性。
(2)质量标准主控项目
粘钢必须符合设计要求及加固行业施工规范。 允许偏差项目,见下表:
(3)成品保护
钢板打磨后注意保护防止再生锈。 刷防锈漆,根据设计要求是否刷防火涂料。
粘钢空鼓处理方法:
在粘钢施工过程中,空鼓面积超过规范允许范围时,按如下方法处理: 用小锤确定空鼓范围,然后用手枪钻在空鼓处钻孔,最后用注胶器补胶,直到密实为止。 粘钢加固工程应对粘钢的拉拔和剪切性能做现场检测实验。实验由施工方委托有国检测资质的单位进行现场测试,出具盖有MA章的检验报告。
4结论
通过对粘钢加固施工工艺的详细介绍可以看出,这种施工方法具有坚固耐用、施工快速工期短、简洁轻巧等特点。这次粘钢加固工期短,见效快,不会导致结构物其他构件连锁加固,针对加固目标性强,实践证明,这次粘钢维修桥梁施工是成功的,为今后施工积累了经验。
参考文献
关键词:公路桥梁;应急加固;预应力技术;应用
在公路使用的过程中,由于多种因素的影响,需要对处于“差”工作状态的桥梁进行应急加固处理,而由于应急加固处理工程本身的特殊性,在选择加固技术时,不仅需要考虑技术本身的使用性能,还需要考虑到技术的便捷性,要求在不中断交通的情况下,选择能够达到加固效果的技术。
一、预应力高强钢丝绳抗弯加固技术
1、技术简介
预应力高强钢丝绳抗弯加固技术是通过在将锚具安装在梁板两端底部,再在锚具上张拉已安装成功的高度低松弛预应力钢丝绳,从而增强结构抗弯性能,达到加固混凝土结构的加固方法,是一种主动抗弯加固方法。该技术通过对材料的合理应用,能够解决增大截面加固、粘钢加固等常用加固方法的工期长、施工繁琐、增加结构自重等技术缺点,实现对混凝土梁的主动式抗弯加固,大幅度提高混凝土梁开裂荷载和最大承载力,同时延性较好,且对原有结构影响小,二次受力构件加固效果明显,同时施工成本更低,在各类桥梁应急加固中有着广阔的应用前景。
2、技术施工工艺
该技术是利锚固于梁底的钢丝绳的拉力传递到待加固混凝土上,从而提高混凝土梁的抗弯承载力,在施工中必须钢丝绳的锚固必须十分可靠,其施工工艺如下:
制作端部锚具固定端部锚座预应力钢丝绳下料与挤压锚头制作开凿板端部槽口端部槽口灌注端部锚固砂浆张拉与锚固预应力钢丝绳浇注端部锚固砂浆和底部防护砂浆
3、施工技术要点
制作端部锚具时需综合考虑钢丝绳数、钢丝绳直径、其承载的拉力荷载及焊需要等,锚具外侧为开口形式,开口宽一般较钢丝绳直径宽0.04mm,深度以有效锚固钢丝绳为宜,锚具的厚度、宽度和长度则分别以焊接需要、受拉力所需强度和梁底宽度确定;固定锚座前,根据设计相关要求对梁底板进行测量放线,确定锚具中心线位置,根据中心线位置进行刻槽后,将刻槽位置打磨成粗糙平面,钻孔并植入全螺纹螺杆。使用黏钢胶涂抹在锚固钢板结合面和混凝土表面,在预定位置黏结钢板并固定,确保结构胶达到设计强度、钢板黏贴牢固后可进行下一工序;根据端部锚具间间距和钢丝绳工作应力计算预估预应力钢丝绳下料长度,使用同一规格钢丝绳在无应力状态下进行现场测量后,确定钢丝绳精确下料长度。按照设计规格制作挤压锚头后,将钢丝绳穿入锚头内孔,进行强力挤压,使其与钢丝绳成为一体,挤压锚头示意如下图1所示:
图1 挤压锚头示意图
按照设计要求,测量放线确定端部锚具在梁板上的中心位置后,沿跨度方向凿出端部槽口,深度与混凝土保护层厚度大致相同;对端部槽口进行凿毛、清理,使用高强度、粘结性能耗的高性能砂浆灌注端部槽口,保持砂浆面与加固构件底部相齐平;将预应力钢丝绳一端穿入端部锚具开口,使用张拉器张拉另一端,从中间向两侧对称张拉,张拉长度满足两端端部锚具间距时,将钢丝绳嵌入锚具开口,锚固挤压锚头;使用高强度、高性能环氧砂浆和具有良好延展性的聚合物砂浆在钢丝绳张拉完毕且可靠固定后,分别涂抹端部锚具和锚具间的钢丝绳位置梁底,覆盖锚具和钢丝绳,完成砂浆涂抹后,使用与梁体颜色相近的涂料涂刷在砂浆表面,以达到美观的效果。
二预应力预应力碳纤维板(CFRP)加固技术
1、技术工艺流程
公路桥梁应急加固中采用预应力CFPR技术时,施工工艺和质量与加固的效果有着直接的关系,合理的施工工艺和可靠的施工质量是保证加固效果的重要基础,该技术施工时工艺流程如下所示:
施工前准备损坏部位复原底涂作业补平作业下层粘接树脂作业粘贴碳纤维片贴片表面处理加工。
2、施工技术要点
施工前做好现场勘察、施工设计等,敲除需修补部位的混凝土水泥表面脆弱部分,凿除混凝土表面剥落、空鼓、腐蚀等出现劣化现象的部位,劣质层较大的部位凿除后使用水泥砂浆进行修复,去除需修补部位的表层污垢,对转角粘贴处进行倒角处理,并打磨成圆弧状,保证需修补部位表明的干燥清洁;将主剂、硬化剂按照一定的比例均匀调和后进行底涂作业,自然风干,1~2d后胶固化后进行下一工序施工;对于不平的部位使用胶进行补平作业,确保混凝土表面平整;使用特定的环氧树脂直接均匀涂抹在混凝土下层表面,按照施工设计要求的尺寸和层数剪裁碳纤维布,由上而下、由左而右地粘贴碳纤维布。
三、体外预应力加固技术
1、技术工艺流程
体外预应力加固的方法有水平拉杆法、下撑式拉杆法和组合式拉杆法,以下撑式拉杆法为例,其工艺如下图2所示:
图2 体外预应力下撑拉杆加固法
施工工序流程为:施工前准备定位防线预应力钢筋的制作与安装端部锚板安装张拉预应力钢筋防火防腐处理
2、施工技术要点
施工前对需加固部位进行清洁处理,按照施工设计要求,测量定位放线,确定梁端转向块、拉紧螺栓及钢筋变折点的位置;根据施工设计要求将预应力钢筋调直后弯折成型,安装并锚固固定;对端部模板进行钻孔,并使用高压气流清孔后,使用结构胶灌注,埋入螺栓,安装锚板后拧紧螺母,使用结构胶嵌填锚板和混凝土连接界面;采用分级张拉的方法对预应力钢筋进行张拉,横向张拉前,先向外侧敲紧转折点处的支撑垫板,初步张拉后,再横向施加预应力。纵向张拉时采用量测预应力筋中距的办法控制各跨预应力张力保持一致,应力达到要求后,固定螺栓;张拉完成后,使用涂刷防火防腐涂料的方法对表面进行防火防腐处理,并使用C30强度混凝土进行包裹。
四、结束语
随着科技水平的不断提高,公路桥梁工程应急加固中的预应力技术也得到不断的完善和发展,新型预应力加固技术不仅能够恢复构件的整体性和刚度,保证桥梁的使用性能和耐久性,提高结构承载力,也有利于减少材料使用量,降低加固工程造价。
参考文献:
[1]闫世岗.高速公路桥梁工程应急加固中新型预应力技术研究[J].交通世界(建养机械) ,2013,(10):245-245,246.
关键词:桥梁工程;拼接;施工工艺;技术要点;
一、工程概况
广清高速扩建工程新建大燕河大桥桥在原大燕河大桥桥两侧加宽采用整体
拼接,加宽部分均采用与原桥相同跨径、相同梁高的结构型式,跨径组合为:10×20m+1×25m+13×30.7m+1×25m+9×20m,分别为20m空心板、25m空心板和30.7m的预应力混凝土T梁,均采用简支结构体系。下部结构为半幅独柱墩,盖梁和梁板与老桥刚接,基础为钻孔灌注桩基础。本次桥梁加宽两侧各加宽8.25m,综合考虑桥位处岩溶地质、新老桥拼接后的受力状况等因素后,加宽桥部分下部结构采用独柱墩、盖梁及梁板刚接方案。采用D140cm柱配D160cm钻孔灌注桩基础和D160cm柱配D180cm钻孔灌注桩基础。桥梁拼宽技术难度大、涉及新工艺多、质量要求高, 是扩建工程的难点。本文将叙述桥梁工程拼接施工工艺和技术要点。
二、盖梁拼接
1、植筋原理
盖梁拼接施工中,植筋工艺是一道重要环节。植筋技术是在已有盖梁砼结构以适当的直径和深度钻孔,并采用设计图纸指定的植筋胶,利用其粘结和锁键原理使新增的设计钢筋与原混凝土粘接牢固,使作用在植筋上的拉力通过化学粘接剂(植筋胶)向混凝土中传递,从而形成整体受力体(起到预埋钢筋的作用)。
植筋施工工艺流程:凿毛钻孔孔洞清理(除尘、干燥)钢筋处理调制植筋胶和注胶钢筋埋植固化、保护检验。
2、工艺流程
2.1、老桥盖梁凿毛:对老桥盖梁拼接范围内的砼进行凿毛,直至露出新鲜混凝土。
2.2、老桥盖梁钻孔:为避免植筋过程中对原结构钢筋造成破坏,在钻制孔道前必须预先对原结构部位钢束和钢筋进行探测、定位,必要时对孔道位置进行适当调整,以避开钢筋位置,但1m范围内总植筋根数不得少于设计根数。钢筋公称直径16mm时,钻孔直径20mm;钢筋公称直径28mm时,钻孔直径35mm。
2.3、清洁孔壁:先将喷嘴伸入成孔底部并吹入洁净无油的压缩空气,向外拉出喷嘴,反复3次。将硬毛刷插入孔中,往返旋转清刷3次。对要植入钢筋上的锈迹、油污进行除锈和清洁。
2.4、植筋:植筋深度不小于10d,植筋用专用注射器进行灌注,灌注量为孔深的2/3,并保证在植入钢筋后有少许胶黏剂溢出。注入胶黏剂后立即单向旋转插入钢筋,直到到达设计的深度。
2.5、植筋完成后的第二天即可进行拉拔试验,钢筋公称直径16mm时,设计拉拔力36KN,实际拉拔力36.1KN;钢筋公称直径28mm时,设计拉拔力107KN,实际拉拔力107.7KN。满足设计要求,确保新旧盖梁满足受力要求。
2.6、植筋完成后,安装绑扎盖梁普通钢筋,装好模板后浇筑C30砼。
2.7、界面胶涂抹:新老混凝土接触面涂界面胶,界面胶由多名工人同时涂刷,在半个小时内完成(采用的EP200型界面胶,外露有效时间为5h)。
2.8、外包段采用钢纤维UEA补偿收缩砼,骨料粒径不大于20mm,最大粒径不超过结构厚度的1/4。采用半干硬性砼,以减少收缩徐变。施工过程中,在新旧桥间预留80cm宽度盖梁后浇段,待沉降稳定后吊装完拼接梁板后再进行浇筑。
2.9、盖梁及支座垫石施工完成后,待达到架梁龄期后,立即进行梁板安装。空心板和T梁均预留拼接梁板待沉降稳定后与旧桥进行拼接安装。
3、质量检测
施工前抗拔破坏试验在施工之前,须做植筋锚固强度试验,以抗拔力为主要试验控制参数,在满足按设计所要求相应孔深的前提下,钢筋达到屈服强度而不被拔出的控制要求。
三、梁板拼接
3.1、首先,机械凿除老桥防撞栏和50cm翼缘, 凿除桥面板砼, 然后切除翼缘。最后, 人工凿除原桥外侧模板,25cm宽砼桥面板, 露出老桥横桥向钢筋,植筋端面按施工缝处理, 作业面用清水冲洗浮渣。封闭半幅高速公路,并设置砼临时护栏, 引导交通。
3.2、梁板植筋和拼接与盖梁工艺类似,此处不再详述。
3.3、浇注施工
铺装砼与湿接缝砼分两次浇注, 铺装砼强度达到90%后, 方可浇注湿接缝砼, 两者有30d~50d或更长的龄期差。砼浇注施工流程为: 新拼接板, 梁横向钢筋与旧梁植筋焊接, 现浇层钢筋焊接清洗杂物架立底板吊模( 紧贴梁体不漏浆) 润湿新旧砼接触面依次从桥跨中向两端浇注振动密实形成粗面养
生。
3.4、注意事项
拼接部位, 新、旧梁( 板) 接茬表面按施工缝处理,去除松动骨料、浮渣, 而且处理后表面不平度应不小于6mm;T梁拼接,除新、旧梁翼板外,还有横隔梁, 对原T梁、横隔梁或腹板处钻孔,腹板表面、翼板下砼表面进行凿毛处理,处理后表面不平度以不小于6mm为宜,用压力水冲洗, 浇注前拼接部位应保持充分湿润,且无积水;原桥拼接断面砼凿除后,需检查砼现浇层厚度和梁板顶板厚度,不能满足设计要求时,要采取相应的措施。同时,拼接施工完成后,待湿接缝达到强度后需要观测新桥的沉降,并检查拼接部位有无异常情况,例如出现裂缝等。
四、沉降观测
4.1、观测要求
a、新老桥拼接部位施工前,必须进行复测(重点是老桥切除悬臂后拼接处板顶的高程),将实测资料反馈设计单位后,确定加宽桥最终实施设计高程后,再进行墩台、垫石的施工。
b、对于拼接桥梁,需对新旧桥桩基沉降进行持续观测(特别是荷载变化前后需进行观测)。新老桥拼接施工前,应根据新老桥长期监测的沉降资料,经相关方面确认后,实时拼接施工,确保拼接后的新老桥基础沉降差异值控制在设计允许值内。
观测测量点,分为基准点、沉降观测点。其布设符合下列要求:一、每个墩至少有2个稳固可靠的点作为基准点;二、观测周期根据建筑物、构筑物的特征、变形速率、观测精度要求和工程地质条件等因素综合考虑。在观测过程中,根据变形量的变化情况,做出适当调整。
每次变形观测时,符合下列要求:一、采用相同的观测路线和观测方法;二、使用同一仪器和设备;三、固定观测人员;四、在基本相同的环境和条件下工作。
4.2、沉降观测的精度要求
沉降观测点的精度要求和观测方法
4.3、基准点布设
4.4、 观测点设置
沉降观测点布设在新桥的盖梁与立柱中心垂直点,利用冲击钻打孔预埋钢筋。每新建的盖梁埋设一点,钻入混凝土大于10cm 深度,用高标号砂浆固定,露出2cm左右,满足放置的水准尺要求;或用油漆标注于盖梁上。
4.5、 测量仪器选择
A、水准仪:索佳电子水准仪 ,测量精度0.01mm。
B、因瓦条码尺。
4.6、观测时间和频率
所有拼接桥梁吊梁前均观测一次,确定初始值;其他观测时间按:吊装后连续观测到沉降稳定才进行盖梁及梁板拼接;梁板拼接完成再观测一周左右,外观检查及裂缝检查观测。出现异常的连续观测至上部结构施工完成。对于摩擦桩每天观测一次。溶洞区观测结果变化出现超过一天0.3mm的要加大观测频率,为一天观测两次。
量测频率表如下
随着经济全球化进程的逐步加快,交通运输业的发展也在大环境下得到了逐步提升,与之相关的铁路桥梁项目不断增多。在铁路桥梁施工过程中,混凝土工艺是相当重要的施工技术,混凝土施工质量也直接关系到铁路桥梁的整体施工质量。在铁路桥梁施工过程中,混凝土质量和工艺也直接影响着铁路桥梁的稳定性、耐久性和坚固性等施工标准。同时,铁路桥梁的质量也与人们的日常生活和社会利益息息相关。因此,我们一定要对铁路桥梁施工进行严格把控,对混凝土的质量及施工技术做出严格要求。本文就铁路桥梁的特点进行分析,并对铁路桥梁施工混凝土工艺的质量控制具体细节进行了研究。
关键词:
铁路桥梁;混凝土;质量控制
在铁路桥梁施工过程中,混凝土施工工艺在桥梁施工中占主体部分,混凝土的质量直接关系到桥梁的整体性能。因此,在施工过程中,应该严格把控混凝土质量,以确保施工过程中不出现质量问题,有效降低安全风险,保证桥梁的整体施工质量。混凝土在日常施工中应用较为广泛,比如铁路、公路、建筑等,其具有强度高、耐久性好、可塑性强等特点,能够结合钢筋构成经济坚固、抗震耐久的钢筋混凝土结构。并且能够根据工程结构不同而灵活运用。混凝土的质量取决于原材料配合比和施工工艺流程等因素。在施工过程中,为避免出现施工工艺质量问题,应该严格对每一个环节进行标准检测和质量监督。
1铁路桥梁的特点
铁路桥梁的主要特点是大跨度桥较多,桥梁纵向刚度和耐久性要求较高等。
(1)铁路恰两一般为大跨度桥较多,由于我国的地域特点,在铁路修筑过程中经常会遇到山川丘陵等特殊地貌,因此,目前我国已建成和正在拟建的铁路桥梁工程中,铁路跨度超过100米的大跨度桥梁较多。据统计,跨度100米以上的桥梁超过了200座。
(2)桥梁纵向刚度要求较高。在铁路施工要求中,由于铁路多采用跨区间无缝钢轨,铁路桥梁的纵向刚度必须够强才能够保证桥梁使用过程中不会产生过度的纵向位移,所以,对铁路桥梁施工中对纵向刚度的要求较为严格。
(3)在施工过程中对铁路桥梁的耐久性有一定要求。由于铁路桥梁一旦完工并投入使用,其使用期限是较长的,并且由于桥梁自身的特俗结构特点,桥梁的维护和检修将很难实施。所以,应该对铁路桥梁的耐久性进行针对性设计,依照桥梁自身的施工特点进行合理性设计,并对施工质量做严格把控。
2铁路桥梁施工混凝土工艺的质量控制具体方法
2.1混凝土原材料质量控制
混凝土原材料的质量关系到混凝土在施工工艺中的特性,对混凝土原材料质量控制就是对工程施工标准的控制。所以,在铁路桥梁工程中,必须对混凝土原材料的质量进行严格检验。原材料主要包括水泥、砂石和辅助材料等。首先应该对其所有原材料的生产厂家进行严格检验,只有符合施工标准的才能够进入施工现场。在原材料中砂石材料的变异性较大,含泥量大于3%的砂与含泥量大于2%的碎石,会在集料表面形成包裹层,从而使集料难以与水泥紧密粘合,大大增加了其需水量。同时,各级碎石超粒径颗粒含量发生变化时,混凝土的级配也会发生变化。砂石超粒径颗粒含量发生改变也在一定程度上改变了新拌混凝土的和易性。如果骨料的含水量发生变化,那混凝土水灰配比也将受到影响,从而影响混凝土质量。所以,在混凝土原材料选择中一定要选择含泥量适宜的砂和碎石,以增加水泥和集料之间的粘和性。同时,对混凝土的原材料级配和骨料含水量进行严格控制,提高其和易性,并尽量避免混凝土出现裂缝和强度不达标的现象,
2.2混凝土配合比控制
为了有效保证铁路桥梁施工过程中的混凝土强度,达到施工质量要求,就必须对混凝土配合比进行科学合理的控制。在工程实践中,为了达到施工工艺要求,通常以实验来确定混凝土配合比。即将原材料备齐后,将样本送进实验室进行鉴定和试配。确定后的混凝土配合比必须严格符合铁路桥梁混凝土施工标准。通过科学实验选出合适的混凝土配合比的方法,不仅能够提高混凝土的强度、和易性、耐久性,加快施工进度,还能够在一定程度上节约成本。为了科学合理的控制混凝土的配合比,就必须选用符合技术指标的水泥、砂石等原材料,并合理控制水泥强度、砂细度(模数2.5~3.2为佳)与碎石颗粒级配(《25mm),吸水率(≤2.0%)、含泥量(≤0.5%)等,以提高混凝土质量,确保混凝土强度和抗裂性能。预应力空心板是铁路桥梁主要受力结构,为避免空心板表面产生裂缝。在设定混凝土混合比时可以考虑添加高效减水剂。高校减水剂的使用可以减少25%的用水量和15%的水泥量,并能够有效提高水泥与骨料的粘结度以增强混凝土的强度、抗震能力、振实性和稳定性。
2.3混凝土拌制控制
混凝土拌制需要的原料来源于水上混凝土厂、小型搅拌站和大型搅拌站。其中水上混凝土厂主要针对于深水桥墩的基础建设,而小型搅拌站起到配合混凝土搅拌的作用,大型搅拌站则多生产商品混凝土进行出售。三种拌制方式都各有其特点和针对性。混凝土的拌制在施工过程中主要分为机械和人工两种方式。人工拌制是相对于小型工程,而一般情况下,现代的铁路桥梁混凝土多采用机械拌制的方式。无论以何种方式拌制,都应该以石子表面包满砂浆,拌制后有良好的和易性作为拌制标准。在混凝土拌制过程中,如果需要添加外加剂,就必须把外加剂调和成溶液加入拌制材料中充分混合进行使用。在混凝土施工工艺中,要随时检查混凝土流动性和坍落度,如出现问题应及时进行校正,对于混凝土的原材料配比也要严格控制,尽可能避免不科学的拌制方法。
2.4混凝土浇筑控制
对混凝土浇筑的控制也要到位,首先在进行浇筑前,检查钢筋和模板的尺寸,同时,预埋构件位置和模板的稳定性、牢固性、紧密度也都应检查清楚。此外,要把模板表面清理干净,确保混凝土的浇筑质量。铁路桥梁混凝土浇筑方法包括一次性浇筑和分层次浇筑。其中分层浇筑分为水平分层和斜面分层。混凝土的浇筑方法和流程也直接影响着混凝土的物理特性。如果浇筑方式不正确也会给混凝土质量造成严重影响,因此,在施工过程中,必须考虑所有影响混凝土浇筑质量的因素,比如混凝土拌制的质量、振捣力、温度和浇筑速度等等,并对突发状况进行及时解决。此外,分层浇筑的方式主要适用于桥梁的构建厚度比较大的情况下,分层浇筑法可以对混凝土的振捣力、均匀性和整体质量起到直接影响。混凝土的振捣方法也直接影响到混凝土分层浇筑厚度、稠度等特性。在施工过程中通常使用插入式振捣器,插入式振捣器的作用特点是能够将振捣器使用部分长度的1.25倍成为混凝土分层浇筑的最佳厚度。而采用平板振捣器进行混凝土振捣作业,就应该保证浇筑厚度为20cm以下;采用侧向着式振捣器时,则应合理控制浇筑厚度,浇筑厚度一般控制为30cm~40cm范围内。水平分层浇筑法多用于铁路中小跨径的T型桥梁,如果梁体高而长,为保证浇筑进度则应采用斜面分层浇筑法。即通过分层浇筑法对梁体以次进行浇筑。对于铁路桥梁空心板梁混凝土浇筑,首先应该对底板进行浇筑,然后立芯模及进行顶面钢筋扎焊,然后再将肋板和面板之间的缝隙进行浇筑。混凝土初步凝固后,可以将芯模抽卸掉。同时,处理存在时间间隔的混凝土结合缝隙时,必须将混凝土表面完全清理干净,并且用适量水清洗干净。
3小结
总之,随着时代的发展,人们对速度的要求逐步提升。铁路的长度、跨度和难度也随之加大。这些因素也迫使铁路桥梁施工技术水平不断提升,而在铁路桥梁施工技术中,混凝土工艺质量要求也将逐步加大。混凝土施工工艺质量把控直接影响着铁路桥梁工程的施工标准。所以,为了确保铁路桥梁工程的整体质量和耐用性能,在施工过程中就必须严格要求各部分施工技术,无论是岁混凝土的原材料,还是施工工艺要求都要进行严格把控。利用先进的科学方法对混凝土原材料、配合比、拌制、浇筑等工艺流程进行合理控制,保证铁路桥梁混凝土的施工质量,并有效提高铁路桥梁施工工程的整体质量。
参考文献:
[1]牛建发.铁路桥梁的混凝土施工技术探讨[J].门窗,2013(03):109-111.
[2]王兵权.浅谈如何提高桥梁施工中的混凝土质量控制[J].西部大开发(中旬刊),2010(03):88.
关键词:锚杆静压桩公路桥梁桩基加固补强 应用
中图分类号:U455.7+1文献标识码:A文章编号:
引言
锚杆静压桩一般多用于粉土、黏土、人工填土、淤泥质土等地基土的施工,常用在建筑物及厂矿构造物的地基结构中,也常用于地基加固处理,在桥梁施工中应用较少。利用锚杆静压桩这种新技术,充分利用桥梁与地面的净孔,合理使用不同长度桩段,在桩基加固补强施工中取得成功,为桥梁桩基病害处理提出一种方便、有效、经济的加固方法。
1.锚杆静压桩的设计
1.1桥梁桩基承载力不足的特点及处理方法桥梁钻孔灌注桩在设计单桩承载力时,通常采用土工试验的方法取得极限承载力参数,这与桩基施工后采用静载试验所取得实际单轴极限
承载力相差较大。钻孔灌注桩桩基受地层土质变化、施工工艺及沉渣等的影响,其实际承载力达不到设计预期的承载力要求。对此类型桩需根据具体情况进行加固补强,提高其承载力,以达到设计及使用要求。
1.2锚杆静压桩是挤土型桩,截面过大势必导至排土挤土效应过大,对原桩基产生挤压位移,因此选择截面不太大的桩;受桥梁净孔的影响和送桩的需要,桩段不宜过长,考虑大承载力的要求,选择钢筋混凝土方桩;考虑受水平力及垂直压力情况,选择硫磺胶泥及钢板焊接两种接头连接桩型。鉴于上述因素,采用300×300 钢筋混凝土两种接头方式方桩。
1.3桩基设计
在进行锚杆静压桩设计时,首先要对桥梁桩基承载力不足和地层地质等情况进行分析,使设计桩通过承台与原桩连接共同承担受力。其次,应充分考虑桥梁的施工平面及净孔情况。再次,应考虑桩位的地下水位对土质的影响。
1.4锚杆静压桩接头设计
本桥的锚杆静压桩接头设计分为两种接头。考虑承受水平力时,采用钢板焊接头;当仅考虑受垂直压力时,采用硫磺胶泥接头。
1.5桩段的设计
桩断面采用300㎜×300㎜,4根桩主筋(直径为20㎜)。考虑净孔及送桩的需要,桩段采用1m 和2m 两种,混凝土强度为C30级。
1.6锚杆的设计
锚杆是锚杆静压桩施工过程主要受力构件。考虑压桩力较大,锚杆采用直径为32mm的3级螺纹钢筋,对称布置F 根,锚杆埋深至承台底并与底层承台钢筋焊接成整体。
1.7承台的设计
考虑桥墩及桥台承台的不同结构特点,桥墩承台设计为圆形围包桩基及系梁;承台上下层钢筋与原桩身接触部分采用种植筋连接,浇注混凝土后通过种植筋使承台与桩身连为一体。桥台承台本身可直接作为锚杆静压桩承台,压桩孔设计为每承台6个,以桥墩连线对称布置;其中4个为压桩孔,2个为预留孔。
1.8预留压桩孔的设计
压桩孔呈梯形方孔,上小下大,承台上顶孔尺寸比桩段截面尺寸大
10cm,下孔增加5cm。
1.9 反力支架的设计
根据不同的压桩力设计反力支架,钢材应优用型材,需做受力检算
2.主要施工工艺及要求
2.1工艺流程图
2.1.1压桩工艺。压桩工艺流程见图1。封桩工艺。封桩工艺流程见图2
2.2施工工艺及要求
2.2.1桩的预制施工
2.2.2预制模板要求底模、侧膜必须平整,模板要有足够的刚度,在浇
筑混凝土前应涂离剂。接缝要密封不漏浆。
2.2.3桩段钢筋材料要符合GB-10-89的要求,制作及安装应符合JGJ94-94建筑桩基技术规范的有关规定。
2.2.4预制混凝土要求严格按施工配合比重量法计量施工并在浇筑混
凝土时制作同条件养护试件。浇筑前要严格检查预留孔的位置是否准确
定位。
2.2.5采用叠层生产时,不应超过4。
2.2.6由桩顶往桩尖方向进行,不得中断,一次浇筑成型。混凝土强度达到设计强度的70%方可吊装,达到100%方可运输使用。在吊装时应注意避免边角及桩身的损
2.3承台施工
2.3.1采用人工及小型挖掘机开挖基坑。机械施工时防止机械碰撞桥
墩及上部结构。
2.3.2基坑挖至设计标高后,如地下水量较大应及时排出,并进行砂垫层及混凝土垫层施工。
2.3.3应人工凿除旧混凝土表面,施工时动作要适当,避免损坏原桩混凝土结构。
2.3.4按设计的孔位准确钻植筋孔,如撞到桩基钢筋时可适当避开,钻孔深度大于10 倍植筋直径。植筋孔应清理干净,并用高压风吹去孔内粉尘。
2.3.5承台钢筋的制作与安装,应符合JGJ041-2000 公路桥涵施工技术规范的要求,并应根据设计要求严格控制焊接连接筋现场焊接质量。
2.3.6浇筑混凝土前应精确安装压桩孔模板,并用素水泥浆喷刷新旧混凝土接触面。混凝土振捣要密实,并避免捣固器与钢筋及压桩孔模板接触,混凝土应做同等条件养护试件以确定承台实际混凝土强度。承台混凝土强度达到100% 时方可进行压桩施工。
2.4压桩施工
2.4.1压桩。压桩前应将压桩孔清理干净,压桩架要调整竖直。压桩架应与锚杆钢筋锚紧、锚牢,施工时要注意锚具变化。桩段吊装就位必须保持垂直,使千斤顶与桩轴成同一垂直线。桩顶应垫3cm~4cm 厚的木板或多层麻袋,套上钢桩帽再进行压桩;压桩施工不得中途停止,应一次压到设计标高和压力值,以压力控制为主,桩长为辅。应先进行试桩,当与
设计相差较大时,应及时与设计方联系分析原因并采取措施。达到压桩力设计值时,应有一定持压稳定时间。压力系统必须标定后使用,压桩顺序为对称间隔方式进行。
2.4.2接桩。采用硫磺胶泥接桩应按YBJ227-91 的有关规定施工,并注意锚筋孔必须清洁干燥,无杂物及油污,并严禁锚固孔深不够时采用切割锚筋长度的方法施工。采用焊接接桩时,两钢板及角钢必须焊接牢固,钢板之间应用楔形铁片填实。接桩时桩节必须保持垂直并与底节桩轴成同一直线。
2.4.3砍桩。当桩顶达到设计标高及压力值时,进行砍桩。砍桩时用楔木块固定桩身然后用凿子凿除桩头,钢筋用切割机切割,严禁在悬臂情况下作业,以确保其他桩身不受破坏。
2.4.4封桩。砍桩作业达到设计标高后,清理干净压桩孔,浇筑30#微膨胀混凝土,并要捣固密实。当混凝土强度达到设计强度时方可承受荷载。
2.5锚杆静压桩废桩的施工判断
在压桩施工过程中,可根据地勘资料计算某一深度所需要的压桩力。压桩过程中桩身发出不正常声音,压桩力随之下降或保持不变也不上升的情况,即可判断为断桩。以上情况应以废桩处理。应根据情况在预留孔补压此桩。地层中有孤石或淤泥中有中砂夹层时易产生断桩现象。桩身混凝土质量不好或偏压易使桩身破碎。
3.实际应用
某特大桥在架设后发现桩基有微小下沉,经静载试验发现在残积黏土层的桩基极限承载力不足。采用锚杆静压桩加固补强,共对32个墩及1个桥台进行了加固处理,共使用补强桩148根,共2036m长。压桩力分别为900KN及825KN。通过对承载力不足的桩基加固补强,提高了单桩承载力。经沉降观测,达到了设计要求,效果良好,满足了桥梁的正常使用,控制了桩基下沉。
4.结语
锚杆静压桩可以避免冲击应力对原桩周土体的挤压,降低挤压作用对原桩的影响。该工艺所需空间较小,施工简单方便,对原桩无破坏作用,且施工时无振动、无噪声、无污染,对周围环境影响较小,安全可靠、效果明显直观。它不仅适用于建筑工程的基础工程,对桥梁加固工程也同样适用。
参考文献:
1.朱剑飞,刘金洪;锚杆静压桩在软土地基中的应用[J];江苏建筑;1994年02期
关键词:混凝土箱梁一次现浇大体积整体性
中图分类号:TV331文献标识码: A
近年来预应力混凝土连续箱梁在城市立交桥和快速高架桥中运用越来越普遍,传统的施工方法为二次浇筑成型工艺,施工周期较长。本项目为城市高架桥,立交区箱梁多为大体积、大纵坡、变截面预应力混凝土箱梁。按照设计图纸,箱梁采用满堂支架法现浇施工,连续施工,一次浇筑成型,该工艺施工周期短,梁体整体性好。
一、工程概况
本项目箱梁采用C50预应力钢筋混凝土结构,采用满堂支架支撑体系整体现浇施工。主线高架层L6联砼箱梁为30+30+29=89m结构,第一跨为单箱六室,第二跨为单箱七室,第三跨为单箱八室,共计21个箱室,桥面宽度36.581~50.43mm不等,桥面纵坡为2%,横坡1.5%,箱梁混凝土设计方量为3296m3,混凝土强度等级C50,全部采用商品混凝土,由商砼站供应。
二、工艺特点
一次浇筑成型施工工艺特点:
1、一次浇筑成型可消除传统施工工艺的施工缝,提高梁体的美观性。
2、增强梁体的整体刚度和稳定性,延长梁体的耐久性和使用寿命。
3、施工周期短,能有效缩短工期。
三、施工工艺方法
预应力混凝土连续箱梁多采用满堂支架法现浇施工,2台以上混凝土泵车对称浇筑施工,施工完成后及时养护。
㈠工艺流程
预应力混凝土现浇连续箱梁一次浇注施工工艺流程图如下:
㈡施工方法
1、各级验收
混凝土浇筑施工前,邀请各相关单位进行验收,验收项目包括支架、模板、钢筋、预应力管道和锚具、预埋件等各项控制指标,其偏差应符合设计图纸及相关规范的规定。
此外,应检查模板支撑体系的稳定性以及模板接缝的密合情况等。
通过各级验收后,办理签字手续,存档。
2、施工准备
混凝土浇筑施工前进行三级技术交底、安全和质量交底,确保交底内容落实到各级管理人员和一线操作人员手中,各岗位人员各司其职,有序施工。
砼浇筑前检查各项准备工作,确保各项准备完成后再组织施工。准备工作主要有施工场地平整、人员是否到位、机械器具是否可正常工作、养护物资是否满足施工需要等。
浇筑混凝土前清除模板内的积水、木屑等杂物,采用高压水枪冲洗,保证底模的洁净、无污,并用水湿润模板,经监理等相关单位验收合格后,方可进行下一工序的施工。
3、混凝土的准备、运输及泵车准备
城市桥梁工程用混凝土多采用商品混凝土,施工前与商砼站取得联系,报施工计划,并派人到站内检查备料情况,试验员取样检测并驻场监测混凝土的拌合质量。
混凝土采用泵车输送入模,泵车根据施工组织安排、现场情况和箱梁的参数等选择,一般采用2台同型号的泵车对称浇筑施工,工程量较大时为缩短施工时间可增加2台。每台泵车一般采用功效≥60m3/h,臂长≥47m,有效作业半径≥35m,泵车型号选择结合箱梁参数和现场情况确定。
混凝土在商砼站拌合好后,检测混凝土的坍落度、和易性等指标,满足要求后用罐车运送至现场,再次检测坍落度、和易性等,满足要求后再通过泵车输送入模。
4、混凝土浇筑
梁体砼浇筑采用“斜面分层,薄层浇筑,连续推进,一次成型”的施工方法,遵循纵向由低端横梁向高端横梁,横向由中间向两侧,交替进行,水平分层,往前推进。
横断面浇筑顺序示意图
纵断面浇筑顺序示意图
砼浇筑顺序:两台泵车分别站位于预定位置,首先浇筑底板、腹板、横梁(顶板下)混凝土,再次顶板、翼板混凝土,纵桥向右联中部向两侧对称进行,横桥向由桥梁中线向两侧对称浇筑施工。分区浇筑顺序按照图示序号,横向从①⑦、纵向从①⑨依次进行,由于混凝土方量较大,施工时间较长,此顺序浇筑可消除施工缝。
混凝土从两侧由纵向低端横梁与腹板相交处开始下料,分别沿横、纵向下放混凝土。首次下料厚度控制在50―60cm。下料长度横向为整个箱梁,纵向为一个浇筑段,随浇随振。当横梁及腹板浇筑完30cm一层混凝土后浇筑底板,底板一次浇筑完成。底板混凝土中有一部分来自腹板和横梁处因振捣而溢流的混凝土,不足部分由内箱顶部沿纵向预留的下料缝处下料补齐。预留缝宽20cm,在浇筑顶板前将其封严。底板混凝土由人工摊平振捣并抹平,步距掌握在10m左右。然后再按30cm一层浇筑横梁和腹板。横梁和腹板分层浇筑到桥面翼板掖下上5cm后,停止一段时间,再由横梁处开始浇筑桥面板。浇桥面板时步距要小于腹板的步距。
箱梁混凝土采用50型插入式振捣器振捣,快插慢拔,分层浇筑振捣,分层厚度不大于30cm,振捣时插入下层5~10cm。顶面混凝土振捣后采用振捣梁振平,保证表面平整、密实,且满足纵横坡度的要求。
振捣时振捣棒严禁靠在钢筋上振捣,并距模板5~10cm。对确实无法使用振捣棒振捣处,采用插钎插捣以保证混凝土的密实度。
振捣底板时,为了防止振捣棒碰撞底模,在棒上做标记,用以控制振捣棒的插入深度;振捣腹板与底板相交处时,由腹板内及箱内底板下八字处互相补充振捣,保证腹板内混凝土从箱内下八字完全溢出为准;振捣腹板时,要求在腹板钢筋中间振,严禁碰撞波纹管。因此浇筑前在振捣棒入棒处标记,严禁漏振和过振;
振捣过程中严禁拉棒、赶浆且不能振钢筋。遇到高低起伏段时,要先振低处,后振高处,从低处振平。
浇筑箱室区底板混凝土时,施工人员必须进入箱室内整平混凝土及振捣,并安排专人查看内模支撑情况,若有异常及时处理。项目施工管理人员跟班作业。
箱梁混凝土初凝前,表面拉毛处理,校正预埋件的位置。
5、混凝土养护
砼浇筑完成表面收浆后,及时覆盖土工布养生。当砼终凝后,适量洒水,保持湿度,安排专人负责。保温保湿养生时间不小于7天。
特别重视热期和冬期施工的梁体砼养护,在高温季节要避免已浇砼外露面受日晒,加强洒水养护,在严寒季节要对砼采取保温养护,必要时采取升温养护措施,在雨期内要加强支架基础的排水。
四、施工注意事项
1、建立健全各项管理制度,责任到人,加强对工作人员的岗位培训。
2、箱梁施工前,每道工序进行技术、安全交底,详细叙述操作要领,技术人员跟班作业,保证对施工中出现的问题及时解决,决不允许质量隐患的存在。
3、材料进场后进行验收检验,检验不合格的不得使用。合格材料、成品和半成品妥善保管,做好防腐、防潮措施。
4、混凝土分层浇筑、分层振捣,注意变换浇筑方向,混凝土浇灌过程全程旁站,重点部位重点控制。箱梁混凝土浇筑完成后,养护措施要到位,
5、各工序之间严格执行检查验收程序,并做好检查记录。
五、结束语
大体积、大纵坡、变截面预应力混凝土箱梁采用一次浇筑成型工艺,比传统的两次浇筑工艺可缩短工期约10天,且箱梁结构整体性好,梁体美观,各项指标均在设计及规范要求范围内,工程质量优良。
参 考 文 献