時間:2023-02-01 16:41:56
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,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,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:橋梁工程,病害分析,處理對策
1引言
該橋梁為單跨簡支T梁拼裝結構,經實地測量,跨徑為10m,橋寬 49.9 m,橋面共分為八個車道及雙兩側人行道。該橋設計荷載等級為: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,由于該橋運營時間較長,混凝土老化,加上施工質量的問題和缺乏足夠的養活措施,使該橋橋面與上下部結構的病害都較多,橋梁振動較大,影響行車安全。為此,為正確反應該橋的使用性能及受力行為,現對該橋進行病害檢測分析,分析研究結果為該橋的使用提出相應的對策,確保該橋安全使用。
圖1 橋梁立面圖
2 橋梁病害檢查
2.1橋梁外觀檢查內容:
2.2 橋梁結構的主要病害
通過對橫滘橋進行詳細的外觀檢查,可得該橋的主要病害表現在以下幾個方面。
(1)橋面系:橋面排水設施已完全被堵塞,雨水只是靠縱坡排出,導致某些橋面段排水不暢,出現積水。
(2)上部結構:小部分T梁的梁底鋼筋保護層不夠、有露筋的現象;如圖2所示;部分T梁梁底、梁腹出現受力裂縫;如圖3所示。大多數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)下部結構:基礎沖刷嚴重,樁基大部外露、被沖刷掏空。
由上述橋梁外觀檢查的結果可見,該橋主要的病害表現為:約有1/3的T梁梁體存在彎曲受力裂縫,基礎沖刷嚴重。論文參考網。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。
3 裂縫檢測
試驗前查看裂縫情況發現,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域內。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,原有裂縫在試驗過程中也未產生可觀測到的變化。
圖6 T梁裂縫分布圖
4 變形檢測結果
縱、橫向測點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應力混凝土橋涵設計規范》中關于梁式橋豎向撓度允許
限值的要求。論文參考網。
圖7 縱向測點在各試驗工況作用下的實測撓度曲線
圖8 橫向測點在各試驗工況作用下的實測撓度曲線
5結語
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采用化學灌漿方法進行修補處理;對于保護層厚度不足、梁體漏筋等缺陷采取噴射混凝土方法進行修補處理。在橋頭設置限載標志,禁止超載的車輛通行。
參考文獻:
[1]姚玲森.橋梁工程.北京:人民交通出版社,1998
[2]范立礎.橋梁工程.北京:人民交通出版社,2001。
[3]彭俊生.結構概念分析與sap2000應用.成都:西南交通大學出版社,2005.
【關鍵詞】公路橋梁 檢測技術橋梁結構探討
中圖分類號:F540.3 文獻標識碼:A 文章編號: 一.引言
公路橋梁結構的整體性能檢測 ,按照受力狀態可分為靜載試驗和動載試驗;按照試驗持續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) 、構件的內力(包括彎矩、軸向力、剪力、扭矩等) 、斷面上各種應力的分布狀態及其大小、各種變形(包括撓度、相對位移、轉角等) 以及局部損壞現象(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、頻率和變化及構件的動應力、結構的自振頻率、動撓度、衰減特性及其加速度等。
二.路橋試驗檢測內容。
路橋檢測的內容涵蓋廣泛,主要的檢測內容如下表所示: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。據不完全統計,每年損壞的路橋有90% 以上是由裂縫引起的,此外,還有剝落、坑洼等現象。路橋結構出現缺陷之后,應加強檢查與觀測。根據缺陷的特征,分析查明缺陷性質、原因及其危害程度,確定是否需要修補,并為修補方案的制訂提供可靠的依據。檢查與觀測的內容包括:
(1)缺陷發生的部位、走向、寬度;
(2)缺陷分布狀況以及大小:
(3)缺陷的變化發展情況。
項目檢測內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狀縫
裂縫分布目測、激光傳感器確定為網狀縫[本文轉自:]
裂縫寬度目測、數字相機、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測試
內部缺陷超聲波、雷達混凝土內測的蜂窩應力和繞度變形激光振動加速器傳感器
應力光纖傳感器
強度和剛度混凝土強度回彈、拉撥試驗
強性模量超聲婆
擴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
其他物質多譜分析限于混凝土表層
滲透性現場滲透實驗
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。
1. 機械檢測技術。
機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:傳感機構、轉換機構、指示機構和機體保護部分。
傳感機構的功能是直接感受被測量的構件變化 ,并把這種變化傳到轉換機構、在接觸式機械量測儀器中 ,這部分常常是測桿及彈簧;對于張線式機械量測儀器 ,則常常是鼓輪一類的機構。
轉換機構的功能是把傳感機構傳來的被量測構件的變化轉化為長度的變化 ,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。
指示機構的功能 ,是將經過轉換機構轉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出來。一般常由指針和度盤組成。
機體保護部分的功能是把各組成部分連接成整體 ,使之保護儀器不受周圍環境的影響。
機械測試儀器的特點:結構簡單 ,易于操作 ,工作可靠 ,經濟耐久 ,可重復使用 ,對周圍環境的適應能力強 ,但靈敏度不高 ,放大能力有限 ,較笨重。
2. 超聲波檢測技術。
超聲波檢測技術是近年來發展非常迅速的一項實用技術。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構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構內部傳播并由接收儀器接收。在物體內部傳播的彈性波的波速、振幅、頻率及波形等波動特性參數與物體的力學參數(如動彈性模量、動泊松比、動剪切模量及物體內部的應力分布狀態) 有直接的關系。此外 ,波動傳播參數還與物體內部的缺陷(如斷裂面、孔洞的大小、形狀和分布) 等有關。通過分析研究被接收記錄下來的彈性波信號 ,可以了解材料與結構的力學特性和缺陷。聲波檢測技術比其他檢測方法輕便、靈活 ,可以在大范圍內進行測試等一系列優點 ,目前在鉆孔灌注樁及路面質量檢驗中得到廣泛的應用。
3. 電測技術。
電測法的原理是 ,通過一定的傳感元件把所測的機械量(應變變化) 轉化為電量(電阻變化),再通過一定的儀器把電阻變化轉換為電壓(電流) 的變化并加以放大 ,然后按機械量給出指示。這里所說的傳感元件就是電阻應變片 ,測量儀器就是電阻應變儀。在工程試驗中最常用的是電阻應變測試技術 ,它是試驗應力分析中重要的方法之一。從 1938 年首次出現金屬電阻絲粘貼式傳感元件到現在 ,已形成一套使用方位、運用性強、比較完備的測試儀器。
4. 射線檢測技術。
射線是同位素或核子散發的一種無形的能束 ,而同位素中的某些元素所散發的能束與土壤的密度與水分有著十分密切的關系 ,而且具有十分明顯的規律性 ,射線檢測技術就是利用了某些同位素的這種特性。國內外的一些專家設計了核子檢測儀 ,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 , —般有四種結構類型: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 ,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時 ,對檢測裝置或設計的檢測儀器的射線源一定要進行有效的防護 ,將射線對人體的影響控制在最低的程度。這是核子儀在設計時所必須考慮的關鍵問題。
5. 試驗檢測工作不僅在橋梁方面發揮著重要的作用,也在高速公路建設中有著必不可少的用圖。標準試驗、工藝試驗及原材料試驗為高速公路的建設提供最根本的基礎; 地基承載力試驗、強度試驗及壓實度試驗作為過程控制為工程質量提供過程保障;而最終的驗收評定工作則為工程質量提供一個最終的試驗數據。總之,試驗檢測工作在高速公路建設中發揮著重大的作用。但是,試驗檢測工作仍存在著規范不齊全、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建議,希望能夠引起相關各方的注意,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,確保工程質量。
四.橋梁結構材料缺損狀況診斷。
1.混凝土強度測定。
對于混凝土強度的測定 ,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 ,應用比較廣泛。對于這三種方法 ,它們的測試結果平均誤差約為 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. 雷達檢測技術。
使用脈沖雷達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件 ,聽其聲音的差異來判斷構件是否存在破損 ,這種方法比較簡便 ,是一般檢查中常用的手段。
五.結束語
橋梁結構狀況的檢測是對橋梁結構及部件的材料質量和工作性能方面所存在的缺損狀況進行詳細檢測、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,實現路橋安全保障的遠程化、智能化、集成化,為實現我國路橋經濟發展做出應有的貢獻。進一步促進我國經濟社會的發展。
參考文獻:
[1] 韋遠思 對公路橋梁檢測技術的探討 [[期刊論文] 《科技創新導報》 -2010年28期
[2] 任云 黃愛軍 公路橋梁樁基檢測技術應用與探討[期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2013年15期
[3] 吳柏林 公路橋梁檢測技術的探討 [期刊論文] 《黑龍江交通科技》 -2012年5期
[4] 方宏 公路橋梁試驗檢測技術及應用 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2013年16期
關鍵詞:橋梁,樁基施工,質量,防范
樁基礎在橋梁基礎中是一種常用的結構形式,其有著較多的優勢,主要體現在了抗震性強好、承載力大、噪音小等等。鉆孔灌注樁基礎對于當前的建筑行業而言已經起到了無可替代的作用,而樁基礎在地下施工過程中存在著很大的安全隱患,在控制工程質量時無法準確掌握,一旦出現問題就會引起孔底沉渣、縮頸、夾渣、斷樁等質量問題,嚴重時會引起人員傷亡事故,最終帶來不必要的經濟消耗。既阻礙了施工進程的順利進行,也給施工質量造成了巨大的影響。這就需要施工單位根據具體情況進行勘察,確定原因后采取必要的措施進行處理。本文以橋梁工程中鉆孔灌注樁基施工中經常發生的事故進行研究,并制定了相關的預防和處理措施。
1.縮孔的原因及處理
1.1原因分析
當地質結構層中形成軟弱層、現塑性土層時,在雨水環境下就能由于水膨脹而出現縮孔。當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預防措施
對于地質結構進行準確地研究勘察,鉆孔過程中必須了解清土質的情況,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的措施進行檢查,或者采取補焊處理。
1.3處理措施
使用鉆頭實施掃孔,重復清掃,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,其主要涉及到了護壁效果差,護筒埋置的深度不到位,填土不緊密,黏土層出現漏水問題,這些最終導致了泥漿水頭高度與標準存在著差距,降低了泥漿對孔壁的壓力而導致坍塌;當鉆孔在松軟砂層中的施工速度過快,會使得泥漿護壁的速度愈來愈小,從而導致孔壁滲水;當鉆孔中途停鉆時間過長后,當孔內水頭比孔外水位低于2.0m時,降低水頭對孔壁的壓力。
2.2預防措施
(1)使得保護筒底部黏土厚度符合標準。(2)根據工程設計的資料對泥漿比重和粘度進行合理調配,完善調整鉆進速度。(3)保證孔內水頭的高度一致(4)防止大型設備在鉆孔周圍施工,避免提升鉆頭過程中要出現碰撞孔壁。(5)在施工前期制定必要的灌注準備,掌握準確的灌注時間并嚴格控制。
2.3處理措施
遇到坍塌時對問題進行觀察判斷,根據實際情況財務采取相關的處理措施。坍孔較小時需要大幅度調整泥漿比重,通過改善泥漿水位來形成充足的水頭壓力。當坍孔深度淺時可采取深埋護筒進行回填處理。坍孔情況嚴重必須進行退鉆,進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
由于鉆頭在進給時發生了很大的晃動,導致鉆頭內部應力不均衡。在受到孤石、探頭石的擠壓時也會使得鉆頭出現偏移,最終導致鉆孔的偏斜。
3.2預防措施
在實施鉆機前確保場地的平整壓實,保持已就位的鉆機處于穩定狀態,讓鉆機在鉆進時能夠平穩進行,這樣才能讓鉆機頂部的起重滑輪槽、長盤、護筒樁處于同一垂直線上。對鉆桿做好檢查工作,遇到彎曲需及時調整。遇到孤石、探頭石需要將鉆進速度進行控制以避免出現偏斜。
3.3處理措施
在鉆孔發生偏斜時需要對孔進行重復清掃,消除硬土層;當偏斜到達一定程度時必須回填黏土重新鉆孔。
4.護筒冒水或下沉的原因與處理
4.1原因分析
當護筒底部黏土層夯實厚度與標準不一致時,護筒附近封堵不合格以及筒內存在較大的水位差過時,鉆機碰撞護筒引起的。
4.2預防措施
利用厚度在0.5m的黏土層設置于護筒底部夯填,護筒附近也實施分層夯填黏土。護筒建立后高度要超過地面高0.3m,高出水面1.2m~2.5m,將護筒埋置深度為2.5m~4.5m。實施護筒連接時確保筒內未出現異常物質,盡量避免鉆機碰撞護筒。
4.3處理措施
在發生護筒冒水或下沉后應該迅速中止鉆孔,在護筒附近使用黏土填實加固,在情況嚴重時需要實施完整的修整,埋設護筒。
5.斷樁的原因與處理
5.1原因分析
(1)在灌注砼進行過程中,由于導管漏水或導管提漏導致二次下球,這也是引起夾泥層和斷樁的原因。出現導管提漏的原因有兩種:一,導管堵塞時通常使用上下振擊法,讓混凝土強行流出,若這時的導管埋深過少,很容易發生提漏。二,因泥漿過稠時就很難估算或測砼面,測量導管埋深過程中錯誤地判斷了砼澆注高度,而在卸管時多提,使導管提離砼面,也就產生提漏,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,使得堵管與導管無法拔出,最終導致斷樁事故。。。(3)若導管過深,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預防措施
首先,仔細做好清孔工作,避免出現孔壁坍塌;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)迅速持續澆注,讓砼和泥漿處于流動狀態,能有效避免導管堵塞;(3)準確提升導管,灌注砼過程中定時對導管埋深進行測量,嚴格按照操作規程進行;(4)在灌注水下砼前觀察導管是否存在漏水、彎曲等缺陷,若發現問題應及時處理。
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行二次清孔。若孔口泥漿比重達到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,發現沉渣厚度超過規定值后利用抽漿或換漿法清孔。
7.鋼筋籠上浮預防的原因與處理
7.1原因分析
(1)混凝土灌注過程中,澆注的砼自導管流出形成了巨大的沖擊力導致鋼筋籠上浮;(2)砼灌注過鋼筋籠使得導管埋深過大,其表面形成硬殼,這時導管底端未能迅速提至鋼筋底部,使得混凝土在導管流出后出現上升而導致鋼筋籠上移。
7.2處理措施
(1)實施灌注砼過稱中對砼澆注標高及導管埋深進行觀察,當砼埋過鋼筋籠底端在1.5~3.5m時將導管提到鋼筋籠底端以上;(2)遇到鋼筋籠上浮時迅速中止澆注,計算出導管埋深和已澆砼標高,保證導管提升才能進行澆注,這可以避免上浮現象。
8.結語
綜上所述,當前樁基施工出現了諸多問題,這主要還是因為施工技術水平較低引起的,為避免問題的發生需要采取不同的措施進行處理。從人員調配、工序制定、構件裝配、材料選用、施工工藝、機械設備等不同方面著手。能夠有效處理樁基出現的質量問題。
參考文獻
[1]劉雪峰,巖溶地區橋梁樁基設計與施工[J],山西建筑2006,2.
[2]胡友好.淺談橋梁鉆孔灌注樁基礎施工工藝[J].山西建筑,2007,33(29):117-118.
[3]向中富,橋梁施工控制技術[M].北京,人民交通出版社,2001.
[4]羅騏先,樁基工程檢測手冊[M],北京,人民交通出版社,2003.
[5]張美卿,等.鉆孔灌注樁常見質量事故的預防[J].山西建筑,2001,27(2):46,48.
關鍵詞:灌注樁施工工藝質量控制缺陷防治
中圖分類號:U443文獻標識碼: A 文章編號:
前言
在公路橋梁施工中,灌注樁和箱梁預制作為橋梁工程的一部分,已被廣泛應用[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。可如何確保樁基質量是橋梁工程的施工重點,尤其在黃土地層等不良地質地段。
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”字型公路主骨架網的重要組成路段。該項目建設對區域經濟的發展,對實施西部大開發,促進東西部地區經濟全面協調發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,上構為39×40+8×30米先簡支后連續預應力混凝土箱梁,箱梁共376片,下構基礎為灌注樁基礎,樁基共352根,多為嵌巖樁設計,少量摩擦樁設計,樁徑分別為φ1.6和φ1.5米。橋址位于黃土殘壑及涇河河谷,地質情況為黃土、亞粘土、卵石土、砂巖。針對地質條件,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,混凝土輸送車運輸,分層連續澆注或導管灌注水下混凝土。
2鉆孔灌注樁施工工藝
2.1 施工準備
鉆孔灌注樁由于其施工速度快,受氣候環境影響小,因而被普遍采用。對原地面平整后鉆機進入工地進行鉆孔施工。施工前設置泥漿池、沉淀池,測設樁位。樁位用騎馬樁固定位置,用水準儀測量地面標高,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、酸堿度等指標符合該地層護壁要求,泥漿試驗完成后,填寫泥漿試驗記錄表。
2.3 埋設護筒
孔口護筒采用鋼板制作,內徑比樁徑大200~400mm,根據樁位現場情況決定護筒長度,護筒頂端高度,應高出地下水位1.0~2.0m,當護筒處于旱地時,還應高于地面0.3m。護筒底端埋置深度也應根據不同情況分別對待。護筒采用人工開挖埋設,入土較深時,輔以錘擊、壓重振動、筒內除土等方法沉入。護筒底部與土層相接處用粘土夯實,護筒外面與原土之間也要用粘土填滿、夯實,嚴防地表水順該處滲入。埋設護筒要求準確豎直,護筒頂面中心和護筒底面中心位置與設計偏差應小于50mm,護筒豎向的傾斜度不得大于1%[5]。
2.4 鉆機就位
鉆機就位時用方木墊平,將鉆頭中心線對準樁孔中心,誤差控制在20mm以內。
2.5 鉆孔
采用沖擊鉆機成孔,開鉆時先在孔內灌注泥漿,孔內有水時,可直接投入粘土,用沖擊錐以小沖程反復沖擊造漿。鉆機沖程應根據土層情況分別確定,堅硬基巖采用高沖程(1000mm),卵石夾土層采用中沖程(750mm)。鉆進過程中,始終保持孔內水位高出地下水位1.5~2.0m并低于護筒頂面0.3m以防溢出,同時要按時掏渣,掏渣后應及時向孔內添加泥漿或補水,以維持水頭高度。鉆進中用檢孔器檢孔,據此調整鉆機位置,保證成孔質量。
2.6 第一次清孔
終孔檢查后,應迅速清孔,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符合規范要求,為灌注混凝土創造良好的條件。清孔方法采用換漿法,即注入符合規定稠度的泥漿,稀釋孔中稠漿直至排出的泥漿與稀釋漿液等密度。鉆孔至設計高程后,經過孔深、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水頭,防止坍孔。達到規范要求的清孔標準后,即可停止清孔。
2.7 鋼筋籠制作安裝
2.7.1鋼筋籠按設計圖紙加工成型后運至施工現場,按類別堆放整齊待用,15m以上鋼筋籠分兩節預制,在孔口用單面搭結焊接,主筋與主筋采用閃光對焊,主筋與箍筋采用點焊,螺旋筋采用梅花型交叉點焊。
2.7.2制作方法:加強筋成型法。制作時,按設計尺寸做好加強筋圈,標出主筋位置。焊接時,使加強筋上任一主筋的標記對準主筋中部,扶正加強筋,逐根按設計尺寸和間距焊好,然后將骨架擱于支架上,套入盤筋,按設計位置布好螺旋筋并綁扎于主筋上,點焊牢固。成型鋼筋籠架空堆放,經質檢員檢查合格并經監理工程師驗收通過后使用,并認真做好隱蔽工程檢查記錄。
2.7.3鋼筋保護層設置:圖紙設計鋼筋保護層為Φ16定位鋼筋,注意其位置及間距,保證焊接質量。
2.7.4鋼筋籠安裝:用汽車吊吊入孔內,鋼筋籠一次起吊第一道加強筋處,用Φ16鋼筋焊2個吊點,鋼筋籠入孔時,對準孔位,吊直扶穩,緩慢下沉,避免碰撞孔壁。鋼筋籠下到設計位置后,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力受損失。
2.8 導管安裝
導管用Φ250mm無縫鋼管制作,每節長2.0~5.0m,配1~2節長1.0~1.5m短管,絲扣連接。使用前對導管進行水密、承壓和接頭抗拉試驗,保證導管不漏水、不脫節。導管安裝后,其底部距孔底應有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
在第一次清孔達到要求后,由于安放鋼筋籠及導管,這段時間內,孔底又會產生沉渣,所以鋼筋籠及導管就位后,利用導管進行第二次清孔。清孔的方法是在導管頂部安裝一個彎頭和皮籠,用泵將泥漿壓入導管內,再從孔底沿著導管置換沉渣。清孔標準是孔深達到設計要求,孔底泥漿密度≤1.15,復測沉碴厚度在設計要求以內,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,進行隱蔽工程驗收,合格后立即灌注水下混凝土。混凝土應具有良好的和易性,坍落度為18~22 cm。水下混凝土灌注采用φ250 mm導管,導管按入孔順序逐節編號和標定累計長度,導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,對孔底沉渣再進行一次測定。如厚度超過規定,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 導管底部至孔底的距離為0.3~0.5m。開始灌注水下混凝土時,必須儲備足夠的混凝土,使導管第一次埋入混凝土面以下不少于1.0m,確保水下混凝土質量,儲料斗容積根據計算確定。孔口安裝排漿泵,返出的泥漿回收到泥漿池中。
2.10.4導管埋深控制在2~6m,設專人測管埋深及管內外混凝土的高差,以確定每次拆導管數量,填寫混凝土灌注記錄。
2.10.5水下混凝土必須連續施工,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計樁頂高0.5~1.0m,在承臺基坑開挖后,將設計樁頂標高以上的部分用風鎬鑿去。
論文摘要:主要對橋梁工程施工質量存在的問題進行了研究,首先概述了質量評定標準,然后分析了橋梁工程常見的質量問題,最后探討了橋梁工程中關鍵工程的質量控制措施。
論文關鍵詞:橋梁工程;施工;質量;分析
1 橋梁質量評定概述
1.1 質量評定標準
橋梁建設具有投資大、造價高、技術復雜、機械化程度高等特點,所以工程檢測和評定較為復雜,因此國家制定了相應的規范強化質量評定管理,目前有市政標準和交通部標準兩套標準,市政標準為每一個工序都制定了檢查項目,并對所有檢查項目都進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、預應力筋、水泥混凝土、樁基、沉井基礎、鋼結構、構件安裝、砌體、裝飾等內容。每個工序首先要進行外觀檢查,外觀檢查合格后方可進行質量檢測評定,同一工序的合格點數與該項目的檢測點數之比乘以100%為該工序的合格率,主要檢查項目合格率達到100%,非主要檢查項目合格率達到70%以上時該項目可評定為合格,交通部的標準對橋梁施工質量的評定采用100分制,對于分項工程的質量檢查項目包括基本要求、實測項目、外觀鑒定和質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、質量保證資料存在缺陷,則在前面的基礎上扣分,如果最終分數小于70分則為不合格,介于70分到85分之間為合格,85分以上為優良。
1.2 質量評定的意義
加強質量評定有助于施工單位按照施工規范嚴格施工、保質保量的完成橋梁建設任務,橋梁工程的質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和人民生命安全,所以通過施工項目的質量評定可以為工程質量提供最有效的保證,減少嚴重后果發生的可能性。
2 橋梁工程常見的質量問題分析
2.1 鉆孔灌注樁的質量問題
鉆孔灌注樁的質量問題主要體現在斷樁上面,斷樁是嚴重的質量事故,又必須要在施工時預防該事故的發生,一般來說,以下幾個施工問題可能會產生斷樁現象:(1)灌注時間過長或者導管在混凝土中埋入過深,都會導致混凝土在導管內外壁上初凝,造成混凝土與導管間摩擦阻力過大,上拔導管后混凝土不能及時填充,從而填入泥漿產生了斷樁;(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輸過程中產生離析現象,都會導致在灌注過程中出現粗集料集中的現象,造成導管堵塞而出現斷樁;(3)如果在灌注過程中護筒底腳周圍出現漏水或者由于缺乏施工經驗,都有可能出現坍孔現象也會引起斷樁;(4)在施工過程中,由于各種原因無法保證施工連續進行,比如導管進水、機械故障、停電等也會導致斷樁的發生。
2.2 橋臺處的質量問題
當橋頭填土的沉降與橋臺的沉降出現了差異,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生巨大的沖擊力,該質量問題可以通過規范施工來避免:(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該先進行填方,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構物與填土之間的沉降差;(3)根據技術規范要求采用相應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 鋼筋施工的質量問題
鋼筋加工的質量問題存在于多個方面,在材料選擇方面,如果鋼筋品種的規格、形狀、尺寸不符合要求,或者鋼筋有嚴重的腐蝕問題,都會影響到工程質量。在鋼筋加工方面,鋼筋的下料和成型尺寸的準確度差、鋼筋骨架變形或者鋼盤網變形都會造成結構構件的性能下降;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、鋼筋綁扎接頭不正確等都會引起鋼筋的嚴重錯位;在鋼筋焊接方面,鋼筋焊接頭的機械性能達不到施工規范的要求、焊條品種存在質量問題,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,或對鋼筋產生脆化作用,都會對鋼筋的使用性能造成影響。
3 橋梁工程中關鍵工程的質量控制措施
3.1 承臺及系梁
首先要對有可能出現斷樁情況的樁進行重點監測,對于進行過故障處理的樁也要重點監測,對于所有樁都要進行無破壞檢測,使所有樁最終都要達到無斷層、無夾層,并且強度要符合設計要求。樁頭混凝土要鑿出密實的層面,并進行大面平整,要求達到無殘留混凝土以及其他雜物,另外標高必須符合施工設計要求。需嵌入承臺或系梁內的樁頭及錨固鋼筋長度要符合設計要求,在驗收鋼筋時,要注意重點驗收鋼筋骨架以及樁柱鋼筋的焊接質量,樁頂錨固筋要與設計角度保持一致,并采用螺旋筋進行纏繞固定。砂漿墊層在平整度方面以及標高方面要符合要求,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、接縫嚴密、支撐牢靠,其各項指標比如位置、幾何尺寸、保護層厚度等數據都要符合設計要求。在澆筑混凝土之前,應該為模板涂刷脫模劑,外露面混凝土模板的脫模劑應采用同一品種,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
墩柱的質量控制重點要做好以下工作:首先要檢查柱中心位置施工放樣,驗收墩柱鋼筋籠,使其符合設計標準;然后對支模前接觸面的松散混凝土進行鑿除處理,如果有其他雜物則一并沖洗干凈;接下來對立柱模板進行質量檢查,要求接縫處必須圓滑平整,拼接嚴密,模板的定位精度、豎直度以及鋼筋保護層厚度必須符合質量要求指標。脫模劑的涂刷一定要均勻,并且定位鋼絲繩要求拉緊,以達到受力一致的要求;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。臺帽的質量控制重點有兩個方面,分別是立模工序質量控制和混凝土澆筑工序質量控制,在檢驗模板時,要對模板的平整性、剛度、尺寸和角度進行重點檢測,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量,主要包括原材料質量、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混凝土分層與走模,而振搗時間不足則會出現混凝土的氣泡不能完全排出,從而導致形成蜂窩、麻面等病害。
關鍵詞:連續剛構橋;有限元;自振頻率;ANSYS
一、概述
剛構橋特別是大跨度連續剛構橋已經在橋梁工程領域得到了廣泛的應用,其結構特點主要是:其墩、梁、基礎三者固結為一個整體而共同受力;墩身的形式、高度等對橋體結構受力都有影響。隨著剛構橋體系的發展,跨度在不斷增大,墩部也在不斷加高,因此出現了許多有關此類橋梁結構模態和穩定性等動力特性方面的問題,研究此類橋梁結構的動力特性有著非常重要的意義。
隨著振動理論及其相關學科的發展,人們早已改變了僅僅依靠強度理論進行結構設計的觀念。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,過去和現在都發生過由于共振引起的橋梁毀塌事故。對橋梁的激振頻率應盡量避開其各階自振頻率。由模態分析的結果,即模態頻率等參數,對被測結構進行直接動態性能評估。對一般結構,要求各階頻率遠離激振頻率,或激振頻率不落在某階模態的半功率帶寬內,已成為工程界的基本方法。
二、算例分析
(一)算例介紹
該連續鋼構橋全長410.65m,最高橋墩56m,主跨為168m。主跨為預應力混凝土連續剛構橋,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,邊跨梁端腹板外側進行局部加厚。全橋共設7道橫隔板,為減小梁體內外溫差的影響,梁體兩側腹板上留有通風孔。梁體按三向預應力布筋。主墩為鋼筋混凝土圓形空心墩,2號主墩高56 m,基礎嵌固;3號主墩高52 m,鉆孔樁基礎。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), 預應力鋼筋采用桿單元(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構等效計入混凝土中。
在生成梁體混凝土單元(sheall63)時,采用四點連接生成單元的方法,依次生成頂板、腹板和底板,同時賦予相應厚度。對于橫隔板處應同法四點相連,共計生成單元數目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的預應力作用下的彈性應變,然后簡化到各個截面的相應節點上。縱向預應力筋為59根(不考慮備用鋼筋),由于單根鋼筋應變不同,采用單根逐點連接單元;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。該連續鋼構橋前十階自振頻率及主梁振型以及在當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鋼構橋前十階自振頻率
階數 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)。
因此在設計此類橋梁時,可以結合此變化規律,合理調整各個部位剛度值,從而避開危險頻率帶,減少對橋梁體系結構的破壞性。
參考文獻
[1]周軍生.大跨徑預應力混凝土連續剛構橋的現狀和發展趨勢.北京: 中國公路學報,2000.
[2]馬保林.高墩大跨度連續剛構橋.北京: 人民交通出版社,2001.
[3]曹叔德,張文德,蕭龍翔.振動結構模態分析: 理論、實驗與應用.天津: 天津大學出版社,2001.
[4]曾慶元.列車橋梁時變系統振動分析理論與應用.北京: 中國鐵道出版社,1999.
[5]曲愛平.三維梁-墩-柱的動力特性研究/碩士論文.成都: 西南交通大學,2001.
[6]鐵路橋梁檢定規范.北京:中國鐵道出版社,2004.
【關鍵詞】路橋施工;質量;控制
近幾年,我國道橋事業得到了前所未有的發展,橋梁作為交通工程中的重要樞紐,起著至關重要的作用,隨著橋梁跨度和構造復雜性的增大,大跨度橋梁的施工質量控制技術對保證橋梁的順利建成起著重要作用。施工質量控制是整個橋梁工程質量最有力的保證。如果在工程施工過程中能及時發現問題,到少可以減少嚴重的后果發生。
1 路橋工程質量通病的特征及成因
路橋工程質量通病的特征主要表現在以下幾點: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。
成因工程地質條件不良,原地面比較軟弱(如泥沼地段等)若填筑前未經換土或軟基處理,易形成壓縮下沉或擠壓位移;工程地形條件復雜,當路堤穿過溝谷時,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土,或土中含有未經打碎的大塊土或凍土等,填石路石料規格不一,性質不勻,亂石中空隙很大,在一定期限(例如雨季)可能產生局部明顯下沉;設計方面,如斷面尺寸不合理,邊坡取值不當,排水、防護與加固不妥,未對高填路堤進行穩定性驗算,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,未在全寬范圍內分層填筑,填筑厚度不符合規定,填料質量不符合要求,水穩定性差,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,又無大型整平和碾壓設備,使壓實達不到要求;施工過程中未注意排水,遇雨天時,路基積水嚴重,無法自行排水,有的積水浸入路基內部,形成水囊,晴天施工時也未排除積水控制含水量就繼續填筑,以致造成隱患,施工單位責任心不強,自檢控制不到位
2 路橋施工質量控制應用
2.1 工程概況
以清遠北江三橋工程為例,該工程位處北江主航道,全長994m,橫跨北江,橋面寬度為22.5m。主橋采取連續鋼結構,引橋為T型梁,結構以先簡支后連續為主。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墩采取群樁基礎性質,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 樁基的成孔和質量控制
2.2.1 準備工作
在鉆機開始工作之前,應充分了解成孔的地質資料,并發放到鉆機機組人員和施工技術人員手中,以在施工過程中,充分考慮該樁位置的地質狀況,結合地質柱狀圖,了解溶洞大小、層數、充填等狀況,將地質柱狀圖安裝在施工的鉆機上,以便隨時查詢。
2.2.2 護筒埋設
根據施工地質的實際情況,如果樁不深,地下溶洞較小,僅需要設置一級護筒,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塌孔現象,應該采取多級護筒埋設方式。以北江三橋的實際情況來看,可采取灌壓漿預處理方法,只有幾個相對較深的樁采取二級護筒。在覆蓋層下方的第一個鋼護筒中,深度約8-12m,當成孔到巖面后,即放置第二級鋼護筒,只需要入巖0.5m即可。每一級護筒的內徑間隔為15-20cm,第一級護筒需考慮內徑的大小,否則可能造成放不下二級護筒,或者成孔后無法滿足設計要求。一般護筒壁厚度為10-12mm。
2.2.3 溶洞處的施工
在溶洞處的鉆孔施工,也應根據溶洞的實際情況,選擇合理辦法,對溶洞進行封閉處理。溶洞處理應該做好事先準備,在場地內準備大量片石,孔口位置儲備一定數量的袋裝水泥、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,沖擊鉆應選擇1-1.5m的小沖程形式,采取輕捶慢打的方法,避免出現卡鉆現象。在洞頂即將擊穿之前,需要專人密切關注護筒中的泥漿變化情況。如果出現泥漿下降現象,應該迅速做好補漿或補水處理。加強對孔深、泥漿循環物等測量,當確認溶洞頂沖穿之后,暫停沖孔工作,記錄孔底標高。再根據溶洞大小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,繼續沖砸。如果溶洞中的進尺比較快,當孔底穿過了溶洞約1m,再次提高鉆頭,回填片石和黏土,反復沖砸,使黏土和塊石在溶洞中形成一道環壁,提高成孔質量。
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,應經常性檢查主繩的破損狀況,如果發現破損,及時更換。如果遇到鉆頭提不上來的情況,不能強制提拉,應了解實際情況,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。如果發生掉鉆現象,應及時打撈,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循環。另外,為了防止坍孔埋鉆現象,應有效避免塌孔。如果沉渣埋鉆不太嚴重,可不停地將鉆頭一提一松,逐漸將鉆頭松動,然后拔出。如果沉渣埋鉆嚴重。用泥漿泵從上至下逐步將沉渣清除,再用鉆機提拔;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,用鉆機將鉆頭提出孔底。如果發生坍孔埋鉆,最要緊的是將主繩保住。
2.3.2 塌孔
在正常情況下,應確保泥漿面的高度與泥漿濃度,這樣不容易發生塌孔。如果遇到大溶洞、空溶洞或者裂縫漏水現象,如果不能及時補水,就會發生塌孔。因此,確保泥漿高度及濃度,是有效避免塌孔的主要措施。如果發生泥漿面下降,應該先將鉆頭提起。當發生塌孔后,先回填滿鉆孔,然后回填孔外,停留幾天后再進行沖孔,加深鋼護筒。
2.3.3 內護筒的內徑不足
由于4#-l樁比較長,預處理灌注漿不充分,第一級鋼護筒12m。鉆進過程中塌方,鋼護簡下沉12m左右;清除下沉護筒內砂,護筒向一方偏移,護筒一側進入樁身范圍4-5 cm。13#-2水上樁深度約83m,由于早期埋設的外護筒內徑不足,如果按照樁徑設計,無法放置二級護筒。直徑宜采取1.5m,兩根樁的原設計為直徑28cm、42主筋,經過驗算后,結合實際情況,改變成48根主筋,混凝土強度的標號也從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孔底,造成孔底沉渣約1m厚度。為了提高樁基質量,應該對28#-5樁和其他幾根樁的樁底進行沉渣處理。首先,根據沉渣的實際范圍,布置4-5個鉆孔,當鉆到沉渣層時,判斷缺陷的實際情況,然后再利用高壓旋噴切割對沉渣進行沖洗,以反循環形式,將沉渣沖洗干凈。這樣,經過處理后的28#-5樁為合格樁,其他幾根樁也屬優良樁。
3 做好路橋工程施工質量管理
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行審查。施工隊伍和分包單位人員的思想素質、技術素質及身體素質的好壞將直接影響工程質量。為此,在審查時發現有不合格者,堅決不能上崗。
3.1.2 對工程材料進行檢查。所有用于工程中的材料必須有產品合格證、技術說明、檢驗報告,并經質量管理人員審查認可后方能使用。
3.1.3 對工程設備進行審查。永久性生產設備的采購,應通過質量管理人員認可,并且要經過驗收后才可進場。重要的施工機械設備應定期提供機械性能檢測報告,經質量管理人員認可后方可使用。
3.1.4 對施工方法進行審查。審查施工方案和施工組織設計,審核后作為施工依據。
3.1.5 在施工前進行環境調查。施工環境包括施工現場的氣象.、水文地質、交通及周邊有關條件等。對環境進行調查的目的是掌握情況,保證施工順利進行。
3.1.6 做好設計交底和圖紙會審。
3.2 做好路橋施工的事中控制
施工操作質量檢查,對違章操作及不符合安全要求的應及時糾正;工序質量的交接檢查,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,這一部分是防止質量隱患和事故的關鍵;施工過程中的監控,對某些重要的分項工程應特別注意經常進行預檢和復核;成品保護的質量檢查,必須對已完成部分采取措施予以保護,以免影響工程整體質量。問題的處理。如發現施工中出現問題應立刻解決,以保證質量與工期的要求:如發生嚴重的質量問題,則要停止施工,然后要求提出報告說明質量情況,產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生的措施,經質量管理人員審批同意后進行處理。解決完該問題后經質量管理人員認可后方可重新施工。
3.3 事后控制
事后控制也稱為事后質量把關,以免不合格的工序或產品流入后道工序或市場。作為施工單位,應做好以下幾點:對整個施工階段的工程質量進行驗收,如發現問題則要進行修復,必要時進行返工,絕對不可以疏忽。審核提交的質量檢驗報告及技術性文件。審核竣工圖。建立項目的技術檔案。
4 結語
本論文所提出的對策和建議對解決公路橋梁工程項目質量管理問題具有一定的實際意義,同時,對同行業類似企業解決工程項目質量管理問題具有一定的借鑒意義。
參考文獻:
[1]張靜.淺談公路工程項目質量控制與管理[J].交通科技,2005(10):152~154
關鍵詞:板梁架設;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 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
在橋梁施工中,由于各種因素的影響,難免會產生問題,支座脫空是其中一個比較嚴重的問題。按照施工要求來說,梁與支座是應該緊密接觸的。如果支座脫空,局部承受的壓力會增大。梁板在反復的壓力下會振動,穩定性會降低,久而久之,不僅是梁板,連支座的使用壽命也會降低。這種脫空現象在坡度較大的地方或是轉彎的地方更加明顯。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質量的重要環節。
1 支座脫空問題產生的原因
我們可以從施工和設計2個方面來分析引起支座脫空的原因。
1.1 施工原因
(1)梁板底模不符合標準
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,底模也應該是不一樣的,要是采用統一標準,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
有關的公路工程質量檢驗評定標準中要求支座頂面高程允許偏差為±5mm(設計未規定時)。在實際施工中,除了梁板底模不符合標準導致梁底的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的重要因素。這樣也很容易使支座脫空。
(3)梁板架設時操作不仔細
梁板架設施工操作上的隨意性是工程質量的大忌, 應該引起足夠的重視。另外,安好梁板之后的復查也十分重要。在需要改進的地方不認真對待,抱著敷衍了事的態度,比如在支座底部隨便墊鋼板之類的,這是相當不可取的。
(4)未控制好樁基沉降而產生脫空
產生樁基沉降的原因主要可以歸結為地質的以及鉆孔樁施工質量的差異。樁基沉降不一樣會引起支座標高的更改,支座脫空就可想而知了,這在橋梁調查中也是存在的。
1.2設計原因
并不是所有的橋梁都存在支座脫空現象。但是確實常常發生這種現象,影響橋梁的安全。所以說,除施工原因,可能設計的合理性也是導致支座脫空的原因。
(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。從力學角度講,一個支座出問題,就會打破原有的受力平衡。分析調查的板梁設計發現,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。容易產生支座脫空的板梁設計中,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。
(3)橋面整體化鋪裝薄弱
橋面鋪裝層的厚度也是設計中的一個重要環節。一般橋面鋪裝層較薄產生的后果會嚴重一些。鋪裝的時候橋面難免會受到一些損壞,還會破壞鉸縫。前面已經提到過,鉸縫的損壞會影響梁間的結合,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構中起著重要的作用。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構。結構的變化就會直接對橋梁的安全產生影響。1)支座脫空將影響其余支座。一般設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,那后果就更加嚴重了。壓力增大,會使支座內的橡膠塊老化的速度加快。這是因為長時間的強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生振動。時間一長,板梁的平整度就會遭到破壞,直接影響聯系板梁的淺鉸縫。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。鋪裝的損壞會發生橋面漏水等問題,影響橋梁的安全性能。支座脫空是產生橋面鋪裝損壞的重要原因之一。經過調查,確實存在著數量較多鉸縫和鋪裝損壞情況。3)支座脫空將產生單板受力。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。若是支座脫空嚴重,還有可能出現斜裂縫。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的影響下,在梁底的中軸線附近還還可能出現斜裂縫。支座脫空,不能與梁體緊密結合,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。具體的調整方法如下:首先測出支座脫空的高度。至于需要進行調整的高度,得根據支座的壓縮變形才能計算出來。雙千斤頂分別架在需要進行支座調整的梁體兩端。需要調整的梁體靠千斤頂以兩側速度及高度一致的步調吊起,其中千斤頂支架支撐于兩側相鄰的梁體上。吊起之后,橋臺與支座之間可以用環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的預防措施
(1) 參與梁板架設的人員技術一定要過硬,對其進行培訓不失為一個好方法;
(2)對梁板質量嚴格把關,使用的梁板需符合規范及設計要求;
(3)在架設過程中就應該及時檢查調整;
(4) 架設完之后也要注意檢查,有些施工困難的可根據情況,架設完之后再進行調整;
(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。嚴格控制高程以保證受力結構的穩定。
(6) 選派質檢工程師嚴格保證質量,對質檢體系進行進一步完善。
結語
支座脫空現象時常發生,會給整個工程的質量帶來很大的影響。施工單位必須對此加以重視。防范于未然,及早發現問題并想好應對措施,盡量避免支座脫空才是上策。為保證工程質量,施工單位得多用心才行。
參考文獻:
[1]王文華,趙文丁,王立坡. 季凍區高速公路板梁支座脫空現象分析及防治措施[J].長春工程學院學報(自然科學版),2013,3,15(1):1-3+7.
[2]程喜青. 關于橋梁支座脫空問題的分析及預防解決方法[A]. 河南省土木建筑學會.河南省土木建筑學會2008年學術交流會論文集[C].河南省土木建筑學會,2008:2.
[3]張彥仲,孫海濤. 板梁橋支座脫空分析及處理[J]. 山東交通科技,2006,3,25(1):61-62.
[4]何初生. 彎箱梁橋支座脫空問題分析及處理[J]. 公路交通科技(應用技術版),2008,12,15(12):158-160.
【關鍵詞】鉆孔灌注樁;施工管理
一、引言
作為基礎承力普遍采用的一種形式——鉆孔灌注樁,在現階段的施工中得到了廣泛應用。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行探討。
二、施工要點
1、泥漿
在鉆孔灌注樁的施工中,無論對于成孔質量還是最終對樁的承載能力的發揮,泥漿質量都是相當重要的因素。目前樁基施工隊伍絕大多數缺乏對泥漿質量和泥漿管理的重視,泥漿質量差,其后果是:(1)形成不了護壁泥膜或形成的泥皮粘附力差,易于脫落,導致孔壁穩定性差,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,形成的泥皮質量差、厚度大,大大降低樁的側摩阻力。(3)稠漿在鋼筋籠鋼筋上沉積粘附,導數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,不僅樁身質量不好而且樁的側摩阻力也難以發揮。因此,對泥漿質量的管理決不是個小問題,監理一定要嚴格要求施工單位按規范要求嚴格控制。
2、砼灌注
砼灌注是最后一道也是最關鍵的一道工序。首先必須嚴格按設計強度配制砼。許多施工單位都是現場攪拌砼,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,結果砼的強度等級嚴重降低。質檢和設計人員應加強現場質量監督,決不能輕易相信試塊的試驗結果。要克服很大的灌入阻力保證砼樁身質量,必須有相當大的沖擊力,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、施工準備階段的工作
1、認真參與圖紙會審及設計交底工作。參與圖紙會審主要要重點研究工程地質勘測報告,對地質剖面圖有一個清晰的印象。并對樁位圖、施工圖,樁長、樁徑、乃至對樁設計承載力等進行復核。
2、審核施工組織設計和施工方案施工組織設計及施工方案涉及的內容非常多,關系到施工安全、施工質量控制、環保及消防等必須符合現行法律法規、施工技術標準及現場條件。
3、檢查三通一平是否滿足施工要求對施工現場三通一平的施工條件進行考察,以及必須處理架空線(高壓線)和地下障礙物,排水應通暢,并且路面及工作面滿足機械設備地面承載力。
4、審查進場原材料
在開工前應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規范要求進行質量檢查,符合要求后同意進場使用。
四、施工階段的工作
1、鉆孔及清孔
(1)在開鉆前要檢查護筒埋置情況并復核樁位軸線。護筒中心允許偏差≤2 Cl-n,筒頂高出地面10--20 cm,筒底應埋人原狀20 cm以上,筒的用素土分層填實。鉆進時護筒直徑應為20~40cm,工程技術人員應會同施工單位一起復核樁位軸線,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量的關鍵,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%。放鋼筋籠和導管以后的再次清孔稱為第二次清孔。按技術規范要求對樁位、孑L徑、傾斜度、孔深、孔底沉渣厚度及泥漿指標等進行全面檢查記錄。
2、鋼筋籠的制作與安裝
(1)制作鋼筋籠前,工程技術人員要復查所用鋼材及焊條的型號,并對焊工進行實地焊接考核,合格后方可上崗,主筋每200個焊接點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)。工程技術人員必須審核原材料及其焊件的檢測結果。
(2)加工制作鋼筋籠的材料必須是合格品,施工工程技術人員要對鋼筋籠進行全面自檢,工程技術人員應及時進行相應項目的抽檢,抽檢合格后簽認。
(3)在驗收合格的鉆孔中吊放鋼筋籠,并正確就位。工程技術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層厚度的措施等,檢查合格后方可下導管灌注混凝土。
3、灌注混凝土
(1)工程技術人員對灌注混凝土實施旁站監控,詳細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混凝土灌注標高和導管插入混凝土深度,工程技術人員實施旁站監控,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
樁基的質量檢測包括樁身的無破損檢測和混凝土的抗壓強度試驗等。
(1)受檢樁位的確定。受檢樁位由工程技術人員根據施工情況和約定的檢測樁數確定,盡量選擇有代表性的樁、對施工質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量,而且波及后續工程的施工。因此工程技術人員應根據工程的要求,選擇有資質、信譽好,有技術實力的測樁單位。
(3)無破損檢測。在樁身混凝土強度達到28d設計強度的75%以上,或澆灌混凝土14 d后,即可通過檢測。檢測的樁如有嚴重缺陷時,應由工程技術人員指定加倍復檢。
(4)混凝土的強度試驗,混凝土試件養護期滿后,應按規范規定的要求進行試驗,試驗報告必須歸檔。
六、結語
樁基工程的施工由于施工技術復雜、隱蔽工程多,其質量主要靠事前控制和事中控制,事后的檢測和補救措施很難達到設計要求,因此,工程技術人員必須全面詳細地熟悉整個施工工藝流程,事先提出質量控制和檢驗標準,監督施工方嚴格遵守和執行;調動有關各方同心協力把好質量關。
參考文獻:
[1]公路橋涵施工技術規范(JTJ 041-2000 )
關鍵詞:鉆孔灌注樁;后壓漿技術;提高承載力
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
灌注樁是我國建筑和橋梁基礎的主導樁型,20世紀90年代以來,隨著灌注樁縮勁補強、斷樁面抽淤注漿技術的進一步發展,灌注樁后壓漿技術在我國應運而生。
隨著西部大開發步伐的前進,城市高層建筑的不斷發展,灌注樁施工經過多年的應用,以其單樁承載力大,對各種地質適應性強,無擠土效應,無振害等優點,在工程中的應用越來越廣泛,對承載力的要求也越來越高。
以往西北地區,建造高層建筑選用鉆孔灌注樁基礎時,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。
而發展起來的后壓漿技術對提高灌注樁承載力,降低工程造價,防止質量事故等,起到了有效作用。后壓漿技術適用于泥漿護壁鉆、挖 、沖孔灌注樁及干作業鉆、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是指成樁期間在樁底和樁側預埋注漿管路和注漿裝置,待樁身混凝土強度達到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,對孔底沉渣和樁側泥皮及樁底進行固化的一種科學先進的技術方法。壓漿分為樁端壓漿和樁側壓漿兩種。
圖1 后壓漿鉆孔灌注樁作用機理詳圖
后壓漿技術提高基樁承載力的機理如下:沉渣和松動土體被重新膠結,裂隙被充填,從而有效地提高樁底的剛度和強度。 因漿液的擴散滲透,在樁端附近形成一定范圍的膠結囊體,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成整體,使樁端下部樁側摩阻力得到正常發揮。在漿液中摻入膨脹劑或采用膨脹水泥,樁底的膠結體在固結過程中產生微膨脹,對樁端產生一定的預壓力,尤其是在高壓作用下,樁端介質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,從而達到提高單樁承載力的目的。后壓漿鉆孔灌注樁優缺點尤其明顯,優點:消除傳統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:受灌注樁施工質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計布置
根據場地勘測建議項目一基樁采用普通的旋轉鉆孔灌注樁,具體設計參數為如下:鋼筋混凝土灌注樁,樁長:32.0 m ,樁頂標高為:-7.00 m ,樁徑選用Φ700mm ,KN ,KN 。土層指標如下表:
表1 項目一(旋轉鉆孔灌注樁)土層指標
根據《建筑樁基技術設計規范》公式,對于中小直徑灌注樁公式如下:
,式中:
——單樁總的極限側阻力標準值;
——單樁總的極限端阻力標準值;
u——樁身周長(m);
——樁的橫截面面積();
基樁總的根數確定n≥==251.896(根) 。
根據場地基坑為: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為:= =15+1=16(根),則每一豎直行布置樁數為:==15+1=16(根)。
=16×16=256(根)>252(根),故基樁根數滿足承載力要求 。
2.2后壓漿鉆孔灌注樁基樁平面設計布置
場地巖土工程勘察報告建議項目二采用后壓漿旋轉鉆孔灌注樁,樁長:27.0 m ,樁頂標高為:-7.00 m ,樁徑選用Φ600 m ,=942166 KN ,=11200 KN。土層指標如下表:
表2 項目二(后壓漿鉆孔灌注樁)土層指標
表中:
——樁的極限側阻力標準值;
——樁的極限端阻力標準值;
——后壓漿側阻力增強系數;
——后壓漿端阻力增強系數;
根據《建筑樁基技術設計規范》后壓漿灌注樁單樁極限承載力計算公式:
基樁總的根數確定n≥==195.904(根)。
根據場地基坑為: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為:==13+1=14(根),則每一豎直行布置樁數為:==13+1=14(根)。
=14×14=196≥195.904(根),故基樁根數滿足承載力要求`。
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檢測樁結果
表4 檢測樁結果
表5 檢測樁結果
表6項目二后壓漿鉆孔灌注樁單樁承載力靜載實驗結果
表8 項目一基樁與項目二基樁經濟效益對比
4 結論
鉆孔灌注樁采用后壓漿技術,其技術經濟效果是非常顯著的,有部分水泥漿液沿樁周土軟弱界面上返,超過10米以上,樁側硬結土層一般在10 cm ,局部有時硬結土層可達到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在25%-60%之間。
通過,,,以及各單樁靜載力試驗曲線形態,變化趨勢,荷載及對應的樁頂沉降數據分析,各樁均未加載至破壞,荷載試驗曲線多呈緩變形態,無陡降段出現,沉降較均勻。
在樁間土開挖過程中,局部發現樁間內有樁側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度。進而說明了后壓漿技術對樁周土的改善作用,加強作用更為顯著。項目易與項目二相鄰,樓層 ,建筑物結構,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約工期14天,但是后壓漿鉆孔灌注樁比普通鉆孔灌注樁節約工程總造價為:31.91% 。
參考文獻:
[1] 張忠苗.灌注樁后壓漿技術及工程應用[M].北京:中國建筑工業出版社,2009.
[3] 高文生(導師劉金礪).后壓漿灌注樁單樁承載性狀的研究[M].博士研究生論文,1997.
[4] 李繼廣,劉彥翔.后壓漿技術提高鉆孔灌注樁承載力的分析[J].水道港口,2010,12(5):48-51.
[5] 張世峰.鉆孔灌注樁后壓漿技術及其應用[J].2011,(2).
[6] 陳希哲.土力學與地基基礎[M].北京:清華大學出版社,1998.
[7] 陳祖煜.滲透和固結計算中的孔隙水壓力和超孔隙水壓力.[J]水利水電研究院,1995.
[8] 張鵬.高壓注漿樁應用與探討[J].山西建筑,2005,31(16).
[9] 王秀哲,龔維明,樁端后注漿技術研究現狀及發展[J].施工技術,2004.
[10]李清鵬,鉆孔后壓漿技術應用研究[J],山西電力,2002,(10).
[11]王巖.鉆孔灌注樁后壓漿技術在高層建筑中的應用[J] .山西建筑,2007,33(14):97-98
[12]莊心善,楊雪強,樁后壓漿增強樁基承載力的試驗研究[J],地下空間,1999,19(5):463-465
[13]張小冬,樁底壓漿灌注樁工作機理探討及在工程中的應用[J] .哈爾濱建筑大學學報,2001,34(4):116-120
關鍵詞:鐵路客專;框架橋;施工技術
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A 文章編號:
1 工程概況
1.1 工程概況
某客運專線橋淮水橋設計為兩孔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格按《鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定》及《鐵路橋涵施工規范》執行,框架身采用C40鋼筋混凝土,框架基礎采用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 工程地質勘察資料
(1)橋址范圍內的特殊巖土主要表現為表層黏土具有弱膨脹性。
(2)地質構造及不良地質。橋址處無不良地質條件,場地比較穩定;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。多為農田,道路縱橫,交通較便利。
(3)水文地質特征及評價。橋址區域內地表水不發育,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《鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定》進行判定,水樣不具化學侵蝕性,橋址區碳化環境作用等級為T2。
(4)場地地震效應。場地類別:根據《鐵路工程抗震設計規范》判定,橋址場地類別為Ⅲ類;地震動峰值:根據《中國地震動參數區劃圖》及《鐵路工程抗震設計規范》,橋址區地震峰值加速度為0.10g,地震動反應譜特征周期分區為1區,抗震設防烈度為7級,場地類別為Ⅲ類。
2 主要施工方案及工藝技術應用
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。兩側過渡段采用樁間距為1.6-1.8m,采用長螺旋鉆孔、管內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以內,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行基坑開挖,首先精確放樣框架橋基坑平面尺寸,基礎采用挖掘機開挖。箱身基坑順道路方向兩側采用采用CFG樁支護垂直開挖。線路兩側施打112m長槽鋼樁防護垂直挖土開挖基坑3m深,中間設2m平臺,再放坡1:1.5開挖下面3m深基坑。基坑平面適當擴大50cm保證立基礎模板有足夠的作業面,基坑底預留20cm土層,人工開挖,防止機械開挖出現超挖。四周設置好排水溝,集水坑集水,水泵抽水。基坑出土須遠離基坑堆放,為保證基坑穩定,應加強基坑排水。基坑開挖時應注意加強坑壁支護措施,同時在基坑開挖后應及時澆筑基礎,避免地基土因水浸泡軟化而降低地基強度。
2.3 基礎墊層施工
(1)基礎開挖成型經自檢及監理檢驗合格后,即可進行碎石墊層及基底基礎混凝土的施工,基底基礎施工前要確保CFG樁截樁后樁頭深入基礎內不小于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面。
(2)框架橋基底基礎混凝土為C30混凝土,混凝土由拌和站集中拌和,混凝土罐車運輸至現場,采用混凝土泵車澆注,振動棒振搗密實。根據沉降縫構造要求,基礎混凝土分塊進行澆筑。混凝土澆筑時連續進行,由于每塊基礎混凝土數量不大,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,混凝土輸送車運至現場澆筑。框架鋼筋均在鋼筋加工場內集中制作,現場綁扎成型。
(2)混凝土框架外模、內模及頂板底模采用平面組合鋼模或竹膠板拼裝,框架內采用滿堂式鋼管支架,邊墻內模與外模用對拉螺栓固定,模板結構見圖1。
圖1 框架涵模板結構圖(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行綁扎,在下梗肋處要提前預埋邊墻豎向鋼筋;為加強連接和提高框架整體防水性能,水平施工縫做成“凹”字形,即在澆注混凝土時將厚度為邊墻厚度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,當底板混凝土達到設計強度的70%后,方可搭設滿堂鋼管支架,立邊墻內模及頂板底模,同時綁扎頂板鋼筋。邊墻外模立完加固后開始澆筑混凝土,混凝土送至現場灌注平臺,采用混凝土泵車將混凝土送入模內。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。當頂板混凝土強度達到設計強度的80%以后,拆除模板及支撐,進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行保濕養護,養護期不短于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度后方可進行,然后黏貼L類氯化聚乙烯防水卷材,最后在防水卷材外側澆注C40細石聚丙烯纖維網高性能混凝土保護層。
(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械壓實,靠近涵身0.5m處采用小型打夯機進行分層夯實,經試驗檢測壓實度合格后進行下層施工。
結語
該項目屬冬期施工,在混凝土澆注前,應清除模板及鋼筋上的冰雪及污垢,當環境氣溫低于-10度時,應將直徑大于或等于25mm的鋼筋和金屬預埋件加熱至正溫。混凝土應采用分層連續的方法澆注,分層厚度不得小于20cm。混凝土澆注成型后,應立即防寒保溫。保溫材料應按施工方案設置,并保持干燥。應對結構的邊棱隅角加強覆蓋和保溫,迎風面應采取防風措施。混凝土與環境的溫差不得大于15度,當溫差在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
1.陳春生.鐵路梁橋改擴建框架橋設計方案淺析.鐵道標準設計.2010年3期
2.陸斯.斜交框架橋的設計探討.城市建設理論研究(電子版).2013年10期
3.吳克聰,劉杰.幾座特殊框架橋的設計與施工 .鐵道標準設計.2006年12期
關鍵詞:單頁式俯仰節能;船閘;施工技術
1工程概況
W單頁式俯仰節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離船閘海側的海平面不遠,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中,潮水、鹽霧、冰凍、突發陣風等地理自然條件非常復雜、惡劣。船閘位于海防路海河大橋東側約70.0m處,船閘有效尺度180×22m,東西閘門外側直立段26~28m,閘室墻墻后經探摸為拋石棱體,厚度約為8~10m。船閘橋寬6.3m,車行道凈寬4.0m,人行道凈寬1.0m,橋長32.585m。
船閘基礎采用樁基墩臺結構。墩臺為現澆鋼筋混凝土墩臺,混凝土標號C30F250;樁基采用鋼筋混凝土灌注樁。南側大墩臺兩座,北側小墩臺兩座。船閘兩側的交通橋基礎對稱布置,結構形式相同。樁基布置在閘室外側,以不影響原閘室結構為原則;墩臺也不與原閘室結構有聯系,自成體系。
2 施工難點分析
(1) 新建船閘橋的建設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行施工,而其新建船閘橋開啟頻繁,平均 30 次/24 小時,工程設計、施工必須滿足這一基本要求。
(2) 運行必須可靠安全,否則將對陸路通行、船只過閘、船閘結構本身造成不堪設想的后果。
(3) 不能對原有船閘的過船航道有阻擋,當船閘橋收起時其本身結構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結構,因為老船閘已經年代久遠并缺少工程資料,而且施工區域狹小、滲水、水陸交通組織都對土建的勘察、施工帶來很大難度。
(6) 新建船閘橋結構制造要求精度高,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
3.1 沉降和位移控制
根據實際情況,我們采用了全站儀設定控制點,規定每天觀測 3 次,固定時間,每次觀測后都對結果進行比較,不同時段和相同時段比較,總結差值原因,加強過程控制。整個施工過程中沉降和位移沒有變化,滿足了設計要求。
沉降、位移觀測結果的數據證明了閘室壁未發生沉降和位移,說明施工方案克服了施工困難,通過創新,控制嚴格,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,然后下護筒,人工護筒內挖石的方法。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,根據抓泥的抓斗,設計了適合護筒內抓石塊的抓斗,不但保證了人身安全,施工進度也大大提高,對于保證按時完工作出了貢獻。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
基槽開挖重點是保護閘壁和道路的安全。由于基槽靠近路面和閘室,因此基槽開挖一直是設計和施工要求控制的重點。根據樁基施工,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行了清理,基礎做碎石墊層,然后在水中澆注封底砼墊層,即增加了地基的承載能力,又達到了止水的目的。
3.4 現澆墩臺施工
本工程預埋件種類多,數量大,安裝要求高,要求高程和位移全部控制在2mm 以內,因此測量控制成為工作的難點。預埋件種類多,達到 10 種,控制難度相應增加。
預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,使得位置基本準確。然后制作了兩塊大定位板,安裝在墩臺兩側。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,對每根螺栓進行調整,達到要求。在控制兩側螺栓間距,設計要求 7000mm,安裝完定位板后間距基本達到了要求,為了更好的控制,我們又測量了兩側定位板的間距,保證間距控制在范圍之內,然后用槽鋼連接成整體。最后對螺栓位置進行檢測,必要的進行微調。通過嚴格控制,達到了設計嚴格要求。
3.5 船閘防護措施
在工程施工時,由于地面標高低,需要進行防潮。我們采用了蛇皮袋裝土,沿閘室圍兩層,雖然經歷過 4 次潮水高過船閘,但是沒有在維護的地方發現漏水問題。通過和船閘所的共同努力,防止了潮水的泛濫。
3.6 橡膠護舷安裝
考慮到閘壁防護安全,避免船只直接撞擊閘壁,因此在橋梁位置閘壁處安裝D 型橡膠護舷,采用在閘壁上鉆孔,用植筋膠固定螺栓,路上吊機,水上安裝的方式,橡膠護舷共安裝 28 個。植筋膠固定橡膠護舷螺栓在天津幾乎沒有過,以前是用環氧樹脂來固定螺栓的。環氧樹脂價格高,效果好。通過植筋膠固定橡膠護舷螺栓發現效果也很好,而且價格要比環氧樹脂便宜一些,即達到設計要求,又降低造價,達到了降能減排的效果。
4 船閘橋運輸及吊裝