桥梁护栏范文
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导语:如何才能写好一篇桥梁护栏,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

篇1
[关键词]护栏 外观质量
一、引言
护拦按设置位置可分为路侧护栏和中央分膈带护栏。路侧护栏,是指设置于高速套路路肩上的护栏,目的是防止失控车辆越出路外,避免碰撞路边其它设施和车辆翻出路外。中央分隔带护栏,是指设置于公路中央分隔带内的护栏,目的是防止失控车辆穿越中央分隔带闯入对面车道,并保护分隔带内的构造物。护栏在桥梁工程中虽不是主要受力结构,但随着质量标准的提高,施工各方对护栏外观质量都特别重视。工程质量的好坏和几何尺寸的准确与否直接影响工程的整体形象,所以质量要求标准非常高。如何保证防撞护栏的几何尺寸及美观顺直是施工单位追求的目标。
二、模板
为保证模板具有足够的强度、刚度及稳定性,应选用5MM钢板做面板,100MM的工字钢做加劲肋,按50CM间距布置,由专业生产厂家制作,确保加工精度。为保证曲线桥护栏成型后线性顺适,模板的各部尺寸绝对准确,单块模板长度按1M制作。结构力求简单,装拆方便,接头处用螺栓固定,模板拼缝加工成楔口,便于咬合。并用高密度海绵条处理,使模板板面之间平整,具有良好的光洁度,接缝严密不漏浆,保证护栏外露面美观,线条流畅。
模板应预先拼装,查看是否有错台及拼缝不严密的模板,调整后按拼装顺序编号,并用曲线规检查不同半径时模板拼装是否顺适。
模板在使用前必须清理干净,正式安装使用前将表面浮锈清除干净,并用脱模剂将模板表面涂抹均匀,严禁使用废机油或其他易粘附于混凝土表面使之变色的油料。全桥应采用一种脱模剂。随后进行高程测量并在底座侧面用墨线弹出,内外模板安装时紧贴混凝土底座并用螺栓拉杆拉紧连结,下部及顶部各设置一道拉杆,模板底面安装线模板与梁面之间不密贴处采用砂浆封模。模板安装完成后对模内再次进行清理,清除杂物。模板安装完成后进行检查,主要是检查安装尺寸是否合适,各个固定点是否牢固可靠,模板顶面高程控制是否在规范允许的范围内,对超出标准的地方进行相应调整。脱模后及时清理,对板面局部凹凸要认真修整或更换。
三、混凝土所用原材料
1.水泥。水泥对混凝土成品色泽起关键作用,必须严格控制,宜选用色泽青灰、均匀一致的普通硅酸盐水泥,全桥应选择同一厂家同一品种的水泥。
2.碎石。碎石宜选用连续级配,最大粒径不超过25MM。混凝土设计标号一般为C30,对石料的抗压强度要求不高,可采用易于取材的石灰岩。压碎值指标≤10%,针片状颗粒含量≤10%,含泥量≤0.7%,其他指标应符合桥规JTJ041―2000要求。
3.砂。砂宜选用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的Ⅱ区中砂。压碎值应≤35%,含泥量≤3%,小于0.63MM的颗粒含量对混凝土的和宜性影响较大,应严格控制砂的其他指标应符合桥规JTJ041―2000要求。
4.水。拌和混凝土宜使用清洁的饮用水。
护栏混凝土设计标号一般为C30,为保证混凝土外观质量,除满足强度要求外,水泥用量不宜低于350KGM3 ,砂率宜控制在38%左右,并根据碎石级配及砂的粗细适当调整。混凝土入模塌落度控制在5CM,在混凝土中加入优质与水泥适应性良好的外加剂,可改善混凝土拌和物的工作性,减少用水量,从而降低混凝土拌和物的自然泌水率。
四、混凝土施工
混凝土拌和宜采用强制式搅拌机,拌和设备性能良好,计量准确,并经计量部门校定。混凝土所用的原材料要求较严,砂子、小石子一定要过筛,拌和前先测定砂石材料的含水率,调整施工配合比,砂石计量误差应控制在3%,水泥、水、外加剂计量误差应控制在2%.拌和时间在2―3分钟,保证混凝土拌和均匀及塌落度符合要求,并使拌和出的混凝土有较好的和易性。每工作班检验塌落度3次。
混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑,浇筑混凝土前用清水先润湿梁面,应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土,上层和下层前后浇筑距离应保持1.5M以上。混凝土浇筑时采用分三层的浇筑。第一层浇筑到护栏底部斜边下角变点,第二层浇筑到斜边上角变点,第三层浇筑到顶,由振捣人员控制三层混凝土的入模时间及方量。混凝土布料要均匀,严格控制振捣时间,下料厚度一般不超过30CM,并严格控制在分界线以下。以便于振捣时气泡逸出,有效控制斜面出气泡数量。受护栏断面影响,震动棒不宜斜插。浇筑混凝土期间,应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况,当发现有松动、变形、移位时,要随时加固调整,并将混凝土重新振捣。
护栏混凝土浇筑完成后,对混凝土面应及时进行修整、抹平,顶面采用三次收浆。第一次用木抹子抹平,第二次用铁抹子抹平初压光,第三次待混凝土初凝时用轧子用力轧光。每工作班应制取3组标养试件,1组同条件养护试样,以确定适宜的脱模时间,保证脱模时不粘模且边角不致破损,对于不承重构件一般10-20h即可拆模,拆模后应阴干半天(主要是保证颜色一致),用参加白水泥的水泥净浆将气泡孔堵严,用湿润的土工布及时覆盖,以免风干混凝土表面出现干缩裂缝,洒水养生不得少于7天。注意脱模前覆盖物不得直接接触到混凝土面。
五、结语
护栏施工前尽管作了大量的准备工作,但施工过程中仍有部分护栏不同程度的气泡、蜂窝麻面、水纹及鱼鳞纹等外观缺陷。针对上述情况,应加大砂石含水率的检测频率,严格控制拌和用水量,使混凝土塌落度控制在最佳状态。加强模板修整,使之表面洁净光滑,模板间小缝隙用玻璃胶抹平,在振捣是可用木锤轻击模板,帮助气泡逸出。加强进料控制,保证砂石品质的稳定。护栏是高速公路的收尾工程,也是高速公路外观质量的重要组成部分。护栏的内在质量在于原材料及加工过程,它的外观质量取决于施工过程,所以我们一定要不断总结经验,加强施工管理,使护栏的外观质量得以保证。
参考文献:
篇2
关键词:防撞护栏钢塑模定位器养护剂
1、引言
目前在高速公路桥梁工程防撞护栏施工中较为传统的是使用采用钢模板,钢塑模板施工护栏较为少见,且桥梁结构物中防撞护栏是结构建成后行车过程中惟一可见、影响造型美观的外露工程,工程质量的好坏和几何尺寸的准确与否直接影响工程的整体形象。因此有必要对钢塑模施工护栏技术进行研究,有效的推广“四新”技术的开发和应用,本文护栏施工通过采用钢塑模板等新工艺及材料,使防撞栏线形和外观质量都更上一个台阶,为今后在同类工程项目施工提供了多项可靠的参数。
2、工程概况
永宁高速公路工程路基土建工程第A10合同段全长9.09km,合同工期24个月,总造价2.5亿元,里程桩号为K74+900~K83+990。
本合同段桥梁共5座,单幅长2000.91延米。桥梁护栏采用钢筋混凝土墙式防撞护栏,底部厚0.4m,单侧防护护栏线荷载为7.5KN/m。
3、钢塑模施工防撞护栏的技术要点
3.1钢筋加工及安装
钢筋制作必须严格按设计图和技术规程下料,并集中进行制作,确保每根钢筋尺寸一致。钢筋安装时,根据测量数据和图纸要求,焊接防撞栏钢筋骨架,钢筋骨架和预埋钢筋单面焊接,焊接长度10d。
护栏主骨架钢筋采用专用的“定位器”进行安装,确保整体线形平顺,采用定位器安装护栏钢筋时按照每5m一节段绑扎。
先将护栏5m段两端头骨架筋准确定位,再将定位器安放在已焊接牢固的骨架筋上(每节段护栏设2个定位器为,上下各一个),然后将护栏骨架筋逐根与护栏预埋筋焊接固定,保证每根位置准确,焊接牢固,线型直顺,符合模板安装及保护层要求。
采用定位器进行防撞护栏钢筋安装
钢筋保护层采用圆饼形高强砂浆垫块,垫块按照每1m均匀布置,护栏每个断面的正面和背面各设置2个垫块(正面的垫块在倒角的1/2处必须有一个)。
3.2模板工程
结构砼的施工,能否达到工程整体美观的要求,首先取决于模板质量的控制。砼的平整度、光洁度、色差度都与模板质量直接相关。因此,在模板工程的设计、制作时,首先满足模板结构的强度和刚度,确保模板拼缝严密、不变形、拆卸方便。
钢塑模图
防撞护栏内侧在工程建成后将永久外漏,行车过程中直接映入视线内,因此对外观要求极高。防撞护栏内侧采用钢塑模板,每块规格为1.14(高)×1.0m(长),净重15kg,而采用传统的钢模板单块净重110kg,钢塑模使用前先将表面擦拭干净,再涂抹高效脱模剂。为确保模板的刚度更加稳定,在钢塑模的背面按照40cm等距增设钢楞。相比较传统工艺,采用钢塑模施工轻便快捷,易于操作,有效地提高了工效。
为了更有效的将前期闲置的模板利用,防撞护栏背面采用下部结构墩柱、系梁及盖梁等其它部位可利用的模板进行改装成护栏外侧钢模板,使用前必须用磨光机反复打磨,使模板表面露出金属光泽,擦洗干净,再涂抹高效脱模剂。
外侧护栏模板钢模板较重,采用可移动式三角挂蓝安装,模板拼缝间夹塞止浆带以防漏浆,安装过程中控制模板之间的连接,防止错台,并及时用拉线和可调顶托固定。
3.3混凝土工程
为确保防撞护栏砼做到拆模后其结构外形轮廓分明、线性顺滑,砼表面平整、光洁、色泽自然、均匀一致,首先是控制原材料的品质,再则是砼的坍落度和施工过程质量控制,用一个直观的公式来表示:砼施工质量=砼拌和物材料质量+砼浇筑成型质量。
砼外观质量的控制,最重要的环节是砼坍落度的控制。从现场经验得知,砼坍落度小(坍落度8cm~10cm),拌和物含水量少,易克服砼气泡。
砼采用拌合站集中生产,砼运输车运到现场,分层浇筑,每层40~50cm ,插入式振捣器振捣。
砼振捣应遵循快插慢拔、振点等距离布置的原则。振捣时间同砼塌落度结合起来,防止过振,一般情况下,8cm-10cm坍落度振时为20秒。
为确保成型砼外观美观,收面位置位于模板顶面下缘,砼浇筑完毕按模板顶面高度收面二遍,确保顶面平整,无开裂现象。
3.4混凝土养护
拆除模板后,每隔5米用切割机切缝,切缝宽5mm、深10mm,切缝前按要求弹线控制。养护采用覆盖土工布洒水养护,养护期不少于7d,并做好养护记录。
4、结束语
本工程桥梁防撞护栏采用钢塑模板施工,并将各工序进行优化,钢筋采用定位器安装的技术成功应用,最终将桥梁工程护栏施工采用传统的钢模板技术进行了改进,使“四新”技术得到了充分的验证。整个过程安全有序可控,现浇护栏达到了“内实外美”的有优质工程,又将桥梁现浇混凝土防撞护栏施工进行了一次新的“革命”。
篇3
[关键词]:既有铁路线;挂篮施工;防护;绝缘
[abstract] : as China's transportation infrastructure construction of rapid development, the railway bridge across both design kinds also more and more rich, and the practical project to bring certain difficulties. How to guarantee not influence across railway line railway line and ensure the normal operation of the construction of the safety, it is the core of the engineering personnel to consider. Now is our country on a municipal bridge across both main railway lines cast-in-site box girder construction as an example, the cast-in-situ hanging basket of box girder construction process was introduced.
[keywords] : both railway line; Hanging basket construction; Protective; insulation
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:
一、工程概况
以某市主跨为(30+60+30)的市政桥梁为例,并且采用连续梁加拱结构的形式,与水平面之间的倾斜角为30°。其主跨两个桥墩处地下有很多的信号线和电缆线,且地面上有带有导线、回流线和承重索的接触网立柱,梁底分布有一小部分的立柱,接触网承重索与位于梁底之外的主跨梁底之间的距离是0.7 m,此外,主跨承台顶与路肩的高程差介于1.55~1.98m之间。
二、施工方案
1、主跨施工
1.1、连续梁的施工
连续梁施工时,使用25T汽车吊机,并用挂篮悬臂配合施工。用临时支墩托架现场浇注0#块,用挂篮对称悬臂施工的方法浇筑悬浇段,此外,按照先边跨后中跨的顺序使用挂篮进行合拢段的施工。施工现场使用的箱梁混凝土由水泥工厂集中进行生产,并由专门的运输车运送至墩位处,然后泵送入模。
1.2、挂篮吊架的主要施工流程
使用挂篮吊架时,应该严格遵守工艺流程,以保障施工质量,具体工艺流程如下:
(1)施加完规定的梁段预应力后,进行主桁前移临时支承梁的安装。
(2)向箱梁顶板转移底模平台前吊点,后吊点位置不变动,使用导链作为工具。将外模吊挂梁拆掉,并临时连接到底模上面。
(3)将外导梁后吊挂结构顶紧固定在箱梁翼板上,具体方法是调节其上的4个调节杆。
(4)拆开主梁间的连接,并松开主梁挂篮的后锚固系统,适当调节主梁前支点的位置,如果支撑梁和主梁出现松动,应该抄紧。
(5)往前移动外导梁和主梁。移动主梁时,可以采用卷扬机或者导链甚至是千斤顶,移动外导梁时,预先将一根钢丝绳穿至其后吊带孔上,使其连接到导梁尾部,然后开动梁顶的牵引设备,与主梁一起移动,最后进行主梁接长梁的安装。
(6)待外导梁和主梁移动到预定位置后,进行主梁后锚装置的安装,并将支撑架拆掉。
(7)将底模架临时所用的吊挂滑移系统安装到外导梁上面,并在外导梁上面挂好底模平台,然后沿着外导梁拖拉,使外模和底模架到达指定位置。
(8)进行吊带吊挂外模与外模吊挂梁的安装,并将外模与底模之间的临时连接装置拆掉。
(9)在挂篮前上横梁上接上底模平台前吊点,并在已经完工的节段砼上挂上底模后吊点,外导梁上的底模平台滑移装置保持不变,同时调整底模平台的位置,使其就位。将外导梁后吊带松开,并临时搭在外模上,然后在下一个锚孔位置重新安装好外导梁后吊带。最后使外模就位,具体方法就是调节外模和外导梁吊挂前后吊点,且要将后吊点顶紧在梁翼板上。
2、主跨施工安全操作规范
2.1、铁路线上梁体安全防护要点
(1)安装与使用挂篮之前,必须向操作人员做好安全技术交底,现场操作人员必须严格遵守安全操作章程。
(2)前移挂篮时,必须有专人进行安全检查,并要做到统一调度、指令明确,天气状况不好时不得前移挂篮。
(3)确认无障碍后才能进行挂篮的走行,且应保持同步,分成两次进行。
(4)搭设好脚手架平台后再安装箱梁端模和给梁体施加预应力,爬梯必须稳妥,同时挂上安全防护网。
(5)连续梁施工到铁路上部节段后,将安全网挂在挂篮的周围,同时将栏杆安置在箱梁翼缘处,挂好安全网。
(6)为防止电击事故的发生,带电体离挂篮底部的距离至少为600mm,并将环氧树脂层压板吊挂在挂篮底部。
(7)悬臂施工时,梁面的临时施工载荷不能超过允许值,同时定期检查支架的变形和临时支点受力情况,防止施工人员发生坠落事故。
(8)为防止感应电流伤害施工人员,务必给挂篮安装接地装置。
(9)给两侧的段块灌注混凝土时,尽量同步进行,并严格按照设计规范控制最大数量差,并对锚固系统、挂篮悬吊系统、走行系统的连接情况进行定期检查。
2.2、铁路线上电力线、接触网安全防护要点
(1)施工时,工程人员必须穿戴绝缘靴、绝缘手套、绝缘垫等。
(2)施工时,人员和随身物件务必与回流线保持至少1m的安全距离,与接触网设备的带电部分保持至少2m的安全距离,并在施工现场安排专门人员进行监护。
(3)工程人员在带电区域附近施工时,必须与带电体保持适当的安全距离,具体如下表所示:
电压等级(kv) 安全距离(M) 电压等级(kv) 安全距离(M)
330 4.0 60-100 1.5
220 3.0 20-35 1.0
154 2.0 ≤10 0.7
(4)不要在天气条件恶劣时在有高压线交越的电杆上作业。
(5)不要在的带电设备周围使用皮尺和钢卷尺进行测量。
(6)当带电设备的工作电压超过36V时,应该使用带有绝缘柄的工具;当设备电压为220V时,则应切断电源。
(7)搬运体积较大的金属物品时,需要与最近的馈电线条保持至少2m的安全距离,距离不足时则应向业主申请停电处理。
3、电化施工防护措施
根据主跨施工要求,供电段、电务段、电力局、电化局即四电的专业施工防护方案如下:
3.1、施工方案
该桥梁两个桥墩处在桥梁施工时需要跨越接触网,桥梁基础模板最低位置距离轨面6.876m,接触网承力索距离轨面的高度为7.18m,绝缘安全距离难以达到桥梁施工要求,而004#、005#支柱位置的回流线又会对桥梁模板的横向搭设造成影响。施工时,需要对接触网进行绝缘处理,并用AP平头肩架将回流线倒到线路一侧以满足安全距离的要求。最后用涂膜对现浇桥梁进行养护。
3.2、过渡、拆迁方案
施工时,应调整接触网的高度,并进行缓降坡处理。将上行线003#~009#支柱,下行线002#~008#支柱接触悬挂的结构高度调整为0.7m,并适当调整既有导线的高度,接触网的坡度可以视为千分之三。并将绝缘套管安装在桥梁底部的接触网上,桥梁模板底部与承力索的绝缘间距不得低于0.535m。采用增高肩架将上行线003#~017#支柱间,下行线002#~016#支柱间的回流线升到柱顶位置;分别将003#和004#支柱处中心锚结倒至005#和002#支柱下锚处。此外,为满足跨距要求,将007#支柱向北迁移7m,006#支柱向北迁移6m。在距离005#支柱和004#支柱9m位置分别搭立临时的005#支柱和004#支柱,侧面界限为3m。
3.3复原方案
恢复上行线003#~009#支柱,下行线002#~008#支柱间的接触悬挂的原有高度,并将回流线支架预埋在31#、32#桥墩处,然后恢复回流线到原有高度。
4结语
当前,桥梁现浇箱梁挂篮施工工艺日趋完善,但是,如何在保证跨越铁路线时不影响铁路线的正常运行和确保施工的安全,是工程人员要考虑的核心问题。
参考文献:
【1】姚启海 王雷,现浇箱梁挂篮施工方法与工程实践,科技信息,2009-24
【2】韦世喜;何旭欣,悬臂现浇箱梁挂篮施工控制,现代物业,2012
篇4
桥梁照明,尤其是架通在主干路上的大型桥梁照明,我们一般都是等同于主干道路照明的模式,选用路灯来实现。但有些桥梁照明,或是基于城市景观效果,或是拘于桥梁建设区域内的其他条件约束,无法适用普通路灯实现功能照明,此时就需要进行其他功能照明灯具的选用。以天津西站改造工程复兴路高架立交桥的功能照明为例,我们将介绍桥梁照明的绿色照明方案。
2复兴路高架立交桥的照明特点
2.1问题的提出
复兴路高架立交桥隶属于天津西站改造项目,该立交桥区是高架上跨于西站地区铁路编组站正上方,依据铁路管理部门的要求:该桥梁段部分不允许安装路灯灯杆。因铁路部分的特殊规定,对我们所做的桥梁功能照明设计提出了更高的要求:首先要解决通常立交桥照明所需要解决的夜间交通安全、行车照明、引导行车方向,保障桥面车辆的正常行使;同时,还需要满足铁路部分的相关要求,功能照明的方式不能影响立交桥桥区下方铁路编组站的安全通行。
2.2照明设计依据及原则
2.2.1照明设计依据复兴路为主干路,复兴路高架立交桥梁的照明设计应满足CJJ45-2006《城市道路照明设计标准》中对主干路照明设计标准的要求。2.2.2照明灯具选择原则基于复兴路立交桥高架上跨天津西站铁路编组站这一特殊地区,其功能照明灯具必须摒弃传统的路灯灯杆照明方式,结合桥梁建造形式,只能在桥梁两侧的水泥挡墙作为灯具的安装位置,即选用低位置照明灯具。
3高架立交的照明形式特点及适用性分析
目前国内桥梁低位置安装型照明灯具产品的研发与普通灯杆安装型路灯产品相比发展的非常不均衡,就目前已面世的低位置安装灯具来看,经过考量分析我们认为低位置照明灯具主流产品主要有两种:(1)是0.9M低高度平光道路照明灯具,光源为金卤灯,照明方式为点状照明;(2)是LED功能照明护栏路灯,光源为LED,照明方式为线状照明。下面从灯具安装方式、灯具光源特性、及灯具光照效果三方面来对这两种灯具的特点及适用性进行比较分析。
3.1灯具安装方式比较
0.9M低高度平光照明灯具的安装高度不到1m,和桥梁的水泥挡墙基本一致,不会超出桥梁安全防护防抛网的高度,可以满足复兴路高架立交对照明灯具的安装形式要求。LED功能照明护栏灯为护栏型安装方式,其灯具安装支架直接坐落在桥梁水泥挡墙上,与桥梁的防撞护栏融为一体,既满足高架立交照明灯具的安装形式要求,同时又能很好的与桥梁的景观效果相互烘托。3.2灯具光源特性比较0.9M低高度平光照明灯的光源为传统金卤灯,照明配电形式及照明控制方式与传统路灯方式相同。但金卤灯光色稍差,启动慢、紫外线含量高,节能效果不突出。LED功能照明护栏灯的光源为大功率LED,LED被称为第四代节能照明产品,环保:无汞、无紫外线。节能:光效高,长寿命:70%光通维持率寿命达30000h。不怕震动,可以实现调光、智能控制(见表1)。
3.3灯具照明效果比较
0.9M低高度平光照明灯具为点状照明方式,该灯具单灯功率为70W,85lm/W,经照度计算,设置布灯间距为8m,其照明效果图如1。LED功能照明护栏灯的为线状照明方式,其单灯功率为16W,105lm/W,经照度计算,设置布灯间距为2m,其照明效果图如2。从上两种灯具的照明效果图可以看出,点状照明灯具的光照均匀度不好,有光斑现象,没有线状照明灯具光照效果好。综上分析可知:两种灯具的安装方式均符合该高架立交照明的要求,但从两种灯具的节能环保特性和光照效果来看,显然,LED功能照明护栏灯远优于0.9M低高度金卤灯,所以,我们最终选用了LED功能照明护栏灯作为高架立交桥的照明灯具。
4功能照明设计要点及方案实施
4.1布灯方案及照度计算
复兴路高架立交桥梁主线部分为两幅桥,每幅桥的宽度为11.5m,两幅桥梁呈镜像对称形式。据此,LED功能照明护栏灯的安装方式为:采用两侧地袱防撞墙护拦安装方式和中间隔离防撞墙护拦安装方式,每盏灯具安装长度为1.2m,灯具的安装间距为2m;光源为LED,功率可以做到12W~28W,根据复兴路高架立交桥的桥面宽度,灯具选用Cree16颗1W的超高亮度LED光源,光通不低于105lm/W;通过计算:高架立交桥的路面平均照度为:Eav=φUK/SW=16×105×0.48×0.8/(11.5×2)=28.05Lx平均功率密度为:LPD=P/SW=16/(11.5×2)=0.69W/m2以上计算中是以单幅11.5米宽桥面为计算对象,其中:Φ———光源光通量,LED灯的光通为:105lm/w,则16w的LED灯取16×105=1680lm;U———利用系数,依据LED灯具产品手册,取0.48;K———维护系数,依据照明规范及LED灯特性,取0.8;S———布灯间距,取2;W———单幅桥面宽度,取11.5。计算指标全部满足规范要求。
4.2方案的实施
LED功能照明护栏路灯在桥梁水泥挡墙上的安装方式为:采用两侧地袱防撞墙护拦安装方式(如图3所示)和中间隔离防撞墙护拦安装方式(如图4所示)。
4.3设计要点
这种低位置安装的照明灯具,尤其是采用护栏式安装功能照明灯具,在设计选择所采用的照明设备时,应注意灯具配光曲线是否满足且适用于道路照明,是否具备有路灯照明所要求防眩功能。我们所选用的这种LED护栏路灯具有防眩装置,配光曲线满足道路照明配光曲线。同时LED护栏灯具装有独特的高技术二次折射专业透镜,提高光输出同时可定向发光,其独特的反光罩设计,使多余的光线也照射于路面,从而有效的控制了灯具的眩光,使眩光限制阈值增量Ti<10,在更好的保证桥梁路面照度和行车通畅的同时,为安全行车提供了良好有效的导引作用。
5结语
篇5
【关键字】桥梁施工;施工技术;施工工艺;质量控制
开工前应要求承包人按设计要求确定出桥位、各墩、桥台位置及各部位高程;还需对单位工程进行定位检查。尤其对承包人设置的桥位纵横轴线控制点、从当地水准网引来作为控制全桥高程的现场水准点及各主要部位的位置控制点进行检验,再按照所写的资料进行实地考察和施工检测。在技术,工艺流程和管理上都要有充分的准备才可以进行施工。
1 桥梁基础
1.1 沉入桩
1.1.1 控制好沉入桩的桩位
现场监理必须根据测量复核过的控制桩来复核墩台的小桩位,如果桩位出现差错将直接造成经济损失,有时甚至连补桩的余地都没有。现场监理必须认真看懂设计图,正确理解设计意图。
1.1.2 控制好预制混凝土桩的质量
制桩质量好坏直接影响沉桩作业比。比如上节桩的顶面不平整,施打时桩面极易破损,严重者就影响沉桩。监理在工序抽查中可采用角尺进行以保证桩顶水平。
1.1.3 控制好桩的垂直度
桩身不垂直往往会造成桩顶破碎或断裂,其中PHC桩更为敏感。现场监理在巡视中要加以控制并督促施工单位严格控制,在打入第一二节桩时仪器不离人有倾斜及时纠正。
1.1.4 控制好打桩次序
打桩次序应根据地形土质和桩的布置密度决定,一般按以下规定执行:由一端向另一端进行,当桩基毗邻构筑物时,宜由邻近构筑物一侧向其他方向施打,有深浅桩时宜先打深的后打浅的。
1.2 钻孔灌注桩
首先,要控制好钻孔平台的平整,只有平台呈水平状,才能确保钻孔垂直。其次,要严格控制好钢筋笼的顶面标高。钢筋笼的长度设计是根据受力状况决定的,一般桩的下端不设钢筋笼,如果没有得力的措施和数据,难以保证钢筋笼的顶面标高。现场监理要对钢筋笼的顶面标高予以校核。
1.3 承台
承台开挖后要及时测量基桩位置的偏差值和桩顶标高,不少施工单位都是关门造资料,不到现场实测。现场监理要督促施工单位实际丈量以确保资料的真实性。抽查模板尺寸时要特别注意其中心坐标,同时还要注意模板的刚度,不能只注意其几何尺寸。必须认真检查立柱桥台伸入承台的主筋根数直径,特别是保护层。最后要做好基坑回填土的质量工作。
2 施工中综合技术
2.1 明挖扩大基础施工
明挖基础施工,一般情况地质较好,要求基础嵌入岩层。如果是干地,则采用机械直接开挖;在水深不超过7m时,一般是采用围堰抽干水后,再进行基础开挖;当桥跨度较大(80--90m跨)时,也有采用沉井基础的。
2.2 施工平面布置
每座桥的施工环境都不一样,要根据实际情况,并要考虑到施工过程环境的污染影响,合理布置砼拌和站的位置,根据吊装设备及地形、场地的情况,合理布置梁板预制场的位置,考虑采用什么手段吊装,预制件采用什么运输方式。定出合理的吊装方案和运输方案。
2.3 桩基础施工
该方案是在地质情况复杂,水又深,在无法进行明挖扩大基础施工的情况下而采用的方法。桩基础又分为磨擦桩和支承桩。磨擦桩和支承桩的适用条件:磨擦桩适用条件:水深、地持复杂,地持钻擦资料显示五六十米深都没有遇见岩层,桩底只能以砂层作为持力层,只能以桩周的磨擦力来核算承载力。
2.4 砼生产系统
一座大桥的质量好坏,关键在砼的生产系统,要保证砼标号一直保持稳定,这就需要有一套配料控制系统,砼所使用的砂、碎石、水泥、水,现在都采用微机控制重量,然后通过系统送进搅拌机拌和,避免了因人工秤料不准造成砼标号不稳定的因素。
2.5 桥梁安装
大跨度的箱形拱桥的拱箱吊装,一般采用塔架缆索吊装,技术复杂,目前采用最多的是20--40料跨的预应力梁板桥,一般采用龙门吊配合架桥机吊装,架桥机、龙门吊的设计复杂。
3 加强桥梁施工质量监督工作
质量检验是评检施工质量能否保证工程质量达到预定目标的重要手段,也标志着质量好坏的程度,一是要明确质量检验标准、内容和手段;二是要明确检验的组织形式;三是要严格履行检验程序。坚持高标准、严要求、把好质量关。检查和评定,评估和建议,都是为了提高工程质量,各级技术负责人,对质量管理,要做到事先指导,中间检查,成果评审和信息反馈工作,纠正过去往往偏重事后把关,管结果,不管中间检查和因素的习惯。
4 高速公路桥梁防撞护栏施工新工艺
4.1 防撞护栏施工方法
防撞护栏的施工顺序为:清理防撞护栏范围内污染的预埋钢筋和混凝土面测量放样安装防撞护栏钢筋施做三角高强混凝土墙模板安装混凝土浇筑拆模及养生。
4.2 测量放样
施工前进行全桥路线和水平贯通测量,并根据设计坐标和设计线路曲线参数测设出左右侧防撞护栏底座内边沿线和外边沿线。
4.3 钢筋定位安装
由于对防撞护栏外观质量要求较高,为确保钢筋保护层厚度,一般采用混凝土垫块或焊短钢筋的方法控制。而我们的施工方法是,在T梁预制时预埋钢筋,在防撞护栏施工时每3 m绑扎一定位钢筋骨架,将定位钢筋骨架与预埋钢筋焊接牢固。在两相邻定位钢筋骨架之间挂线安装中间钢筋。这样既保证了钢筋保护层厚度满足要求,又满足了防撞护栏的外观要求。
4.4 三角高强混凝土定位墙的施工
根据已标定的防撞护栏底座内外边缘墨线及水平点(测出实测标高)。先施做水平垫块,其高度为防撞护栏设计标高减模板高度,在平面上位于防撞护栏底座以外,间距根据模板长度定。在模板安装时,作为模板的底部垫块。水平垫块施做好后,以∠63×63 cm角钢为模型,沿护栏底座边缘线两侧用高强混凝土(细石混凝土)制作三角定位墙。
4.5 模板安装
将模型底部置于水平垫块上并紧靠三角墙的侧面,将两端车丝的拉杆穿过下拉杆孔,拧上螺帽,初步锁定模型底部。为方便施工、节约成本,施工时,拉杆在防撞护栏部分套上18的UPVC管,这样在拆模后, 14拉杆可以很方便地抽出,实现了拉杆重复使用。在两端车丝的14拉杆的两端分别拧上两个螺帽,将上拉杆定位卡卡在螺帽之间,通过调整内侧两个螺帽之间的距离来保证防撞护栏的宽度,拧紧外侧螺帽锁定模板上部。根据已测设的定位点,采用垂线支距法校正模型。通过调整拉线装置(紧线装置包括在桥面铺装上打孔设16钢筋锚桩、细钢丝绳及紧线器)的松紧,将模型顶内边沿调到已设的空中定位线上,再用小圆木斜撑支衬模型,形成对撑体系。模型支撑体系。通过划线定位来确定护栏钢支撑架预埋件的位置,将预埋件焊接固定在护栏钢筋顶部,并保持预埋件顶面与模型顶面齐平。在设计断缝处两防撞护栏之间用泡沫板填缝。为防止漏浆,在模型边线及三角高强混凝土定位墙侧面粘贴4 cm宽的泡沫橡胶止浆带。
4.6 混凝土浇筑
防撞护栏混凝土浇筑时,我们采用“纵向分段,水平分层,倒退式”施工的方法,采用混凝土运输罐车接长梭槽直接入模(采用罐车移动输料的方式),按水平分层法灌注(每层30 cm厚)混凝土,采用插入式振捣器振捣,顶面混凝土收浆抹面。拆模后养生7 d后。清除断缝处泡沫板并填沥青麻筋。由于马蹄部分有狭窄的变断面,气泡排出不易,易产生蜂窝麻面及气泡。所以要以马蹄斜坡底线分界分层,以保证混凝土密实度和外观质量,马蹄范围要采取分段分层,平行作业的灌注方法。
5 结语
只有加强施工管理中的质量控制和安全控制,才能使桥梁的施工达到优质、安全的要求,也才能使桥梁施工的管理工作更易于进行。
参考文献:
[1]程明瀚,浅析桥梁施工管理中的质量控制,现代经济信息,2003,293-294
篇6
1原公路的现状和存在问题
1.1桥梁工程该高速路共有主线桥梁57座总长2427m,其中大桥3座总长616m,中、小桥54座总长1810m。全线共有上跨主线桥梁26座,其中天桥24座,互通匝道跨主线桥2座。根据2012年该高速路桥梁技术状况定期检查报告,Ⅰ类桥2.6%,Ⅱ类桥67.5%,Ⅲ类桥26.3%,Ⅳ类桥3.5%,Ⅴ类桥0%,表明大部分桥梁的使用状况基本良好,但轻度一般性病害较普遍存在,还有少数桥梁存在中度以上病害。
1.2路基路面排水设施⑴该高速路堑碎落台栽有灌木,经过13年的风雨,灌木枝繁叶茂,但由于各种原因的影响,部分段落的碎落台灌木枯枝积存于边沟中,部分段落的灌木倾斜垂入边沟已阻碍边沟的排水(如图3)有的甚至侵入建筑界限,影响行车安全。⑵该高速路每年养护对路面脱空进行灌浆处理时,大量浆液堵塞了路面结构层内部水渗出通道,导致路面边缘排水系统大部分路段失效。同时,土路肩上种植的草皮繁密茂盛,挡住了路面水的漫流,如图4。
1.3交通安全设施⑴现状波形梁护栏的立柱、波形梁板和防阻块等主要构件不满足现行规范中AAm级防护等级要求;此外,大修路面加铺后,路面上方护栏高度不能满足JTJTD81-2006《公路交通安全设施设计细则》要求。⑵存在中墩落在中央分隔带内的情况,未采取足够安全的防撞措施。⑶加铺路面后,部分标志底部边缘距离路面的净高不够,为避免车辆刮碰,需提升标志板高度。
2设计思想和理念
在设计中根据本项目的实际情况,重点考虑以下几个方面的问题:⑴通行能力:选择较好的平、纵面线形,提高路况水平,减少维修率,提高道路的通行能力,使道路大修后能适应主干线大交通的需要,发挥干线公路机动性的功能,使全线服务期内达到二级服务水平,实现交通部提出的“畅”的要求。⑵路况水平:全线路面技术状况(PQI)达到85以上,优良路率达到100%,无中次差等路。经过改造的路段路面技术状况(PQI)达到90以上,全面提升公路行车的舒适性。⑶安全水平:在交通安全方面,消除事故黑点,降低事故率,完善公路安全保障设施完好率达到95%以上;工程安全方面,消除现有Ⅲ~Ⅴ类桥梁,Ⅰ、Ⅱ类桥梁所占比例应达100%,基本消除地质灾害隐患。⑷出行服务:对通信系统、监控系统、信息设备进行扩容升级大修,提升社会服务功能。对沿线标志标线进行全面清理和规范,建立科学合理的指路标志体系。
3设计方案
3.1路线平、纵面为充分利用既有公路,降低工程造价,我们决定完全沿用原有平面线形,不做改动。大修后纵面通过实测并拟合现有老路纵面,综合考虑新加铺路面厚度、路基沉降量、上跨桥梁及构造物净空等因素进行适当调整。
3.2路面考虑沿线主要路段旧路状况较好,路面改造采用沥青混凝土加铺层,铺筑前更换破碎的旧路面板,修补开裂板块、脱空板灌浆、清灌缝等,使处治后的路段代表弯沉值低于20(0.01mm),然后铣刨旧路面,加铺15cm沥青混凝土。对局部旧路状况较差路段,破碎稳固后加铺半刚性基层和沥青混凝土,见表3。
3.3路基、路面排水⑴路基排水:原有路基排水设施基本不做大的改动,只对沟内垃圾进行清淤处理,维修破损的排水设施。路面加铺后,对土路肩培土硬化处置。在大修施工阶段,对灌木带进行统一修剪和清理。路基软弱、排水堵塞路段挖除重建。⑵路面排水:①旧路面维修过程中对现有水泥混凝土路面的接缝和裂缝及时清理并灌填缝料,并根据需要在旧路面上设置防水层;②重新设置中央分隔带排水系统,通过在中央分隔带内设置地下排水设施汇集入渗水,并通过一定间隔设置的横向排水管将渗沟内的水引排出路基(如图5);③路面边缘排水:该高速路每年养护时对路面脱空进行灌浆处理,大量浆液堵塞了路面结构层内部水的渗出通道,导致路面边缘排水系统大部分路段失效,同时土路肩上种植的草皮繁密茂盛,挡住了路面水的漫流,本次设计中将重新设置路面边缘排水系统,增设路肩渗沟,排除路面内渗水;④本次大修应加强超高路段中央排水,满足现行规范要求,以疏干路基为重点。针对超高路段两侧路面加铺厚度不一的情况(超高内侧半幅加铺厚度大于外侧),在超高外侧中央分隔带内设置缝隙式圆形积水管,用以拦截和排泄外侧半幅路面的表面水,积水管按照道路纵坡设置坡度,每隔一定距离通过在内侧半幅设置横向排水管将水排出路界。
3.4桥梁、涵洞⑴主线桥梁:虽然该高速路每年都会对桥梁的一般性病害进行专项维修,但由于各种因素的限制,有些问题处理得并不十分到位。考虑到本次大修工程的重要性和彻底性,设计过程中对全线桥梁的一般性病害进行彻底的维修处治,同时还对结构安全储备较小的桥梁和技术状况评定为Ⅲ类及以上的桥梁进行加固处治。⑵跨线设施:针对该高速跨线设施桥下净高储备不足的问题,将根据不同的桥型结构确定处理方案。对于简支梁和连续梁结构,可采取顶升措施加高桥下净空;对于不宜顶升的桥梁结构,采取对主线进行调坡的方式处理。⑶涵洞:全线涵洞基本运营状况良好,可正常营运,部分涵洞需清淤。
3.5安全水平方面⑴护栏:路面高度提高,现有护栏的护栏高度不能满足相应规范的要求,国内相关案例有如下方案:①利用原来完好的波形梁板进行防腐处理,重新更换新的立柱和防阻块;②对现有完好的立柱加套筒,使立柱能满足规范要求,同时对完好的波形梁板进行防腐处理;③按新的规范重新更换新的护栏,包括立柱和波形梁板等。根据该高速路的大修情况,本次大修经综合论证采用如下方案:①路侧护栏:对以下特殊段按新标准重新设置护栏,路基填土高度H=8~12m的路段采用柱距2m的A级路侧波形梁护栏;H=12~20m的采用SB级路侧波形梁护栏;H=20~30m的或路侧分布水域、陡崖等车辆落入可能造成重大人员伤亡的路段以及路侧近距离分布有等高或低于本路的公路、铁路、危险品仓库、密集民居等设施的路段采用SA级路侧波形梁护栏,长下坡路段相应适当提高等级。对H≤8m的填方路段,由于路面加高,护栏高度不能满足防护要求,利用原有完好的波形梁板,重新打入f140立柱,打入深度1.4m;切方路段则利用原有完好的波形梁板,对现有完好的立柱加套筒加高,满足相应规范要求。②中分带护栏:中分带波形护栏由于路面加高,护栏高度不能满足防护要求。大修方案主要着眼于增加护栏高度,综合考虑护栏防护能力、施工方便性以及经济性,设计利用原有完好的波形梁板,对现有完好的立柱加套筒加高,满足相应规范要求。⑵交通标线、防眩设施、桥梁护网、隔离设施、轮廓标、防撞设施等对全线的交通标线、防眩设施、桥梁护网、隔离设施、轮廓标、防撞设施视情况修复及完善。
3.6交通组织方面⑴完善指路标志经沿线勘查,已布设有较为完善的交通标志,有各种不同形式的交通标志牌,但部分是按早期的标准设置,且少数存在板面、立柱损坏、净空不足等状况,需进行整改完善。项目通过迁移、重新设置等手段,重新设置与群众出行密切相关的指路标志、地点距离标志和路名标志等,为过境车辆及沿线群众创造清晰、科学的指路标志体系。⑵构建干线公路信息平台,完善出行服务设施。依据交通部2012年《高速公路监控技术要求》,该高速路监控等级应为A2级,但现有监控设施还不能达到该监控等级,因此依据相关规范和需求,对监控分中心机电系统、微波车辆检测器、路面检测器、气象检测器、信息设备、主线视频监控设备进行修复和完善,沿线交通状况,进行气象预报等。
3.7出行服务方面为减少施工对项目沿线地区的社会不良影响及沿线分流道路的压力,结合当地其他高速路路面大修交通组织经验,设计采用半幅封闭施工+半幅单向通行方案,如图6。该方案改造施工时先对北幅全部封闭,由东往西方向车辆全部分流至G319通行,南幅同向双车道通行。北幅完成改建后,开放北幅通行,封闭南幅,由西往东方向车辆全部分流至G319。
4结语
篇7
关键词:岱家山桥;方案比选;波形钢腹板;连续刚构;
中图分类号:S611文献标识码: A
0 前言
既有岱家山桥建造于上世纪60年代,包括府河右岸的1号桥(岱山一桥)和府河左岸的2号桥(岱山二桥)。均为钢筋砼T型梁桥,桥梁最大跨径分别为40.13m和22.2m,桥梁设计荷载为汽-13、拖-60,桥面宽仅9m,双向2车道,车行道宽7m,两侧各1m人行道,日均车流量约6000辆。由于建设年代久远、设计标准偏低,而实际车流量大,桥梁长期超负荷运行,每日15吨以上车辆通行近千辆,给桥梁造成较大损害,多次出现桥体裂缝、钢筋外露等结构病害。
根据《岱家山一桥、二桥桥梁检测评估报告》,岱山二桥的技术状况评定等级为三类,属于较差状态;另根据武汉市桥梁维修管理处道路桥梁检测站的《岱家山一桥、二桥试验检测报告》,岱山一桥、二桥安全等级评定为D级,属于不合格桥梁。
目前城管部门已在两端设置了限行路障,限制重载车辆超载运行,以保护桥梁通行安全。汉黄路作为城市干道,从保障车辆和行人交通安全的角度考虑,需要按照新的设计标准修建一座大桥。
1 建设概况
1.1基本资料
武汉市属亚热带大陆性季风气候,冬夏温差大, 夏天平均气温为28.8℃~31.4℃,冬天平均为2.6℃~4.6℃,年平均降雨量1204.5mm。
府河是长江下游北岸一级支流。它是由府河(干流)与澴河(支流)在卧龙潭会合后的合称。桥位处府河为府澴河出口河段,位于武汉市汉口东北面,汉口江岸区的谌家矶地区,府澴河在该地区的岱家山以下分南北两支出口。北支为上世纪70年代开挖的新河,长约9.0km,为微弯顺直河道,河槽为复式断面,堤距500m~800m。南支朱家河,全长8.2km,河道呈“S”型弯曲,河槽以单一断面为主,堤距250~300m。50年一遇岱家山洪峰流量7006m3/s,5年一遇岱家山洪峰流量3200m3/s。
桥位场地类别为II类,为中软土场地土,持力层分布均匀,属于均匀地基。桥梁工程区域抗震设防烈度为6度,抗震设防类别为B类,抗震设防措施等级为7级。
1.2设计标准
1、拟建桥梁河段航道技术等级为内河Ⅴ级。桥梁轴线的法线方向与规划开挖后航槽中心线的夹角约为17°,岱家山大桥单向通航孔净宽应不小于61m,双向通航孔净宽应不小于122m 。
2、设计最高通航水位25.13m,设计最低通航水位11.30m
3、设计洪水位:百年一遇设计洪水位27.26m
4、桥梁设计基准期:100年
5、桥梁设计安全等级:一级
6、桥梁结构所处环境条件类别:Ⅰ类
7、桥梁主要设计荷载
8、恒载:按照桥梁结构实际断面尺寸计取,砼容重按26kN/m计
9、活载:设计汽车荷载为公路-Ⅰ级,主桥考虑风荷载按规范计算,人群荷载按规范规定进行计算
2 跨府河主桥方案
2.1临近河段跨河桥梁通航跨径及结构形式
为便于比较及确定最优的桥型方案,现收集临近河段上下游跨河桥梁的通航孔桥跨布置及桥梁结构形式如表1:
表1:临近河段跨河桥梁结构形式统计表
2.2主桥桥跨布置
根据河道现状及通航净空尺度的要求,结合主河道两岸的实际地形及岸堤的防汛泄洪的需要,考虑桥墩宽度及桥梁的结构高度,确定桥跨布置为80+140+80m一跨通航,桥墩布设能够使有限通航水域得到利用,满足单孔双向通航净宽的要求,也有利于河道综合整治期间桥梁的安全及航道的维护。
2.3 桥型方案设计
根据现有建桥经验,大型桥梁常用的结构形式有梁、拱、斜拉及悬索体系或这几种体系组合的结构形式。悬索体系的一般用于特大跨径的桥梁结构,本工程不太适合使用。
2.3.1桥型方案一:主桥跨径布置为80+140+80m Y型墩连续刚构
图1 桥型方案一侧立面效果图
Y型墩连续刚构方案除保持了连续梁桥结构刚度大,变形小,动力性能好,主梁变形挠曲线平缓,有利于高速行车等主要优点外,墩梁固接还节省了大型支座的昂贵费用,减少了墩及基础的工程量,改善了结构在水平荷载作用下的受力性能。相对于较常使用的薄壁墩连续刚构而言,Y型墩连续刚构还有效减小了主跨跨径,从而减小了桥梁结构尺寸,整体上节约了工程造价。
桥型方案一采用跨径布置为80+140+80m的Y型墩连续刚构,双幅桥设计,主梁采用C55混凝土结构,最大墩高为28.8m。主梁采用直腹板预应力混凝土箱梁,支点处梁高7m,跨中梁高3m,箱梁底板及腹板高度呈二次抛物线线变化。桥墩采用分离式桥墩,其中主墩采用矩形截面Y型墩,辅墩采用板式花瓶墩,C40混凝土结构。基础采用钻孔灌注桩基础,单个主墩采用9根Φ1.8m桩基。
图2 主桥桥型方案一立面图
桥型方案一桥梁标准断面宽度为33m,桥面组成为:0.25m(人行栏杆)+3.75m(人行及非机动道)+0.5m(防撞护栏)+0.5m(路缘带)+3.75m(大车道)+2×3. 5m(小车道)+ 0.5m(路缘带)+ 0.5m(中央护栏)+0.5m(路缘带)+2×3.5m(小车道)+ 3.75m(大车道)+ 0.5m(路缘带)+0.5m(防撞护栏)+3.75m(人行及非机动道)+ 0.25m(人行栏杆)。
图2 主桥桥型方案一标准横断面图
2.3.2桥型方案二:主桥跨径布置为80+140+80m波形钢腹板—混凝土组合梁桥
图3 桥型方案二侧立面效果图
波形钢腹板—预应力混凝土组合箱梁所具有的、区别于普通混凝土箱梁的独特特征主要表现在采用波形钢腹板、体外预应力束、波形钢腹板与上、下混凝土翼板的抗剪连接件等三个方面。具有提高预应力效率,改善结构性能、提高了材料的使用效率、自重降低,减少工程量、减少现场作业、加快施工进程等特点。
桥型方案二采用跨径布置为80+140+80m的波形钢腹板—预应力混凝土组合箱梁桥,双幅桥设计,组合箱梁顶板及底板均采用C55混凝土结构,腹板选用BCSW1600型波形钢腹板,材质为Q345D,钢板波高为22cm。箱梁顶板与腹板采用“T—PBL”连接件连接,底板与腹板采用“S—PBL+焊钉”连接件连接,波形钢腹板纵向采用双面搭接贴角焊接。主梁采用直腹板波形钢腹板—预应力混凝土组合箱梁,支点处梁高8m,跨中梁高3.5m,箱梁底板呈二次抛物线变化。桥墩采用分离式桥墩,其中主墩采用矩形截面空心墩,辅墩采用板式花瓶墩,C40混凝土结构。基础采用钻孔灌注桩基础,单幅单个主墩采用6根Φ2.0m桩基。
桥型方案二断面与方案一断面一致。
图4 主桥桥型方案二立面图
2.3.3桥型方案三:主桥跨径布置为80+140+80m矮塔斜拉桥
图5 桥型方案三侧立面效果图
根据现有的建桥经验,一般主跨跨径在100m以下的中桥采用预应力混凝土连续箱梁结构形式的较多,主跨跨径在200m以上的特大桥采用一般斜拉桥形式的较为普遍。而本桥主跨跨径为140m,考虑到工程的经济性及施工性,本工程主桥提出一种兼有梁桥和斜拉桥优点的矮塔斜拉桥结构方案。
桥型方案三采用三跨双塔双索面斜拉桥,跨径组合为80+140+80m,单幅桥设计,主梁及桥塔均采用C55混凝土结构。桥塔高40m,顺桥向塔底宽3.0m,塔顶宽5.5m,横桥向塔底宽4.0m,塔顶宽9.46m,桥塔布置在桥梁断面中间,与箱梁固结。从桥梁正面看,主塔形似倒“A”形结构,造型优美;从桥梁侧面看,主塔上宽下窄,两个主塔形似两支奥运火炬,寓意着桥梁两岸的武汉及黄陂两个地区的经济蓬勃发展。主梁采用斜腹板变截面预应力混凝土连续箱梁,支点处梁高4.8m,跨中梁高2.5m,箱梁底板及腹板高度呈二次抛物线变化。主墩采用板式花瓶墩,C40混凝土结构,与主梁的斜腹板造型遥相呼应,整体景观效果较好。基础采用钻孔灌注桩基础,单个主墩采用9根Φ1.8m桩基。
图6 主桥桥型方案三立面图
桥型方案三桥梁标准断面宽度为37.5m,桥面组成为:0.25m(人行栏杆)+3.75m(人行及非机动道)+0.5m(防撞护栏)+0.5m(路缘带)+3.75m(大车道)+2×3. 5m(小车道)+ 0.5m(路缘带)+0.5m(防撞护栏)+ 4m(塔索区)+0.5m(防撞护栏)+0.5m(路缘带)+2×3.5m(小车道)+ 3.75m(大车道)+ 0.5m(路缘带)+0.5m(防撞护栏)+3.75m(人行及非机动道)+ 0.25m(人行栏杆)。
图7 主桥桥型方案三标准横断面图
2.3.4桥型方案四:主桥跨径布置为80+140+80m连续箱梁—系杆拱组合体系
由于本桥较宽,采用传统的的下承式系杆拱桥将两片拱肋设置在桥梁两边。横梁跨度将很大,需要很大截面尺寸并布设很多预应力才能保证横梁的结构安全,并且桥梁整体景观效果欠佳。桥型方案四取梁桥和下承式系杆拱桥两者的优点,提出一种连续箱梁—系杆拱组合体系的结构方案,大大改善了结构体系的受力性能,并对拱圈进行装饰,增加了桥梁的整体景观效果。
图8 桥型方案四侧立面效果图
桥型方案四为中跨140m的下承式钢管混凝土拱与变截面连续梁组合体系,跨径组合为80+140+80m,单幅桥设计。采用单片拱肋,主拱圈采用直径为1.8m的钢管混凝土拱,布置在桥梁断面中间,矢跨比为1:5,拱轴系数为1.134。主拱圈两侧各设一直径为0.8m的钢管装饰拱,主拱圈与装饰拱之间用拉杆相连。从桥梁侧面看主拱圈与装饰拱宛如一片茶香四溢的茶叶覆盖在桥面上。主梁采用斜腹板变截面预应力混凝土连续梁,C55混凝土结构,桥墩处梁高6.8m,跨中梁高3.0m,箱梁底板呈二次抛物线变化。主墩采用板式花瓶墩,C40混凝土结构,与主梁的斜腹板造型遥相呼应,整体景观效果较好。基础采用钻孔灌注桩基础,单个主墩采用9根Φ1.8m桩基。
图9 主桥桥型方案四立面图
本桥型方案相比单纯的预应力混凝土连续箱梁能减小桥梁的结构高度,拱圈经过装饰后桥梁景观效果较好,但是桥梁构造、力学性能及施工工艺均较复杂。
本桥型方案桥梁标准断面宽度为37.5m,桥面组成为:0.25m(人行栏杆)+3.75m(人行及非机动道)+0.5m(防撞护栏)+0.5m(路缘带)+3.75m(大车道)+2×3. 5m(小车道)+ 0.5m(路缘带)+0.5m(防撞护栏)+ 4m(拱圈及吊索区)+0.5m(防撞护栏)+0.5m(路缘带)+2×3.5m(小车道)+ 3.75m(大车道)+ 0.5m(路缘带)+0.5m(防撞护栏)+3.75m(人行及非机动道)+ 0.25m(人行栏杆)。
图10 主桥桥型方案四标准横断面图
3桥型方案比选
桥型方案一(80+140+80m Y型墩连续刚构)、桥型方案二(80+140+80m波形钢腹板—混凝土组合梁桥)、桥型方案三(80+140+80m矮塔斜拉桥)及桥型方案四(80+140+80m连续箱梁—系杆拱组合体系)综合比较如表2所示:
从上表综合方案比选,从桥梁的经济性、实用性、安全性及通航条件、桥梁构造、施工工艺、施工工期、后期养护、桥型结构创新及桥梁景观等多方面进行综合比较,将桥型方案二波形钢腹板—混凝土组合梁桥作为推荐方案。
4 结语
为改善桥梁结构的受力性能,本次桥梁方案设计时提出两种新颖的桥梁结构方案。
1、桥型方案二——波形钢腹板—预应力砼组合箱梁。与常规的变截面预应力砼箱梁相比它改善了结构的性能,解决了常规变截面预应力砼箱梁腹板斜裂缝的问题;结构自重减轻,减小了结构自重产生的下挠度,亦减少了下部工程量。
2、桥型方案四——连续箱梁—系杆拱组合体系。本桥型方案取梁桥和下承式系杆拱桥两者的优点,提出一种连续箱梁—系杆拱组合体系的结构方案,大大改善了结构体系的受力性能,并对拱圈进行装饰,增加了桥梁的整体景观效果。
随着科技水平的不断进步、材料性能的大幅提高及施工水平的不断提高,越来越多的新颖的桥梁结构形式等着我们去探索和研究。
参考文献:
[1]李淑琴,朱坤宁,万水. 我国几座波形钢腹板PC组合箱梁桥的设计与建造[J]. 道路道桥与防洪,2012,5(5):41-43.
[2]孙天明,李淑琴.波形钢腹板PC组合箱梁桥的设计与建造[J].公路,2010,1
[3]近藤昌泰等.波形钢腹板PC箱梁新开桥设计与施工.桥梁与基础(日), 1994(9):13-20
[4]波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁的结构设计[J].华东公路,2003,(3)
[5] JTG D60-2004,公路桥涵设计通用规范[S]
篇8
中图分类号: U412.36+6 文献标识码: A 文章编号:
1、桥梁基本概况
某上跨桥是某高速公路上的一座无腹式上跨拱桥,跨径布置为:1×43.00m,全长约51m。水泥混凝土桥面铺装层,全宽5.5m,净宽4.5m,仿毛肋式伸缩缝;上部结构为钢筋混凝土板拱刚架结构,板式橡胶支座;下部结构为重力式桥台、扩大基础;设计荷载:汽车-10级,履-50。该桥于2006年建成。桥梁正、侧立面如下图:
图1桥梁正面及横断面图
2、桥梁检测
经对桥梁检测后发现该桥跨中位置处护栏顶部受挤压破碎、开裂,拱板跨中位置处有明显下挠现象。
针对桥梁出现的病害,由业主单位组织,我单位对该上跨桥进行桥梁特殊性检测:
2.1桥梁外观检测
经检测该桥主要病害有:
①实腹段底板有较多间断不连续的横向裂缝,最大缝宽约0.20mm,其中14条横向裂缝贯通;
②实腹段侧面有较多竖向裂缝,其中部分竖向裂缝与底板横向裂缝相连接;
③主拱腿拱背新发现较多横向裂缝,最大缝宽约0.22mm,其中部分横向裂缝与修补裂缝相连接;
④跨中位置附近护栏顶部有明显下沉、受挤压破损、开裂。
外观检测结果见下图:
图2主拱腿拱背横向(修补)裂缝及侧面竖向修补裂缝示意图(红色为修补裂缝、黑色为新发现裂缝)
图3实腹段底面横向裂缝及侧面竖向裂缝示意图
2.2桥梁无损检测
2.2.1混凝土强度检测
针对结构主要受力构件、对质量状况存在怀疑的部位以及结构的主要受力部位为测区段布设标准测区。全桥上部构件共计2个构件。测区分布构件分别为0#、1#主拱腿。
表1桥梁结构构件材质强度检测结果
根据评判标准,0#、1#主拱腿箱梁砼强度评定标度值为1,说明混凝土构件强度等级满足设计要求。
2.2.2混凝土保护层厚度检测与评定
混凝土结构的钢筋分布状况采用电磁检测方法进行无损检测。现场实测的结构各部位混凝土测区保护层厚度、保护层厚度平均值Dn和特征值Dne等相关指标列于下表中。
(1)混凝土保护层厚度检测
主要对箱梁腹板和底板产生裂缝采用钢筋位置测定仪对保护层厚度进行探测,检测结果如下:
表2构件保护层厚度检测结果表
(2)混凝土保护层厚度对钢筋耐久性影响的评定
表3混凝土保护层厚度测量值及评判结果
从检测结果看,各主要承重构件混凝土保护层除个别部位外评定标度值均为1或2,说明各主要承重构件保护层厚度基本满足要求;从保护层厚度平均值结合表观质量状况可以看出,各构件保护层基本满足保护层厚度设计要求。按《混凝土保护层厚度对结构钢筋耐久性的影响评判标准》,在确保保护层完好的状态下,其保护层对钢筋耐久性的影响处于不显著状态,即保护层可以较好的保护钢筋。
2.2.3混凝土碳化深度测试
在时间一定的条件下,混凝土的碳化深度与其强度有近似的直线关系,强度越低,相同条件下碳化速度越快。混凝土的碳化深度越大,保护钢筋不产生锈蚀的能力就越低。实测结构混凝土碳化深度值见下表所列。
表4结构混凝土碳化深度测量值
表5混凝土碳化深度检测结果
从表中数据可以看出所检测上部结构混凝土的碳化深度大都分布于2mm~4mm区间内,碳化深度值小于保护层厚度,按《公路桥梁承载能力检测评定规程》,混凝土碳化深度标度值为1,即混凝土碳化深度对保护层保护钢筋的效能无影响或轻微影响。
2.3桥梁线型检测
2.3.1桥面线形测量
桥面线形测量主要目的是间接判断桥梁主要受力构件是否发生了异常变位。本次桥梁线形测量采用设置某点高程为10.000m作为桥面护栏高程的控制点,采用附和水准路线对其桥面护栏高程进行测量并绘制桥面护栏线形,从而判断桥梁桥面高程变化情况,为桥梁的运营养护提供科学依据。
本次桥梁线形测量采用精密水准仪,测点布置在桥面护栏顶部,全桥共设置50个水准观测点,具体检测结果见下图:
图4小桩号侧护栏顶面高程散点图
图5大桩号侧护栏顶面高程散点图
从上图及测量数据可以看出,桥梁跨中位置存在明显下挠现象。该桥桥面设计为单项纵坡0.143%,根 据设计计算跨中与起始点高差应为3.25cm,实测护栏顶高程起始点与跨中高差左侧为10.2cm,右侧为10.0cm。
2.3.2拱板拱轴线量测
本次采用BJSD-3型激光断面仪对拱板底板进行了拱轴线扫描。具体线形见下图。
图6拱片线形及设计线形对比图(单位:cm)红色线形为设计线形
从以上对比图及数据表中可以看出,拱板底部线形与设计线形基本一致。对所观测的拱板底部线形分析发现:主梁部分为二次抛物线,线形相差较均匀,拱顶位置下沉约9cm左右;主拱腿为直线,线形相差较大,两拱脚基本在一水平线上,0#主拱腿位置线形有下沉趋势。
3、桥梁技术状况评定
评定依据《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)、《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)进行,采用分层综合评定与5类桥梁单项控制指标相结合的方法,先对桥梁构件进行评定,然后对桥梁各部件进行评定,再对桥面系、上部构件和下部构件分别进行评定,最后进行桥梁总体技术状况评定。根据规范,桥梁技术状况评定等级分为一类、二类、三类、四类、五类。具体评定结果见下表:
表6桥梁技术状况评定结果表
该桥最终评定为四类桥。
4、分析原因
4.1经调查该上跨桥线路为村道,连接省道,近期有超重车辆通行。
4.2施工时质量控制不当造成,特别是桥台基础处理不到位。
5、桥梁维修加固建议
从该桥总体外观及特殊检测情况来看,主拱跨中附近有明显下挠现象,墩台有位移现象,最终评定为四类桥。存在的主要病害如下:
通过对该桥进行质量检测以及对检测结果的综合分析评定,主要承重构件材质性能基本能够满足要求,但局部构件病害较严重,主要是跨中下挠引起的跨中及拱脚附近较多横向裂缝,最大裂缝缝宽为0.22mm,对结构耐久性和承载力有一定的影响。
鉴于该桥的病害情况,可建议对该桥进行耐久性整治和承载力整治。承载力整治是保证结构安全工作的基础,设计时应考虑桥梁带载加固受力的特点,注意新加补强材料与原结构的整体工作或者结构体系改变后的整体受力性能状况。耐久性整治是指对结构损伤部位进行修复和补强,以阻止结构损伤部分的性能继续恶化,消除损伤隐患,提高结构的可靠性,提高结构的使用功能,延长结构使用寿命。对于本桥如主拱腿、实腹段等构件裂缝封缝处理,破损、露筋处防锈及修补等。主要建议如下:
1、从保证结构的安全性考虑,建议对实腹段及主拱腿病害进行最不利分析和加固验算设计,及时采取必要、有效的加固措施,确保拱顶位置下沉影响高速公路行车安全,可采用跨中附近设置竖向临时支撑、增大拱板截面以及粘贴纤维复合材料等方法加固处理。
2、从保证结构的耐久性考虑,建议对该桥拱板主拱腿的横、竖向裂缝和拱板实腹段横、竖向裂缝进行闭缝处理,缝宽超限的压浆封闭处理;或对拱板的拱脚及拱顶位置结构较薄弱的部位采用粘贴钢板或碳纤维进行加固处理。
3、对上跨桥梁立即进行限载措施,确保桥梁的结构安全;设置裂缝观测点、桥面永久观测点和桥台位移观测点,定期进行观测;必要时可采取封闭交通。
6、结束语
篇9
【关键词】立交桥梁 结构 设计
1 工程概况
本项目位于广州萝岗区与黄埔区交界处,广深公路为一级公路,呈东西走向,开创大道为城市主干路,呈南北走向。开创大道是进出开发区的主要道路,规划红线宽度为60m,道路等级为城市主干路,双向6车道,设计车速60km/h。广深公路是广州市中心城区与新塘、东莞、深圳连接的重要交通要道,道路等级为一级公路,规划红线宽度为60m,双向6车道,设计车速60km/h。立交共分为三层,地面层为广深公路双向六车道主线直行交通。地上一层为开创大道主线双向六车道高架桥及南转西、西转北左转交通。地上二层为北转东左转交通,匝道采用半定向匝道型式。根据总体设计,立交跨越广深公路及规划地铁13号线,桥梁布置时应采用大跨度结构跨越,避免桥墩落在行车路面且应与规划地铁边线保持一定的安全距离。
2 桥梁结构设计
2.1 立交桥梁工程
2.1.1 总体设计
2.1.1.2 桥梁横断面布置
各线标准段桥宽如下:主线Za、Zb:0.6m(花槽)+0.5m(桥梁护栏)+11.5m(车行道)+0.5m(桥梁护栏)=13.1m(3车道);B匝道:0.6m(花槽)+0.5m(桥梁护栏)+6.5m(车行道)+0.5m(桥梁护栏)+0.6m(花槽)=8.7m(单车道);C匝道:0.6m(花槽)+0.5m(桥梁护栏)+8m(车行道)+0.5m(桥梁护栏)+0.6m(花槽)=10.2m(2车道)
2.1.1.2 桥跨布置和结构型式
立交范围内除开创大道跨越广深公路采用35+52+35m现浇预应力混凝土连续箱梁外,其余均采用约23m跨的现浇普通钢筋混凝土连续箱梁,4~5跨一联。
2.1.2 上部结构设计
2.1.2.1 现浇普通钢筋混凝土连续箱梁
本工程跨现浇普通钢筋砼连续梁的径组合除C4~C8轴为23.661+19.158+20.242+23.661m外,其余均为23m一跨,4~5跨一联。现浇普通钢筋混凝土连续梁梁高均为1.5m。标准桥面宽度有13.1m、12.1m、10.2m及8.7m 五种,分别采用分别采用单箱双室型断面(适用于13.1m、12.1m及10.2m桥宽)、单箱单室型断面。主线右幅桥宽13.1~17.552,从单箱双室变化到单箱三室。
本立交工程中,当桥宽≥13.1m时翼板宽度采用2.5m,当桥宽
顶板等厚20cm,底板的厚度随着负弯矩的增大而逐渐从跨中向支点逐渐加大,厚度为20~40cm。箱梁腹板采用斜腹板,腹板的厚度随着剪力的增大而从跨中向支点逐渐加大,箱梁边腹板厚度为45~60cm,中腹板厚度为35~45cm。中横梁宽度为2m,端横梁宽度为1.2m。在与相邻结构相接段,采取在一跨桥孔范围内逐渐改变翼板宽度及底板宽度的方法使截面外形得到圆顺过渡。
匝道曲线半径较小,在每跨跨中设置1道横隔,横隔厚度为20cm。
2.1.2.2 现浇预应力混凝土连续箱梁
开创大道主线高架跨越广深公路段采用(35+52+35)m现浇预应力混凝土变高度箱梁,梁高为1.5m~2.8m,梁底采用直线结合二次抛物线型变化。桥宽13.1m,采用单箱双室型断面,箱梁两侧翼板长度为2.5m。
箱梁顶板厚22cm,为了满足支座布置及承受支点反力的需要,底板的厚度随着负弯矩的增大而逐渐从跨中向支点逐渐加大,底板厚度变化为22~50cm。箱梁腹板采用斜腹板,腹板的厚度随着剪力的增大而从跨中向支点逐渐加大,箱梁边腹板厚度为45~60cm,中腹板厚度为45~60cm。在支点处设置横梁,中横梁宽度为2.5m,端横梁宽度为1.5m。
2.1.3 下部结构
2.1.3.1 墩柱
桥墩采用相交双圆形独柱墩。根据桥墩的布置及桥宽的不同,柱身标准截面有1.5x1m、2x1.2m两种,其断面分别由两个直径1m、1.2m的圆相交而成。除C6轴固结墩采用等截面外,其余均为柱顶带扩大头的变截面墩,双圆截面在距墩顶3.9m处开始横向分离,沿圆曲线变化,并根据顺桥向墩顶支座的数量及大小在该方向加大圆柱半径使墩顶面形成类似椭圆形断面,墩顶设置40cm厚的墩帽,墩帽边缘做倒圆处理。
2.1.3.2 支座
本工程立交桥梁支座均采用普通盆式橡胶支座。连续梁桥每联只设一个固定中墩(设置固定支座的墩)。伸缩缝墩上全部支座设置成双向活动支座。活动墩上的支座,当两支座距离较远时,一个设置成纵向活动的单向支座,相邻的支座设置为双向活动支座。弯桥上的支座,应沿弧线的切线方向或径向方向设置支座的活动方向。由于本立交线形曲直交替变化,单向或双向活动支座安装时,需特别注意支座滑动方向与设计图纸一致。
2.1.3.3 桥台
桥台为直壁式现浇钢筋砼桥台,台身高度为0.877~2.166米。双排桩基础,采用钻(冲)孔灌注桩,桩径为1.2m,桩中心最大距离为5m。桥台后设置搭板,采用半埋整体式。桥台后纵向设置两块搭板,每块长6m,厚0.3m,搭板的宽度与桥面行车道的宽度相同,在两块搭板之间的接缝下设置一道横向枕梁。在搭板与台背之间布设竖直锚栓。采用水泥稳定石屑层铺筑搭板段路基,厚度为30cm,以下采用夯实石屑。
2.1.3.4 承台
主线、匝道承台为单桩、双桩承台。根据桩径不同,承台的厚度随之不同,桥台及单桩承台的厚度为1.5m;桩径为100cm的双桩承台厚度为1.5m,桩径为150cm的双桩承台厚度为1.9m,桩径为200cm的双桩承台厚度为2.7m。承台顶面埋深为0.5m,所有承台底均设置厚度为10cm厚C15素混凝土找平层。
2.1.3.5 桩基
桩基采用钻孔灌注桩或冲孔灌注桩,直径有100、150及200cm三种,单桩承载力分别为4000kN、8000kN、20000kN。根据地质资料,场区基岩较深,按端承摩擦桩进行设计,平均桩长约35m。桩基平面位置已根据摸查的管线图,并综合本工程管线平衡和排水设计进行布置,以尽量避开管线,对不满足使用功能的管线,经与管线所属单位协商后予以改造迁移。
2.1.3.6 引道
本工程引道均采用现浇钢筋砼薄壁式挡墙,挡墙高度最高3.56米,挡墙截面随墙高变化,挡墙基础承载力为100~130kPa。挡墙每隔15米设置一条2cm宽的沉降缝,缝内采用泡沫填塞。沿挡墙纵横向每隔2米设置直径为5厘米的塑料泄水孔,挡墙后沿墙高设反滤层。引道回填材料采用疏水性比较好的石屑。压实要求采用压路机击实,采用重型击实标准:引道路面结构层下0~80cm范围内路基压实度不小于95%,80cm以下路基压实度不小于94%。
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关键词:城市道路 桥梁施工 问题 对策
中图分类号:U448 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)09(a)-0095-02
1 城市桥梁施工中存在的主要问题分析
道路桥梁主要由路基、路面、桥梁、隧道工程和交通工程等多个设施组成,任何一个结构的质量问题都会对整个桥梁质量造成威胁。
(1)桥梁裂缝。桥梁裂缝是道路桥梁存在的最常见质量问题之一。桥梁裂缝形成的原因较为复杂,影响因素较多,其中主要有。
①施工因素。混凝土结构在浇筑、制作、起模等过程中都可能由于施工操作不当,形成各种裂缝。施工工艺引起的桥梁裂缝原因很多,在施工实践中常见的有:第一,混凝土捣鼓时未严格按照施工方案操作,时间短、力度小、使得振捣不够密实、均匀,混凝土结构中存在大量的蜂窝、空洞或者麻面,从而引发钢筋锈蚀出现裂缝;第二,混凝土或者受力筋保护层过厚,使得混凝土构件有效高度减少,容易形成于受力钢筋垂直方向的混凝土裂缝;第三,混凝土在浇筑时时间较快,使得混凝土在固化前沉实不够,固化后沉实落差过大,容易出现塑性收缩裂缝;第四,进行混凝土分层或分段浇筑时接头处理不严谨(例如新旧混凝土浇筑间隔较长、粘结力小等),导致在新旧混凝土之间出现裂缝;第五,混凝土模板刚度不足以及拆模时间过早,都可能导致裂缝的出现,刚度不足会导致混凝土浇筑时产生的侧向压力挤压模板变形,而拆模过早则会导致混凝土强度不足产生构件自身荷载下的裂缝。第六,混凝土现浇步骤紊乱导致的裂缝,例如钢筋混凝土连续梁满堂支架和墙式护栏同时进行混凝土浇筑施工,在拆架之后护栏容易出现就裂缝,应该在主梁浇筑拆架之后在进行护栏的混凝土浇筑施工,则不易出现裂缝。
②材料因素。混凝土是桥梁的主体材料,如果配置混凝土所采用的材料质量以及混凝土配比不合理都可能会形成桥梁裂缝。第一,水泥安定性不合格以及游离的氧化钙超标,会直接导致混凝土抗拉强度下降,而水泥出厂时如果强度不足或者在施工保管时受潮后使用,都会导致混凝土开裂,另外,当水泥中含碱量(一般在5‰以下)过高,在混凝土搅拌时使用含有碱活性的骨料,也会引发反应形成裂缝。第二,混凝土中的砂石粒径太小,将导致混凝土搅拌时水量加大,从而会直接降低混凝土的强度。另外,如果砂石中云母含量过高,会严重削弱水泥与骨料的结合力,间接降低混凝土的强度、抗冻和抗渗性能,导致施工后裂缝的产生。如果砂石中有机物质过多,会延缓混凝土的固化过程,使得混凝土早期强度降低。第三,混凝土搅拌时使用的拌和水以及外加剂中杂质含量过高将会严重锈蚀混凝土内钢筋,长期在外在承载力作用下将会形成裂缝。
③荷载因素。荷载裂缝指的是混凝土桥梁在荷载以及次应力作用下产生的裂缝,主要包括直接应力裂缝和次应力裂缝。直接应力裂缝产生的原因一是桥梁设计时结构计算模型不合理,实际受力和设计受力不相符以及设计断面满足不了施工要求等;二是施工过程未严格按照施工方案和图纸进行,忽视结构疲劳强度验算;三是桥梁在实际使用过程中遭受超过设计荷载的车辆通行以及受到外力、恶劣自然环境破坏。次应力是桥梁裂缝产生的一个重要原因,次应力裂缝都是因为荷载导致的,主要是因为在进行混凝土设计时对次应力的产生不合理估算、验算。
④温度因素。混凝土和平常物体一样受到热胀冷缩规律的影响,会发生一定程度的变形,如果变形受到制约,则会产生应力,当应力力度大于混凝土的强度时则会产生温度裂缝。温度因素导致的桥梁裂缝会随着温度变化而收缩。温度对桥梁裂缝的影响主要体现在:第一,四季变化。在我国,四季温度变化较为明显,但温度变化相对缓慢,设计时可以采取一定措施加以解决。第二,短期温度骤降。在我国的西北地区,公路桥梁常常面临恶劣气候的威胁,气温在一天之中发生急剧变化,混凝土内部和外部存在温度梯度,容易导致裂缝的产生。第三,混凝土施工时大体积的混凝土浇筑之后内外温差太大,混凝土结构表面也会出现裂缝。第四,在进行预埋件与钢结构焊接时,附近混凝土区域会出现极高温度,极大降低混凝土的强度和粘结力,从而出现开裂的现象。第五,当大气气温低于零度时,混凝土结构会出现冰冻并产生膨胀应力,膨胀应力在形成初期会严重降低混凝土的强度(甚至达到50%),混凝土强度的快速降低会形成严重的裂缝。
⑤地质因素。桥梁基础的不均匀沉降会使得混凝土结构产生附加应力,如果附加应力超出了混凝土设计的抗拉能力,极易出现桥梁底部的裂缝。桥梁基础地质勘查精度不够以及设计时对地质差异、载荷差异以及结构类型差异没有预防措施是导致裂缝出现的主要原因。
(2)桥头跳车。桥头跳车是桥梁普遍存在的质量问题之一,其产生的根本原因在于桥梁构造物与桥梁两头接线路堤之间存在的沉降差。而这两者之间的沉降差产生的原因较为复杂,主要原因在于桥端路堤地基处理不到位。由于桥端路堤大部分处于天然地基上或者经过简单处理的混凝土路基,并且路堤平面较少,往往无法使用大型压路机工作,压实度很难达到标准值,在桥梁以及行车载荷的压力下,不可避免的出现沉降和较大的变形,而桥梁构件一般采用桩基础或者平台基础,沉降非常缓慢,两者之间的沉降差就会导致跳车现象。同时,路面渗水进入路基引起路基土软化、下沉也是桥头跳车的原因之一。造成桥头跳车的另外一个原因是桥梁台后填料处理不当,例如使用含水量较大的泥土回填、回填时没有安照施工要求控制压实度,回填土发生了沉降并在台背与路基之间形成沉降台阶。
(3)桥面不平整。桥面不平整会严重影响行车安全,同时桥面平整度也反映了桥梁的整体质量。造成桥面不平整的因素主要有:
①桥面局部存在蜂窝、麻面以及气泡。这些问题的存在会极大降低混凝土结构的严密性和强度,严重影响到桥梁的承载力和使用寿命。蜂窝、麻面以及气泡出现的原因一是在混凝土施工时没有按照标准进行配比,随机性较强;二是在进行混凝土浇筑时没有进行规范、均衡的捣鼓、振动操作,部分捣振不到位的地方密实度不够;三是混凝土结构模具加工精度不够以及模板周转过多,出现了变形或者漏洞,从而出现使得构件表面出现蜂窝现象。
②桥梁雨水井、检查井与桥面接缝处的塌陷。市政桥梁中大多数的雨水井、排水管、检查井等很多设置在行车道或者人行道上,由于这些设施大多在桥梁施工后期甚至在桥梁完工后才施工,施工过程没有严格监管,施工人员也往往不够专业,设施周边的处理经常不到位,从而出现塌陷的现象。
③桥梁面层摊铺的材料质量以及工艺存在问题。例如不合理的油石比和沥青混合料会使得铺筑的桥面松散,混凝土砂石的抗压力度不够就会降低桥面的稳定度,蜂窝等路面病害就在所难免。
④混凝土防撞护栏不美观。城市桥梁不但要注重质量,而且也要注意美观。防撞混凝土护栏是影响桥梁外观的关键构件,也是桥梁整体线型的具体体现,但在施工实践中,经常出现护栏高度不整齐、弧线体现不明显、边角混凝土磕碰严重等质量问题,严重了桥梁的美感。主要是护栏模板施工工艺不够先进、模板精度和焊接不合理等造成的。
2 加强施工管理,有效控制桥梁施工质量问题
通过采用一定的质量控制措施,可以最大限度的减少和控制这些质量问题的存在,保证城市行车安全和桥梁寿命。
(1)施工前期的勘查、设计和培训工作。桥梁工程施工需要进行严密的组织和勘查,对施工区域的地质、水文详细情况摸底调查,设计人员对于桥梁施工中可能出现的各种情况要做好预案,施工单位对于设计方案要进行实地印证,明确施工计划和方案的技术要求、施工方法以及施工必须达到的质量标准。在可能的情况下进行试验施工,对参与施工的管理人员、技术人员以及现场操作人员进行严格培训,培养岗位责任意识,同时做好施工机械的调配工作以及针对性的灾害预防措施。
(2)施工过程中的质量控制。桥梁施工的质量直接决定了桥梁的整体质量。桥梁裂缝、桥头跳车等等质量问题都可以通过加强施工质量控制得到有效的控制。例如通过控制入模时混凝土的温度,就可以较大程度减少分层浇筑出现的温度裂缝;通过规范捣、振混凝土,就可以保证混凝土的密实度,从而减少裂缝、蜂窝等质量问题。施工时要严格按照施工方案进行,不抢进度、不偷工减料,可以较大程度的减少桥梁灾害的发生。
(3)积极改善施工工艺和技术。随着科学技术的不断发展,桥梁施工工艺和技术也得到了飞速发展。例如通过桥面混凝土可调高胀管螺栓角钢侧模施工工艺就可以精确地控制桥面铺装层顶面标高,从而保证了施工时桥面的平整度。
3 结语
城市桥梁是城市交通基础设施的重要组成部分,城市桥梁施工的质量既体现了桥梁施工管理的水平,同时也是城市管理水平的一个具体体现。通过分析桥梁施工中存在的问题,可以采取针对性的施工方法和技术,有效控制施工质量。
参考文献
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