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【摘 要】在桥墩台工程施工过程中,要首先对桥墩台的工程地质进行全方位勘察和分析,以此来掌握桥墩台工程地质的特点,然后结合不同类型的桥墩台进行施工经验,充分掌握各种施工要领,确保桥墩台具有良好的工程质量。本文分析桥墩台施工中容易出现的问题,并对混泥土墩台和石砌墩台施工要领进行简单的阐述。
【关键词】桥墩台;施工;混凝土墩台;石砌墩台
桥墩台是桥墩和桥台的合称,它的作用是支承桥梁上部结构的建筑物。在桥墩台中桥台位于桥梁两端与路堤相接,其重要作用是挡土; 另一放方面桥墩位于两桥台之间,另外桥墩台和梁基统称为桥梁下部结构。随着桥梁施工技术的进步,有些桥梁的桥墩台成为桥梁上部结构的组成部分。比如现在一些工程中斜腿刚构桥的上部结构就是和桥梁墩台的上部是连为一体的;开启桥的衡重部分也常常设置在桥墩台体之内;悬索桥锚索的锚固部分和桥台的结合等等。在桥墩台中要特别注意结构荷载,一方面是桥墩,即上部结构的荷载,其受到的阻力来自非常多的方面。比如水压力,风力、撞击力等等,另一方面是桥台的结构荷载它的阻力主要有台背填土压力、车辆载重的附加侧压力。
现在的工程中国,桥梁墩台主要分为重力式墩台和轻型墩台。重力式墩台的台身比较厚实,根据情况可不用钢筋,由于主要是用自身重量来平衡外力而保持稳定,所以它比较适合地基稳定大中型桥梁或者漂浮物较多的河流中,缺点是重量大,面积大,随之而来的就是阻力大。轻型墩台与重力式墩台重量上正好相反,但它刚度较小,受力后允许有一定的弹性变形,且一般都要配筋。
一、桥墩台工程地质问题分析
桥墩台的工程地质是保证施工质量的前提条件,在施工中工程地质问题主要包括桥墩台地基稳定性、桥台的偏心受压及桥墩台地基的冲刷问题等。现在主要对地基稳定性和地基的冲刷问题进行分析:
1.地基稳定性
影响桥墩台地基稳定性的主要因素是地基中岩土体的允许承载力,这也是桥梁设计中最重要的力学数据之一。在桥梁的结构形式选择上有着至关重要的作用,同时,它还直接影响工程造价。地基上问题主要有两个方面:一是桥墩台基底问题。虽然桥墩台基底面积不大,但在勘察和施工过程中,经常会遇到会遇到地基强度不一或者软硬不均的情况,严重影响到了桥基的稳定性,在古河湾或者冲积扇等处修建桥墩台时,遇到的问题主要是强度很低的饱水淤泥和其他软土层的困扰,另外就是遇到较大的断层破碎带,进而使桥墩台基础产生较大降或不均匀下降。二是地基承载力问题。当桥墩台的地基为土基时,工程允许承载力的计算方法与大型工业民用建筑物的地基计算方法是一样的。但是超静定结构的大跨度桥梁,因对对不均匀沉降有所敏感,在计算时允许承载力必须取保守值,一般情况下按铁路工程技术规范规定,根据岩石强度、节理间距和节理发育程度等来确定。另外,对断层、软弱夹层及易溶岩等地质,应通过室内试验及现场原位测试两个步骤,对风化残积层地质,要按碎石类土确定地基的允许承载力。
2.桥墩台地基的冲刷问题
桥墩和桥台的修建,结果是原来的河槽过水断面减小,局部河水流速增大,进而对桥基产生强烈冲刷,最终把河床中的松散沉积物全部冲走,桥墩台基础直接面对流水冲刷,威胁桥墩台的安全。所以,桥墩台地基的埋深,不仅要考虑持力层的埋深与性质,还要考虑一下几个方面:一是在无冲刷处,埋置在地面以下大于1m处;二是在有冲刷处,埋置在墩台附近最大冲刷线以下大于2-5m处;三是桥基建在抗冲刷较差的岩石上的,要应适当加深。
二、桥墩台工程施工要领
桥墩台施工主要分为两种形式,一是现场就地浇筑与砌筑,另外一种是拼装预制的混凝土砌块或由预应力混凝土构建。前者工序简单,机具较少,最初施工使用较多,但现场就地浇筑与砌筑也存在工期长、人力物力耗费大等局限性。随着施工机械的进步。现在流行的方式是预制装配构建建造桥梁墩台的施工方法有了巨大进步。
1.混凝土墩台施工要领
钢筋混凝土墩台就地浇筑的施工主要有板的制作和安装,混凝土的浇筑两个步骤。(1)模板的选择和安装。模板要根据墩台高度、墩台形式、机具设备和施工期限等条件选择合适的,以保证外形美观。(2)模板安装过程应谨慎,确保牢固防止浇筑混凝土时发生移位。同时,接缝要严密,防止漏浆,另外在模板表面涂上隔离剂防止脱模。
2.墩台混凝土的施工要点
一是浇筑前要检查预留钢筋的位置,按要求做好钢筋的接长,另外当混凝土下落高度超过2m时,要采取滑落装置。二是对大体积混凝土,可以采用以下方法:改善骨料级配比、掺和混合料、片石等,减少泥用量;采用水化热低的水泥用量一般控制在300Kg/m3;减小浇筑层厚度,厚度一般在1.5m 左右。
3.石砌墩台施工要领
材料选择要符合设计规定的类别和强度,另外石质应均匀、不宜风化且无裂痕。块石形状应方正,厚度的1-1.5 倍,长度为厚度的1.5-3倍。粗料石由岩层或大石料开辟并经过简单修凿,外形应方正,最好是六面体。墩台的砌筑方面,基础的砌筑从最外面开始,砌好外圈再砌筑腹部,石料在砌筑前应浇水湿润,表面清洁。砌筑时应分层,用小石子填塞缝隙,灌以砂浆。墩台身的砌筑先砌上下游圆石头或分水尖,墩台身可采用浆砌片石、块石和粗料石,片石应分层砌筑,每一个工作层的水平缝应大致找平,外圈定位行列和转角石最好选择形状较为方正及尺寸较大的片石。为保证美观和防水,墩台表面砌缝外露面应单独勾缝,一般采用凸缝和平缝,另外砌筑较规则的块材时采用凹缝,勾缝砂浆标号按设计要求。
三、结束语
总之,桥墩台工程是桥梁工程的重要组成部分,它影响着整个桥梁的设计和安全,所以我们应认真分析桥墩台工程地质问题,并通过科学的施工和管理方法,掌握桥墩台工程施工要领, 在保证工程质量和控制工程造价的前提下,为我国建设合格的桥梁,为群众出行做好安全保障,为我国的基础设施建设做贡献。
参考文献:
[1]李智毅,唐辉明 , 岩土工程勘察[M]。武汉: 中国地质大学出版社,2007
[2]陈强,解析岩土工程勘察重要性与方法[J].中国新技术新产品,2010
[3]王事成.高桥墩滑模施工及常见问题处理[J].西部探矿工程.2004
【关键词】桥墩台;施工;混凝土墩台;石砌墩台
桥墩台是桥墩和桥台的合称,它的作用是支承桥梁上部结构的建筑物。在桥墩台中桥台位于桥梁两端与路堤相接,其重要作用是挡土; 另一放方面桥墩位于两桥台之间,另外桥墩台和梁基统称为桥梁下部结构。随着桥梁施工技术的进步,有些桥梁的桥墩台成为桥梁上部结构的组成部分。比如现在一些工程中斜腿刚构桥的上部结构就是和桥梁墩台的上部是连为一体的;开启桥的衡重部分也常常设置在桥墩台体之内;悬索桥锚索的锚固部分和桥台的结合等等。在桥墩台中要特别注意结构荷载,一方面是桥墩,即上部结构的荷载,其受到的阻力来自非常多的方面。比如水压力,风力、撞击力等等,另一方面是桥台的结构荷载它的阻力主要有台背填土压力、车辆载重的附加侧压力。
现在的工程中国,桥梁墩台主要分为重力式墩台和轻型墩台。重力式墩台的台身比较厚实,根据情况可不用钢筋,由于主要是用自身重量来平衡外力而保持稳定,所以它比较适合地基稳定大中型桥梁或者漂浮物较多的河流中,缺点是重量大,面积大,随之而来的就是阻力大。轻型墩台与重力式墩台重量上正好相反,但它刚度较小,受力后允许有一定的弹性变形,且一般都要配筋。
一、桥墩台工程地质问题分析
桥墩台的工程地质是保证施工质量的前提条件,在施工中工程地质问题主要包括桥墩台地基稳定性、桥台的偏心受压及桥墩台地基的冲刷问题等。现在主要对地基稳定性和地基的冲刷问题进行分析:
1.地基稳定性
影响桥墩台地基稳定性的主要因素是地基中岩土体的允许承载力,这也是桥梁设计中最重要的力学数据之一。在桥梁的结构形式选择上有着至关重要的作用,同时,它还直接影响工程造价。地基上问题主要有两个方面:一是桥墩台基底问题。虽然桥墩台基底面积不大,但在勘察和施工过程中,经常会遇到会遇到地基强度不一或者软硬不均的情况,严重影响到了桥基的稳定性,在古河湾或者冲积扇等处修建桥墩台时,遇到的问题主要是强度很低的饱水淤泥和其他软土层的困扰,另外就是遇到较大的断层破碎带,进而使桥墩台基础产生较大降或不均匀下降。二是地基承载力问题。当桥墩台的地基为土基时,工程允许承载力的计算方法与大型工业民用建筑物的地基计算方法是一样的。但是超静定结构的大跨度桥梁,因对对不均匀沉降有所敏感,在计算时允许承载力必须取保守值,一般情况下按铁路工程技术规范规定,根据岩石强度、节理间距和节理发育程度等来确定。另外,对断层、软弱夹层及易溶岩等地质,应通过室内试验及现场原位测试两个步骤,对风化残积层地质,要按碎石类土确定地基的允许承载力。
2.桥墩台地基的冲刷问题
桥墩和桥台的修建,结果是原来的河槽过水断面减小,局部河水流速增大,进而对桥基产生强烈冲刷,最终把河床中的松散沉积物全部冲走,桥墩台基础直接面对流水冲刷,威胁桥墩台的安全。所以,桥墩台地基的埋深,不仅要考虑持力层的埋深与性质,还要考虑一下几个方面:一是在无冲刷处,埋置在地面以下大于1m处;二是在有冲刷处,埋置在墩台附近最大冲刷线以下大于2-5m处;三是桥基建在抗冲刷较差的岩石上的,要应适当加深。
二、桥墩台工程施工要领
桥墩台施工主要分为两种形式,一是现场就地浇筑与砌筑,另外一种是拼装预制的混凝土砌块或由预应力混凝土构建。前者工序简单,机具较少,最初施工使用较多,但现场就地浇筑与砌筑也存在工期长、人力物力耗费大等局限性。随着施工机械的进步。现在流行的方式是预制装配构建建造桥梁墩台的施工方法有了巨大进步。
1.混凝土墩台施工要领
钢筋混凝土墩台就地浇筑的施工主要有板的制作和安装,混凝土的浇筑两个步骤。(1)模板的选择和安装。模板要根据墩台高度、墩台形式、机具设备和施工期限等条件选择合适的,以保证外形美观。(2)模板安装过程应谨慎,确保牢固防止浇筑混凝土时发生移位。同时,接缝要严密,防止漏浆,另外在模板表面涂上隔离剂防止脱模。
2.墩台混凝土的施工要点
一是浇筑前要检查预留钢筋的位置,按要求做好钢筋的接长,另外当混凝土下落高度超过2m时,要采取滑落装置。二是对大体积混凝土,可以采用以下方法:改善骨料级配比、掺和混合料、片石等,减少泥用量;采用水化热低的水泥用量一般控制在300Kg/m3;减小浇筑层厚度,厚度一般在1.5m 左右。
3.石砌墩台施工要领
材料选择要符合设计规定的类别和强度,另外石质应均匀、不宜风化且无裂痕。块石形状应方正,厚度的1-1.5 倍,长度为厚度的1.5-3倍。粗料石由岩层或大石料开辟并经过简单修凿,外形应方正,最好是六面体。墩台的砌筑方面,基础的砌筑从最外面开始,砌好外圈再砌筑腹部,石料在砌筑前应浇水湿润,表面清洁。砌筑时应分层,用小石子填塞缝隙,灌以砂浆。墩台身的砌筑先砌上下游圆石头或分水尖,墩台身可采用浆砌片石、块石和粗料石,片石应分层砌筑,每一个工作层的水平缝应大致找平,外圈定位行列和转角石最好选择形状较为方正及尺寸较大的片石。为保证美观和防水,墩台表面砌缝外露面应单独勾缝,一般采用凸缝和平缝,另外砌筑较规则的块材时采用凹缝,勾缝砂浆标号按设计要求。
三、结束语
总之,桥墩台工程是桥梁工程的重要组成部分,它影响着整个桥梁的设计和安全,所以我们应认真分析桥墩台工程地质问题,并通过科学的施工和管理方法,掌握桥墩台工程施工要领, 在保证工程质量和控制工程造价的前提下,为我国建设合格的桥梁,为群众出行做好安全保障,为我国的基础设施建设做贡献。
参考文献:
[1]李智毅,唐辉明 , 岩土工程勘察[M]。武汉: 中国地质大学出版社,2007
[2]陈强,解析岩土工程勘察重要性与方法[J].中国新技术新产品,2010
[3]王事成.高桥墩滑模施工及常见问题处理[J].西部探矿工程.2004