论文部分内容阅读
摘要:桥梁建设具有施工难度大、施工环境差、施工人员素质不高等特点,这些都加重了桥梁施工质量控制的难度,限制了安全管理水平的提高。借鉴自身的工作经验总结影响桥梁施工管理的因素.并提出提高桥粱工程施工质量及对策。
关键词:路桥施工;高速公路;高速公路路桥过渡段;钢纤维混凝土施工;质量控制
前言
近年来,随着我国交通基础设施建设的大力快速发展,桥梁施工各方面技术得到了很大的提升。桥梁建设是公路建设的重要组成部分.存存施工难度大、施工环境差、施工人员素质不高等问题.这些都加重了桥梁施工质量和安全控制的难度。工程质量是关系国家建设、社会进步和国民经济持续发展的大事.桥梁的工程质量关系到交通运输能否顺利进行和国民经济能否健康发展。严抓桥梁工程质量管理,有利于国家经济建设的发展和人民生命财产的安全. 所以对于桥梁施工管理,加强材料设备的监管、采用现代先进的科技成果,提高人员素质和施工技术、完善规章制度、加强验收工作等都势在必行。
1施工控制的目的与意义
桥梁施工监控是随着桥梁向大跨度方向发展而逐步发展起来的。以前,对于各种中小跨径的桥梁,均采用有支架的施工方法,整个施工过程中主梁结构基本处于无应力状态。随着我国交通事业和经济建设的快速发展,急需修建跨越能力更强的大跨度桥梁结构, 以跨越大江、大河、甚至海湾。对于这些大跨度桥梁,若仍采用有支架的施工方法,施工将变得非常困难,有时甚至是不可能的。因此,出现了缆索吊机施工法、悬臂拼装施工法和挂蓝悬臂浇筑施工法及其他多种自架设体系施工法。自架设体系施工方法的采用,在施工过程中必然给桥梁结构带来较为复杂的内力和位移变化,给桥梁的建设带来了新的任务一桥梁施工过程中的施工控制。
2高速公路路桥过渡段设置的建议
1)台后地基的处理。控制台后路基的沉降变形中,控制地基的沉降是其中的重要组成部分,在软土及松软土路基地段,地基处理应采用水泥搅拌桩、粉喷桩等半刚性复合地基。经过多条高速公路软土路基试验研究表明,半刚性桩在处理深度较深、基本打透软弱层且桩身强度达到设计要求的情况下,复合地基的总沉降量、沉降速率、工后沉降都很小。挤密砂桩、挤密碎石桩在软土中的挤密约束作用小,桩体质量不易达到要求,其加固效果得不到充分发挥。袋装砂井或塑料排水板处理软土地基,处理时间较长,需进行堆载预压,处理中地基的沉降值也较大,但处理费用相对较低。
2)台后基坑的回填。基坑应采用素混凝土或片石混凝土回填,面积较大时采用碎石分层夯填,达到规定的压实要求。
3)过渡段填料的选择。过渡段应使用强度高、变形小的优质填料。资料上反应日本、法国、德国通常采用级配碎石或级配砂砾石中加入6A左右的水泥进行过渡段填筑。我国高速公路在过渡段大多采用级配碎石填筑,桥台背后大型机械压实困难的情况下,在级配碎石中加入水泥、使用小型机械进行夯实,實践证明效果良好。
4)桥台与路基间设置钢筋混凝土搭板。高速公路的大量事实证明,台后过渡段设置钢筋混凝土搭板可显著改善路基与桥台在抗垂直变形能力方面的巨大差异,有效实现路基与桥台的刚度渐变。对软土、松软土地基地段更应加强钢筋混凝土搭板的设置与研究。
3 加强路桥过渡段的施工组织设计
1)加强路堤填料的选择。实施台背路堤填筑之前,要有目的地选择施工路段的填料,对要采用的各种土壤做对比试验,其试验项目包括:
①土壤的液塑限联合测定,实验筛分和击实试验;②不同土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实变数和松铺厚度的关系,从试验结果比较各种土壤的技术指标,选出最适宜的土壤作为填料;③从经济角度考虑,以就地取材为主,就地取材不仅经济而且取材方便不误工,材料的选择原则上应选用干容重较大的砂类土或渗水性好的材料。
2)加强压实要求。台背路堤填土应与锥坡填土同时进行,并按设计宽度一次填土,分层填筑过程,每层的压实厚度不超过15cm,其施工
顺序为汽车卸土、推土机平整、洒水或凉晒、人工平整、压路机碾压、压实度检测,压路机碾压过程中,既要保证压实度,同时又要注意不损伤台身,具体要求为:①检查填土松铺厚度、平整度和含水量,符合要求后进行碾压;②根据压实试验提供的松铺厚度和控制压实遍数进行压实;⑧采用振动压路机碾压时,除对台背路堤填土与路基土方连接处必须加以振动,增强碾压效果外,桥台附近采用不振动静压,并慢速碾压,以免损伤桥台。
4钢纤维混凝土施工技术
4.1钢纤维混凝土路面施工的特殊要求
(1)由于钢纤维混凝土的凝结时间短、硬化快,因此钢纤维混凝土必须尽量加快施工速度。在浇筑和摊铺过程中严禁因拌和物干涩而加水,但可喷雾防止表面水分蒸发。
(2)必须使用硬刻槽方式制作抗滑构造,不得使用粗麻袋、刷子和扫帚制作细观抗滑构。
(3)钢纤维混凝土路面板长一般为6-10m,最大面板尺寸不应大于8 × 12。钢纤维掺量较大,尺寸用大值;掺量小,取小值。面板长宽比应符合设计要求。
与设计规范的要求一致,钢纤维路面应先试切缝,在钢纤维不刮坏边缘时,才允许开始切缝。注意:此次新修订的水泥路面设计和施工两部规范所采用的钢纤维混凝土路面的面板尺寸比其应力计算结果和教科书中都要小(最大10 × 20m),面板尺寸划分较为保守。原因一是考虑我国实际路面上的超载和偏载严重,强度储备不足;二是钢纤维掺量体积率由1.2% 降低到0.6-1.0%,尽管板厚的折减系数略有加大,但在长期高应力强度比的疲劳荷载作用下,疲营强度和使用寿命仍嫌不足;三是尽管钢纤维路面允许在使用后期带裂缝工作,处在裂而不离,离而不开的状态,但这不是正当设计工作状态,而属于破坏状态,开裂后的钢纤维路顺平整度很差,行车既不舒适,也不安全,只具有路面残值,而不满足使用要求。
4.2钢纤维混凝土路面修补
1施工材料
1.1原材料
水泥:425#普通硅酸盐水泥;
细集料:用中粗砂,平均粒径0.35mm~0.48mm,含泥量<2%;
粗集料:碎石5mm~20mm,含泥量<1%,质地坚硬;
钢纤维:选用长度30mm、当量直径0.60mm由浙江某厂生产的低碳结
钢剪切扭曲型,型号DN-30,其强度380MPa以上。该产品性能稳定,使用效果良好。
1.2配合比
钢纤维混凝土配合比设计按照抗折强度和抗压强度双控标准要求及施工的工作度采用以抗折强度为主要指标进行设计。设计抗折强度6.5MPa、抗压强度35MPa。经试验室进行几种配比方案确定:水泥∶黄砂∶碎石∶钢纤维∶水并强度试验。
2施工工艺
2.1基层处理及路面浇筑
在钢纤维混凝土浇筑前,为提高水泥混凝土面层下基层和垫层的刚度,做好对旧混凝土板及板底基层的处理工作,即在破损板及板底脱空破裂的旧混凝土板块凿除后,对部分板底基层进行补强处理。凿除旧混凝土板时,凿除深度必须满足原路面设计要求,再将原基层松动部分全部清除。被清除后的基坑及深度一律用C15贫混凝土进行处理。待混凝土半干状态时即可浇筑路面。按要求先用C15普通混凝土浇筑至路面面层厚度12cm时,经底面层整平处理后再用钢纤维混凝土浇筑。
2.2钢纤维混凝土搅拌
钢纤维混凝土搅拌采用滚筒式搅拌机。为使钢纤维在混凝土中分散均匀,采用二次投料三次搅拌法,即先将石子和钢纤维干拌1min,加入砂子、水泥再干拌1min,最后注水湿拌1.5min左右,总搅拌时间控制在6min内,搅拌时间过长会形成湿纤维团。
2.3运输与浇筑
混凝土运输采用自卸运输车,运至施工地点进行浇筑时的卸料高度不得超过1.5m,以防混凝土离析。钢纤维混凝土采用人工摊铺,用人工将其大致摊铺整平,摊铺后用平板振动器振捣,振捣的持续时间以混凝土停止下沉,不再冒气泡并泛出水泥浆为准,且不宜过振。振捣时辅以人工找平,混凝土整平采用振动梁振捣拖平,再用钢滚筒依次滚压进一步整平,整平的表面不得裸露钢纤维。在做面时需分两次进行,即先找平抹平,待混凝土表面无泌水时,再做第二次抹平,抹平后沿模板方向拉毛,拉毛深度1mm~2mm。拉毛时避免带出钢纤维,如采用滚式压纹器进行处理则效果更佳。
2.4养护与切缝
钢纤维混凝土设有多种切缝。胀缝与路中心线垂直,缝壁必须垂直,缝隙宽度必须一致,缝中不得有连浆现象,缝隙内应及时浇灌填缝料,当混凝土达到强度25%~30%时,采用切缝机进行缩缝切割,切缝深度3cm。施工缝位置宜与胀缝或缩缝设计位置吻合,施工缝与路中心线垂直,不设置传力杆。对胀缝、缩缝均采用10#石油沥青,灌式填缝。
混凝土做面完毕后,及时采用湿法养护,终凝后及时覆盖草袋,并每天均匀浇水,保持潮湿状态,养护10d~15d。与此同时做好封闭交通,待强度测试达到规定要求后即可开放交通。
5施工质量管理
桥梁施工控制的对象就是桥梁施工本身,施工管理好坏直接影响桥梁施工质量、进度等。特别是施工进度一旦不按计划进行,必然给施工控制带来一定难度。以悬壁施工的混凝土连续梁、连续刚构桥为例,如果梁相对悬臂施工进度存在差别,就必然使悬臂在合拢前等待不同的时间,从而产生不同的徐变变形,由于徐变变形较难准确估计,所以容易造成最终合拢困难。桥梁施工质量控制是对施工全过程各工序进行检查、监督和管理,消除影响工程质量的各种不利因素,使所建造的工程符合设计图纸、技术规范和验收标准的要求。桥梁施工控制就是对桥梁施工过程中结构的受力、变形及穩定进行监控,使施工中的结构状态处于最优状态,保证施工过程安全和成桥状态(包括内力和线形状态)符合设计、规范要求。
7 结束语
桥梁施工控制与桥梁施工质量控制目标是一致的,都是保证桥梁建设质量的手段。强化桥梁工程施工管理、确保工程质量及施工安全是一项系统工程,需要坚持标本兼治的原则,也需要每位员工的责任心.只要每位员工都尽职尽责去工作,就会将工程引上良性循环的轨道,确保工程的高质量。公路桥梁是百年大计,而质量是企业的生命,因此在建筑工程中,质量关系着整个工程的成败.为了保证工程质量,每承建一个项目,都要对这个项目的质量进行控制。
关键词:路桥施工;高速公路;高速公路路桥过渡段;钢纤维混凝土施工;质量控制
前言
近年来,随着我国交通基础设施建设的大力快速发展,桥梁施工各方面技术得到了很大的提升。桥梁建设是公路建设的重要组成部分.存存施工难度大、施工环境差、施工人员素质不高等问题.这些都加重了桥梁施工质量和安全控制的难度。工程质量是关系国家建设、社会进步和国民经济持续发展的大事.桥梁的工程质量关系到交通运输能否顺利进行和国民经济能否健康发展。严抓桥梁工程质量管理,有利于国家经济建设的发展和人民生命财产的安全. 所以对于桥梁施工管理,加强材料设备的监管、采用现代先进的科技成果,提高人员素质和施工技术、完善规章制度、加强验收工作等都势在必行。
1施工控制的目的与意义
桥梁施工监控是随着桥梁向大跨度方向发展而逐步发展起来的。以前,对于各种中小跨径的桥梁,均采用有支架的施工方法,整个施工过程中主梁结构基本处于无应力状态。随着我国交通事业和经济建设的快速发展,急需修建跨越能力更强的大跨度桥梁结构, 以跨越大江、大河、甚至海湾。对于这些大跨度桥梁,若仍采用有支架的施工方法,施工将变得非常困难,有时甚至是不可能的。因此,出现了缆索吊机施工法、悬臂拼装施工法和挂蓝悬臂浇筑施工法及其他多种自架设体系施工法。自架设体系施工方法的采用,在施工过程中必然给桥梁结构带来较为复杂的内力和位移变化,给桥梁的建设带来了新的任务一桥梁施工过程中的施工控制。
2高速公路路桥过渡段设置的建议
1)台后地基的处理。控制台后路基的沉降变形中,控制地基的沉降是其中的重要组成部分,在软土及松软土路基地段,地基处理应采用水泥搅拌桩、粉喷桩等半刚性复合地基。经过多条高速公路软土路基试验研究表明,半刚性桩在处理深度较深、基本打透软弱层且桩身强度达到设计要求的情况下,复合地基的总沉降量、沉降速率、工后沉降都很小。挤密砂桩、挤密碎石桩在软土中的挤密约束作用小,桩体质量不易达到要求,其加固效果得不到充分发挥。袋装砂井或塑料排水板处理软土地基,处理时间较长,需进行堆载预压,处理中地基的沉降值也较大,但处理费用相对较低。
2)台后基坑的回填。基坑应采用素混凝土或片石混凝土回填,面积较大时采用碎石分层夯填,达到规定的压实要求。
3)过渡段填料的选择。过渡段应使用强度高、变形小的优质填料。资料上反应日本、法国、德国通常采用级配碎石或级配砂砾石中加入6A左右的水泥进行过渡段填筑。我国高速公路在过渡段大多采用级配碎石填筑,桥台背后大型机械压实困难的情况下,在级配碎石中加入水泥、使用小型机械进行夯实,實践证明效果良好。
4)桥台与路基间设置钢筋混凝土搭板。高速公路的大量事实证明,台后过渡段设置钢筋混凝土搭板可显著改善路基与桥台在抗垂直变形能力方面的巨大差异,有效实现路基与桥台的刚度渐变。对软土、松软土地基地段更应加强钢筋混凝土搭板的设置与研究。
3 加强路桥过渡段的施工组织设计
1)加强路堤填料的选择。实施台背路堤填筑之前,要有目的地选择施工路段的填料,对要采用的各种土壤做对比试验,其试验项目包括:
①土壤的液塑限联合测定,实验筛分和击实试验;②不同土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实变数和松铺厚度的关系,从试验结果比较各种土壤的技术指标,选出最适宜的土壤作为填料;③从经济角度考虑,以就地取材为主,就地取材不仅经济而且取材方便不误工,材料的选择原则上应选用干容重较大的砂类土或渗水性好的材料。
2)加强压实要求。台背路堤填土应与锥坡填土同时进行,并按设计宽度一次填土,分层填筑过程,每层的压实厚度不超过15cm,其施工
顺序为汽车卸土、推土机平整、洒水或凉晒、人工平整、压路机碾压、压实度检测,压路机碾压过程中,既要保证压实度,同时又要注意不损伤台身,具体要求为:①检查填土松铺厚度、平整度和含水量,符合要求后进行碾压;②根据压实试验提供的松铺厚度和控制压实遍数进行压实;⑧采用振动压路机碾压时,除对台背路堤填土与路基土方连接处必须加以振动,增强碾压效果外,桥台附近采用不振动静压,并慢速碾压,以免损伤桥台。
4钢纤维混凝土施工技术
4.1钢纤维混凝土路面施工的特殊要求
(1)由于钢纤维混凝土的凝结时间短、硬化快,因此钢纤维混凝土必须尽量加快施工速度。在浇筑和摊铺过程中严禁因拌和物干涩而加水,但可喷雾防止表面水分蒸发。
(2)必须使用硬刻槽方式制作抗滑构造,不得使用粗麻袋、刷子和扫帚制作细观抗滑构。
(3)钢纤维混凝土路面板长一般为6-10m,最大面板尺寸不应大于8 × 12。钢纤维掺量较大,尺寸用大值;掺量小,取小值。面板长宽比应符合设计要求。
与设计规范的要求一致,钢纤维路面应先试切缝,在钢纤维不刮坏边缘时,才允许开始切缝。注意:此次新修订的水泥路面设计和施工两部规范所采用的钢纤维混凝土路面的面板尺寸比其应力计算结果和教科书中都要小(最大10 × 20m),面板尺寸划分较为保守。原因一是考虑我国实际路面上的超载和偏载严重,强度储备不足;二是钢纤维掺量体积率由1.2% 降低到0.6-1.0%,尽管板厚的折减系数略有加大,但在长期高应力强度比的疲劳荷载作用下,疲营强度和使用寿命仍嫌不足;三是尽管钢纤维路面允许在使用后期带裂缝工作,处在裂而不离,离而不开的状态,但这不是正当设计工作状态,而属于破坏状态,开裂后的钢纤维路顺平整度很差,行车既不舒适,也不安全,只具有路面残值,而不满足使用要求。
4.2钢纤维混凝土路面修补
1施工材料
1.1原材料
水泥:425#普通硅酸盐水泥;
细集料:用中粗砂,平均粒径0.35mm~0.48mm,含泥量<2%;
粗集料:碎石5mm~20mm,含泥量<1%,质地坚硬;
钢纤维:选用长度30mm、当量直径0.60mm由浙江某厂生产的低碳结
钢剪切扭曲型,型号DN-30,其强度380MPa以上。该产品性能稳定,使用效果良好。
1.2配合比
钢纤维混凝土配合比设计按照抗折强度和抗压强度双控标准要求及施工的工作度采用以抗折强度为主要指标进行设计。设计抗折强度6.5MPa、抗压强度35MPa。经试验室进行几种配比方案确定:水泥∶黄砂∶碎石∶钢纤维∶水并强度试验。
2施工工艺
2.1基层处理及路面浇筑
在钢纤维混凝土浇筑前,为提高水泥混凝土面层下基层和垫层的刚度,做好对旧混凝土板及板底基层的处理工作,即在破损板及板底脱空破裂的旧混凝土板块凿除后,对部分板底基层进行补强处理。凿除旧混凝土板时,凿除深度必须满足原路面设计要求,再将原基层松动部分全部清除。被清除后的基坑及深度一律用C15贫混凝土进行处理。待混凝土半干状态时即可浇筑路面。按要求先用C15普通混凝土浇筑至路面面层厚度12cm时,经底面层整平处理后再用钢纤维混凝土浇筑。
2.2钢纤维混凝土搅拌
钢纤维混凝土搅拌采用滚筒式搅拌机。为使钢纤维在混凝土中分散均匀,采用二次投料三次搅拌法,即先将石子和钢纤维干拌1min,加入砂子、水泥再干拌1min,最后注水湿拌1.5min左右,总搅拌时间控制在6min内,搅拌时间过长会形成湿纤维团。
2.3运输与浇筑
混凝土运输采用自卸运输车,运至施工地点进行浇筑时的卸料高度不得超过1.5m,以防混凝土离析。钢纤维混凝土采用人工摊铺,用人工将其大致摊铺整平,摊铺后用平板振动器振捣,振捣的持续时间以混凝土停止下沉,不再冒气泡并泛出水泥浆为准,且不宜过振。振捣时辅以人工找平,混凝土整平采用振动梁振捣拖平,再用钢滚筒依次滚压进一步整平,整平的表面不得裸露钢纤维。在做面时需分两次进行,即先找平抹平,待混凝土表面无泌水时,再做第二次抹平,抹平后沿模板方向拉毛,拉毛深度1mm~2mm。拉毛时避免带出钢纤维,如采用滚式压纹器进行处理则效果更佳。
2.4养护与切缝
钢纤维混凝土设有多种切缝。胀缝与路中心线垂直,缝壁必须垂直,缝隙宽度必须一致,缝中不得有连浆现象,缝隙内应及时浇灌填缝料,当混凝土达到强度25%~30%时,采用切缝机进行缩缝切割,切缝深度3cm。施工缝位置宜与胀缝或缩缝设计位置吻合,施工缝与路中心线垂直,不设置传力杆。对胀缝、缩缝均采用10#石油沥青,灌式填缝。
混凝土做面完毕后,及时采用湿法养护,终凝后及时覆盖草袋,并每天均匀浇水,保持潮湿状态,养护10d~15d。与此同时做好封闭交通,待强度测试达到规定要求后即可开放交通。
5施工质量管理
桥梁施工控制的对象就是桥梁施工本身,施工管理好坏直接影响桥梁施工质量、进度等。特别是施工进度一旦不按计划进行,必然给施工控制带来一定难度。以悬壁施工的混凝土连续梁、连续刚构桥为例,如果梁相对悬臂施工进度存在差别,就必然使悬臂在合拢前等待不同的时间,从而产生不同的徐变变形,由于徐变变形较难准确估计,所以容易造成最终合拢困难。桥梁施工质量控制是对施工全过程各工序进行检查、监督和管理,消除影响工程质量的各种不利因素,使所建造的工程符合设计图纸、技术规范和验收标准的要求。桥梁施工控制就是对桥梁施工过程中结构的受力、变形及穩定进行监控,使施工中的结构状态处于最优状态,保证施工过程安全和成桥状态(包括内力和线形状态)符合设计、规范要求。
7 结束语
桥梁施工控制与桥梁施工质量控制目标是一致的,都是保证桥梁建设质量的手段。强化桥梁工程施工管理、确保工程质量及施工安全是一项系统工程,需要坚持标本兼治的原则,也需要每位员工的责任心.只要每位员工都尽职尽责去工作,就会将工程引上良性循环的轨道,确保工程的高质量。公路桥梁是百年大计,而质量是企业的生命,因此在建筑工程中,质量关系着整个工程的成败.为了保证工程质量,每承建一个项目,都要对这个项目的质量进行控制。