论文部分内容阅读
摘要：笔者结合自身工作经验，简单阐述了混凝土结构在路桥施工中的应用进行分析，以供参考。
关键词：路桥施工技术；桥梁建设
Abstract: based on their own work experience, this paper briefly expounds the concrete structure in the application of road &bridge construction analysis for your reference.
Keywords: road &bridge construction technology; Bridge construction
中图分类号TU74：文献标识码：A 文章编号：
0 前言
随着科技的进步和桥梁建设事业的发展，各种技术先进的桥梁工程纷纷涌现。钢筋混凝土桥梁具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好、桥型设计较成熟等优点，是目前桥梁建设技术的重要发展方向。
1 预应力混凝土连续在桥梁施工结构技术的控制与应用
预应力混凝土连续梁桥以其施工简便、造价经济、受力合理、行车舒适及悬臂浇筑施工技术和设备的不断成熟，预应力混凝土连续梁的应用得到了空前的发展。目前，跨度在40m～l 50m范围内的桥梁中，预应力混凝土连续箱梁桥占据了主导地位。连续梁桥跨度越大，其施工的难度也越大，对犬跨度预应力混凝土连续粱桥进行施工控制，是确保施工质量和安全的重要环节，也是确保成桥状态符合设计要求的重要措施。桥梁施工监控的任务就是对桥梁施工过程实施监控，确保在施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内，确保成桥线形与成桥结构内力符合设计要求。桥梁的应力、变形、线形控制三者具右同等的重要性，必须全面控制才能使施工顺利进行，才能达到设计状态。
2 桥梁钢筋混凝土裂缝问题分析
在桥梁建造和使用过程中，混凝土裂缝经常出现。混凝土的裂缝是由于混凝土内部应力和外部荷载作用，以及温度变化等因素作用下形成的。一般正常大气条件下，荷载组合I作用下宽度小于0．2㎜的裂缝，荷载组合Ⅱ，Ⅲ 作用下宽度小于0．25㎜的裂缝以及处于严重暴露情况下，宽度小于O．1㎜的裂缝都属于正常的工作裂缝。超出以上范围的裂缝属于非正常裂缝，终究会影响结构物的耐久性。并且有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断扩展，不但会影响混凝土表面的美观减小钢筋的混凝土保护层厚度，而且易引发混凝土面层剥落，加速钢筋的锈蚀，降低混凝土的抗冻性及耐久性，严重时甚至发生垮塌事故，所以必须加以控制。混凝土裂缝的成因复杂而繁多，有时甚至多种因素相互影响。但就一些具体裂缝而言，总有主导原因。为了便于分析、鉴别工程中发生的裂缝。根据裂缝产生的原因，常见裂缝可分为荷载引起的裂缝、地基基础变形引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、收缩引起的裂缝、温度变化引起的裂缝、施工引起的裂缝等七大类。
2.1 钢筋锈蚀引起的裂缝问题
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2倍～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝。
2.2 冻胀引起的裂缝
当大气温度低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9％ ，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冰水(结冰温度在-78℃ 以下)在微观结构中迁移和重分布，使混凝卜中膨胀力加大，混凝土强度降低，导致裂缝出现。
3 大跨度斜拉桥施工风险分析
大跨度斜拉桥以其优美的造型和独特的结构性能，近年来得到了迅速的发展。随着结构的创新和跨径的增大，各种不确定性显著增加，大跨度斜拉桥工程建设正面临着前所未有的高风险，必须予以足够的重视，否则极易发生工程事故，危及结构、财产和生命安全。下个面围绕以下几个方面展开研究：(1)桥梁施工风险分析理论框架研究。阐述了风险的基本概念与风险分析的基本原理，给出了风险的一般性定义，提出了风险分析方法的选用原则；在明确给出桥梁施工期结构风险定义的基础上，构建了桥梁施工风险分析总体理论框架。(2)桥梁施工风险识别研究。阐述了桥梁施工风险识别的基本原理和基本过程，针对桥梁施工风险因素错综复杂的特点以及施工事故统计资料较为匮乏的实际情况，提出采用定性与定量相结合的层次分析法进行桥梁施工风险识别研究，该方法简单而实用，是一种较为理想的风险识别方法。(3)桥梁施工风险概率估计研究。阐述了桥梁施工风险概率估计的基本原理；结构极限状态函数呈隐式、高次非线性的特点，以及传统可靠性分析法求解该问题的局限性。
4 钢筋桥梁建设混凝土施工工艺
4.1 基础处理及支撑结构安装
钢筋桁架基础采用C20混凝土预制块，预制块尺寸为150㎝×150㎝×100㎝。预制块底部基础换填150㎝道碴且分层压实，处理范围为250 CITI×250 cm；混凝土块预制时预埋8根Ф20㎜螺纹钢筋(固定钢管立柱)及4根Ф25㎜螺纹u形钢筋(便于吊装)，混凝土振捣密实。基础处理完毕，根据设计方案采用单层双排贝雷片进行桁架搭设与安装。
4.2 模板工程
为保证现浇箱梁的外观质量光洁度、表面平整度和线形，本工程投入了根据桥梁图纸制作的相应形式的模板，箱梁外侧模采用整体定型钢模，底模采用竹胶合模板，圆弧倒角、内模、端头考虑采用拼装钢模。
4.3 支架预压
为保证施工安全、提高现浇梁质量，箱梁支架搭设完毕、箱梁底模铺好后，对支架进行预压。预压目的：（1)检验支架及基础承载力是否满足受力要求；（2)消除支架及地基的非弹性变形。预压重量为设计荷载(箱梁自重、内外模板重量及施工荷载之和)的130％，通过预压过程中的观测和结果分析，测设的各项指标与计算结果基本相符，满足设计和规范要求。
4.4 钢筋工程
钢筋桥浇箱梁钢筋均在加工场集中加工，用汽车运至现场后全部在模板内绑扎，按照先底板、再腹板、最后顶板的顺序进行。钢筋绑扎过程中，同时固定相应部位的预应力波纹管定位钢筋网片和波纹管，并安装好各种预埋件。
4.5 混凝土工程
现浇箱梁混凝土设计为C50耐久混凝土，其主要技术标准应符合100年耐久性混凝土技术要求。为确保混凝土施工质量，混凝土在装配有自动电子计量系统的拌合站集中拌制，混凝土输送罐车水平运输，输送泵垂直运输。
4.6 预应力与压浆
预应力钢束均采用两端对称张拉，其不平衡束最大不超过一束，张拉同束钢绞线应由两端对称同步进行，以油标读数为准，伸长量作为校核用。张拉顺序：安装锚具、千斤頂一拉到初应力(设计应力的10％)→测量初始长度→张拉至设计应力一持荷2㏕→量伸长量→回油锚固→量出实际伸长量并求出回缩值→检查是否有滑丝、断丝情况发生。
预应力张拉完成后，采用真空辅助压浆的工艺进行压浆。
4.7 安全防护设施布置
安全防护设施主要是对现浇箱梁搭设的门洞在正常行车的情况下，保证门洞和支架安全，防止车辆对施工设施的冲撞破坏。防护设施包括限高限宽门框、双簧振动带、减速振动带、标示牌、防撞水箱等。
5 钢管混凝土结构的发展方向
钢筋混凝土桥梁是应用非常广泛的一种桥梁结构形式。但是大量混凝土桥梁结构的耐久性问题由于越来越突出，因而日益成为当前土木工程界的研究热点。论文以大气环境下钢筋混凝土桥梁结构耐久性为主线，在国内外有关研究的基础上，从材料层次、构件层次和结构层次对其耐久性进行了进一步深入、系统地研究。建立了钢筋混凝土桥梁上部结构耐久性指标评估模型。通过确定耐久性指标权重，较好地解决了不同桥梁指标损伤程度不同而在评估时采用不同权重的问题，今后钢筋混凝土桥梁结构的耐久性研究工作提供了参考。
6 结束语：
短短的十几年间，中国的桥梁建设已迈入界桥梁建设大国行列。随着桥梁建设的发展，钢管混凝土结构的质量的好坏成为确保工程质量的一个重要环节。公路桥梁钢结构施工混凝土技术的选择有很多独特的地方，也更有很多方面需要探讨，本文只是抛砖引玉，结合施工技术中遇到的实际问题，提出一些解决方法，不正确之处，敬请同行批评指正。
关键词：路桥施工技术；桥梁建设
Abstract: based on their own work experience, this paper briefly expounds the concrete structure in the application of road &bridge construction analysis for your reference.
Keywords: road &bridge construction technology; Bridge construction
中图分类号TU74：文献标识码：A 文章编号：
0 前言
随着科技的进步和桥梁建设事业的发展，各种技术先进的桥梁工程纷纷涌现。钢筋混凝土桥梁具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好、桥型设计较成熟等优点，是目前桥梁建设技术的重要发展方向。
1 预应力混凝土连续在桥梁施工结构技术的控制与应用
预应力混凝土连续梁桥以其施工简便、造价经济、受力合理、行车舒适及悬臂浇筑施工技术和设备的不断成熟，预应力混凝土连续梁的应用得到了空前的发展。目前，跨度在40m～l 50m范围内的桥梁中，预应力混凝土连续箱梁桥占据了主导地位。连续梁桥跨度越大，其施工的难度也越大，对犬跨度预应力混凝土连续粱桥进行施工控制，是确保施工质量和安全的重要环节，也是确保成桥状态符合设计要求的重要措施。桥梁施工监控的任务就是对桥梁施工过程实施监控，确保在施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内，确保成桥线形与成桥结构内力符合设计要求。桥梁的应力、变形、线形控制三者具右同等的重要性，必须全面控制才能使施工顺利进行，才能达到设计状态。
2 桥梁钢筋混凝土裂缝问题分析
在桥梁建造和使用过程中，混凝土裂缝经常出现。混凝土的裂缝是由于混凝土内部应力和外部荷载作用，以及温度变化等因素作用下形成的。一般正常大气条件下，荷载组合I作用下宽度小于0．2㎜的裂缝，荷载组合Ⅱ，Ⅲ 作用下宽度小于0．25㎜的裂缝以及处于严重暴露情况下，宽度小于O．1㎜的裂缝都属于正常的工作裂缝。超出以上范围的裂缝属于非正常裂缝，终究会影响结构物的耐久性。并且有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断扩展，不但会影响混凝土表面的美观减小钢筋的混凝土保护层厚度，而且易引发混凝土面层剥落，加速钢筋的锈蚀，降低混凝土的抗冻性及耐久性，严重时甚至发生垮塌事故，所以必须加以控制。混凝土裂缝的成因复杂而繁多，有时甚至多种因素相互影响。但就一些具体裂缝而言，总有主导原因。为了便于分析、鉴别工程中发生的裂缝。根据裂缝产生的原因，常见裂缝可分为荷载引起的裂缝、地基基础变形引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、收缩引起的裂缝、温度变化引起的裂缝、施工引起的裂缝等七大类。
2.1 钢筋锈蚀引起的裂缝问题
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2倍～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝。
2.2 冻胀引起的裂缝
当大气温度低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9％ ，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冰水(结冰温度在-78℃ 以下)在微观结构中迁移和重分布，使混凝卜中膨胀力加大，混凝土强度降低，导致裂缝出现。
3 大跨度斜拉桥施工风险分析
大跨度斜拉桥以其优美的造型和独特的结构性能，近年来得到了迅速的发展。随着结构的创新和跨径的增大，各种不确定性显著增加，大跨度斜拉桥工程建设正面临着前所未有的高风险，必须予以足够的重视，否则极易发生工程事故，危及结构、财产和生命安全。下个面围绕以下几个方面展开研究：(1)桥梁施工风险分析理论框架研究。阐述了风险的基本概念与风险分析的基本原理，给出了风险的一般性定义，提出了风险分析方法的选用原则；在明确给出桥梁施工期结构风险定义的基础上，构建了桥梁施工风险分析总体理论框架。(2)桥梁施工风险识别研究。阐述了桥梁施工风险识别的基本原理和基本过程，针对桥梁施工风险因素错综复杂的特点以及施工事故统计资料较为匮乏的实际情况，提出采用定性与定量相结合的层次分析法进行桥梁施工风险识别研究，该方法简单而实用，是一种较为理想的风险识别方法。(3)桥梁施工风险概率估计研究。阐述了桥梁施工风险概率估计的基本原理；结构极限状态函数呈隐式、高次非线性的特点，以及传统可靠性分析法求解该问题的局限性。
4 钢筋桥梁建设混凝土施工工艺
4.1 基础处理及支撑结构安装
钢筋桁架基础采用C20混凝土预制块，预制块尺寸为150㎝×150㎝×100㎝。预制块底部基础换填150㎝道碴且分层压实，处理范围为250 CITI×250 cm；混凝土块预制时预埋8根Ф20㎜螺纹钢筋(固定钢管立柱)及4根Ф25㎜螺纹u形钢筋(便于吊装)，混凝土振捣密实。基础处理完毕，根据设计方案采用单层双排贝雷片进行桁架搭设与安装。
4.2 模板工程
为保证现浇箱梁的外观质量光洁度、表面平整度和线形，本工程投入了根据桥梁图纸制作的相应形式的模板，箱梁外侧模采用整体定型钢模，底模采用竹胶合模板，圆弧倒角、内模、端头考虑采用拼装钢模。
4.3 支架预压
为保证施工安全、提高现浇梁质量，箱梁支架搭设完毕、箱梁底模铺好后，对支架进行预压。预压目的：（1)检验支架及基础承载力是否满足受力要求；（2)消除支架及地基的非弹性变形。预压重量为设计荷载(箱梁自重、内外模板重量及施工荷载之和)的130％，通过预压过程中的观测和结果分析，测设的各项指标与计算结果基本相符，满足设计和规范要求。
4.4 钢筋工程
钢筋桥浇箱梁钢筋均在加工场集中加工，用汽车运至现场后全部在模板内绑扎，按照先底板、再腹板、最后顶板的顺序进行。钢筋绑扎过程中，同时固定相应部位的预应力波纹管定位钢筋网片和波纹管，并安装好各种预埋件。
4.5 混凝土工程
现浇箱梁混凝土设计为C50耐久混凝土，其主要技术标准应符合100年耐久性混凝土技术要求。为确保混凝土施工质量，混凝土在装配有自动电子计量系统的拌合站集中拌制，混凝土输送罐车水平运输，输送泵垂直运输。
4.6 预应力与压浆
预应力钢束均采用两端对称张拉，其不平衡束最大不超过一束，张拉同束钢绞线应由两端对称同步进行，以油标读数为准，伸长量作为校核用。张拉顺序：安装锚具、千斤頂一拉到初应力(设计应力的10％)→测量初始长度→张拉至设计应力一持荷2㏕→量伸长量→回油锚固→量出实际伸长量并求出回缩值→检查是否有滑丝、断丝情况发生。
预应力张拉完成后，采用真空辅助压浆的工艺进行压浆。
4.7 安全防护设施布置
安全防护设施主要是对现浇箱梁搭设的门洞在正常行车的情况下，保证门洞和支架安全，防止车辆对施工设施的冲撞破坏。防护设施包括限高限宽门框、双簧振动带、减速振动带、标示牌、防撞水箱等。
5 钢管混凝土结构的发展方向
钢筋混凝土桥梁是应用非常广泛的一种桥梁结构形式。但是大量混凝土桥梁结构的耐久性问题由于越来越突出，因而日益成为当前土木工程界的研究热点。论文以大气环境下钢筋混凝土桥梁结构耐久性为主线，在国内外有关研究的基础上，从材料层次、构件层次和结构层次对其耐久性进行了进一步深入、系统地研究。建立了钢筋混凝土桥梁上部结构耐久性指标评估模型。通过确定耐久性指标权重，较好地解决了不同桥梁指标损伤程度不同而在评估时采用不同权重的问题，今后钢筋混凝土桥梁结构的耐久性研究工作提供了参考。
6 结束语：
短短的十几年间，中国的桥梁建设已迈入界桥梁建设大国行列。随着桥梁建设的发展，钢管混凝土结构的质量的好坏成为确保工程质量的一个重要环节。公路桥梁钢结构施工混凝土技术的选择有很多独特的地方，也更有很多方面需要探讨，本文只是抛砖引玉，结合施工技术中遇到的实际问题，提出一些解决方法，不正确之处，敬请同行批评指正。