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【摘 要】我国的经济发展带动了各行各业的发展,并且使全国各地的经济沟通更为普遍,这就对交通的要求变得更加的紧迫。尤其是在长途运输方面,良好的交通可以促进经济的发展,因此公路的建设成为了我国建设当中的重点。尤其是山区的公路建设,不但关系我国广大偏远地区的经济发展,同时在施工也提出了更高的要求。在山区公路的建设单位当中桥梁部分的搭建是工作的一个重点,也是难点,以下将就山区公路的施工技术和特点进行深入的探讨和分析,结合实际找出山区公路的施工特点,希望对今后的工作起到良好的理论指导作用。
【关键词】山区公路;桥梁施工;特点
一、前言
当前,世界经济结构网的构建,首先的要求就是交通便利,尤其是偏远的山区,要带动其的经济全面稳定的发展,更加需要发展公路建设。目前,我国山区高速公路建设在不断地增多,特别是在西部大开发战略的实施以后,山区公路建设更是飞速发展。但是要设计一条成功又美观的山区公路,需要克服许多不利因素的影响,不论是地质的复杂性还是水文情况的复杂性,这些都是我们所必须要注意的,因此,山区公路桥梁的施工技术就显得尤为重要。
二、对山区公路桥梁施工技术的概述
公路桥梁是建造在大地表面穿越不同地理区域的一种线性人工构造物,因为其直接暴露在自然环境中,所经地区的气候、土壤、地质、地形等自然条件差异很大,致使公路桥梁施工的经济性、安全性、整体性、稳定性与这些因素有着密切的关系,选择各方面条件都良好的地段,是保证公路桥梁质量和性能的一项重要条件。山区地形是山脉相连、高低起伏、坡大沟深、山崖陡峭,并伴随着大小水系分布着河床纵坡大、流速快的大小河流及山间谷地;地质是地表坡度大,土壤浅薄,植被稀少,且具有陡崖、岩溶、岩堆、碎落、不稳定斜坡、滑坡、崩塌、煤气地层、泥石流等不良的复杂地质,然而,对于山区,其客观因素是无法改变的,山区高速公路往往是沿溪展线,受地形、地质、水文的影响,路线布设时平纵横三个方面普遍都受到约束,造成平曲线多,平面半径较小,纵坡较大。路线反复沿河岸交替设线,斜、弯及纵向桥多;横坡陡,半幅桥和半幅路基多;路线跨越众多沟壑,高墩大跨多,墩台形式多,因此桥梁设计中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形、地质、水文之问的关系,处理好与挡墙、隧道、交通设施、排水设施等其他构造物衔接,从而体现细部处理见设计水平的观念。基于山区复杂的地形地貌,致使山区高速公路桥梁在路线中所占比例大,往往选择曲线、大纵坡、高墩、长桥等设计方案。另外,山区高速公路桥梁多为弯、坡桥,曲线梁桥在弯扭耦合作用下,具有沿某~不动点变形的趋势,因此,山区高速公路桥梁宜采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续的钢构混合体系,既适应平面线形,又适应桥梁受力特点。
三、山区公路桥梁建设的主要特点
山区公路地形地质复杂。地形复杂,表现为地面高差大,变化频繁,横坡陡;地质复杂表现为岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤气地层等不良地质。受此影响,路线布设时平纵横三个方面都受到约束,一般就是平曲线多,平面半径小,纵坡大,桥梁比例高,横坡陡,半边桥和高挡墙多。山区公路桥梁也相应具有上述特点,弯坡桥多,高墩大跨多,墩台形式多,设计和施工中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。
山區公路和桥梁的特点决定了山区公路桥梁的技术和施工方面也具有独特的特点,具体如下:一是桥梁占路线总长比例大,路桥相间频繁;二是横断面出现半路半桥形式;三是平纵技术指标降低,甚至取规范的极值;四是所采用的施工工艺较为成熟;五是桥位周围自然地理环境差,地面起伏大,坡度多大于45度,部分达到80度,局部形成峭壁悬崖或峡谷;六是相邻墩柱(纵向、横向)相对高差大,一般工程柱高最小不到1.0m,最高达4.2m;七是施工环境恶劣,桥位偏僻,交通不便;八是机械化作业程度低,劳动力密集;九是多高空作业,工程盖梁顶至地面最大高差为达47.2m;十是上部构造多采用无支架式施工方法,如预制安装法、悬臂现浇法等。
四、山区公路桥梁分项施工操作规范
1、灌注桩基础
在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。同时,在灌注过程中,特别是潮汐地压和有承压力地下水地区,应注意保持孔内水头。
采用正、反循环钻孔(含潜水钻)均应采用减压钻进、即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的18%,因为减压钻进可使钻杆在整个钻进过程中维持竖直状态,使钻进回转平衡,避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。
2、混凝土及钢筋混凝土工程
混凝土的浇筑应连续进行,如因故必须间断时,其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。当需要超过时应预留施工缝。施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定,宜留置在结构受剪力和弯矩较小且便于施工的部位。重要部位及有抗震要求的混凝土结构或钢筋混凝土结构,应在施工缝处补插锚固钢筋。施工缝为料面时应浇筑成或凿成台阶状。因为施工缝的抗剪强度较差,重要部位和有抗震要求的施工缝应插埋锚固钢筋,以增强其抗剪强度。斜面浇筑成或凿成台阶状以防止滑移,增强抗剪力。
3、预应力混凝土工程
预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时,可采取分批、分阶段对称张拉。这就从受力角度要求后张法多根(束)预应力筋张拉时,应使张拉的合力作用线处在构件核心截面以内,防止构件截面产生过大的偏心受压和边缘拉力。对称张拉可避免或减小偏心力矩。因此,张拉宜分批、分阶段、对称地进行。另一方面,按控制应力先张拉的预应力筋会因后批预应力筋张拉时所产生的混凝土弹性压缩而引起应力损失。分批、分阶段对称张拉,综合考虑张拉力的影响,可减小预应力损失。
4、钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥
在转换体系前,应按照设计要求张拉一部分块件底部的预应力束,应在悬臂梁端设置向下的预拱度,防止梁上部已张拉的明槽预应力钢材上漂,以保证转换体系前后拼装&张拉各阶段的安全。从受力情况分析,预应力连续梁在用悬臂拼装时,梁顶部是承受负弯矩,因此预应力筋都布置在梁截面上部,两个悬臂在跨中合龙以后,跨中附近变为正弯矩,即该部位梁截面下部成为受拉状态,梁上部截面变换成受压状态。因此必须在合龙前采取措施,防止原在梁截面上部张拉的预应力筋拉应力松驰,保证体系转换前后各施工阶段的安全。
五、关于高速公路桥梁施工的要求
全面实施以预防为主,治理为辅的施工要求,在施工的过程中,每一环节都要做到不留后患,坚持能早不能晚,能小不能大的原则。比如滑坡的治理就在把其的隐患控制上最小的范围内,治理措施选择一些比较容易实施或者效果显著的措施,如地下地面排水法、反压减重法等。治理滑坡还应该选择在正确地时间,尽可能地减少外界环境的影响,所以,最好选在比较干旱的季节。处理桥梁跨径和桥墩高度的关系上要求设计的美观得体。根据美学原则,桥梁跨径和墩高的比例最好调整在0.618和1之间,这是通过实践证明的,而且还是最为经济实用的。比如,15米的跨径墩高一般都在10米到15米之间,20米的跨径墩高一般为12米到20米之间。山区的地形起伏不断,当桥墩的高度变化频繁时,较宜采用20米和30米这种类型的组合。
六、结束语
山区公路在建设的过程中,要遇到很多复杂情况的处理,包括内部环境和外部环境的制约,都将影响到整个工程的质量。因此,我们要做桥梁施工过程中的技术实施和研究,注意局细节和整体效果的融合,否则,将严重影响公路的应用。所以,要加强山区公路建设施工技术的应用,因为它切实关系到到我国的公路建设的稳定发展。
参考文献:
[1] 谷新康.关于公路桥梁施工技术及质量控制探讨[J].黑龙江交通科技.2012(10)
[2] 方文彬.我国山区公路桥梁特点与施工技术应用浅析[J].云南建筑大学出版 社.2011(05)
[3] 唐方艺.山区公路桥梁特点与施工技术应用以及建议[J].工程研究,2010(12)
[4] 肖驰.公路路基施工技术要点浅析及质量控制[J].经营管理者.2012(04)
【关键词】山区公路;桥梁施工;特点
一、前言
当前,世界经济结构网的构建,首先的要求就是交通便利,尤其是偏远的山区,要带动其的经济全面稳定的发展,更加需要发展公路建设。目前,我国山区高速公路建设在不断地增多,特别是在西部大开发战略的实施以后,山区公路建设更是飞速发展。但是要设计一条成功又美观的山区公路,需要克服许多不利因素的影响,不论是地质的复杂性还是水文情况的复杂性,这些都是我们所必须要注意的,因此,山区公路桥梁的施工技术就显得尤为重要。
二、对山区公路桥梁施工技术的概述
公路桥梁是建造在大地表面穿越不同地理区域的一种线性人工构造物,因为其直接暴露在自然环境中,所经地区的气候、土壤、地质、地形等自然条件差异很大,致使公路桥梁施工的经济性、安全性、整体性、稳定性与这些因素有着密切的关系,选择各方面条件都良好的地段,是保证公路桥梁质量和性能的一项重要条件。山区地形是山脉相连、高低起伏、坡大沟深、山崖陡峭,并伴随着大小水系分布着河床纵坡大、流速快的大小河流及山间谷地;地质是地表坡度大,土壤浅薄,植被稀少,且具有陡崖、岩溶、岩堆、碎落、不稳定斜坡、滑坡、崩塌、煤气地层、泥石流等不良的复杂地质,然而,对于山区,其客观因素是无法改变的,山区高速公路往往是沿溪展线,受地形、地质、水文的影响,路线布设时平纵横三个方面普遍都受到约束,造成平曲线多,平面半径较小,纵坡较大。路线反复沿河岸交替设线,斜、弯及纵向桥多;横坡陡,半幅桥和半幅路基多;路线跨越众多沟壑,高墩大跨多,墩台形式多,因此桥梁设计中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形、地质、水文之问的关系,处理好与挡墙、隧道、交通设施、排水设施等其他构造物衔接,从而体现细部处理见设计水平的观念。基于山区复杂的地形地貌,致使山区高速公路桥梁在路线中所占比例大,往往选择曲线、大纵坡、高墩、长桥等设计方案。另外,山区高速公路桥梁多为弯、坡桥,曲线梁桥在弯扭耦合作用下,具有沿某~不动点变形的趋势,因此,山区高速公路桥梁宜采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续的钢构混合体系,既适应平面线形,又适应桥梁受力特点。
三、山区公路桥梁建设的主要特点
山区公路地形地质复杂。地形复杂,表现为地面高差大,变化频繁,横坡陡;地质复杂表现为岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤气地层等不良地质。受此影响,路线布设时平纵横三个方面都受到约束,一般就是平曲线多,平面半径小,纵坡大,桥梁比例高,横坡陡,半边桥和高挡墙多。山区公路桥梁也相应具有上述特点,弯坡桥多,高墩大跨多,墩台形式多,设计和施工中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。
山區公路和桥梁的特点决定了山区公路桥梁的技术和施工方面也具有独特的特点,具体如下:一是桥梁占路线总长比例大,路桥相间频繁;二是横断面出现半路半桥形式;三是平纵技术指标降低,甚至取规范的极值;四是所采用的施工工艺较为成熟;五是桥位周围自然地理环境差,地面起伏大,坡度多大于45度,部分达到80度,局部形成峭壁悬崖或峡谷;六是相邻墩柱(纵向、横向)相对高差大,一般工程柱高最小不到1.0m,最高达4.2m;七是施工环境恶劣,桥位偏僻,交通不便;八是机械化作业程度低,劳动力密集;九是多高空作业,工程盖梁顶至地面最大高差为达47.2m;十是上部构造多采用无支架式施工方法,如预制安装法、悬臂现浇法等。
四、山区公路桥梁分项施工操作规范
1、灌注桩基础
在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。同时,在灌注过程中,特别是潮汐地压和有承压力地下水地区,应注意保持孔内水头。
采用正、反循环钻孔(含潜水钻)均应采用减压钻进、即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的18%,因为减压钻进可使钻杆在整个钻进过程中维持竖直状态,使钻进回转平衡,避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。
2、混凝土及钢筋混凝土工程
混凝土的浇筑应连续进行,如因故必须间断时,其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。当需要超过时应预留施工缝。施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定,宜留置在结构受剪力和弯矩较小且便于施工的部位。重要部位及有抗震要求的混凝土结构或钢筋混凝土结构,应在施工缝处补插锚固钢筋。施工缝为料面时应浇筑成或凿成台阶状。因为施工缝的抗剪强度较差,重要部位和有抗震要求的施工缝应插埋锚固钢筋,以增强其抗剪强度。斜面浇筑成或凿成台阶状以防止滑移,增强抗剪力。
3、预应力混凝土工程
预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时,可采取分批、分阶段对称张拉。这就从受力角度要求后张法多根(束)预应力筋张拉时,应使张拉的合力作用线处在构件核心截面以内,防止构件截面产生过大的偏心受压和边缘拉力。对称张拉可避免或减小偏心力矩。因此,张拉宜分批、分阶段、对称地进行。另一方面,按控制应力先张拉的预应力筋会因后批预应力筋张拉时所产生的混凝土弹性压缩而引起应力损失。分批、分阶段对称张拉,综合考虑张拉力的影响,可减小预应力损失。
4、钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥
在转换体系前,应按照设计要求张拉一部分块件底部的预应力束,应在悬臂梁端设置向下的预拱度,防止梁上部已张拉的明槽预应力钢材上漂,以保证转换体系前后拼装&张拉各阶段的安全。从受力情况分析,预应力连续梁在用悬臂拼装时,梁顶部是承受负弯矩,因此预应力筋都布置在梁截面上部,两个悬臂在跨中合龙以后,跨中附近变为正弯矩,即该部位梁截面下部成为受拉状态,梁上部截面变换成受压状态。因此必须在合龙前采取措施,防止原在梁截面上部张拉的预应力筋拉应力松驰,保证体系转换前后各施工阶段的安全。
五、关于高速公路桥梁施工的要求
全面实施以预防为主,治理为辅的施工要求,在施工的过程中,每一环节都要做到不留后患,坚持能早不能晚,能小不能大的原则。比如滑坡的治理就在把其的隐患控制上最小的范围内,治理措施选择一些比较容易实施或者效果显著的措施,如地下地面排水法、反压减重法等。治理滑坡还应该选择在正确地时间,尽可能地减少外界环境的影响,所以,最好选在比较干旱的季节。处理桥梁跨径和桥墩高度的关系上要求设计的美观得体。根据美学原则,桥梁跨径和墩高的比例最好调整在0.618和1之间,这是通过实践证明的,而且还是最为经济实用的。比如,15米的跨径墩高一般都在10米到15米之间,20米的跨径墩高一般为12米到20米之间。山区的地形起伏不断,当桥墩的高度变化频繁时,较宜采用20米和30米这种类型的组合。
六、结束语
山区公路在建设的过程中,要遇到很多复杂情况的处理,包括内部环境和外部环境的制约,都将影响到整个工程的质量。因此,我们要做桥梁施工过程中的技术实施和研究,注意局细节和整体效果的融合,否则,将严重影响公路的应用。所以,要加强山区公路建设施工技术的应用,因为它切实关系到到我国的公路建设的稳定发展。
参考文献:
[1] 谷新康.关于公路桥梁施工技术及质量控制探讨[J].黑龙江交通科技.2012(10)
[2] 方文彬.我国山区公路桥梁特点与施工技术应用浅析[J].云南建筑大学出版 社.2011(05)
[3] 唐方艺.山区公路桥梁特点与施工技术应用以及建议[J].工程研究,2010(12)
[4] 肖驰.公路路基施工技术要点浅析及质量控制[J].经营管理者.2012(04)