论文部分内容阅读
【摘 要】 随着我国公路和铁路事业的不断发展,桥梁工程在我国也取得了巨大的进步,其中桥梁的下部结构对桥梁的整体结构稳定性起到了决定性作用,本文就是针对桥梁下部结构的施工工法和施工工艺等施工技术展开研究,提出合理化建议,以期为桥梁下部结构施工提供积极借鉴。
【关键词】 桥梁;下部结构;施工技术
前言
桥梁下部结构施工质量直接关系到桥梁的质量、工期等。桥梁下部结构施工技术主要包括模板配置、钢筋质量控制、混凝土质量控制等整体质量安全措施,对整个桥梁工程质量控制具有重要意义。只有控制好了桥梁下部结构的施工质量,才能为桥梁上部工程乃至整个桥梁工程施工打下好的基础。
一.桥梁下部结构施工现状
1.1桩基施工技术现状
在桥梁施工中,基础采用桩基的形式较为普遍,特别是下部地质不良的情况下,桩基可以将桥梁上部荷载传递到下部持力层。桩基的类型包括混凝土预制桩、预应力桩、混凝土灌注桩等,前两种桩可以在工厂内预先加工,施工速度快,工期短;灌注桩施工技术相对复杂,但对于不同的地质状况有着较好的适应性。
1.2沉井施工技术
沉井施工技术有着较长的使用历史,施工过程中要在地面提前做好混凝土空腔结构,沉井工艺是在空腔内不断取土,依靠结构自重不断下沉到设计标高位置。由于沉井的结构特性,它需要在一定条件下才能使用,例如在软土、沙土、强风化岩等情况下是适用的,如果基础中存在坚石、矿渣、地下通道和管线等情况时,沉井施工就不适用,沉井施工过程中会对周围土体结构的稳定性造成破坏,所以要注意施工的工法,并做好土体结构的保护。
1.3桥梁承台施工
桥梁承台施工有带桩基和无桩基两种形式,当承台埋置深度较浅时,可以采用直接开挖,充分利用土体的自然边坡。当承台埋置深度较深时,需要采取措施来加强边坡结构的稳定性,目前主要采用的围护结构有重力式围护,该种形式采用水泥搅拌桩施工,另外还存在钢或混凝土板桩、地下连续排桩(预制桩或灌注桩)等多种,但桥梁工程中用得最多的是板桩,而钢板更甚于混凝土板桩。
二.桥梁下部结构施工技术研究
2.1钻孔灌注桩施工技术
(1)施工准备
在施工之前要熟悉设计资料,对地质条件和岩层状况要进行充分了解,对施工现场进行平整作业,要综合考虑以减少对桩孔周围土体的破坏,放样过程中遵循从整体到细部的原则,通过墩位的位置放样桩位,钻孔桩开挖之前一定要对地下管线存在状况做好调查。
(2)钻孔桩施工
在钻孔之前要预先将护筒埋入桩位,在护筒的位置和周围填入50cm的粉质粘土并进行分层夯实。要结合施工现场的地下水位情况来确定护筒的埋置深度,护筒的中心轴线要跟桩的中心轴线相重合。
(3)钻机就位
目前在钻孔中使用较多的为旋挖钻机,旋挖钻机机动性强、自动化程度较高,钻机性能的稳定对成孔的成功与否有着直接的影响,在钻机就位之前做好原地面处理,当原地面承载能力不足时可以采用加钢板等措施来保持钻机的稳定,钻头要精确对位,钻杆的垂直度要满足要求,钻机跟桩位的误差要控制在20mm以内。
(4)钻孔
在钻孔之前要进行造浆作业,将原孔道内的清水用泥浆进行置换,常用的造浆主要采用黄粘土和膨润土等。在钻孔的整个过程中都要保证泥浆性能的稳定,这对成孔质量好坏和护壁的效果有直接影响,当钻杆深度达到5米左右时要对连接螺栓进行一遍检查,钻孔过程中要特别注意含水量较大的土层,该种情况下要控制好钻孔的速度,保证钻孔的稳定性,以免对孔径大小造成影响。
(5)钢筋骨架的制作和安装
要结合桩长情况分段进行钢筋笼的加工和吊装,采用加劲筋成型法制作钢筋骨架,按照设计要求做好加劲筋圈,焊接时要保证主筋跟加劲筋标注的中部对齐,对加劲筋和主筋的垂直角度进行检验,然后进行点焊,按照设计要求的尺寸和位置焊接好耳筋。
相邻上下两个钢筋笼的对接要选用合理的工艺,在接头位置处可以设置螺旋筋,待钢筋笼安装到最后几节时要尤为注意,此时下部钢筋笼的自重较大,在安装上部钢筋时要特别注意避免对下部钢筋造成过大的冲击而产生钢筋笼扰动,以防对孔壁造成损伤,钢筋笼安装完成之后,在浇筑混凝土之前要对其进行固定,通常为打入钢管并进行焊接,可以起到较好防止变形的作用。
(6)灌注水下混凝土
水下混凝土的灌注采用直升导管法,混凝土通过导管下口进入先注入的混凝土下面,随着混凝土的不断注入,混凝土、顶面泥浆和水会不断上升,灌注过程要连续,保证整个灌注工作在首批混凝土初凝之前完成。
灌注混凝土的导管在使用之前要进行水密性试验,导管分段拼装过程中要做好外观和磨损状况检查,导管下放时避免碰到钢筋骨架。在灌注水下混凝土的过程中沉淀层厚度、埋管深度和桩顶高程的控制最为关键,所以要做好泥浆面以下混凝土高度的监测工作,防止出现夹层状况而导致的断桩等质量事故。
2.2承台施工技术
在承台施工过程中要结合地下水位情况、开挖深度等因素综合确定排水方法。当地下水位深、地下水较少和开挖深度較浅时采用大开挖方式,在基底位置处设置集水井排水,反之可以选择采用井点降水方式。井点降水中井点管的间距要结合土层的渗透性系数来确定,通常控制在1.5m左右。通常采用的方法是射水法,通过对降水井点位置进行高压射水来成孔,射水压力要结合施工地点的地质情况来确定,通常控制在1.0MPa左右,井点降水的过程是在对整个管线检查符合要求之后,首先通过真空泵的抽真空作用使集水箱内部形成一定的真空度,地下水在内外压力差的作用下进入到集水箱内部,然后开动抽水设备将集水箱内部的水抽出,抽水的过程中要注意控制集水箱内的水量,以便保持压力差的稳定。
承台施工一般都为大体积混凝土施工,要采取措施来降低大体积混凝土施工中内外温差过大的问题。在承台施工过程中可以采用钢板桩进行防护,要注意做好钢板接缝处的防漏处理,可以在缝口填棉絮再在外侧与水接触部位涂抹防水膏,钢板内侧也可以进行适当的防水保护,需要特别指出的事钢板跟封底混凝土接触部位要注意涂抹隔离剂。在做好防水的同时就可以进行抽水,水排干之后进行下挖至承台的设计标高位置,在设计标高以下根据地质情况浇筑一定厚度的封底混凝土,进行基础硬化。
2.3墩身施工技术
墩身施工关系到桥梁的整体受力情况,其位置、高程和尺寸必须按照设计要求进行施工,混凝土强度要满足施工规范的要求,如果墩身施工出现误差或混凝土出现质量问题,都将会对桥梁整体受力特别是上部结构施工造成不利影响,墩身的主要作用是将上部荷载传递到下部持力层,因此墩台定位时要求各墩中心距相对误差小于1/5000。墩台中心定出后即应确定墩台的纵横十字线方向,并根据设计的结构尺寸进行放样施工。
对于墩身,钢筋除了满足正常施工要求之外,还要特别注意埋入的预埋筋位置要准确,要满足墩身钢筋保护层的设计要求,在混凝土浇筑过程中采用振捣棒分层进行捣实,分层的厚度要大于20cm。
在拆模之后要做好混凝土的养生工作,可以采用覆盖棉被同时进行洒水养护,也可以采用塑料布进行覆盖防止水分的蒸发,在整个养护期间要不间断洒水,保证混凝土湿润,待混凝土养护的覆盖物撤除之后要喷洒混凝土养护液。
结论
通过桩基施工、承台施工和墩身施工三个方面对桥梁下部结构施工技术展开论述,大量的实践表明,桥梁下部结构施工涉及到的方面较多,施工之前要制定切实可行、合理和科学的施工方案,对成孔和成桩过程的各个环节做好检测,做好处理方案,保证质量,保证各项技术和各个构件都能够满足设计和相关规范的要求。
参考文献:
[1]陈雁,文林.桥梁施工技术探析[J].民营科技,2011,(05).
[2]薛剑峰.谈谈监理工程师在桥梁工程建设中的质量控制[J].科技风,2010,(21).
【关键词】 桥梁;下部结构;施工技术
前言
桥梁下部结构施工质量直接关系到桥梁的质量、工期等。桥梁下部结构施工技术主要包括模板配置、钢筋质量控制、混凝土质量控制等整体质量安全措施,对整个桥梁工程质量控制具有重要意义。只有控制好了桥梁下部结构的施工质量,才能为桥梁上部工程乃至整个桥梁工程施工打下好的基础。
一.桥梁下部结构施工现状
1.1桩基施工技术现状
在桥梁施工中,基础采用桩基的形式较为普遍,特别是下部地质不良的情况下,桩基可以将桥梁上部荷载传递到下部持力层。桩基的类型包括混凝土预制桩、预应力桩、混凝土灌注桩等,前两种桩可以在工厂内预先加工,施工速度快,工期短;灌注桩施工技术相对复杂,但对于不同的地质状况有着较好的适应性。
1.2沉井施工技术
沉井施工技术有着较长的使用历史,施工过程中要在地面提前做好混凝土空腔结构,沉井工艺是在空腔内不断取土,依靠结构自重不断下沉到设计标高位置。由于沉井的结构特性,它需要在一定条件下才能使用,例如在软土、沙土、强风化岩等情况下是适用的,如果基础中存在坚石、矿渣、地下通道和管线等情况时,沉井施工就不适用,沉井施工过程中会对周围土体结构的稳定性造成破坏,所以要注意施工的工法,并做好土体结构的保护。
1.3桥梁承台施工
桥梁承台施工有带桩基和无桩基两种形式,当承台埋置深度较浅时,可以采用直接开挖,充分利用土体的自然边坡。当承台埋置深度较深时,需要采取措施来加强边坡结构的稳定性,目前主要采用的围护结构有重力式围护,该种形式采用水泥搅拌桩施工,另外还存在钢或混凝土板桩、地下连续排桩(预制桩或灌注桩)等多种,但桥梁工程中用得最多的是板桩,而钢板更甚于混凝土板桩。
二.桥梁下部结构施工技术研究
2.1钻孔灌注桩施工技术
(1)施工准备
在施工之前要熟悉设计资料,对地质条件和岩层状况要进行充分了解,对施工现场进行平整作业,要综合考虑以减少对桩孔周围土体的破坏,放样过程中遵循从整体到细部的原则,通过墩位的位置放样桩位,钻孔桩开挖之前一定要对地下管线存在状况做好调查。
(2)钻孔桩施工
在钻孔之前要预先将护筒埋入桩位,在护筒的位置和周围填入50cm的粉质粘土并进行分层夯实。要结合施工现场的地下水位情况来确定护筒的埋置深度,护筒的中心轴线要跟桩的中心轴线相重合。
(3)钻机就位
目前在钻孔中使用较多的为旋挖钻机,旋挖钻机机动性强、自动化程度较高,钻机性能的稳定对成孔的成功与否有着直接的影响,在钻机就位之前做好原地面处理,当原地面承载能力不足时可以采用加钢板等措施来保持钻机的稳定,钻头要精确对位,钻杆的垂直度要满足要求,钻机跟桩位的误差要控制在20mm以内。
(4)钻孔
在钻孔之前要进行造浆作业,将原孔道内的清水用泥浆进行置换,常用的造浆主要采用黄粘土和膨润土等。在钻孔的整个过程中都要保证泥浆性能的稳定,这对成孔质量好坏和护壁的效果有直接影响,当钻杆深度达到5米左右时要对连接螺栓进行一遍检查,钻孔过程中要特别注意含水量较大的土层,该种情况下要控制好钻孔的速度,保证钻孔的稳定性,以免对孔径大小造成影响。
(5)钢筋骨架的制作和安装
要结合桩长情况分段进行钢筋笼的加工和吊装,采用加劲筋成型法制作钢筋骨架,按照设计要求做好加劲筋圈,焊接时要保证主筋跟加劲筋标注的中部对齐,对加劲筋和主筋的垂直角度进行检验,然后进行点焊,按照设计要求的尺寸和位置焊接好耳筋。
相邻上下两个钢筋笼的对接要选用合理的工艺,在接头位置处可以设置螺旋筋,待钢筋笼安装到最后几节时要尤为注意,此时下部钢筋笼的自重较大,在安装上部钢筋时要特别注意避免对下部钢筋造成过大的冲击而产生钢筋笼扰动,以防对孔壁造成损伤,钢筋笼安装完成之后,在浇筑混凝土之前要对其进行固定,通常为打入钢管并进行焊接,可以起到较好防止变形的作用。
(6)灌注水下混凝土
水下混凝土的灌注采用直升导管法,混凝土通过导管下口进入先注入的混凝土下面,随着混凝土的不断注入,混凝土、顶面泥浆和水会不断上升,灌注过程要连续,保证整个灌注工作在首批混凝土初凝之前完成。
灌注混凝土的导管在使用之前要进行水密性试验,导管分段拼装过程中要做好外观和磨损状况检查,导管下放时避免碰到钢筋骨架。在灌注水下混凝土的过程中沉淀层厚度、埋管深度和桩顶高程的控制最为关键,所以要做好泥浆面以下混凝土高度的监测工作,防止出现夹层状况而导致的断桩等质量事故。
2.2承台施工技术
在承台施工过程中要结合地下水位情况、开挖深度等因素综合确定排水方法。当地下水位深、地下水较少和开挖深度較浅时采用大开挖方式,在基底位置处设置集水井排水,反之可以选择采用井点降水方式。井点降水中井点管的间距要结合土层的渗透性系数来确定,通常控制在1.5m左右。通常采用的方法是射水法,通过对降水井点位置进行高压射水来成孔,射水压力要结合施工地点的地质情况来确定,通常控制在1.0MPa左右,井点降水的过程是在对整个管线检查符合要求之后,首先通过真空泵的抽真空作用使集水箱内部形成一定的真空度,地下水在内外压力差的作用下进入到集水箱内部,然后开动抽水设备将集水箱内部的水抽出,抽水的过程中要注意控制集水箱内的水量,以便保持压力差的稳定。
承台施工一般都为大体积混凝土施工,要采取措施来降低大体积混凝土施工中内外温差过大的问题。在承台施工过程中可以采用钢板桩进行防护,要注意做好钢板接缝处的防漏处理,可以在缝口填棉絮再在外侧与水接触部位涂抹防水膏,钢板内侧也可以进行适当的防水保护,需要特别指出的事钢板跟封底混凝土接触部位要注意涂抹隔离剂。在做好防水的同时就可以进行抽水,水排干之后进行下挖至承台的设计标高位置,在设计标高以下根据地质情况浇筑一定厚度的封底混凝土,进行基础硬化。
2.3墩身施工技术
墩身施工关系到桥梁的整体受力情况,其位置、高程和尺寸必须按照设计要求进行施工,混凝土强度要满足施工规范的要求,如果墩身施工出现误差或混凝土出现质量问题,都将会对桥梁整体受力特别是上部结构施工造成不利影响,墩身的主要作用是将上部荷载传递到下部持力层,因此墩台定位时要求各墩中心距相对误差小于1/5000。墩台中心定出后即应确定墩台的纵横十字线方向,并根据设计的结构尺寸进行放样施工。
对于墩身,钢筋除了满足正常施工要求之外,还要特别注意埋入的预埋筋位置要准确,要满足墩身钢筋保护层的设计要求,在混凝土浇筑过程中采用振捣棒分层进行捣实,分层的厚度要大于20cm。
在拆模之后要做好混凝土的养生工作,可以采用覆盖棉被同时进行洒水养护,也可以采用塑料布进行覆盖防止水分的蒸发,在整个养护期间要不间断洒水,保证混凝土湿润,待混凝土养护的覆盖物撤除之后要喷洒混凝土养护液。
结论
通过桩基施工、承台施工和墩身施工三个方面对桥梁下部结构施工技术展开论述,大量的实践表明,桥梁下部结构施工涉及到的方面较多,施工之前要制定切实可行、合理和科学的施工方案,对成孔和成桩过程的各个环节做好检测,做好处理方案,保证质量,保证各项技术和各个构件都能够满足设计和相关规范的要求。
参考文献:
[1]陈雁,文林.桥梁施工技术探析[J].民营科技,2011,(05).
[2]薛剑峰.谈谈监理工程师在桥梁工程建设中的质量控制[J].科技风,2010,(21).