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路橋設計論文

時間:2023-03-08 14:51:51

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路橋設計論文

第1篇

近年來,隨著經濟的快速發(fā)展,我國的基礎設施建設得到了飛速的發(fā)展,其中交通設施建設的發(fā)展十分明顯,尤其是路橋工程的建設。但在進行路橋工程施工時,經常會出現(xiàn)安全性、耐久性等問題,這不僅對路橋的正常使用造成影響,還極大的降低了路橋的使用壽命,甚至對行人的生命安全帶來極大的危害,嚴重的影響到和諧社會的構建,因此,加強路橋工程的安全性及耐久性有十分重要的意義。為保證路橋工程具有良好的經濟效益和社會效益,必須從路橋設計中找出引起安全性問題與耐久性問題的原因,并制定相應的處理措施,從而為路橋工程的施工質量提供保障。

2路橋設計中安全性與耐久性概述

近年來,隨著路橋工程建設規(guī)模的不斷擴大,路橋安全事故的發(fā)生也逐漸增多,例如橋梁坍塌事故,路面塌陷事故等,這對人們的生命財產安全帶來極大的危害,嚴重的影響了和諧社會的構建。據調查,路橋工程在施工及使用過程中之所以會發(fā)生各種安全事故,其主要原因是在進行路橋工程設計時,路橋工程設計不合理,或者在施工過程中,施工人員沒有嚴格的按照設計要求進行施工,從而造成路橋安全事故。在路橋設計中,由于設計人員沒有對實際情況進行全面的考慮,在計算過程中出現(xiàn)數(shù)據錯誤等現(xiàn)象,對路橋設計質量造成嚴重的影響,從而引起路橋安全性問題域耐久性問題。在施工過程中,部分施工單位過于追求自身的利益,選用一些劣質材料,對路橋工程的正常使用造成影響。為保證路橋工程在使用期限內,能安全穩(wěn)定的運行,就必須對路橋設計的安全性與耐久性進行認真的思考。

3路橋安全性與耐久性問題引起的危害

3.1造成巨大的經濟損失路橋設計安全性與耐久性不足,會造成巨大的經濟損失,因此,設計人員在進行路橋設計時,不僅要注重路橋的造型美觀,更要注重其安全性、耐久性符合相關要求。隨著路橋工程建設規(guī)模的不斷擴大,對路橋工程投入的資金也不斷增多,如果路橋工程的安全性、耐久性不能滿足相關規(guī)定,就難以保證路橋發(fā)揮出應有的功能,甚至會發(fā)生坍塌事故,這就會造成巨大的經濟損失。

3.2容易引起安全事故建設路橋工程的主要目的是為滿通需求,促進社會的快速發(fā)展,加快各地區(qū)的貿易聯(lián)系,為人們的生活提供方便。路橋工程建成后,會有很多行人、車輛過往,如果設計人員在進行路橋工程設計時,沒有保證其安全性及耐久性,路橋在運行過程中,各項性能會逐漸下降,從而產生安全隱患,對人們的生命財產安全帶來極大的威脅。

3.3擾亂社會的正常發(fā)展隨著路橋工程的不斷發(fā)展,各地區(qū)的連續(xù)越來越緊密,但目前社會上仍存在一些使用年限比較長的路橋,由于設計人員在進行路橋設計時,沒有對其耐久性進行認真的考慮,導致這些路橋在長時間使用后,承載能力不能滿足相關要求,從而出現(xiàn)橋梁坍塌等現(xiàn)象,對社會的穩(wěn)定發(fā)展造成嚴重的影響。

4引起路橋安全性與耐久性不足的原因

4.1設計理念比較落后設計人員在進行路橋設計時,沒有及時的更新自身的知識體系,扔用過去的設計理念進行路橋設計,從而導致路橋工程的安全性和耐久性不能滿足相關要求。例如在新的路橋設計規(guī)范中,進行路橋設計時,要對路橋腐蝕問題進行思考,但有的設計人員沒有對這部分知識進行學習,使得設計出來的設計方案不能滿足相關要求。

4.2設計規(guī)范不完善在進行路橋設計時,設計人員需要嚴格的按照我國對路橋工程建設的相關要求進行,但當前的路橋工程建設規(guī)范仍存在一些漏洞。我國對路橋工程建設的規(guī)范是通過法律手段強制進行約束的,雖然能在很大程度上提高路橋的安全性及耐久性,但無法跟上時展的需求,導致工程驗收竣工過程中出現(xiàn)各種問題。

4.3設計方案對安全性與耐久性考慮不足在進行路橋施工時,施工單位需要嚴格的按照設計方案進行施工,但由于部分設計人員在進行路橋工程設計時,沒有對路橋工程整體結構的合理性進行考慮,而是從節(jié)省施工成本的角度進行思考的,導致路橋工程在施工過程中有一定的安全性及耐久患。有的設計人員過于看重路橋結構強度的計算,沒有綜合考慮結構的材料、構造、耐久性等因素,為路橋工程的安全性及耐久性留下一定的隱患。

5提高路橋安全性與耐久性的措施

5.1更新設計理念在新環(huán)境下,設計人員要加強學習,及時擴展自身的知識體系,更新設計理念,用最先進、最前端的設計理念進行路橋設計,從而保證路橋設計方案的科學性、合理性,確保路橋工程的安全性與耐久性設計符合相關規(guī)定。隨著時代的快速發(fā)展,人們不僅對路橋工程的質量有很高的要求,對路橋工程的安全性和耐久性也有很高的要求,因此,設計人員要不斷提高自身的綜合素質,及時更上時代的步伐,在進行路橋設計時,認真考慮路橋安全性、耐久性問題,最大程度的保證路橋工程的安全性與耐久性。

5.2健全設計規(guī)范為確保路橋設計要求能符合時代的需求,要不斷健全路橋設計規(guī)范,使得路橋設計有章可循。健全路橋設計規(guī)范不僅能為路橋設計的安全性與耐久性提供保障,還能通過法律手段對路橋施工進行有效地約束,避免出現(xiàn)施工管理不嚴格,造成路橋安全性、耐久性不合格的現(xiàn)象。

5.3確保設計方案的完善性設計人員在進行路橋工程設計時,要嚴格的按照路橋規(guī)范進行,設計人員要對路橋工程的實際情況進行認真的調查,確保整個路橋結構的合理性,設計人員要從路橋質量、安全性、耐久性等方面出發(fā),構建合理的路橋設計方案,對于一些細節(jié)問題,要全面的進行思考,如在設計施工縫處理時,不能使用普通的橡膠支座,要是用橡膠活動支座。只有確保設計方案的完善性,才能為路橋工程的安全性、耐久性提供保障。

6結語

第2篇

關鍵詞:山區(qū);公路;橋梁;設計

Abstract: with the rapid development of China's national economy, especially in the implementation of the western development strategy, the mountainous area highway is in rapid development period. The mountainous area highway construction for vehicle provides a good driving conditions, has greatly improved the mountainous area of transportation situation, based on the characteristics of the mountainous area highway, analyzes the often use the bridge structure of the body, from the upper structure of the bridge pier and, on the basis of the abutment, etc were discussed the mountainous area highway bridge design process problems needing attention. In order to actual engineering design is of some reference value.

Keywords: mountain; Highway; Bridge; design

中圖分類號:U442.5文獻標識碼:A 文章編號:

1 山區(qū)高速公路橋梁的主要特點

山區(qū)高速公路的主要特點是地質、地形復雜。地形復雜主要表現(xiàn)為地面高差大,沖溝發(fā)育、橫坡陡直;地質復雜主要表現(xiàn)為滑坡、巖溶、不穩(wěn)定斜坡、陡崖、崩塌、煤礦采空區(qū)等不良地質。受這些方面的影響,路線布設時平縱橫三個方面都受到約束,一般有平曲線多、平面半徑小、縱坡大、橋梁比例高、橫坡陡、半邊橋和高擋墻多等特點。山區(qū)高速公路橋梁也相應具有上述特點,高墩大跨多,斜彎坡橋多,墩臺形式多,施工場地狹窄、個別路段橋隧交替相連等特點。

2 山區(qū)高速公路橋梁的主要結構體系

為了保證行車的舒適性和結構的耐久性、適用性,山區(qū)高速公路橋梁體系一般采用先簡支后連續(xù)或部分橋墩與主梁固結的連續(xù)剛構混合體系。由于山區(qū)橋梁墩高相差較大,如果采用全剛構體系,需要通過調整橋墩的線剛度來改善橋墩受力,這樣會造成橋墩尺寸種類多,美觀性降低,施工相對麻煩一些,所以全剛構體系采用較少。連續(xù)結構的一聯(lián)不能設置太長,墩臺水平位移較大,墩柱尺寸需設計的相對大一些,材料較費。根據地形特點,將連續(xù)梁中

間墩高較高,剛度相差不大的相鄰幾個橋墩與主梁固結起來,利用其柔性適應橋墩所受的內力,在較矮的邊墩上設置滑板支座或橡膠支座,形成連續(xù)梁。

這樣的連續(xù)一剛構體系,高墩、矮墩的受力性能都得到了改善。彎、坡橋在山區(qū)高速公路橋梁中較多,曲線梁橋在彎扭耦合作用下,具有沿某一不動點變形的趨勢。單向行駛的大縱坡長橋在長期反復的汽車制動力作用下,梁體具有沿下坡方向滑移的趨勢。如果采用全連續(xù)結構,即上、下部結構之間為橡膠支座連接時,這種滑移趨勢會造成梁體受力不平衡,支座脫空甚至破壞的現(xiàn)象,從而導致梁體開裂。因此,山區(qū)高速公路橋梁宜采用先簡支后連續(xù)結構或部分橋墩與主梁固結的連續(xù)一剛構混合體系,既要適應平面線形,又要適應橋梁受力特點。

3 山區(qū)高速公路橋梁設計要點

(1)與平原地區(qū)的高速公路相比,山區(qū)高速公路在地形、地質、水文條件等方面有著很大的差別,因此我們在設計橋梁時必須高度重視這些差別,尤其是在地形、地質方面。有時同一座橋在縱橋向的地質變化很大,在橫橋向的地形變化很大,如不重視,很容易出現(xiàn)差錯,因此在設計前一定要認真收集設計資料,做到心中有數(shù),有條件時設計人員最好到實地調查一下。

(2)由于山區(qū)高速公路的地面高差變化較大,運輸材料、機械比較困難,給施工帶來很大的不便。所以我們在設計時一定要考慮到施工的可行性,因地制宜。

(3)橋梁設計要遵循“適用、安全、經濟、美觀、環(huán)?!钡幕驹瓌t?,F(xiàn)在隨著國民經濟不斷提升“美觀和環(huán)保”已受到越來越多關注。橋梁設計在注重安全性、舒適性、和耐久性的同時,應引人“環(huán)保、美化、人文”的理念,把高速公路橋梁的景觀設計作為一項重要內容加以考慮。在保證橋梁使用功能的前提下,要盡可能地考慮到使建成后的橋梁與周圍環(huán)境相協(xié)調,不對原有的環(huán)境造成破壞。設計時應開拓藝術創(chuàng)新思路,全方位、多角度地展示橋梁景觀的美學效應,同時應維護生態(tài)平衡,保護珍稀動、植物及特有的地質風貌。對橋梁進行涂裝時,不但要考慮與周邊環(huán)境色調、橋梁造型相協(xié)調,還要考慮橋梁所在地區(qū)的民風、民俗。

4 上部結構設計

橋梁在山區(qū)高速公路中所占的比例較大,但一般情況下,特殊的大跨徑橋梁較少。因此,對于數(shù)量眾多的常見跨徑橋梁,其設計原則就是盡量采用施工方便、造價經濟的標準化、預制裝配化結構。常用的大、中橋標準跨徑有16m、20m、25m、30m、35m、40m、50m,常用的中、小橋標準跨徑有6m、8m、l0m、13m、16m。上部結構形式主要有空心板、預制T梁、預制小箱梁等。一般情況,對于跨徑小于30m的橋梁空心板、預制T梁、預制小箱梁等結構形式都可以采用,對于跨徑為35m、40m、50m的橋梁,根據梁的受力特點,更宜采用T梁或者小箱梁。從造價上講,20m跨徑以下,用空心板截面的橋梁造價相對經濟些;從橋下凈空方面來講,對于較小跨徑且橋下凈空不高時,空心板截面最適宜;從受力上講,對于較大跨徑40m、50m的橋梁,用T梁截面則更好,這種結構形式充分利用混凝土的抗壓性能和鋼筋的抗拉性能,減輕梁體的自重。小箱梁從造價、施工簡便性還是受力等各方面看,可以說是介于空心板和T梁之間的一種截面。因此,對于跨徑25―35m的截面,常采用的是小箱梁的結構形式。

5 橋墩設計

對于常見高度的橋墩,即墩高小于40m的橋墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩,其中又以柱式墩最為常用。柱式墩分圓柱和方柱兩種。圓柱施工時外觀質量易控制,與樁基銜接方便,而且箍筋對核心混凝土的約束作用較強。但是從美觀角度來說,方柱棱角分明,與上部梁體協(xié)調,有一定的視線誘導性,較美觀。從受力上看,截面積相等的圓柱和方柱,方柱的抗彎剛度要大于圓柱,受力優(yōu)于圓柱,當體系為連續(xù)剛構時,方柱可以方便的調節(jié)兩個方向的尺度來調整墩柱的剛度,從而達到調整墩柱受力的目的。

因此,對于常見墩高,設計中采用何種墩柱形式應根據具體地形、上部結構形式、墩高等因素綜合考慮。一般矮橋墩的設計由強度控制,但當橋墩較高時,就必須考慮橋墩的穩(wěn)定問題。在做高墩連續(xù)梁橋設計時,高墩的柔性必須考慮,防止結構發(fā)生失穩(wěn)破壞。

6 橋臺設計

山區(qū)高速公路橋臺一般采用重力式u型臺、肋式臺、柱式臺三種形式。根據《墩臺與基礎》規(guī)定,u型臺控制的填土范圍一般為4~l0mm,因此u臺高度最好控制在l0mm之內。山區(qū)橋梁u型臺一個顯著特征就是橫向、縱向橫坡陡,為了適應地形,減少開挖,節(jié)約圬工結構方量,u型臺設計時必須合理分臺階。由于樁柱式橋臺的抗推剛度較小,當聯(lián)長較長、臺后填土較高時不宜采用,一般樁柱式橋臺的臺后填土高度宜控制在5m以下,聯(lián)長宜控制在150m以內。

7 橋墩與路幅的關系

山區(qū)高速公路有整體式路基和分離式路基兩種。目前路線選線越來越強調占地少、環(huán)保與景觀協(xié)調的理念,除了中長隧道等設置分離式路基外,越來越多的采用整體式路基。整體式路基的雙幅橋,一般情況下下部結構按照分幅單獨設計,即雙幅四柱。對于高墩長橋,為了減少開挖、增強邊坡穩(wěn)定性、節(jié)約材料,降低造價,整體式下部結構即雙幅兩柱不失為一種較好的選擇。與雙幅四柱相比,在橋墩截面積及橫向寬度相當?shù)那闆r下,整體式下部結構橫向和縱向剛度是分幅設置的兩倍以上,除了可以減少開挖、節(jié)約材料、施工方便外,還能減小墩頂位移。當然整體式下部結構帽梁跨度較大,還須考慮車輛雙向行駛時扭矩影響,帽梁需要設置的大一些。一座橋究竟是采用整體式下部結構還是分幅下部結構,需要結合橋位處地形、地質、水文、墩高等多方面因素綜合考慮。

8 基礎設計

山區(qū)高速公路橋梁最常用的基礎形式為擴大基礎與樁基礎。山區(qū)一般地質情況較好,采用擴大基礎的情況相對較多,且宜采用分離式擴大基礎。因為分離式擴大基礎適應地形橫坡,承載力亦能滿足要求。斜坡上的擴大基礎與樁基礎必須考慮基礎擴散角和覆蓋層厚度以及施工時的相互影響。樁基礎多為嵌巖樁和柱樁,地質情況較差地段可以采用摩擦樁。樁基礎施工方法多為挖孔灌注樁。

當遇到軟弱夾層多、卵石、漂石等容易造成坍孔的地質情況時,地下水位較高、地層含有煤氣、瓦斯等有害氣體時不宜設計為挖孔樁。對于高墩大跨橋梁采用擴大基礎時,當基礎底的巖石飽和單軸抗壓強度高、風化程度和軟化程度低時,可采用在巖石內設錨桿的方法,以達到滿足基礎偏心矩,墩身穩(wěn)定性要求的同時減少基礎混凝土和鋼筋用量的目的。

第3篇

【關鍵詞】 山區(qū)、高速公路、橋梁、設計、問題與對策

前言

在高速公路進行建設所面對的建設環(huán)境是極其不同的,隨著近年來,高速公路橋梁的建設在山區(qū)中得到了飛躍式的發(fā)展,這與在一般公路上建設的高速公路存在很大的區(qū)別。因為,在山區(qū)建設高速公路必須要克服種種復雜的地形問題以及水文、地質等等各個方面的問題,因此造成在山區(qū)建設高速公路存在很大程度的難度。在本文中,探討了山區(qū)高速公路橋梁的設計問題以及相應的對策,其中闡述了關于山區(qū)高速公路橋梁的設計基本原則。

一、山區(qū)高速公路橋梁的設計原則

山區(qū)由于其具有著比較特殊的地形、地質、水文以及生態(tài)環(huán)境的條件,因此造成在山區(qū)高速公路的建設中出現(xiàn)許多方面的問題,首先在設計的時候,就會受到平面、縱面以及橫面的限制。在對山區(qū)高速公路橋梁的設計過程中,需要運用到多種的平曲線形式,以及關于橋梁施工的比例。為了更好的協(xié)調好設計中每個細節(jié)以及山區(qū)地形地貌的關系,應當嚴格遵守相關的設計基本原則,包括了以下幾個方面:

1、應當嚴格尊關于涉及橋梁上部的基本原則。

山區(qū)具有著極其復雜的地形與地貌特點,因此在山區(qū)建設高速公路的時候,務必確保公路線條的流暢,并且避免施工過高的投入成本。在設計的過程中,橋梁作為其中的一個關鍵組成部分,其占據著極大的比重。通常,在現(xiàn)有的山區(qū)所建設的橋梁中,其大部分類型是跨徑形式的橋梁,由于特殊性的跨境橋梁比較罕見,難以適應在山區(qū)設計與建設的要求,也具有比較高的成本,為了確保施工的順利開展,以及保證工程符合一定的經濟性,常見性的跨徑橋梁成為山區(qū)高速公路橋梁建設的首選。其次,關于橋梁橫斷面一般以空心板以及預制梁為主要的形式,對于跨徑比較小的橋梁而言,空心板與預制梁兩種形式的橫斷面都可以考慮,對于跨徑比較大的橋梁而言,一般選擇與質量形式的橫斷面為宜。第三,對于建設橋梁的工程,還要考慮到工程的建設成本問題,避免投入過高的成本造成資源浪費,要求工程符合一定的經濟性條件,所以對于跨徑比較小的橋梁工程,最好選擇空心板形式的橫斷面。由此可見,在選擇合適的橋梁橫斷面的時候,應當同時考慮到施工的便捷性以及工程的經濟性。

2、應當嚴格尊關于涉及橋梁下部的基本原則。

橋梁的橋墩臺設計屬于橋梁下部的機構的設計,通常,多數(shù)的橋墩類型都是柱式墩,分為圓柱型與方柱型。圓柱型的橋墩外觀質量比較容易控制,對于施工具有便捷性,而且在與其他部分銜接的過程中,操作極其方便,適用于平原地區(qū)的環(huán)境。而方柱型的橋墩比圓柱型的橋墩在美觀性方面更具有優(yōu)勢,與橋梁的上部結構相配合更顯的協(xié)調性強。再次,在兩種橋墩的受力能力方面來看,在截面面積同等的條件下,方柱型具有更強大的剛度,因此其受力能力要比圓柱型更好。

二、山區(qū)高速公路橋梁設計的問題

1、缺乏完善的橋梁設計理念以及構造體系

在對山區(qū)高速公路橋梁設計的過程中,首當其中的工作任務就是對結構方案進行科學合理且經濟的選擇,詳細地分析橋梁的結構,以及其構建和連接等各個方面的內容。然而,在關于山區(qū)高速公路橋梁的實際建設過程中,往往出現(xiàn)許多現(xiàn)實性的問題,一方面,負責山區(qū)高速公路橋梁設計工作的設計人員過度重視設計的計算需要,而忽略了對于現(xiàn)實中橋梁結構體系、構造以及材料等各方面的需要,另一方面,由于過多的人為因素出現(xiàn),對山區(qū)高速公路橋梁從設計一直到現(xiàn)實的施工中,都缺乏對于橋梁整體結構的專業(yè)化認識,在橋梁設計的圖稿上表達不清晰,所計劃使用的橋梁建筑的混凝土的質量沒有大道所規(guī)定的安全性標準,由此對雨山區(qū)高速公路的橋梁的安全性造成了嚴重的威脅。

2、施工以及管理的水平較低

山區(qū)高速公路橋梁建設施工水平過低,缺乏科學的管理制度與有效的管理方式。根據相關的調查報告顯示,橋梁事故的發(fā)生原因主要在于橋梁施工的過程中沒有嚴格遵守相關的法律規(guī)定,以及缺乏了嚴格的科學的管理,導致了施工方面的疏忽。施工以及管理的水平缺乏應有的標準,往往造成的嚴重后果就是帶來橋梁使用的安全性的威脅,這些主要的施工問題包括了施工過程中偷工減料,使用此極品來建筑橋梁,這屬于性質極其惡劣的施工行為,會帶來建筑完成后的極大危害性。

三、如何優(yōu)化山區(qū)高速公路橋梁設計

1、對于合理的設計方法進行選擇。

結構設計方案的合理性體現(xiàn)在有效的保證并且提高了山區(qū)高速公路橋梁的使用安全性以及耐久性。橋梁的結構設計有兩種,一種是大跨度的橋梁,另一種是標準跨度的橋梁。因為不同的橋梁結構設計具有著不同的控制因素,因此在具體的設計方案方面也存在著比較大的差異。通常情況下,采用標準跨度的橋梁的設計方案更為多見,該種設計方案具有著經濟性以及施工便捷性等多方面的優(yōu)點,因此在山區(qū)高速公路橋梁的設計中得到更為廣泛的應用。

2、對于施工材料的科學性選擇。

在設計與建造橋梁的過程中,橋梁的建造安全性保障關鍵性因素在于鋼筋混凝土的質量,其對于橋梁結構的整體使用性、耐久性以及安全性產生著直接性的影響。要從根本上實現(xiàn)對于混凝土施工與橋梁制造方面影響關系的控制,不僅僅要嚴格遵守相關的規(guī)范來正常使用橋梁,而且必須采取構造的措施。

3、提高重視橋梁結構設計的程度。

不管處于建造橋梁的過程中,還是處于使用橋梁的過程中,自然環(huán)境都必然對其造成一定程度的影響,例如化學侵蝕。與此同時,隨著橋梁建造時間延長,使用時間越久,其本身建造所使用的材料會出現(xiàn)退化,從而導致橋梁出現(xiàn)結構的變化,以致其結構與性能都受到一定的損壞。

結語

綜上所述,在對山區(qū)高速公路橋梁的設計過程中,應當根據山區(qū)具體的地形地貌水文等環(huán)境特點,從不同的設計角度進行考慮,重視對于橋梁結構的合理選擇,考慮到其不同的橋梁結構具有著不同的承受能力,必須確保橋梁的安全性以及經濟性,及時解決設計過程中所遇到的問題,從而確保在實際施工的時候順利進行,并且獲取更好的建設成績。

參考文獻

[1] 陳奉民,汪宏,曾輝. 山區(qū)高速公路橋梁的設計體會[J]. 公路交通技術. 2008(02)

[2] 中交公路規(guī)劃設計院主編.公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范[M]. 人民交通出版社, 2004

[3] 霍明主編,中交第一公路勘察設計研究院[編].山區(qū)高速公路勘察設計指南[M]. 人民交通出版社, 2003

第4篇

作者:張定馬 單位:武漢中咨路橋設計研究院有限公司

由于山區(qū)高速公路對橋梁結構的美觀要求相對較低,除跨越超高溝谷等特殊路段之外,根據經濟性比較,常規(guī)預制結構的橋梁上部構造均采用技術成熟,施工便捷,吊裝重量輕,造價節(jié)省的預應力混凝土T梁,先簡支后結構連續(xù)或剛構體系。橋梁下部構造經濟比較高度小于40m的橋墩當橋墩高度小于40m時,橋墩多采用柱式墩。柱式墩根據外形,分為圓柱和方柱。圓柱施工中外觀質量容易控制,且與樁基連接方便,施工較方便。截面積相等的方柱和圓柱,方柱與圓柱的抗彎剛度之比為1.05∶1,從受力上看,方柱受力優(yōu)于圓柱。方柱的缺點是墩柱與樁基之間是通過帽梁連接,增加了工程數(shù)量,并且山區(qū)地面橫坡較陡,帽梁構造增加了邊坡不穩(wěn)定性。因而現(xiàn)在較多的選用圓柱墩,下面就橋墩高度小于40m時,通過不同跨徑、不同墩高配不同樁柱尺寸橋梁的造價分析,得到橋梁經濟性比較表(以半幅一聯(lián)橋長計算,樁長考慮沿線地質情況差異后取加權平均值,20m,25m跨徑樁長20m,30m,40m跨徑樁長22m,均按端承樁計算)。使得其經濟性最優(yōu)。分析結果表明最佳跨徑組合為:平均墩高在20m以下時采用20mT梁;平均墩高在20m~25m時采用25mT梁;平均墩高在25m~35m時采用30mT梁;而平均墩高在35m~40m時采用40mT梁。高度大于40m的橋墩一般矮墩設計由強度控制,但是當橋墩高度大于40m時,橋墩須考慮穩(wěn)定問題。橋墩的穩(wěn)定從失穩(wěn)形態(tài)上分為面內失穩(wěn)和面外失穩(wěn),從失穩(wěn)時的平衡狀態(tài)可分為支點失穩(wěn)和極值點失穩(wěn),從是否考慮材料非線性及幾何非線性又分線性失穩(wěn)和非線性失穩(wěn)。工程中習慣把線性穩(wěn)定問題稱為一類穩(wěn)定,把考慮材料非線性和幾何非線性穩(wěn)定問題稱為二類穩(wěn)定。工程中一類穩(wěn)定系數(shù)一般不小于4~5,但是一類穩(wěn)定是假定構件為理想中心受壓桿,實際結構由于施工、制造、安裝等誤差,很難達到這一理想狀態(tài),實際的橋墩軸線可能出現(xiàn)偏差,高墩在水平荷載作用下將產生很大的變形等。故考慮結構的初始缺陷、幾何非線性、材料非線性的二類穩(wěn)定分析更接近真實。因為二類穩(wěn)定分析的最終狀態(tài)達到塑性變形而破壞,因此,橋梁結構的二類穩(wěn)定安全系數(shù)與強度安全系數(shù)是一致的,按照JTGD62-2004公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范,取荷載系數(shù)為1.2,設計強度對應的混凝土安全系數(shù)為1.25,結構工作條件系數(shù)為0.95,則要求鋼筋混凝土結構的整體安全系數(shù)不小于1.2×1.25/0.95=1.58,即二類安全系數(shù)也要求不小于1.58。按照上述原則,對高度在40m~80m之間的橋墩作穩(wěn)定性分析(高度大于80m時,一般選用連續(xù)剛構橋型)。

一般當路基中心填方高度大于20m時,須做橋梁和路基方案的比較。當?shù)匦螢椤癠”形且橫向坡度較陡,路基邊坡要放較遠時,填土運距遠,考慮到土方數(shù)量及邊坡穩(wěn)定性,此時可采用架橋方案。當?shù)匦螢槭諗枯^快的“V”形峽谷,且與隧道相近,為消化隧道廢方,路基方案比橋梁方案更具有經濟性、環(huán)保性、安全性。因為廢方可以就地消化,有利環(huán)保;填方運距很近,經濟上占優(yōu);“V”形峽谷縱向坡度較陡,場地局限,若架橋,施工難度大。因此,對于填土高度大于20m的路段,應根據地形、地質條件綜合比較后決定是否設置橋梁。陡邊坡上的橋梁設計山區(qū)高速公路地形橫坡陡峭,有時候半幅路填方較高,另外半幅路處在淺填或者挖方上。此時就需要半幅路設置橋梁,半幅路設置路基。做路基的部分需要設置擋土墻。橋臺由于山區(qū)地形、地質的特點,一般橫、縱向坡度較陡,巖層較淺,持力層較好。為了能夠臺前放坡,減少開挖,橋臺盡可能采用重力式U形橋臺,擴大基礎。在地勢較平坦、坡度較緩、地質較差的地方,可采用柱式臺、肋板臺,樁基礎。當?shù)貏莺芏?、地質較差,不能采用上述3種橋臺的情況,可采用U臺配樁基礎。U形橋臺臺后填土高度一般控制在8m以內,柱式臺、肋板臺臺后填土高度分別控制在5m,12m以內。U臺應根據地形在橫、縱橋向分別設置合理臺階,以減少開挖,節(jié)約圬工量。支座設置山區(qū)高速公路橋梁橋墩一般較高,考慮山區(qū)高速公路縱坡較大,常年溫度作用下,上部構造有向下坡移動趨勢,增加主梁縱向限位措施,如墩梁固結的方法來防止主梁運營期間縱向滑移。

在分聯(lián)墩或者較矮的橋墩上設置支座,支座應考慮曲線橋由于扭矩造成的支反力外,還需考慮曲線橋變形引起的變位方向的差異,可以設置盆式支座來滿足上述要求,同時盆式支座較板式支座的壽命長,也可避免高墩支座檢修的麻煩。伸縮縫的設置曲線橋由溫度變化、混凝土收縮、徐變引起的伸縮,會因內外側梁長不同而不同,造成曲線橋梁比直線橋梁的伸縮量要大。此外,還需考慮長大縱坡下梁體向下坡位移的影響。故曲線、長大縱坡橋梁所選用伸縮縫的伸縮量要比常規(guī)橋梁大。以高墩、曲線、大縱坡為特點的山區(qū)高速公路裝配式橋梁的設計,應充分考慮高墩的穩(wěn)定性以及曲線、大縱坡給橋梁結構帶來的附加力。注意曲線扭矩、大縱坡水平力、彎坡組合下的動態(tài)增量對結構的影響。

第5篇

【關鍵詞】公路橋梁 上部構造 施工工藝 橋梁上部構造 加固技術 結構施工

中圖分類號: TU997 文獻標識碼: A

一.引言

隨著我國經濟的快速發(fā)展,提高了對城市之間的物流、人流需求。為更進一步促進經濟大發(fā)展,我國開始大量修筑高速公路。在公路交通網絡中,橋梁是重要的組成部分,而橋梁的質量直接關系到行車安全,關系到公路是否暢通。近些年來,由于運輸?shù)男枰?,各類重型車輛越來越多,加大了公路的負荷,部分公路維護成本加大,而有相當數(shù)量的橋梁都出現(xiàn)結構老化、橋面開裂及破損等有損橋梁結構安全的現(xiàn)象,車輛超載、結構失穩(wěn),導致橋梁的耐久性和適用性降低,導致橋梁的承載能力出現(xiàn)不同程度的降低。為避免在后期使用過程中出現(xiàn)質量問題而投入大力的財力、物力和人力進行維護,在橋梁修建中,要提前預防,特別是對橋梁的上部構造施工中,要格外引起注意。

二.公路橋梁上部構造施工概述

公路橋梁結構包括上部構造和下部構造兩大部分,其中上部構造主要包括:板梁、支座、防撞墻、濕接縫、波形護欄、伸縮縫、橋面鋪裝及絞縫等。橋梁上部構造通過支座支承于橋墩和橋臺上。目前,橋梁施工基本上都是先預制板梁,預制完成后進行吊裝,然后進行梁和梁的處理。預制梁板時需要有固定的施工場所,選擇的場所既要方便施工,又要便于吊裝。板梁預制廠一般分為制梁區(qū)、鋼筋加工區(qū)、存梁區(qū)、辦公區(qū)及生活區(qū)。存梁區(qū)和制梁區(qū)保持縱向連接,鋼筋加工區(qū)設置在制梁區(qū)附近,便于作業(yè)。板梁預制完成后,將其吊裝到支座上,然后進行橋面鋪裝,完成上部施工。

在公路橋梁施工前,要根據招標文件、設計文件和施工合同,結合有關規(guī)范來編制施工組織設計。同時要做好施工前的現(xiàn)場準備,要在施工現(xiàn)場修建臨時的設施,安裝相關機具,做好材料的堆放和儲存,并進行施工測量,做好開工前的試驗檢測工作。

三.公路橋梁上部構造的施工工藝

1.拱架、模板及支架。

(1) 拱架、模板及支架的設計。

對結構隱蔽表面的模板,其擾度不應超過1/250跨徑;結構外漏表面的模板,其擾度不應超過1/400跨徑。當在不計沖擊力時汽車荷載和結構自重所產生的向下擾度超過跨徑的1/1600時,應在鋼筋混凝土板、梁、拱的底模上設置預拱度,設置的預拱度值等于1/2汽車荷載(不計入沖擊力)和結構自重所產生的擾度。對于跨度超過20米的預應力簡支梁,要根據監(jiān)理工程師的指示,按照圖紙來設置反拱。

(2)拱架、模板及支架的制作及架設。

對混凝土外漏的模板施工時,要采用膠合板和鋼材,并且要至少有一個側面及兩個邊要拋光。在梁和墩臺帽的突出位置,要作出倒角或削邊,以便于脫模。根據監(jiān)理工程師指示,結合圖紙要求,在結構物的某些部位設置凹槽和凸條的裝飾線。對在模板內的錨固件和金屬連接件,要至少在距離混凝土表面的25mm深處進行拆卸或截斷,處理過程中不應損傷混凝土。利用水泥砂漿對混凝土表面所留的空洞進行填塞處理,要保證表面應光滑、堅固、平順、顏色要均勻。模板內不能有雜物、砂漿及其他污物。對于以后需要拆除的模板,要在使用前就涂刷脫模劑,以便于在拆除時易于脫模,又能保證混凝土不變色。

(3)拱架、模板及支架的拆卸。

對于不承重的側模,要在混凝土的強度能保證其棱角及表面不損壞的情況下才可拆除。一般情況下,混凝土的抗壓強度達到2.5MPa時才能拆除側模。對承重部分的拱架、模板和支架,要確?;炷恋膹姸饶軌虺惺茏灾貢r才能拆除。對于跨徑小于3米的板和梁,要達到混凝土設計等級的50%,跨徑大于3米的,要達到混凝土設計等級的70%?;炷令A制塊拱橋或石預制塊拱橋,要等砂漿的強度達到圖紙的要求時才能拆架,如果圖紙沒有相關規(guī)定的,一般必須要達到砂漿設計等級的70%才能拆架。拱橋跨徑小于10米時,要完成拱上結構施工后,才能拆架。對于裸拱的卸架,要在卸架前進行預估驗算,之后才可進行拆卸。

2.現(xiàn)澆混凝土和鋼筋混凝土施工。

(1)鋼筋混凝土的梁體澆筑。

首先,要在支架上進行鋼筋混凝土的梁體澆筑。進行澆筑時,要根據梁的橫斷面,來對上下層采取斜向分段或水平分層的方法,進行連續(xù)澆筑。上層和下層之間前后澆筑的距離應不低于1.5米,每次澆筑的厚度,以插入式振搗器或附著式振搗器振搗時,不超過30cm為準。如果箱梁體無法以此澆筑完成,需要進行二次澆筑時,要保證第一次澆筑到梁的地板承托頂部以上30cm的位置。進行二次澆筑時,要先檢查腳手架有無出現(xiàn)收縮和下沉,要保證最小的沉降和壓縮。

(2)簡支梁橋上部構造的混凝土澆筑。

對簡支梁橋上部構造的混凝土澆筑時,一般要從墩、臺的兩端向跨中方向進行澆筑。澆筑時要一次澆筑完成,采用分層澆筑時,可從一端開始。對于一般跨徑的懸臂梁橋混凝土澆筑,要從跨中向兩端墩臺的方向進行澆筑,其鄰跨懸臂應從懸臂向墩臺進行。對于懸臂梁橋吊梁的混凝土澆筑時,要確保懸臂梁的混凝土強度達到設計等級的70%以上時,才能進行澆筑。而對于跨徑較大的簡支梁以及在基底剛性不同的支架上澆筑懸臂梁或連續(xù)梁,要防止支架出現(xiàn)不均勻的沉降引起混凝土開裂。

3.其他工藝要求。

澆筑完成后的梁板,要正在脫模后及時進行養(yǎng)護,可以安裝自動噴淋設施來進行保養(yǎng),采用土工布從頂?shù)降赘采w梁體,以保證梁板具有足夠的濕度和溫度。對空心板梁和箱梁等內部要蓄水養(yǎng)護,絞縫部位和濕接縫部位在拆模后要及時用鑿毛工具進行端面鑿毛。待拆除模板后,要注意觀察梁體的表現(xiàn),查看是否存在缺陷。

冷拉預應力鋼筋的接頭,要在鋼筋冷拉前采用以此閃光頂鍛法來進行焊接,焊接之后要進行熱處理,以此來提高焊接質量。預應力筋有對接焊接頭時,要將接頭位置設置在受力較小的位置,對于結構受拉區(qū)煩誒內,要盡量避免使用。對預應力筋下料時,其下料長度需要經過計算來確定,確定長度時要考慮錨夾具長度、構件孔道尺度、千斤頂尺度、外漏尺度及張拉伸長值。切斷時不能采用電弧切割,要采用砂輪鋸切斷預應力筋。進行預應力筋編束時,要逐根梳理,要保證直順不扭轉,每根之間不能相互纏繞,綁扎要牢固。預應力筋的穿束可在混凝土澆筑前或混凝土澆筑后進行。采用先穿束后澆筑混凝土時,在澆筑前要先檢查管道,確認管道完好后才可進行澆筑。在澆筑混凝土時,要定時轉動、抽動預應力筋。采用先澆筑后穿束施工方法時,待混凝土澆筑完成后,要立即疏通管道,保證管道暢通。

當下部構件和梁體預制完成后,可將其吊運到架梁。在架梁前,必須要多墊石軸線進行放樣,在每個墊石放樣完成后,才可安裝支座吊裝梁體。在施工過程中,為了便于施工,要先將臺背填起,并層層碾壓到背墻頂。利用架橋機來進行吊梁起重作業(yè),如果施工外部條件允許,也可以用吊車進行架梁。架梁過程中,支座要保持固定,不能移動,待放好后將梁體垂直向下安置。架梁施工完成后,進行下道工序施工。為了減少施工工期,在確保施工安全、無法造成施工干擾時,可以安排架梁、濕接縫和絞縫處理同時進行。對絞縫澆筑時,要注意伸縮縫不能受到干擾。防撞墻放樣完成后,要根據設計的厚度來焊接,同時進入波形護欄的施工,護欄施工完成后進行橋面鋪裝。在濕接縫和絞縫以及橋面的現(xiàn)澆部分所采用的混凝土要和梁體相同,以保證足夠的剛度及強度。

四.結束語

隨著我國加大了對交通基礎設施建設的投入,未來一段時間內,交通網絡以及公路橋梁的建設規(guī)模還將出現(xiàn)快速飛越。為了提高行車舒適度,保障行車安全,在公路橋梁施工中,要嚴守操作規(guī)程,根據施工設計要求,打造高質量工作,提高公路橋梁的安全性。

參考文獻:

[1] 谷守樸 公路橋梁上部構造的施工工藝 [期刊論文] 《內蒙古公路與運輸》 -2011年2期

[2]朱勤寶 公路橋梁上部構造的施工工藝分析 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年9期

[3]王新東 公路橋梁裝配式上部構造施工工藝與質量控制 [期刊論文] 《中國新技術新產品》 -2009年8期

[4]覃輝 公路橋梁上部構造的施工工藝探討 [期刊論文] 《科技與生活》 -2011年9期

[5]侯瑩 牛德東 橋梁上部構造的施工技術綜述 [期刊論文] 《科技致富向導》 -2011年20期

第6篇

[關鍵詞]公路 橋梁 施工質量 注漿技術

中圖分類號:X6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)23-0360-01

1、引言

公路橋梁是組成社會公共交通設施的重要方面,對于經濟發(fā)展,社會進步具有重要作用,隨著我國改革開放的逐步深入進行,我國的公路橋梁飛速發(fā)展,在追求公路橋梁大建設的同時,更需要注重質量的提升,而公路橋梁技術水平是提升質量的關鍵因素[1]。因此,本論文將通過對于公路橋梁建設中注漿技術的研究,尤其是研究提高注漿效率技術方面,確保公路橋梁建設質量的提升,加快我國基礎設施建設整體水平提高[2]。

2、注漿技術分析

(1)注漿技術對于公路橋梁建設具有關鍵作用,在公路橋梁建設方面,許多行業(yè)專家和工程師一直都在致力于研究注漿技術,因此,研究注漿技術,讓公路橋梁建設中的注漿能夠做到質量高,效率高,是影響公路橋梁建設的核心,更是理論研究熱點之一。那么,在公路橋梁建設過程中,就要注重注漿技術經驗總結,加快其理論研究的步伐,從而推動我國道路橋梁基礎設施建設水平的提升。注漿技術指的是將事前已經配好比例的水泥砂漿漿液進行灌注到道路橋梁縫隙當中,這是一種穩(wěn)固強化道路橋梁的重要粘合劑,要求灌漿速度快,能夠將道路橋梁通過漿液的粘合作用成為一體,確保道路橋梁的穩(wěn)固性,并發(fā)揮持續(xù)甚至永久的粘合作用[3]。

(2)滲透注漿技術是通過漿液滲透來對公路橋梁路基實施漿液填充和注漿,目前常用的技術有柱形擴散,球形擴散兩種技術類型。盡管注漿方式有所差別,但是基本原理和作用是一致的,都是為了確保公路橋梁的穩(wěn)固性,使其能夠更加堅固耐用,確保公路橋梁質量。其工作原理是利用研究好的填充物漿液,再將這些漿液灌注到即將被填充的土壤之中,經過灌注漿液的填充物將會快速膨脹,直到漿液與填充物融為一體,達到膨脹極限,最終凝結聚合成穩(wěn)固的一體物,也就對路基形成了穩(wěn)固的支撐和粘合作用。

(3)壓密注漿技術在公路橋梁施工當中屬于最常用的灌漿技術,在技術原理,施工過程以及提升方向等方面都與滲透注漿技術間有較大不同之處。這些差異主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一是工作原理方面,加密注漿技術屬于一種運用大密度高粘度漿液對于其他土壤進行擠壓,使二者凝結融為一體的同時又進行了壓密更加緊實,成為支撐道路橋梁重要基礎;二是工作方法方面,對需要注漿填充的地面進行打孔,將高粘度高密度漿液注入空洞之中,那么,漿液由于自身密度比較大,施工面形成了漿泡,對于周圍土體形成擠壓,使得經過擠壓的土體能夠更加密實。

3、公路強梁路基施工中注漿技術的應用

3.1 施工準備

前期的準備工作是確保注漿成功實施的關鍵,因此,要確保注漿作業(yè)前大量準備程序和物流能夠及時到位,各項工作安排避免疏漏之處,確保注漿能夠一次成功,加快道路橋梁能夠快速硬化完工。設計是施工的前提和關鍵,首先需要設計工程師對于整個工作能夠有合理有序和詳細的安排,精確的計算,確保各項工作能夠順暢進行,加快施工技術討論,可行性研究以及施工圖紙的設計和論證,出版;然后是施工單位根據設計單位所提交的圖紙進行探討,再根據現(xiàn)場施工的實際情況,再次進行論證,確保各項施工作業(yè)能夠可行,高效完成,對于那些與現(xiàn)場實際存在差異或者存疑的地方,需要盡快與設計工程師聯(lián)系并在此修改論證;最后是施工階段,這一階段還需要設計人員進行配合施工,設計配合指導,施工技術人員全程參與,共同將注漿作業(yè)快速準確的完成,確保道路橋梁建設質量。

鉆孔、成孔工藝要點

3.2 鉆孔工藝技術要點

注漿作業(yè)的實施還需要鉆孔配合,因此,鉆孔工藝也是關系到注漿技術成功的關鍵要素,選擇合適的注漿孔位置,做好鉆孔施工,對于注漿技術水平的提升,確保公路橋梁建設水平提高具有重要作用。鉆孔作業(yè)之前是定位,這也是關系到注漿作業(yè)一次成功實施的關鍵環(huán)節(jié),根據現(xiàn)場實際情況,對于打孔位置進行詳細分析,對其可行性和施工可能性進行多方面綜合分析,還需要考慮到對于注漿作業(yè)的影響方面,確保注漿作業(yè)能夠成功實施。

3.3 成孔工藝技術要點

成孔對于注漿作業(yè)來說,也是非常重要的一個環(huán)節(jié),這是由于只有完好準確的成孔才能夠進行下一步的注漿作業(yè),成孔需要借助設備潛孔錘,利用鉆進過程中泥漿泵供給的沖洗液中的能量,直接驅動液動錘內的沖錘形成上下往復運動,連續(xù)不斷地對下部鉆具施加一定頻率的沖擊載荷,實現(xiàn)沖擊回轉鉆進,進一步鉆孔成型。

從公路橋梁注漿施工的順序上來說,通常下而上的,其作業(yè)程序是經過鉆孔,成孔準備作業(yè)之后,開始進行漿液灌注程序,在這一階段,需要從橋梁底部進行灌漿施工,將已經配好比例的漿液通過孔洞從下面開始進行灌注,利用瞬時沖擊力將漿液快速灌注進孔洞當中,漿液隨孔洞進入橋梁當中,然后逐漸灌注到各個橋梁縫隙之中,直至橋梁所有縫隙都被漿液灌注填充,從而實現(xiàn)了對于橋梁的加固作用,完成注漿施工。

決定最終注漿成型效果的因素有漿液配比和注漿壓力,這是由于漿液配比會對于漿液凝結成型的堅固程度具有直接影響,需要在準備階段嚴格按照最佳比例配備水泥和粉煤灰;而注漿壓力是決定了漿液在灌注的速度,壓力大小也要嚴格控制,這是影響注漿技術效果的最后程序,因此,要根據設計標準以及施工現(xiàn)場確定好注漿壓力。

3.4 在注漿過程恰當?shù)倪x取漿液材料

對于注漿技術來說,注漿材料選擇是其基礎條件,也是非常重要的一個要素,需要加以重視。我國當前在公路橋梁注漿方面所使用的漿液主要有兩種類型,化學注漿漿液與普通注漿漿液,二者相似之處在于其工作原理,不同之處在于漿液成分不同,決定其最終效果存在差異。因此,在選擇漿液材料方面,除了按照經驗,遵循標準之外,還需要對施工現(xiàn)場進行詳細勘察,反復研討和論證,并最終確定所需要的漿液材料,確保最佳的填充灌注效果。漿液材料差異表現(xiàn)為漿液的滲透速度,凝固時間方面,決定這兩者的因素是施工現(xiàn)場的溫度,濕度等自然條件,

4、 總結

在進行公路橋梁路基注漿施工之前,需要對于客觀條件和主觀條件進行分析,研制出詳細的施工方案,并以此為據進行施工,確保最終的橋梁道路注漿作業(yè)能夠順利進行,提高我國公路橋梁建設質量。

參考文獻

[1] 郝婷.高速公路橋梁施工中注漿技術探討[J].科技資訊,2009,14:58.

第7篇

1公路橋梁路基路面沉降的影響因素分析

公路橋梁路基路面沉降的影響因素比較多,主要包括公路橋梁路基路面的設計和壓實度兩方面。1.1公路橋梁路基路面設計缺乏合理性現(xiàn)階段的公路橋梁建設主要通過粗粒料填充、增加鋪設鋼筋數(shù)量和鋼筋混凝土搭板3種形式來實現(xiàn)對公路橋梁的施工建設。這3種方式在一定程度上有利于增強路基路面的抗壓能力和承載能力,對交通運輸行車中常出現(xiàn)的跳車現(xiàn)象起到了很好的預防作用。施工過程中鋼筋混凝土搭板是最常見的設計方式,但在實踐中效果卻并不理想。1.2橋臺背與路堤銜接處的壓實程度不符合要求橋臺背與路堤銜接處是公路橋梁建設施工中的重要環(huán)節(jié),這一環(huán)節(jié)的施工技術要求高、難度大。施工質量會受到多方面因素的影響,如:施工材料、機械設備和施工人員的專業(yè)素質等。在實際操作中往往出現(xiàn)施工質量和實際要求不符的狀況,這就為橋梁的基礎沉降埋下了安全隱患。再者,我國經濟的發(fā)展導致公路橋梁的運輸壓力增大,公路橋梁的沉降風險也隨之增大。

2公路橋梁沉降段路基路面的施工技術分析

2.1地基處理技術分析地基對公路橋梁的質量和壽命起著決定性的作用。因此,在施工過程中一定要注重地基的處理技術。地基的處理一定要注意其穩(wěn)定性,而要保證地基的穩(wěn)定性必須選擇規(guī)格符合要求,攪拌符合相關標準的材料。如果這些條件都達不到,很可能會造成公路橋梁的沉降不符合要求。地基處理需計算橋梁和路面的最大承載力,也要考慮外界溫度對地基的影響,并保證地基的剛性。如果這些因素處理不到位,會對地基造成嚴重影響。而在實際操作過程中,多數(shù)設計往往只注重橋體及公路的上部結構設計而忽視了對地基的處理。為了有效延長公路橋梁的使用壽命,也要將地基處理作為公路橋梁建設的重點。地基處理要建立在現(xiàn)場勘查設計的基礎上,使設計與當?shù)氐氖┕l件相吻合,做到具體問題具體分析。由于軟土較容易產生移動和斷裂情況,因此,進行地基處理時,應盡量減少軟土填充物,盡量選擇自重較輕的新型材料。2.2搭板技術分析搭板是影響路面平整性的重要因素。在施工過程中要注意搭板位置的控制。搭板和路基頂面應處于同一水平線上,只有這樣橋,才能保證橋梁的最底層和擋板處于同一水平線上。搭板的施工要嚴格按照行業(yè)相關技術規(guī)范和行業(yè)標準進行,使混凝土的平整度和坡度符合要求,從而保證施工質量。采用壓路機碾壓路面時可能導致薄基層被碾碎,因此,進行搭板設計時,要在基層頂面和混凝土頂面預留8~10cm的空隙[1]。如果鋪設瀝青混凝土,必須先鑿去預鋪的水泥碎石基層,以保證臺背的回填強度。2.3排水施工技術分析對于降水量豐富,地質環(huán)境比較差的地方,發(fā)生路面沉降的可能性也比較大,因此,道路橋梁的施工需加強排水措施的建設,如:排水溝槽的設置和排水管道的安裝。排水管道的設置要進行科學合理的計算和分析,使之與當?shù)氐膶嶋H情況相吻合,以降低路面坍塌和沉降的可能性,并盡量避免沉降路面雨水浸泡現(xiàn)象。在施工過程中,施工部門應按照當?shù)氐慕邓亢途唧w水位適當升高路基,以減小地面沉降給道路橋梁的質量和安全造成的嚴重影響。2.4臺背填筑施工技術分析臺背的填筑是橋梁道路施工的必經環(huán)節(jié),也是減少道路橋梁出現(xiàn)沉降的主要方式。(1)臺背的填筑環(huán)節(jié)應充分分析填筑土的土質,并根據實際的分析結果選擇合適的填充物。填充物以含水量少、蒸發(fā)性好為基本條件,不要選擇含水量大的沼澤或淤泥。根據施工場地的具體情況選擇合適的土層作為填筑材料,材料的選擇要考慮路基的基本性質。不同的部位材質也是不同的。過渡期材料的選擇應注意其應用位置,應用位置必須在中間位置。臺背填筑施工首先要選擇半剛性材料,有利于保證填筑施工的剛性要求,填筑的尺寸也一定要符合相關要求,對填筑的連接處也要進行特殊處理。(2)注意填筑的尺寸與厚度,按照相關的填筑要求進行處理。填筑過程中應借助測量儀進行水平及厚度測試。錐坡填土與臺背填土施工應同時進行,以確保填土的整體效果。在碾壓過程中要注意臺背的施工碾壓,此處宜采用震動處理,以增強碾壓效果[2]。

3結語

公路橋梁的發(fā)展是我國經濟建設事業(yè)發(fā)展的重要保證和先決條件。因此,我國公路橋梁的建設質量和技術要求在逐步提高。而公路橋梁的沉降問題在施工過程中普遍存在。為了進一步提高公路橋梁的施工質量,論文主要分析了公路橋梁沉降的主要原因,并從地基處理、搭板技術處理、排水處理和臺背填筑施工等方面分析了公路橋梁沉降施工技術分析,旨在提高我國公路橋梁建設質量,為經濟建設保駕護航。

【參考文獻】

【1】陳蓉,李俊.道路橋梁沉降段路基路面的施工技術應用解析[J].科技展望,2015(3):41-43.

第8篇

【關鍵詞】過渡段;施工;防治措施

經過近年來的持續(xù)快速發(fā)展,我國公路交通基礎設施總體服務水平實現(xiàn)了歷史性跨越,我國高速公路總量雖然位居世界前列,但是路橋過渡段路基病害廣泛而嚴重,為滿足將來高速公路車輛量級荷載的不斷增大,需要對路橋過渡段路基結構加強進行研究。由于組成線路的結構物如橋梁、涵洞等在同路基相連接地段,強度、剛度、變形、材料等方面的差異巨大,以及較大差異沉降的產生和存在,這必然會引起軌道的不平順,車輛通過路橋(涵)過渡段,常常會產生“跳車”現(xiàn)象,大大降低了車輛運行的安全性和舒適度。因此,論文重點針對路橋過渡段的病害的成因進行分析,并提出防治措施。

1 過渡段病害問題的產生原因

1.1 過渡段病害問題的產生

對于高等級公路(特別是高速公路),路橋過渡段存在較為普遍的問題是:路面在橋臺背后回填土處沉陷或開裂,車輛通過臺背回填處“跳車”,橋頭“跳車”使快速行駛的車輛顛簸、振動,產生噪音,車輛在跳動時會使車輪損失部分牽引力,當橋面結冰時,跳動還可能使車體失控、滑移,這樣不僅影響行車速度和行車舒適性,還會使橋臺臺背、橋頭伸縮縫以及接縫路面遭到破壞,嚴重時還會導致交通事故。對于鐵路路橋過渡段,當路橋(涵)間沉降差達到一定程度,會破壞線路的平順,危及行車安全和旅客的舒適度,這種動力作用會加劇沉降差發(fā)展,加速路基破壞,還可能使過渡段處結構破壞,導致路基排水不良,積水下滲到路基內部,從而降低土體強度,使沉降增大。這種危害不僅增加維修養(yǎng)護的工作量和難度,而且影響線路上列車的運行速度,從而在整體上影響運輸?shù)慕洕蜕鐣б?。因此,對過渡段問題的研究就變得具有異常重要的意義。

1.2 路橋過渡段線路結構變形不一致的原因分析

1)地基條件原因?,F(xiàn)在許多既有線路都是修筑在條件差并未經很好處理的軟弱地基土上。在軟土地基上,路橋過渡段的路和橋的工后沉降是不同的,因此在路橋過渡段處必有沉降差。路橋過渡段由于其結構的原因,橋頭路基的填筑高度較大,產生的基礎應力也較高,因此在路橋過渡段產生的沉降較其他的路段要大些。2)路臺后路堤填料的原因。橋臺后路堤填料一般全是填土。由于施工的原因,往往作業(yè)面相對狹小,碾壓質量不易控制,其壓實度達不到設計要求。即使施工時壓實度全部達到了設計的要求,但因運營時路堤填土本身的自重和動荷載的作用,也將使路堤填土進一步壓縮變形,使得路橋過渡處出現(xiàn)沉降差。3)施工原因。施工時對路橋過渡區(qū)段的回填料不按設計要求填筑,或采用不良填料,或碾壓厚度超過要求,或壓實度達不到設計要求,都將造成質量缺陷。施工時碾壓器械配置欠佳,壓實功率不夠,不進行分層次質量檢查,也會使壓實質量達不到控制要求。

2 解決路橋過渡段病害的關鍵施工

1)施工前,應調查強夯范圍內地表附著物與地質情況、地下構造物和各種地下管線的位置及標高等,對影響施工的各種不利因素,采取切實可行的措施消除各種隱患。2)施工前要測量夯錘落距。通過檢測不同夯擊能、夯擊次下不同深度土的干密度、地基承載力、含水量、濕陷系數(shù)、夯沉量,判定濕陷是否消除或消除濕陷深度及地基承載力是否滿足設計要求。3).施工使用的起重設備應選用起重能力大于錘重1.5~2.0倍的帶有自動脫鉤裝置的履帶式起重機或其他專用設備,但必須滿足提升高度的要求,并設置安全裝置。施工中應經常性對夯錘、脫鉤裝置、吊車臂桿和起重索具等關鍵部件進行檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時采取有效措施。4)施工單位必須按施工規(guī)范要求,開夯前檢查夯錘重量及落距,以確定單擊夯擊能量符合設計要求。5)強夯時土塊、石子等飛擊,現(xiàn)場人員必須戴安全帽,做好安全措施,畫出影響范圍,禁止閑雜人員進入。6)其它未盡事按有關規(guī)范及規(guī)定辦理。

3 路橋過渡段病害處理方法

3.1 優(yōu)質填料填筑法

使用強度高,變形小的優(yōu)質填料(如級配碎礫石、低標號混凝土等)進行過渡段的填筑。使用輕質力學性能較好的材料,如EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)、人工氣泡混凝土(泡沫水泥砂漿)、火山灰、粉煤灰等,填筑路橋過渡段是近年來國內外研究、開發(fā)和應用的一種減輕構筑物自重的工藝方法。采用粉煤灰粉煤灰和一般細粒上相比具有自重輕(減小20%以上)、強度高、壓縮性小,透水性能良好等特點。在一定的工藝條件下,可形成具有一定強度的整體性材料。用其填筑路堤,可有效減小橋頭路堤的總沉降。與地基處理進行綜合考慮,能降低地基的處理費用,減小地基處理的范圍和縮短施工工期。

3.2 加筋土法

在過渡段路堤填土(必要時也可包括路基)中埋設一定數(shù)量的拉筋及上工合成材料,形成加筋土路堤結構。土工合成材料所以能用于土體的加筋、加固,主要是利用了在不能受拉的土體中加入了能夠受拉的材料。由于兩種材料彈性模量的很大差異,在共同受力作用下,其變形的不一致將會引起兩種材料的相互錯動趨勢,土筋(土工合成材料)之間將產生很大的摩阻效應。這一摩阻反映在加筋上使筋材受到了張力,反映在土體上是約束了土體的側向變形,從而提高了加筋土的整體強度,限制了加筋土的整體變形。加筋土不僅能增加路基的強度,還能大幅度提高路基的剛度,從而達到減小路基變形的目的。施工時可根據設計確定的過渡段長度與路堤和橋臺剛度的差值來調整拉筋材料的布置間距和位置,使路橋過渡段軌道下部結構的剛度變化平緩,達到路橋間線路平順過渡的目的。必須注意的是,拉筋埋設范圍與位置不同,將達到不同的處理效果。拉筋僅布置于基床內,其主要作用是加強基床結構,增大基床剛度,減小列車動荷載引起的路基變形。拉筋滿布于路基面以下的路堤(包括地基)內,既能增大基床的剛度,又能減小動載和自重引起的路基變形。實踐表明,當使用了土工加筋材料后,過渡段填土形成一個剛度較大的復合體,能夠將交通荷載分散在較寬面積上。一是能大大降低過渡段的沉降;二是將臺背與路堤交界面處的臺階或跳躍沉降變成連續(xù)的斜坡沉降;三是降低臺背處側向和豎向應力所引起的較大剪應力,自然也就限制了剪應力破壞區(qū)域的變形。

3.3 擠密樁復合地基

采用擠密復合地基的方法來處理路基填土,是利用在填筑完畢的路基上成孔,通過擠密作用,使路基土密實度提高,然后在孔內填入材料并振動壓實成樁。隨著路基向橋臺的靠近,可通過樁變長或減小樁間距的方式,使路橋過渡段剛柔得到過渡。由于樁的擠密和置換作用,路堤填土的密實度提高,應力減小,路堤整體剛度增大,從而減小了路堤的壓縮變形。常用的擠密樁有砂樁、土和灰土樁及二灰土樁等。雖然土樁的材料較為低廉,但其需要一整套打入樁施工設,故在經濟上代價較高。劉紹云等提出了采用漸變混凝土樁根治橋頭跳車的方法。它首先在填筑完畢的路基上選擇適當長度范圍內,用麻花鉆機鉆40cm的干孔,平面布置成三組群樁(每組兩排,每排5根樁),并且逐漸減短樁長,以此漸變路基變形量;然后灌入膨脹混凝土,使路基密實度增加。最后在混凝土樁頂鋪設鋼筋混凝土路面,由此形成漸變混凝土樁剛性過渡段。漸變混凝土樁屬于剛性擠密樁的范疇,但其相對于半剛性擠密樁造價偏高。劉代全等應用半剛性擠密樁實現(xiàn)橋頭剛柔過渡來處治橋頭跳車,該方法是利用半剛性擠密樁加固搭板枕梁基礎及附近一定范圍內的路堤,減小搭板路基端的沉降,從而實現(xiàn)沉降的過渡。

4 結語

總之,論文從路橋過渡段路基變形產生的橋頭跳車病害出發(fā),分析了產生原因,并基于施工組織、強夯實驗、施工工藝流程、施工中應該注意的事項等方面介紹了強夯施工,并重點從防治措施進行了簡要的探討。

參考文獻:

[1]肖啟濤, 亓建新, 孫天生. 路橋過渡段施工問題的應對措施[J]. 中國新技術新產品, 2010,(18)

第9篇

關鍵詞:軟土路基;路橋施工;有效強化;處理措施

中圖分類號:U448文獻標識碼: A

地基強度不足是路橋工程設計過程中常見的現(xiàn)象,因此對地基強度進行一定的處理時必須的。在路橋工程的施工過程中,存在很多處理地基的方法,其中有固結排水法、靜載法、材料鋪墊法、拋石擠淤法、換算法等,每種方法都有自己的特色也存在一些局限性。為了能夠合理的選擇并優(yōu)化地基處理的有效方法,需要認真遵循各項工程本身的特點、處理要求、材料機具來源和路橋施工的總消費等方面的要求進行全面的考慮。

一、有效強化路橋施工中的軟土路基處理措施中水泥土攪拌樁的設計

(一)水泥土攪拌樁有效的長度設計

目前,根據一些學術論文的相關推導得到有關水泥攪拌樁有效長度計算的公式即:Lc=1.6D*Ep/Es。該計算公式中,Lc表示的是水泥攪拌樁的有效長度,D表示的是水泥攪拌樁的直徑,Ep表示水泥攪拌樁的壓縮模量,Es表示水泥攪拌樁周土的壓縮模量。

(二)設計水泥攪拌的樁參數(shù)

設計水泥攪拌樁的參數(shù)需要設計樁徑以及樁長。樁長一般能夠到達承載力很高的土層里并能很容易的穿透力度較弱的土層里,水泥攪拌樁主要根據本身結構承載力以及變形程度來定論,與水泥攪拌樁長有著直接關系的是水泥攪拌樁的承載力,加上水泥攪拌機本身高低不同的強度因素,可總結出,水泥攪拌樁承載力的大小與水泥攪拌樁的樁長沒有直接關系,通常深度是用濕法加固的不應該超過20m,若是用干法加固的深度不應該超過15m。如果設置出的水泥攪拌樁需要增強自身的抗滑穩(wěn)定性,那么,水泥攪拌樁的樁長應該以危險滑弧為標準設置為超過其以下的2m。

(三)設計水泥攪拌樁布樁形式

對水泥攪拌樁加固效果有很大影響的是水泥攪拌樁的布樁形式。水泥攪拌樁的布樁間距的制定需要依據擬建工程的地質條件、深沉攪拌工程的施工工藝以及工程項目負載力規(guī)范,并借助軟土地層的深后飽和的特點。在設計水泥攪拌樁的布樁時需要注意的是基礎寬度范圍的控制,以便能夠有效發(fā)揮水泥攪拌樁的作用。并在水泥攪拌樁的樁頂制作一個厚度約為300mm的砂石墊層,砂石比例應該設置為6:4,且不能使用粒經超過20mm的粗砂。

二、有效強化路橋施工中軟土路基處理之水泥攪拌樁的應用

水泥攪拌樁的施工步驟如下:

(一)利用塔架或者起重機來懸吊攪拌機,并準確對準規(guī)定樁位。

(二)開啟攪拌機需要在攪拌機冷卻水的正常循環(huán)下進行,且起重機的鋼絲繩需要被放松,促使攪拌機按照一定的規(guī)律有效攪拌。

(三)水泥漿的制作是攪拌機在到達一定深度后,便會依據已經設定好的比例進行攪拌,并且自動把制作好的水泥漿安放在集料斗里面。

(四)在深沉攪拌機抵達到設計好的深度以后就會自啟灰漿泵將水泥壓入軟基中,且會邊旋轉邊噴漿,同時為了深沉提升攪拌機的速度必須嚴格依據工程設計要求。

(五)不斷進行上下攪拌,深沉攪拌機的速度達到一定的標高以后,可以通過多次攪拌使水泥漿與軟土相互得到充分的攪拌,變旋轉邊噴漿的方式可以充分提高攪拌機的運行效率。

(六)應用完攪拌機后,一定要注意攪拌機集料斗的清潔。

(七)重復以上六個步驟,完全融入路橋工程的施工中。

三、控制施工工程的質量

要使軟土與水泥漿能夠同時得到均勻的攪拌,需要把軟土完全的預攪碎,即保障預攪工程質量。在攪拌水泥漿時,必須要嚴格依據工程設計配合比來配置,并且要避免水泥中結塊的阻礙和水泥漿離析情況的發(fā)生,注重水泥攪拌機對水泥漿攪拌的充分度,知道水泥漿完好流進集料斗中。為能夠連續(xù)性且保障強度的加固,決不能出現(xiàn)壓漿過程中的斷漿狀況,即保障輸漿管的正常工作,避免堵塞現(xiàn)象的發(fā)生,并且要嚴格按照設計規(guī)范,設置攪拌機的攪拌速度和控制好攪拌機的提升,保證至多10cm/min的誤差,保證每一深度在加固范圍里被充分攪拌,也要嚴格根據施工設計數(shù)據控制好下沉速度以及重復攪拌機的提升。起重機的平滑度與導向機的垂直度得到保障就能夠保證水泥攪拌樁與地面垂直。

四、有關質量的檢驗

依據路橋工程的施工設計,開挖一定數(shù)量的已經完成的樁體,然后直接觀察加固樁體的外觀加強對水泥漿與軟土的攪拌狀態(tài)、攪拌均勻性以及攪拌的整體性的客觀認識。接著,利用最新引進的“鉆探取芯”的方法,在水泥攪拌樁內進行,更深一步觀察水泥漿與軟土的攪拌程度,同時還可以檢查出攪拌機的樁長是否符合路橋工程的施工設計要求。制作水泥土試件的水泥土式樣也需要利用到鉆探取芯技術,在實驗室里完成的試塊與鉆探技術制成的試件在強度方面加以比較,確定復合型地基承載力是否可靠。我國目前在強化路橋施工中軟土處理方面高科技手法頗多,其中原位測試技術應用也相當廣泛。檢查攪拌機攪拌出的水泥漿以及水泥土樁體是否均勻就可以通過規(guī)范貫入試驗、輕便釬探等測試手法進行科學性檢查,同時,樁體強度是否合乎路橋工程施工設計要求也可以通過規(guī)范貫入試驗手段進行測試。定期觀測水泥攪拌樁的側向位移以及沉降等方面這一動作發(fā)生在水泥攪拌樁實施過程中被加固處理過的軟基切實投入使用后,這種測驗被稱為直觀性的檢查,同時也是路橋施工過程中最后的檢查。

結語

集復雜性、與多邊形于一身的土地層次存在于大多數(shù)的路橋工程中,但是這種特點的土層根本滿足不了經濟快速發(fā)展的今天對路橋工程建設的嚴格需求,因為這種特點的土層對路橋工程建成后的隱患極大,路橋施工結束后很長一段時間仍然無法避免沉降問題,嚴重的還會出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象,最終導致竣工后的路橋不能夠正常被使用。所以有效強化路橋施工中的軟土路基處理措施非常必要。對于不合格的軟基必須采取相應的措施進行加固以及有效的改良。具有很好加固效果的水泥攪拌樁的成本相當?shù)土?,因此,水泥攪拌樁在近些年廣泛應用在路橋施工中軟土路基的處理中,處理的最終效果也非??捎^。路橋施工過程中,有效完善路橋工程中施工技術、施工時間、施工管理以及施工工藝,借助路橋施工過程中跟蹤性檢測,并科學化、理性化的施工指導保障路橋施工中軟土路基處理措施得到有效強化。同時,在強化路橋施工中軟土路基處理措施過程中累積了不少的經驗,獲得了一定的施工技術數(shù)據。從空隙水壓力、水泥攪拌機的沉降以及水平位移試驗數(shù)據與資料分析,我國大部分公路工程、橋面工程的軟土路基沉降問題得以有效的控制,我國路橋施工工程中的軟土路基處理達到了相對理想的效果。

參考文獻:

[1]高田祥,盧霞.如何加強路橋施工中的軟土路基處理[J].民營科技,2011,05:240.

[2]馮涌濤.淺議如何加強路橋施工中的軟土路基處理[J].黑龍江交通科技,2011,08:97+99.