桥涵结构(精选9篇)
桥涵结构 篇1
在桥涵工程中, 水泥砼的工作性是指混凝土拌合物易于施工操作 (拌合、运输、浇注、振捣) 并获得质量均匀、成型密实的性能。而混凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质, 它至少包括流动性、粘聚性和保水性三项独立的性能, 在几种常规检测方式中, 测定混凝土工作性最常用的方法就是坍落度试验方法。
在桥涵工程施工过程中, 我们通常是通过测定混凝土拌合物的流动性, 辅以其他方法评定混凝土拌合物的粘聚性和保水性, 然后综合评定混凝土拌合物的和易性。而测定流动性的方法最常用的是坍落度试验方法。下面, 就让我们来了解一下坍落度的测试方法和影响坍落度的几个主要环节。
1 坍落度的测试方法
用一个上口100mm、下口200mm、高300mm喇叭状的塌落度桶, 灌入混凝土后捣实, 然后拔起桶, 混凝土因自重产生塌落现象, 用桶高 (300mm) 减去塌落后混凝土最高点的高度, 称为塌落度, 如果差值为10mm, 则塌落度为10。
实际施工时, 混凝土拌合物的坍落度要根据构件截面尺寸大小、钢筋疏密和捣实方法来确定。当构件截面尺筋较密, 或采用人工捣实时, 坍落度可选择大一些。反之, 若构件截面尺寸较大, 或钢筋较疏, 或采用机械振捣, 则坍落度可选择小一些。
2 影响混凝土坍落度的原因
2.1 水灰比
水灰比是指水泥混凝土中水的用量与水泥用量之比。在单位混凝土拌合物中, 集浆比确定后, 即水泥浆的用量为一固定数值时, 水灰比决定水泥浆的稠度。水灰比较小, 则水泥浆较稠, 混凝土拌合物的流动性亦较小, 当水灰比小于某一极限值时, 在一定施工方法下就不能保证密实成型;反之, 水灰比较大, 水泥浆较稀, 混凝土拌合物的流动性虽然较大, 但粘聚性和保水性却随之变差。当水灰比大于某一极限值时, 将产生严重的离析、泌水现象。因此, 为了使混凝土拌合物能够密实成型, 所采用的水灰比值不能过小, 为了保证混凝土拌合物具有良好的粘聚性和保水性, 所采用的水灰比值又不能过大。由于水灰比的变化将直接影响到水泥混凝土的强度, 因此在实际工程中, 为增加拌合物的流动性而增加用水量时, 必需保证水灰比不变, 同时增加水泥用量, 否则将显著降低混凝土的质量, 决不能以单纯改变用水量的办法来调整混凝土拌合物的流动性。
2.2 砂率
砂率是指混凝土中砂的质量占砂石总质量的百分率。砂率表征混凝土拌合物中砂与石相对用量比例。由于砂率变化, 可导致集料的空隙率和总表面积的变化。当砂率过大时集料的空隙率和总表面积增大, 在水泥浆用量一定的条件下, 混凝土拌合物就显得干稠, 流动性小;当砂率过小时, 虽然集料的总表面积减小, 但由于砂浆量不足, 不能在粗集料的周围形成足够的砂浆层起润滑作用, 因而使混凝土拌合物的流动性降低。更严重的是影响了混凝土拌合物的粘聚性与保水性, 使拌合物显得粗涩、粗集料离析、水泥浆流失, 甚至出现溃散等不良现象。因此, 在不同的砂率中应有一个合理砂率值。混凝土拌合物的合理砂率是指在用水量和水泥用量一定的情况下, 能使混凝土拌合物获得最大流动性, 且能保持粘聚性。
2.3 水泥特性
水泥的品种、细度、矿物组成以及混合材料的掺量等都会影响需水量。由于不同品种的水泥达到标准稠度的需水量不同, 所以不同品种水泥配制成的混凝土拌合物具有不同的和易性。通常普通水泥的混凝土拌合物比矿渣水泥和火山灰水泥的工作性好。矿渣水泥拌合物的流动性虽大, 但粘聚性差, 易泌水离析。火山灰水泥流动性小, 但粘聚性最好。此外, 水泥细度对混凝土拌合物的工作性亦有影响, 适当提高水泥的细度可改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性, 减少泌水、离析现象。
水泥对混凝土坍落度经时损失的影响主要体现在水泥细度和化学参数两个方面。水泥的比表面积越小, 颗粒形状越接近球形, 混凝土的和易性将越好, 坍落度经时损失也越小。
2.4 单位体积用水量
单位体积用水量是指在单位体积水泥混凝土中, 所加入水的质量, 它是影响水泥混凝土工作性的最主要的因素。新拌混凝土的流动性主要是依靠集料及水泥颗粒表面吸附一层水膜, 从而使颗粒间比较润滑。而粘聚性也主要是依靠水的表面张力作用, 如用水量过少, 则水膜较薄, 润滑效果较差;而用水量过多, 毛细孔被水分填满, 表面张力的作用减小, 混凝土的粘聚性变差, 易泌水。因此用水量的多少直接影响着水泥混凝土的工作性。当粗集料和细集料的种类和比例确定后, 在一定的水灰比范围内 (W/C=0.4~0.8) , 水泥混凝土的坍落度主要取决于单位体积用水量, 而受其他因素的影响较小, 这一规律称为固定加水量定则。
2.5 集浆比
集浆比就是单位混凝土拌合物中, 集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比, 有时也用其倒数, 称为浆集比。水泥浆在混凝土拌合物中, 除了填充集料间的空隙外, 还包裹集料的表面, 以减少集料颗粒间的摩阻力, 使混凝土拌合物具有一定的流动性。在单位体积的混凝土拌合物中, 如水灰比保持不变, 则水泥浆的数量越多, 拌合物的流动性愈大。但若水泥浆数量过多, 则集料的含量相对减少, 达一定限度时, 就会出现流浆现象, 使混凝土拌合物的粘聚性和保水性变差;同时对混凝土的强度和耐久性也会产生一定的影响。此外水泥浆数量增加, 就要增加水泥用量, 提高了混凝土的单价。相反, 若水泥浆数量过少, 不足以填满集料的空隙和包裹集料表面, 则混凝土拌合物粘聚性变差, 甚至产生崩坍现象。因此, 混凝土拌合物中水泥浆数量应根据具体情况决定, 在满足工作性要求的前提下, 同时要考虑强度和耐久性要求, 尽量采用较大的集浆比。
2.6 集料特性
集料的特性包括集料的最大粒径、形状、表面纹理、级配和吸水性等, 这些特性将不同程度地影响新拌混凝土的和易性。其中最为明显的是, 卵石拌制的混凝土拌合物的流动性较碎石的好。集料的最大粒径增大, 可使集料的总表面积减小, 拌合物的工作性也随之改善。此外, 具有优良级配的混凝土拌合物具有较好的和易性。
2.7 环境条件
引起混凝土拌合物工作性降低的环境因素, 主要有时间、温度、湿度和风速。对于给定组成材料性质和配合比例的混凝土拌合物, 其工作性的变化, 主要受水泥的水化速率和水分的蒸发速率所支配。水泥的水化, 一方面消耗了水分;另一方面, 产生的水化产物起到了胶粘作用, 进一步阻碍了颗粒间的滑动。而水分的挥发将直接减少了单位混凝土中水的含量。因此, 混凝土拌合物从搅拌到捣实的这段时间里, 随着时间的增加, 坍落度将逐渐减小, 称为坍落度损失。同样, 风速和湿度因素会影响拌合物水分的蒸发速率, 因而影响坍落度。在不同环境条件下, 要保证拌合物具有一定的工作性, 必须采取相应的改善工作性的措施。
在较短的时间内, 搅拌得越完全越彻底, 混凝土拌合物的和易性越好。
2.8 外加剂
在拌制混凝土时, 加入很少量的外加剂能使混凝土拌合物在不增加水泥浆用量的条件下, 获得很好的和易性, 增大流动性, 改善粘聚性, 降低泌水性。并且由于改变了混凝土结构, 还能提高混凝土的耐久性。
3 结束语
总之, 影响普通砼质量的因素还有很多, 人为因素也贯穿于整个过程当中。如何控制好普通砼的质量, 也应当以人为本, 从思想上提高质量意识, 建立健全的质量监督制度, 用科学的管理办法进行质量管理, 把好每一个质量关口, 才能真正意义上杜绝普通砼出现的各种质量问题
参考文献
[1]公路工程技术标准[M].人民交通出版社, 2004
[2]公路施工手册.桥涵[M].人民交通出版社, 2005.
桥涵结构 篇2
梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,因而与同样跨径的其他结构体系相比,梁体内产生的弯矩最大,通常需用抗弯、抗拉能力强的材料来建造。对于中、小跨径桥梁,目
前在公路上应用最广的是标准跨径的钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁桥,施工方法有预制装配和现浇两种。这种桥梁的结构简单、施工方便,简支梁对地基承载力的要求也不高,钢筋混凝土及先张法预应力混凝土简支梁桥其常用跨径在25m以下;当跨径较大时,需采用后张法预应力混凝土简支梁桥,但跨度一般不超过50m。为了改善受力条件和使用性能,地质条件较好时,中、小跨径梁桥可修建等截面连续梁桥,对于很大跨径的大桥和特大桥,可采用预应力混凝土变截面梁桥、钢桥和钢—混凝土组合梁桥。
该钢管混凝土拱桥的支座采用盆式橡胶支座,车道外缘桥墩上的支座无特
别约束,既能发生横向位移,又能发生纵向位移;车道中间的两个支座横
装配式梁桥:装配式钢筋混凝土简支梁桥,以T型梁桥最为普遍,我国常用的标准跨径有四种,分别为10m、13m、16m和20m。它的上部构造由几根T形截面的主梁,横隔梁及通过设在横隔梁下方和隔梁翼缘顶板处的焊接钢板连成整体。横隔梁在装配式T梁中起保证主梁相互连接形成整体的作用,它的刚度越大,桥梁的整体性就越好。一般来说,端横隔梁是必须要设置的跨内横隔梁随跨径的增大可以设1~3道,间距采用5~6m为宜。梁肋下部呈马蹄形加宽时,横隔梁延伸至马蹄的加宽处。
装配式T形梁的接头处要有足够的强度,以保证结构的整体性,并且在施工、营运中不发生松动。其连接的方式有以下几种:
(1)钢板连接,它是在横隔梁上、下进行钢板焊接。
(2)螺栓接头,与钢板连接相似,不同之处是用螺栓与预埋钢板联结。钢板要预留螺栓孔,但此方法螺栓易松动。
(3)扣环接头,横隔梁在预制时在接缝处伸出钢筋扣环,安装时在相邻构件的扣环两侧再安上腰圆形的接头扣环,在形成的圆环内插入短分布筋后现浇混凝土封闭接缝。
拱桥是我国公路上广泛使用的一种桥型。拱桥与梁桥的区别,不仅在于外形不同更重要的是两者受力性能的差别。梁式结构在竖向荷载作用下,支承处仅产生竖向支承反力,而拱式结构在竖向荷载作用下,支承处不仅产生竖向反力,而且还产生水平推力。由于这个水平推力的存在,拱的弯矩将比相同跨径的梁的弯矩小的多,而是整个拱主要承受压力。这样,拱桥不仅可以利用钢、钢筋混凝土等材料来修筑,而且还可以根据拱的这个受力特点,充分利用抗压性能较好而抗拉性能较差的圬工材料来修建。
左图为该钢管混凝土拱桥系杆部分—连接拱脚,同时也是该桥的纵梁方向,当桥梁自重及桥面荷载传递至主拱圈时,主
拱桥的主要优点:①跨越能力大;②就地取材容易,可以节省大量的钢材和水泥;③外形美观,耐久性好;④构造较简单,技术容易掌握,利于广泛采用。
拱桥的主要缺点:①自重大,水平推力大,下部结构工程量大,采用无铰拱时,对地基要求较高;②施工难度和工程造价高;③桥面高程提高,两岸接线工程量增大,既增加造价又对行车不利。
拱桥与梁式桥一样也是由上部结构和下部结构两部分组成。拱桥的上部结构由拱肋或拱圈与拱上建筑两大部分组成。主拱圈是拱桥的主要承重结构,承受主拱上的全部作用,并将其传递给墩台和基础。拱上建筑是主拱圈上的填平部分它将荷载传递给主拱圈;拱桥的下部结构由桥墩、桥台及基础等组成,用以支承桥跨结构,并与两岸路堤相联结。拱桥按拱圈截面形式分有板拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱型拱桥、钢管混凝土拱桥、劲性骨架混凝土拱桥;按拱上建筑形式分有实腹式拱桥、空腹式拱桥;按主拱圈形式分有圆弧形拱桥、悬链线拱桥和抛物线拱桥。
刚架桥的主要承重结构是梁与立柱整体结合在一起的刚架结构,梁与柱的连接处刚性大,以承担负弯矩的作用。门式刚架桥,在竖向荷载作用下,柱脚处具有水平反力,梁梁部主要受弯,但弯矩值较同跨径的简支梁桥小,梁内还有轴向压力,所以,其受力状态介于梁桥与拱桥之间。刚架桥的跨中建筑高度可做的较小,但普通钢筋混凝土修建的刚架桥在梁柱刚结处较易产生裂缝,需在该处多配钢筋。
T型刚构桥是修建较大跨径混凝土桥梁曾采用的桥型,属于静定或第次超静定结构。连续刚构桥,属于多次超静定结构,在设计中一般应减小墩柱顶端的水平抗推刚度,使得温度变化下在结构内不致产生较大的附加内力。对于很长的桥,为了降低这种附加内力,往往在两侧的一个或数个边跨上设置滑动支座,从而形成刚构—连续组合体系桥型。当跨越陡峭河岸和深谷时,修建斜腿刚架桥往往既经济合理又轻巧美观,由于斜腿墩柱置于岸坡上,有较大的斜角,中跨内的轴压力也很大,因而斜腿刚架桥的跨越能力比门式刚架桥要大得多,但斜腿的施工难度较直腿大些。由于跨越的河流较小,南京地铁沿线的该种刚架桥属于无支座的连续刚架桥。
构和十字撑,提高了全桥的刚度
吊桥是用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在桥面系竖向荷载作用下,通过吊杆使缆索承受很大的拉力,缆索锚于吊桥两端的锚碇结构中,为了承受巨大的缆索拉力,锚碇结构需做得很大,或者依靠天然完整的岩体来承受水平拉力,缆索传至锚碇的拉力可分解为垂直和水平两个分力,因而吊桥也是具有水平反力的结构。吊桥的承载系统包括缆索、塔柱和锚碇三部分,因此结构自重较小,跨越能力大。同时,受力简单明了,成卷的钢缆易于运输,在将缆索架设完成后,便形成了一个强大稳定的刚度;在拱肋上同时还设置刚桁架结桥梁本身自重,又增加了梁体的抗扭梁体底面浇筑有弧度,这样既减轻了该组合体系拱桥采用现浇方法修建,结构支承系统,施工过程中的风险相对较小。
组合体系桥由几个不同受力体系结构组合而成的桥梁。
梁、拱组合体系,这类体系中有杆桥,桁架桥等。它们利用梁的受弯与拱的承受压特点组成联合结构。在预应力混凝土结构中,因梁体内可以储备巨大的压力来承受拱的水平推力,使这类结构既具有拱的特点,有没有水平推力,故对地基要求不高,但这种结构施工复杂。
斜拉桥,它由承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
桥梁墩台是桥梁结构的重要组成部分,它决定着桥跨结构在平面上和高程上的位置,承担着桥梁上部结构的荷载,并将荷载有效地传递给地基基础,起着“承上启下”的作用。它主要由墩帽、墩身和基础三部分组成。桥墩除承受结构的荷重外,还要承受流水压力、水面以上的风力以及可能出现的流冰压力、船只或漂浮物或汽车的撞击作用。
桥墩按其构造可分为实体墩、空心墩、柱式墩、框架墩等。柱式桥墩和桩式桥墩是公路桥涵广泛采用的桥墩形式,它既能减轻墩身重力,节约圬工材料,外形又较美观。
桥面包括桥面铺装、防水和排水设施、伸缩缝、人行道(或安全带)、缘石、栏杆和灯柱等构造。
泄水管口可采用圆形或矩形。圆形泄水管口的直径宜为150~200mm;宽度宜为200~300mm,长度宜为300~400mm。泄水管口顶部采用铸铁格栅盖板,其顶面应比周围路面低5~10mm。泄水管常采用铸铁管和塑料管,最小内经为80mm。泄水管周围的桥面板应配置补强钢筋网。
伸缩缝主要是适应桥梁上部结构在气温变化、可变作用、混凝土收缩徐变等因素的影响下变形的需要,并保证车辆通过桥面的平稳。一般设在两梁端之间以及梁端与桥台背墙之间。特别要注意,在伸缩缝附近的栏杆、人行道结构也应断开,以满足梁体的自由变形。
常用桥梁伸缩装置按照伸缩体结构不同可分为:模数式伸缩缝(适用于伸缩量为160~2000mm的公路桥梁)、橡胶式伸缩缝(分板式橡胶伸缩缝、组合式橡胶伸缩缝,伸缩量分别适用于不大于60mm和120mm的公路体系)、异型钢单缝式伸缩缝(一般适用于伸缩量不大于80mm公路桥梁)、梳齿板伸缩缝(一般适用于伸缩量不大于300mm公路桥梁)。
桥梁伸缩装置暴露在大气中,直接经受车辆的反复摩擦、冲击作用,稍微有缺陷或不足,就引起跳车等不良现象,严重时还会影响到桥梁结构本身和交通安全,是桥梁中最易损坏而又难于修缮的部位,需经常养护,清除缝内杂物,并及时更换。
校外的实训,我们看到了很多结构的桥梁。下面介绍一下校内的实训基地。如下图,此图为预应力板梁和预应力箱梁:
实训总结
桥涵结构 篇3
关键词:桥涵,结构物砼,外观质量,控制技术,分析
随着我国国民经济的不断发展, 交通得到了很大的发展和改善。而在高速公路的建设过程中, 桥涵结构的施工非常普遍, 人们对于高速公路的施工质量的要求越来越高。通常情况下, 我们只是重视桥涵施工的内在质量, 忽视了它的外观质量。但是随着我国建筑施工水平的提高, 公路施工的理念也在发生转变, 就需要施工单位保证桥涵结构物砼的外观质量。在重视桥涵使用寿命的同时, 注意美观度。本文先是对桥涵结构物砼外观质量的控制原理进行了概述, 又详细分析阐述了桥涵结构砼外观质量的控制技术措施。
一、桥涵结构物砼外观质量的控制原理
桥涵结构物砼在外观方面具有很多优势, 例如色泽均匀、表面平整等。这些优势并不是结构物砼本身就具备的, 是在日益发达的施工工艺的基础上发展而来的。砼在施工建设的过程中, 多是使用人造石。一般情况下, 是把建筑施工过程中常使用的建筑材料, 例如水泥、砂等, 通过人工进行加工成为具有良好可塑性的拌合物。这里的拌合物是结构砼的基础, 拌合物中的颗粒密实度和均匀度对结构砼的质量有着直接的影响。要想保证结构砼具备良好的密实性和均匀性, 就需要在单位砼体积内保证存在着以下三个不变量:单位砼体积中的水泥或者是砂的含量要保持不变;单位砼体积中的骨料含量和分布均匀性不变;结构砼所使用的拌合物所具备的坍落度不变。
二、桥涵结构砼外观质量的控制技术措施
通过对结构砼的生成过程进行分析发现, 结构砼的外观质量是由拌合物的质量与加工工艺决定的。因此, 为了保证结构砼的内在质量和外观美度, 要对结构砼生产的全过程进行掌控。从结构砼的模板支立到浇筑、养护等进行严格的控制, 以达到双赢的局面。
1. 结构砼原材料质量的控制
在结构砼生产的过程中, 一定要把好结构砼原材料的质量关。尽量使用品牌、产地以及颜色统一的原材料进行, 且要保证原材料的纯净度, 这样就能够有效避免结构砼外观出现颜色不一的现象。对进入施工现场的原材料一定要检查, 例如合格证、强度等信息。只要检查合格, 才能进入施工现场。在建筑材料的储存过程中, 一定要注意水泥的存储条件避免对水泥的质量造成不好的影响, 否则将会严重影响结构砼的强度和外观质量。对于过期或者是结块的水泥, 一定不能在结构砼中使用, 不然就会严重影响结构砼的外观质量。在砂石的使用过程中, 应尽量避免使用颜色较深的砂石, 并对河沙中的含泥量进行测定。含泥量在3%以上的河沙也不能被使用, 否则将会影响结构砼的外观质量。
2. 模板支立
在拌合物制成结构砼的过程中, 模板的质量决定着结构砼的外观。因此, 工作人员一定要保证模板支立的质量。模板在使用之前, 需要将模板的表面进行修整, 以保证模板表面的平整度。模板中的凹凸处要进行整平, 孔洞处要进行填补, 粗糙处要进行打磨, 尽可能保证模板表面的平整性。对于平整度符合使用要求的模板要进行有秩序的摆放, 如果条件允许的话, 可以对模板进行覆盖, 以起到保护的作用, 防止二次污染影响到模板表面的平整性。
模板表面的拼接处会导致结构砼表面存在着错台的现象, 为了模板支立的方便, 提高模板支立的固定性, 可以在模板支立的过程中, 把竖杆与模板尽量紧靠放置, 这样做主要是为了尽量减少模板支立上的拼接数量。在拌合物放到模板中进行振捣时, 就容易导致模板出现错动的现象, 导致制成的结构砼表面出现错台的现象。为了有效降低这一现象的出现, 除了借助人工控制外, 还可以通过将模板长边进行横放的方式来避免这一现象的出现。竖向悬空的拼接处可以通过垫木块的方式对其进行支撑, 能够有效降低振捣过程中该位置处的模板出现错动的几率, 从而有效控制了结构砼中出现错台的现象。
在模板拼接的过程中, 为了提高模板表面的平整性, 可以在模板的拼接处进行双面胶的粘贴, 以减小拼接处的缝隙。在双面胶的粘贴过程中, 一定要将书面叫与模板內缘之间的距离控制在2~3 mm。这样主要是为了能够有效降低模板出现移动的几率, 从而不对生成的结构砼的外观产生影响。对于模板表面的缝隙需要通过腻子的辅助将其挂瓶和磨光, 保证在模板拆除之后, 结构砼的表面不会存在着明显的棱线, 有效保证结构砼表面的平整性。
3. 涂刷脱模剂
经过结构砼多年的实践经验, 脱模剂严重影响着结构砼外观的色泽和光洁度。通常情况下, 桥涵结构砼中所使用的脱模剂是柴机油, 一定要保证机油的纯净度。且在机油使用的过程中, 不能进行随意的更换。要保证品牌的统一向, 从而对结构砼表面的色泽度进行有效的控制。为了保证模板脱模剂涂刷的质量, 在模板支立的半小时再进行脱模剂的涂刷。在涂刷完脱模剂之后, 需要对模板进行保护, 避免模板污染的现象出现。为了保证脱模剂涂刷的质量, 可以根据实际的情况, 在机油中适当的掺入柴油。用毛刷涂抹完成之后, 可以用土工布进行涂抹, 以保证机油涂刷的均匀性。防止脱模剂在模板表面形成流痕, 提高了模板表面的平整度。
4. 桥涵结构砼的拌合
结构砼在拌合过程中所使用的拌合物要具备良好的流动性、保水性和粘聚性, 以有效保证拌合物在拌合的过程中不出现离析、沁水的现象。一定要控制拌合物中个建筑材料之间的比例, 以便对拌合物的坍落度进行严格的控制。因此在结构砼拌合的过程中, 一定要对计量、搅拌、坍落度进行严格的控制。
(1) 控制配合比
通常情况下, 在结构砼配合比的控制中分为设计控制和实际控制两个方面。在设计控制的过程中, 主要是对不同品牌的建筑材料按照不同的比例进行混合。找出符合结构砼要求的配合比例出来, 是在施工现场实际情况的基础上开展的。而实际控制是在施工现场附近根据现场的气温、湿度等环境要素对设计配合比进行适当的调整, 以配出最理想的拌合物配合比。
(2) 坍落度控制
结构砼所具备的坍落度能够直观的反映出拌合物所具备的可塑性, 是影响结构砼外观质量的重要因素。在拌合物搅拌的过程中, 它的坍落度主要是由用水量来进行控制的。如果在拌合物搅拌的过程中, 所使用的用水量少的话, 拌合物的坍落度也就小, 但是在结构砼的表面容易出现气泡。根据笔者多年的施工经验, 在拌合物具备的坍落度相同的条件下, 可以将搅拌的时间适当的延长或者是降低用水量, 以对结构砼表面出现气泡的现象进行有效的控制。等到拌合物具备稳定的坍落度之后, 将该搅拌物倒入支立的模板中进行振捣时, 振捣效果就会有明显的改善。在模板拆除之后, 砼表面的颜色较为均匀。1) 在结构砼施工的过程中, 如果对外观的好质量有较高的要求, 就需要减少拌合物中的用水量。而在实际的施工中, 都是用拌合物所具备的下限值作为标准来使用。2) 如果施工对结构砼的外观质量有要求, 就需要通过强制式的搅拌机来进行拌合物的搅拌。适当的延长拌合物的搅拌时间, 延长时间在1.5~2 min左右, 结构砼搅拌延长的时间如上表1所示。
4.结构砼的运输
在结构砼的运输过程中一定要注意运输方式的选择, 否则将会影响结构砼的外观质量, 导致结构砼外观上出现不必要的纹路。如果运输道路过于颠簸的话, 会造成拌合物出现沁水或者是离析的现象。如果结构砼在运输的过程中是用的专业的砼输送车的话, 需要在每天运输工作结束或者是浇筑工作中断以后对砼输送车中的容器进行清洗。对运输过程中所要经过的道路进行养护, 以保证运输道路的平整性。在结构砼的运输过程中, 需要根据结构砼的量、运输时间以及运输距离等方面来制定要使用的罐车数量。做好结构砼施工现场的统筹管理, 以保证结构砼在运输过程中的外观质量。
5. 桥涵结构砼的浇筑
在结构砼浇筑的过程中, 一般都是使用分段、分层以及限时等多种方式进行的结构砼施工。在拌合物从运输车辆中进入模板时, 一定要能够人为的控制拌合物进入模板的速度。防止出现由于速度过快对支立的模板产生不良的影响, 造成模板变形的现象。如果拌合物进入模板时的自由落体距离超过了2 m, 就需要借助串筒的帮助, 以防拌合物进入模板之后出现离析的现象, 影响结构砼成型之后的外观质量。在使用分段或者是分层的方式进行结构砼的浇筑时, 一定要将浇筑时间控制在两个半小时内, 以保证结构砼浇筑的质量。
6. 结构砼养护
根据笔者以往的而经验, 在结构砼的养护过程中, 要适当的延长结构砼在模板中的时间, 为结构砼表面的平整度奠定良好的基础。在拆除模板时, 结构砼的强度要大于2.5 Mpa。在保证在模板拆除时, 模板与结构砼之间能够很好的分离, 不出现表面粘结的现象。对结构砼表面的质量产生影响, 拆模工作人员一定要轻拿慢放模板, 防止对结构砼造成损坏。在模板拆除之后, 需要将模板表层粘结的拌合物及时的清理掉, 杜绝出现人为损坏模板表面平整度的现象出现。
在模板拆除之后, 需要对结构砼进行保湿养护, 要防止出现结构砼污染的情况出现。在对结构砼进行洒水养护时, 一定要根据施工现场的气温、空气湿度等制定较为完善的洒水制度。对洒水时间、洒水量进行严格的控制, 一定要在养护期内保证结构砼表面的湿润度。在使用材料对结构砼进行覆盖时, 一定要保证覆盖材料的整洁度, 从而有效保证结构砼的外观质量。
三、结语
综上所述, 桥涵结构物砼的外观质量首夺诸多因素的影响。因此, 在桥涵结构物砼的施工过程中, 一定要对各个环节把好关, 严格按照规章制度中的规定进行。从细节做起, 从保证结构砼的局部质量, 提高桥涵结构物砼整体的外观质量, 从而保证桥涵结构的顺利进行。
参考文献
[1]周乐钧.公路工程结构物砼外观质量控制[J].华章, 2010.
[2]姬云.桥涵结构物耐久性和可靠性[J].交通世界, 2013.
公路桥涵通用规范 篇4
3.1 桥涵布置
3.1.1 桥梁应根据公路功能、地基、通行能力及抗洪能力要求,结合水文、地质、通航、环境等条件进行综合设计。
特大、大桥桥位应选择河道顺直稳定、河床地质良好、河槽能通过大部分设计流量的河段。桥位不宜选择在河汊、沙洲、古河道、急弯、汇合口、港口作业区及易形成流冰、流木阻塞的河段以及断层、岩溶、滑坡、泥石流等不良地质的河段。
3.1.2 当桥址处有二个及二个以上的稳定河槽,或滩地流量占设计流量比例较大,且水流不易引入同一座桥时,可在各河槽、滩地、河汊上分别设桥,不宜用长大导流堤强行集中水流。平坦、草原、漫流地区,可按分片泄洪布置桥涵。
天然河道不宜改移或裁弯取直。
3.1.3 桥梁纵轴线宜与洪水主流流向正交。对通航河流上的桥梁,其墩台沿水流方向的轴线应与最高通航水位时的主流方向一致。当斜交不能避免时,交角不宜大于5°;当交角大于5°时,宜增加通航孔净宽。
3.1.4 桥涵水文、水力的计算应符合《公路工程地质勘察规范》(JTJ064)和《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30)的规定。
3.1.5 通航海轮桥梁的桥孔布置及净高应满足《通航海轮桥梁通航标准》(JTJ311)的规定。通航内河桥梁的桥孔布置及净高应满足《内河通航标准》(GB 50139)的规定,并应充分考虑河床演变和不同通航水位航迹线的变化。
3.1.6 为保证桥位附近水流顺畅,河槽河岸不发生严重变形,必要时可在桥梁上下游修建调治构造物。
调治构造物的形式及其布置应根据河流性质、地形、地质、河滩水流情况以及通航要求、桥头引道、水利设施等因素综合考虑确定。
非淹没式调治构造物的顶面,应高出桥涵设计洪水频率的水位至少0.25,必要时尚应考虑雍水高、波浪爬高、斜水流局部冲高、河床淤积等影响。
允许淹没的调治构造物的顶面应高出常水位。
单边河滩流量不超过总流量的15%或双边河滩流量不超过25%时,可不设导流堤。
3.1.7 公路桥涵的设计洪水频率应符合表3.1.7的规定。
二级公路上的特大桥及三、四级公路上的大桥,在水势猛急、河床易于冲刷的情况下,可提高一级洪水频率验算基础冲刷深度。
沿河纵向高架桥和桥有引道的设计洪水频率应符合《公路工程技术标准》(JTG B01)表4.0.2路基设计洪水频率的规定。
三、四级公路,在交通容许有限度的中断时,可修建满水桥和过水路面。漫水桥和过水路面的设计洪水频率,应根据容许阻断交通的时间长短和对上下游农田、城镇、村庄的影响以及泥沙淤塞桥孔、上游河床的淤高等因素确定。
3.2 桥涵孔径
3.2.1 桥涵孔径的设计必须保证设计洪水以内的各级洪水以及流冰、泥石流、漂流物等安全通过,并应考虑壅水、冲刷对上下游的影响,确保桥涵附近陆地的稳定。
3.2 桥涵孔径
3.2.1 桥涵孔径的设计必须保证设计洪水以内的各级洪水及流冰、泥石流、漂流物等安全通过,并应考虑壅水、冲刷对上下游的影响,确保桥涵附近路堤的稳定。
桥涵孔径的设计应考虑桥位上下游已建或拟建桥涵和水工建筑物的状况及其对河床演变的影响。
桥涵孔径设计尚应注意河床地形,不宜过分压缩河道、改变水流的天然状态。
3.2.2 小桥、涵洞的孔径,应根据设计洪水流量、河床地质、河床和锥坡加固形式等条件确定。
当小桥、涵洞的上游条件许可积水是,依暴雨计算的流量可考虑减少,但减少的流量不宜大于总流量的1/4。
3.2.3 特大、大、中桥的孔径布置应按设计洪水流量和桥位河段的特性进行设计计算,并对孔径大小。结构形式、墩台基础埋置深度、桥头引道及调治构造物的不再等进行综合比较。
3.2.4 计算桥下冲刷时,应考虑桥孔压缩后设计洪水过水断面所产生的桥下一般冲刷,墩台阻水引起的局部冲刷、河床自然演变冲刷以及调治构造物和桥位其他冲刷因素的影响。
3.2.5 桥梁全长规定为:有桥台的桥梁为两岸桥台侧墙或八字墙尾端间的距离,无桥台的桥梁为桥面系长度。
当标准设计或新建桥涵的跨径在50m及以下是,一采用标准化跨径。
桥涵标准化跨径规定如下:
0.75m、1.0m、1.25m1.5
2.0m2.5m3.0m4.0m5.0m6.0m8.0m10m13m16m20m25m30m35m4m45m50m。
3.3 桥涵净空
3.3.1桥涵净空应符合图3.3.1公路箭镞衔接规定及本条其他各款规定。
车道宽度,中间带宽度,右侧露肩宽度,分离式断面高速路、及公路左侧路肩宽度,各级公路设计速度
3.4桥上现行及桥头引道
3.4.1桥上及桥头引道的现行应与路线不色户型协调,各项技术指标应符合路线不色 的规定。桥上纵坡不宜大于4%,桥头樱花道纵坡不宜大于5%;位于指针混合交通防盲处,桥上纵坡和桥头引道纵坡均不得大于3%。桥头两段引道现行应与桥上现行想配合。
3.4.2 在洪水风浪区域以内,特大、打、中桥桥头应道的路肩高程应高出桥梁设计洪水漂亮的水位家雍水高、玻璃爬高、喝完超高。河床淤积等影响0.5m以上。
小巧航引道的路肩高程,以高出桥涵钱壅水水位(不急浪高)0.5m以上。
3.4.3 桥头锥体及引道应符合以下要求:桥头锥体及桥台天后5 ~10 m 长度内的引道,可用砂性土等材料天族。在费严寒地
区党务透水性土是,可就地取土井处理后天族。锥坡与桥台两侧政教先的坡度,当有铺砌时,露肩边缘下的地提个8m高度内不宜
都吐1:1;在8~12m高度内不宜陡于1:1.25;高徒12m的路基,七12m一下的边坡坡度应有计算确定,但不应都与1:1.5边坡出台前一色狂0.5~2.0m的锥坡平台;不熟控水冲刷的锥坡可采用不都不1:1.25的坡度;经常受谁淹没部分的边坡坡度不应陡于1:2.买只是桥台和钢筋混凝土灌注桩是活排架桩是桥台,七锥坡坡度不应陡于1:1.5,对不熟洪水冲刷的锥坡,加强防护是壳采用不陡于1:1.25的坡度。洪水不法兰范围以内的锥坡和引道的边坡坡面,应根据设计流速设置铺砌层。铺砌
层的高度应为:特大、da/zhongqiao应高出计算水位0.5m以上;小桥行应高出设计水位家用水水位(不急浪高)0.25myishang.3.4.4 桥台侧墙后端和悬臂梁桥的选弊端深入桥台锥坡定点以内的长度,均不应小于
0.75m(按路基和锥坡曾是候机)。
高速公路、一级公路和二级公路的桥头一手指达坂达坂厚度不一小于0.25m长
度不一小于5m。
3.5 构造要求
3.5.1 桥涵结构应符合以下要求:
1结构在制造、运输、按照和使用过程中,应具有规定的强度、高度、稳定性和耐久性。
2结构的附加应力、局部应力应建立减小。
3结构ing是和构造应便于制造、施工和养护。
4结构物所用材料的品质高及其技术性能必须符合相关现行标准的规定。
3.5.2 公路桥涵应根据其所处环境挑见选用适宜的结构形式和箭镞材料,进行适当的耐久性设计,必要试试应增加防护措施。
3.5.3 桥涵的上、下部构造应是需要设置编订活伸缩缝,一贱死奥温度变化、混凝土收缩和续编、地基不u年均长江以及其他歪理所城市呢个的影响。
高速公路、一级公路上的多空梁(板)桥一采用连续桥面价值结构,活采用自体连续结构。
3.5.4 小桥涵可在筋、出口和桥涵所在方位内将河床组织和加固,必要时在筋、出口处设置间充、放冲设施
3.5.5 漫水桥应尽量减小桥面和桥墩的阻水面积,其上部构造与墩台的连接必须必须可靠,兵营采取必要的措施是基础不被冲毁。
3.5.6 桥涵应有必要的通风、拍哦谁和防护措施及维修工作空间。
3.5.7 需设置栏杆和桥梁,其栏杆的设计,雏鹰满足手里要求外,上映注意没逛,琅玕高度不应小于1.1m。
3.5.8 按照半只相交支座是,应保证其手下表面与两地面积墩台质层电视顶面平整密贴、处理巨晕,不得有脱空的香蕉支座。
当板式橡胶支座设置于大于某一规定坡度上是,应在支座表面与梁底之间采取措施,是支座上、下传力面保持水平。
玩、坡、斜、宽桥梁一选用圆形板式橡胶支座。公路桥涵不宜使用带球冠的板式橡胶支座活迫性的板式橡胶支座。
墩台构造应满足更换支座的要求。
3.6 桥面铺装、排水和放水层
3.6.1 桥面壮的结构形式一遇所在位置的公路路面想协调。桥面铺装应有完善的桥面放水、排水系统。
高速公路和一级公路上特大桥、大桥的桥面铺装一采用沥青混凝土桥面铺装。
3.6.2 桥面铺装应设防水层。
圬工桥台背面及拱桥拱圈与填料见应设置防水层,并设盲沟排水。
3.6.3 高速公路、一级公路上桥梁的沥青混凝土桥面铺装层厚度不一小于70mm;二
级及二级以下公路桥梁的沥青混凝土桥面铺装层厚度不宜小于50mm。
沥青混凝土桥面铺装上映符合现行《公路沥青路面设计规范》的有关规定。
3.6.4 水泥混凝土桥面铺装面层(不含正平层和垫层)的厚度不宜小于80mm,混凝
土强度等级不应低于C40。
水泥混凝土桥面铺装层内应配置钢筋网。钢筋直径不应小于8mm,间距不宜大于100mm。
水泥混凝土桥面铺装上映符合《公路水泥混凝土路面设计规范》的有关规定。
3.6.5 正交异性板拱桥面沥青混凝土铺装结构应根据桥梁纵面现行、桥梁结构受力状
态、桥面系的实际情况、到第七项与环境条件、铺装材料的性能等综合研究选用。
3.6.6 桥面搜索组织应保证保证能中占有伸缩,病史车辆平稳通过。搜索组织应具有
良好的米睡醒和排水性,并应便于检查和清楚沟槽的污物。
热大桥和大桥一使用模数是伸缩组织,七过梁高度应按计算确定,但不应小于70mm,并应具有强力的锚固系统。
3.6.7 桥面映射排水设施。跨越公路、铁路、通函河流的桥梁,桥面排水已通过设在桥梁墩台车的竖向排水管排入地面排水设施中。
3.7 养护及其他附属设施
3.7.1 特大、大桥上部构造宜设置检查平台、通道、附体、箱内照明、入口井盖等咱们
工检查和养护用的设施,保证工作人员的注册工作和安全。条件许可是,特大、大桥应设置检修通道。
热大桥和大桥的墩台宜根据需要设置测量标志,测量标志的设置应符合有关标准的规定。
3.7.2 跨越河流活还晚的特大、宜设置水池活标志,较高墩台宜设围栏、附体等。
3.7.3 斜拉桥和悬索桥的瞧他必须设置壁垒设施。
3.7.4 特大、打、中桥合适需要设防火、照明和导航设备以及养护供方、库房和守卫房
桥涵结构 篇5
装配式空心板桥一般在预制场预制, 质量比较容易得到保证。空心板的病害主要是施工控制不严造成的, 常见病害有:
1.1 小型预制构件粗糙
工艺控制不严, 导致混凝土表面蜂窝、麻面、气泡等质量通病普遍存在。混凝土强度不够。预制构件混凝土表面光泽不一, 外观质量差。
1.2 梁板钢筋保护层厚度的不足造成混凝土剥落和钢筋锈蚀
通常采用的钢筋保护层垫块在施工 (振捣) 过程中绑扎不牢而脱落, 降低了保护层厚度。保护层厚度很薄导致混凝土极易开裂、剥落, 钢筋 (一般为箍筋) 外露并锈蚀。
1.3 混凝土产生的裂缝, 一种是由于桥梁结构的承载力或刚度
不足, 长期的汽车荷载作用下产生的裂缝, 通常有纵向裂缝和横向裂缝两种;另一种是施工时由于质量缺陷而出现的裂缝, 比如说混凝土搅拌时间过长, 运输时间过长, 会使混凝土凝固速度过快, 在整个结构上产生细裂缝;模板移动或鼓出, 会使混凝土在浇筑后不久产生与模板移动方向平行的裂缝;支架下沉、脱模过早, 不均匀下沉, 也会使混凝土在浇筑后不久产生裂缝, 这类裂缝往往在支点等处容易产生。养生不好, 塑性收缩状态将会在混凝土表面发生方向不定的收缩缝。
1.4 目前空心板有着经济化、轻型化的趋势, 大型的空心板在桥
梁工程领域已经得到广泛的使用, 由此产生的薄壁效应常常会对结构产生不利的影响。具体主要表现在底板与梗腋交界处纵向开裂。此外工程中也存在由于过分的削减截面面积和减少普通钢筋的设置而导致截面抗力的不足, 最终导致截面的破坏。
2 桥面铺装常见病害
桥面系直接承受车辆荷载, 最容易产生病害, 也是设计时最容易忽略的部位。大多在刚性水泥混凝土铺装层, 桥面不同程度的出现裂缝、拥包、车辙、碎裂、脱落等现象, 以表面磨耗较大、局部破损和表面纵横向裂缝较为突出。
3 铰缝常见病害
装配式空心板桥横向联接一般采用企口缝铰联结, 铰缝损坏也是此类桥梁最为常见和典型的病害。铰缝损坏在短期内对桥梁的影响不甚明显, 但是一般在完工四五年以后, 铰缝的病害就会逐步表现出来, 长期的水蚀和活载反复作用将使铰缝病害加剧, 反射到桥面铺装出现纵向裂缝, 影响到结构的横向受力分布甚至形成单板受力的状态。一旦形成单板受力, 那么板梁底面会出现较严重横向裂缝, 从严格意义上讲, 没有不存在裂缝的钢筋混凝土结构。但是所有的裂缝尤其是宏观的裂缝都应当是在设计预期范围以内, 或者说是得到有效控制的, 如果裂缝超出允许范围, 那么它将影响结构的使用安全。铰缝是装配式空心板梁桥的主要传力结构, 也是容易被忽视及产生病害的部位。
桥面铺装层沿空心板企口缝的纵向开裂是该类桥梁结构病害的代表性表现形式, 在行车道板范围内空心板企口缝上方的桥面铺装层呈规律性地出现车辙和纵向贯通裂缝, 严重时形成一条破碎带。该类病害一般表现为行车道内汽车轮迹线附近空心板间企口缝上方桥面的纵向开裂。
4 桥面铺装病害分析
桥面铺装层破坏主要是桥梁结构在重车超载的影响下引起的, 同时桥梁结构本身和桥的施工质量不佳也会给桥面带来不利影响:
4.1 桥梁体结构对铺装层的影响
梁体结构在竖向荷载作用下, 跨中产生很大的弯矩和竖向位移, 长期承受超载车辆, 结构显得刚度不够, 在车载下产生很大的挠度。裂缝一般出现在梁的交界处。沿着梁的方向延伸, 形成顺桥向的裂纹。梁体变形过大, 铺装层受到过大拉应力而开裂破坏。此外对于先简支后连续体系, 在墩顶湿接缝处 (简支连续部位) 也常出现横桥向裂缝, 其上桥面铺装层亦产生大量网裂。此种裂缝不仅使人产生不安全感, 而且会因雨水渗入主梁和翼缘板中, 导致受力钢筋锈蚀, 降低混凝土强度, 影响桥梁使用寿命。
4.2 混凝土强度低
桥梁桥面一般采用普通钢筋混凝土作桥面和铺装层, 普通混凝土的抗拉强度比较低, 由于施工工艺的缘故, 有局部区域的混凝土强度比较低或桥面铺装混凝土强度不均匀, 达不到设计要求, 混凝土强度低的部位在超载车的作用下容易在这些脆弱的地方开始开裂, 作为抗拉要求比较高的桥面铺装层应该用抗拉性能比较高的材料铺装, 若采用普通混凝土铺装应该增加配筋的数量, 将单层钢筋改为双层钢筋, 能够提高铺装层的抗拉性能。
4.3 桥面板和桥面铺装层的施工质量也存在一些问题
4.3.1 在铺装层与桥面板间普遍存在着一层砂浆夹层, 强度很
低, 桥面板与铺装层间没有足够的联系, 导致铺装层与桥面板间脱粘而剥离, 使得桥面铺装过早破坏。桥面板没有足够强度, 发生较大变形, 铺装层受到较大的拉应力而开裂。雨水从裂缝渗入桥面铺装层和桥面板间, 进一步削弱层间的联系, 加快了桥面铺装层的破坏。另外汽车引起的震动也会引起软弱砂浆层的破坏。
4.3.2 桥面板混凝土采用了较大粒径的石料作集料, 而局部区
域振捣不均匀甚至缺乏振捣形成很多空隙水通道, 配筋已经锈蚀, 在这些地方形成了脆弱区域。而裂缝的存在又加速了配筋的锈蚀, 个别桥梁桥面板混凝土出现离析的现象, 可能是浇注时下雨所至而没有得到适当处理。离析的混凝土夹层也是软弱夹层, 钢筋的锈蚀对桥的寿命造成直接影响。桥面板上局部区域还有比较多的杂物, 是施工时没有清除掉的临时结构, 例如桥面板上的砖块, 和吊装梁时留下的钢筋、竹筒接头, 由于这些杂物的存在, 桥面板上也形成许多缺陷, 杂物周围形成许多水通道, 在雨水的长期作用下, 杂物边缘和杂物下底面的钢筋都遭到不同程度的锈蚀。
4.3.3 铺装层厚度虽然基本符合设计要求, 但是有少量区域混
凝土平均厚度太小, 不足设计厚度, 对于超载车辆很多的车道显然铺装层厚度不够, 因此在长期超载车作用下会导致桥面铺装层的过早破坏。
5 铰缝破坏与单板受力原因分析
简支结构梁板桥的受力主要由承重结构 (主梁板) 及传力结构 (横梁、桥面板、铰缝) 两大部分承担。装配式的多片主梁主要依靠横梁和桥面板联成空间整体结构, 由于结构的空间整体性, 当桥上作用荷载时, 各片主梁将共同参与工作, 形成各片主梁之间的内力分布。空心板梁桥的传力结构主要依靠空心板之间的铰缝和桥面板。空心板梁在进行内力计算时, 需要将桥面承受的车辆荷载通过横向分布系数分配至各片主梁上, 具体系数的数值和梁板间连接形式及其效果有关, 其力学理念就是将整幅梁板看作一个共同受力的整体, 通过其相互间变形协调的程度来决定分配比例, 而铰缝就承担着梁板间传递内力并约束位移的关键作用。也就是说, 一旦铰缝的联系作用被削弱, 将使实际受力情况脱离原来假设的梁板整体受力体系, 使梁板间受力分配更不均匀, 反过来进一步加大了铰缝的内力, 加速了铰缝的进一步破坏。当铰缝完全失效时, 梁板相互之间将不再有任何协同受力关系。因此, 铰缝失效将导致单片梁受力, 梁板所承受的荷载超过原设计预想值, 梁板因承受不了多增加的部分而产生裂缝。
摘要:桥梁病害诊断是进行桥梁加固设计的前提, 本文主要针对装配式中小跨径桥涵出现的病害问题, 包括空心板梁体破坏, 桥面铺装病害, 铰缝病害等进行了较为系统的分析, 总结了病害的主要形式和表现特征, 并为今后的设计施工提供参考。
桥涵结构 篇6
为了严格控制桥涵结构物的施工质量,本文将针对影响桥涵结构物施工过程中的关键工序,开展全面的、系统的施工质量管控技术研究[1,2,3,4],旨在能够实时监控影响桥涵结构物施工质量的关键参数、施工工艺,进一步提高工程质量监管水平、施工效率,确保实体工程质量,延长使用寿命[5,6]。
1 管控一体化技术
桥涵结构物施工质量管控技术,充分利用基于物联网架构的传感技术和基于2G和3G的传输技术[6,7],通过改造或利用现有的各类设备,对水泥混凝土的拌和生产数据以及压力试验机试验数据进行实时采集,并利用网络传输技术,及时上报到服务器[8,9]。系统对采集到的数据信息进行自动分析对比,如若超出容许的偏差范围,则会提供预警机制,以短信的方式将出现的问题以及具体的纠偏方案发送至相应级别的管理人员。如图1所示。
2 管控一体化技术的开发研究
2.1 管控一体化技术的开发
确定桥涵结构物关键施工质量管控技术参数后,对施工现场的拌和楼、试验室等生产、检测设备的信息化水平进行调研、分析,开发桥涵结构物施工质量管控系统软件。并最终在依托项目施工现场进行调试,及时发现并解决存在的问题,完善系统软件使用功能与效果。如图2所示。
2.2 管控一体化的评判技术研究
桥涵结构物关键施工质量参数智能化管控技术利用拌和楼生产设备、试验机检测设备实时采集各材料用量、生产配合比、拌和时间以及混凝土强度等参数,系统自动将采集到的信息数据与评价体系中的理论值进行对比分析。若超出容许偏差的范围,则自动根据误差程度设定初、中、高级预警,建立解决方案数据库,并以实时短信预警的方式通知相应管理人员,达到实时监控的目的。如图3所示。
2.3 管控系统的建立与功能
为了使桥涵结构物关键施工质量参数智能化管控系统结构更加完整,进一步完善管控系统的功能,将影响桥涵结构物使用寿命的管控技术参数、管控评判分析技术融入其中,充分利用传感技术与网络传输技术,搭建全面的桥涵结构物关键施工质量参数智能化管控系统,并且平台的操作应简单化、人性化、高效化。管控系统结构如图4所示,主要功能如图5所示。
3 管控一体化技术在工程中的应用
为了检验系统的应用效果,在345国道南通东绕城公路桥梁1标拌和站进行了水泥混凝土拌和楼的安装、调试和应用,并进行了跟踪分析。系统硬件设备如图6所示。
3.1 拌和时间监控
根据拌和时间监控走势图可知,搅拌时间在管控系统安装初期波动很大(波动范围30~120 s),混凝土的拌和时间设置存在较大的随意性。技术人员根据监控情况编制了阶段性分析报告,并提出了混凝土最短搅拌时间的建议值。经过整改后拌和时间的控制有了很大改善,相对集中在45~50 s左右。由此可见对拌和时间的管控对于混凝土生产质量的波动起到了较好的稳定作用。
3.2 预警统计分析
安装初期水泥混凝土管控系统预警统计如表1所示。
从表1可看出,在管控系统安装初期,预警频率偏高,其中减水剂预警次数所占比例最大,初级和高级预警次数均已达到3 000多次,且大部分为正偏差预警,技术小组针对此现象改进了减水剂称量装置,加装了缓冲阀以减少减水剂添加过程中的冲击量,有效降低减水剂正偏差预警现象。
技术小组利用管控系统跟踪了后期的改进效果,该拌和站的各项预警次数有了明显的下降,全线高级预警率控制在3%以内,初级和中级预警率下降到27%以内,质量波动趋于平稳,如表2所示。
3.3 混凝土强度
345国道南通东绕城工程强度波动图如图7所示。
由图7可看出,345国道南通东绕城工程中设计强度C30和C50的混凝土各出现一次不合格的试件,其余绝大部分的强度试验合格率都达到了100%,不同等级混凝土强度控制较好,且各等级混凝土抗压强度试验值都分布在中心线附近,处于上下控制线以内,质量波动处于可控范围内。
查询试验记录可知,设计强度C30的混凝土试件实测强度代表值为23.8 MPa,制件日期为2014-08-11,通过查询当天的预警情况,发现当日外加剂出现连续多次的超标预警(正偏差),其中两次为高级预警。因此,初步分析C30试件强度不合格的原因为外加剂超标导致水泥掺量减少引起的。
4 结语
管控一体化技术的应用,有助于实时监控桥涵结构物施工过程中的重要工序。当出现质量缺陷时,能识别出是由于原材料、混凝土配合比、拌和工艺还是现场施工等哪个环节出现的问题,及时有效地查找问题原因,实时提出解决方案,确保工程质量,延长使用寿命。管控一体化技术在桥涵结构物工程中的应用都有着重要意义。
参考文献
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公路桥涵设计通用规范发布 篇7
新《规范》在进行广泛调研分析的基础上, 补充了有关桥涵总体设计的要求, 增加了桥涵设计使用年限、交通安全、环境保护、耐久性、桥梁结构监测和风险评估等的相关规定;增加了桥涵养护设施的设计要求, 调整了作用组合分类及计算方法、汽车荷载标准的规定;增加了汽车疲劳荷载等标准值的规定;补充了地震设计状况的规定。
新《规范》吸取了近年来成熟的科研成果和工程实践经验, 综合考虑了我国交通运输行业的发展和变化, 贯彻落实了国家有关行业技术政策, 解决了原《规范》在新时期的适应性问题。作为公路桥涵专业的统领性规范, 新《规范》上承《公路工程技术标准》, 下启桥涵其他下位规范, 将有力指导我国公路桥涵设计及其他桥涵设计规范的制定修订, 提高桥涵结构的安全性和耐久性, 促进我国公路桥涵设计、建造、管养事业的科学健康发展。新《规范》在设计理念和方法上充分与国际接轨, 也将有利于提升我国公路桥涵设计规范的国际认可度, 助力我国公路工程建设企业“走出去”战略的实施。
公路桥涵的施工要点探析 篇8
众所周知, 桥涵建设是非常繁琐的, 虽说其项目量不是非常的庞大, 但是它和建桥是一样的, 在准备时期的时候, 不仅要分析地形内容, 还应该分析所经区域的具体状态, 路的尺寸等等的要素, 这样做的目的是为了便于一些大规模的设备能够进入到场地之中。其用到的物料种类非常多, 比如水泥, 钢筋等等。其用到的一些装置和设备也很多。要想合理的放置材料, 做好布局活动, 第一要进行的就是分析地形, 要确保放置的区域不仅离浇筑区域近, 还应该确保其车辆爬坡顺畅。而且还应该分析到建设平台的设置等内容。在开始建设之前, 要对埋在底下的构造物和所有的管线等深入的分析, 如果存在地下的管线, 要在建设之前疏通好。
2 认真的处理基底区域
建设设备进到场地之中后, 测量者进行放线工作, 要确保建设方有人确认。然后按照设备和人工相融合的措施来进行基坑的开挖活动。先用机械开挖至距离基底20~30cm后, 再用人工开挖至设计基底标高, 开挖放坡1:2, 严禁超挖回填, 假如回填后没有认真地夯实的话, 就容易导致下沉现象出现, 而且产生很多的浪费现象, 另用潜水泵将基底水排出基坑以外, 开挖土方退出施工现场, 而且要清理其中的杂物。有试验人员进行基地承载力试验, 假如测试后发现其不合乎有关的规定的话, 就要对基底认真地处理。具体的措施是, 先用片石将其封堵住, 然后按照一定的层次来填筑, 并且进行碾压, 每一层灌砂用水冲密实。换填深度根据触探试验结果按实际定, 长度和宽度比框架设计长宽多0.5~1.0m。在换填的时候, 要确保夯实紧密。
3 捆绑好钢筋
3.1 在捆绑的时候要仔细的核对图纸, 要切实的按照其规定的
类型和大小以及数量等来配置, 然后由测量人员来分析其高度和方位等, 在测量的时候要有建设方旁站。
3.2 搭设脚手架和钢筋定位架, 以保预埋钢筋的位置和垂直度。
3.3 桥涵钢筋采用闪光对焊, 保证35d不小于50cm, 范围内接头不大于50%。
3.4 钢筋绑扎完后须加塑料垫块或加小型水泥砂浆垫块, 防止因保护层厚度不够而影响质量。
3.5 钢筋骨架完成后, 检测钢筋骨架尺寸, 严禁钢筋与模板为0间距, 确保距离合适。
4 关于模板的制作等活动
桥涵模板采用定型钢模, 施工脚手架用碗扣型支架搭成, 配合普通脚手架钢管做斜向支撑, 模板加工符合设计截面形式。这是施工的一个关键点, 既影响到水泥混凝土的质量, 又影响到构造物的外观, 这是对我多年来对桥涵涵施工的经验总结。钢筋绑扎完毕后, 将预先组拼成型的模板用吊车吊装到位, 每次吊装以2~4m为佳, 模板使用前要除锈、涂脱模剂, 支模前将支承部位顶面的模板底座处用水平尺和砂浆找平, 以保证模板的垂直度, 防止桥涵根部砼出现烂根现象。为了避免漏浆现象出现, 模板螺栓接口处夹放海绵条, 确保建设的时候不会存在跑模或者是渗漏等情况, 保证单项结构的强度。桥涵模板采用装配式整体钢模板, 汽车吊整体吊装就位。模板拼装过程中要认真检查, 注意模板的上下顺序及子母口的正确位置, 保证尺寸准确、接缝严密。在两个模板接头处采用3mm厚海绵密封条, 防止漏浆, 这个是很容易被施工队忽视的, 所以技术员要把好此关。将台身和基础接茬面上的焊渣等杂物清理干净, 按照已画好的外模线, 在安装柱顶帽钢筋前, 人工配合起重机将钢模安装就位, 上紧钢模螺栓, 螺栓采用正反交错设置。然手使用脚手架来紧固, 确保工作者的人身安全。
5 关于砼建设活动
5.1 砼施工前在台身模板与基础交接处以M10砂浆堵漏, 避免漏浆现象发生, 规定砂浆量合理。要在场地中管控好坍落性。
5.2 用搅拌机拌料, 吊车料斗装料浇注, 有条件的话可以用90B水泥混凝土泵车浇注。
在加料的时候, 要确保工人都做好安全防护工作。技术负责人要具体的落实好材料的配比活动, 尤其是水灰的比例。这主要是因为使用的是吊机, 假如不能掌控好其比例的话, 就会出现离析, 使得其外形很差, 发生麻面现象。
5.3 浇筑砼时要用插入式振捣器分层振捣, 砼浇筑自由下落高
度严格控制小于2m, 防止砼发生离析自由下落高度的控制与水灰比的控制, 做好这些活动都可以避免其出现离析现象, 防止水泥浆溅到钢筋和模板上, 控制好浇筑的高程, 要确保浇筑连续, 认真的养护, 保证其外在品质优秀。
5.4 通过分析台身的尺寸来明确振动棒的大小。
振动棒间距为30~35cm, 振捣深度一般插入前层5~10cm, 一直振捣到它的外层没有气泡时。还要避免碰击现象发生。
5.5 当砼浇注至设计标高时用木抹子抹平, 在初凝前进行第二次收面抹光。严禁超低、高抹面交活和顶面砼出现收缩裂缝现象。
5.6 具体的拆模时间要结合所在区域的具体特征以及材料的
性质等, 要避免其在拆除的时候不会因为强度太低而掉下来或者是因为强度太大而使得模板受到损坏。当完成浇筑之后的半天时间中开始初次的养护活动。要确保其在半天至两天的时间中拆除, 实际状态要结合所在区域的气候来决定, 当拆除之后, 要用薄膜等材料来对其遮挡, 而且在拆模的时候, 还要确保边角和外层等不被破损。
6 合理的使用全新的物料和建设工艺, 只有这样才可以从根源上应对其出现的不利现象。
这种项目的建设品质, 虽说能够经由设计活动来控制, 通过不断的完善建设方法来提升, 但是如果希望能够从根源上进行应对的话, 就要不断的使用全新的物料和工艺。
6.1 桥面防水层材料:
(1) 聚丙烯、聚氨酯等防水薄膜喷淋工艺, 已在欧洲研制成功。因为这种物料有着非常优秀的防护特征, 因此在很短的时间中就在整个世界范围内得到了大力的发展。 (2) 沥青玻璃布。 (3) 氯磺化聚乙稀密封膏。桥面行车道伸缩缝, 各部构件工作缝, 一般是往里面放上一些沥青絮, 但是沥青冷脆热淌, 很难随构件伸缩保持结构缝充满而不漏水, 它是导致漏水的关键要素。氯磺化聚乙稀密封膏可以弥补普通沥青的弱点。 (4) 膨胀防水混凝土。它能取代油毡沥青或其它外防水材料防水, 裂缝自行愈合, 水热低, 膨胀持续时间长, 后期强度高等优点和对混凝土有干缩、冷缩联合补偿的作用。 (5) 再生胶油毡。
6.2 桥面铺装层新材料、新技术
在传统的方法中, 这层使用的物料大多是常见的混凝土, 它的抗剪性不高, 容易产生缝隙, 进而干扰到其运作。最近, 由于人们不断的研究沥青以及水泥等, 很多全新的物质出现在该层的建设中, 对于不同类型的改性沥青混合料等, 它们的优势非常的明显。
7 结束语
所有的理论知识都是通过不断的研究实际情况而获得的。因此在桥涵项目的建设时期, 要在确保品质稳定的背景下, 认真地分析建设的全新工艺和技术。确保桥涵项目能够有一个全新的前进趋势。
参考文献
[1]路面工程.人民交通出版社, 1989.[1]路面工程.人民交通出版社, 1989.
岩溶地质桥涵桩基施工要点 篇9
本工程为朝赤高速公路工程第八合同段工路基工程, 起点K32+080, 终点K36+090, 全长4.01公里。地形复杂, 环境恶劣, 图纸注明本标段桥位所在处存在一定程度的岩溶地质, 且大部分桥梁位于土城垃圾场内, 地下情况复杂多变, 四周环境恶劣, 卫生条件极差。经过设计院逐桩钻探, 发现所有桥位路基均存在岩溶现象。
2 地形、地貌与工程地质
本合同段属平原微丘区, 上覆第四系冲、洪积形成的砂、砾层, 地形平坦开阔, 低洼。桥址区大部位于土城垃圾排放场, 垃圾以生活垃圾为主, 地貌为滨海低山丘陵区, 地下水类型为第四系孔隙潜水。地层主要为亚粘土、淤泥、细砂、粗砂、碎石、块石、杂填土和灰岩, 桥位区域存在大量溶洞及断层破碎带。
3 成孔方式
根据逐桩勘探地质报告, 充分了解溶洞的位置、大小和岩溶发育规律等, 并结合桥梁基础工程的进展, 可选用正 (反) 循环回钻成孔, 冲击钻成孔及人工挖孔等。
4 施工控制要点
4.1 处理原则
根据地质资料, 决定成孔工艺。钻孔时时刻观察井孔周围地质变化情况, 钻孔时设专人密切关注钻进速度、钻杆或钻头抖动及振动、孔内泥浆高程变化及流失情况以及钢丝绳垂直情况, 综合判断, 避免坍塌;挖孔时仔细观察孔壁周围岩石变化情况。原则上岩溶处理采用以下方法:
a.石芽:将是压锭锻造平, 表面尺寸不得小于设计桩径和桩基截面积。
b.溶沟、溶槽:将沟槽内充填杂物全部清除至基岩表面, 清洗干净, 视沟槽大小等情况用与桩基同标号混凝土回填。
c.洞穴:视洞穴大小、规模、形状、岩溶发育等情况, 清除洞穴内充填物, 洞穴底部必须保证平整, 平面尺寸不得小于设计基础尺寸和面积, 不得小于设计桩径和桩基础截面积。当较小时, 采用与桩基础同等标号的混凝土回填;当洞穴较大时, 以桩基础中心为中心, 周围大于直径300cm范围之外采用M7.5浆砌片石, 周围在直径300cm范围之内用与桩基础同标号的混凝土回填;当以上处理方法有困难时, 采用钢护筒穿过洞穴, 将桩基础置于洞穴下方基岩之上的方法处理。
d.浅层沟槽、洞穴:如果岩溶沟槽、洞穴距离地表面较浅 (一般以小于3m计) , 可开挖顶板或加深桩基础顶部护筒, 然后进行基础其它作业。
4.2 处理过程
针对我标段的溶岩地质, 我们在施工前进行了分析, 具体的施工对策和施工方法如下:
a.技术人员及钻机手充分掌握地质情况, 根据逐桩勘探地质报告, 充分了解溶洞的位置、大小等, 做到钻孔时心中有数。
b.根据地质报告描述, 察看溶洞内是否有充填物。在各孔周围准备足够的片石和粘土, 当钻至离溶洞顶部附近时, 采用小冲程, 逐渐将洞顶击穿, 防止卡钻。一旦发现泥浆面下降, 应迅速补水, 然后根据溶洞的大小按1:1的比例回填粘土和片石, 仍采用小冲程轻砸, 让粘土和片石充分挤入溶洞内壁。一定要待粘土和片石充分挤入溶洞内形成稳定护壁后并且泥浆漏失现象全部消失后才能转入正常钻进。
对于大型溶洞且无充填物, 采用钢护筒跟进方法处理。
当遇见大型溶沟溶槽时, 导致孔内岩面高低不平, 或一面有岩, 一面是松软土质填充物, 很容易造成偏孔卡钻, 特别是发现已经偏孔时, 则必须抛填质地坚硬的大片石, 填高超过偏孔面30~50cm, 用低冲程冲砸, 反复循环, 多次修正桩孔, 保证冲孔质量。
4.3 卡钻、掉钻的预防和处理
在遇到石芽、岩溶层的溶沟、溶槽或击穿溶洞顶板时, 极易发生卡钻, 此时应抛填片石, 高频低程冲砸。如已发生卡钻, 应仔细分析原因, 不可妄动, 以免造成越卡越紧或掉钻事故, 当钻头可活动时, 可上下提动钻头, 并使钻头转动一个角度, 反复尝试, 有可能提出, 或用吊车配合钻机, 同时或交替提动, 有时能将钻头提出。用小冲锤 (以圆钢或钢轨焊接) 在桩孔一侧冲击, 并配合高压空气或高压水冲射, 使卡点松动后提出钻头。必要时可试用水下爆破法, 震松卡锤, 吊车配合提出钻头。
掉钻主要是钻头以及其连接部件开裂造成的, 原因是钻进过程中钻头老化破损 (一般情况下出现在钻石过程中) , 或钻头与钢丝绳连接不好。钻孔中应时常检查机具设备防止掉钻。
4.4 水下混凝土灌注过程
一般情况下, 桩尖设计标高在都会超过溶洞底部3m左右, 首罐水下混凝土灌注按正常进行, 当灌至溶洞位置时, 要随时测量混凝土面高程, 做好混凝土灌注记录, 对灌注过程中出现的缓慢下降要有准确的判断, 坚决杜绝拔导管过快造成断桩事故。
4.5 嵌岩及终孔的检验
地质资料及实际施工表明, 本地区属岩溶强烈发育区, 岩面起伏、倾角陡, 沟槽、裂隙纵横。因此, 工序中增加了一般地质条件下灌注桩施工所没有的全岩面检验, 全岩面的正确判断成为成孔施工的关键。实际施工中, 根据岩溶地区地质条件的特殊性、复杂性及工程特点, 主要从4个方面来进行全岩面的综合判断。
a.以桩孔全断面实际见岩高程始, 至少进尺0.5m后, 须进行全岩面检验, 设计钻孔柱状图揭示的岩面高程在实际施工过程中仅作参考。
b.查阅钻机施工原始记录, 可将基岩进尺速度0.1~0.15m/h作为进入全岩面的控制速度。
c.观察井口钢丝绳及钻头的摆动情况, 钻头接触良好岩面时会出现轻微反弹。
d.使用细目筛网捞取岩渣, 岩屑含量80%以上, 且含泥、含砂量小于4%时, 认为入岩。 (如在钻探地质报告中已注明岩芯采集率低, 则不能认为入岩, 而认为是破碎带)
5 结论
a.岩溶地区桩基在设计或施工时, 应该逐孔进行地质钻探, 查明地质情况, 为设计和施工提供详尽资料。
b.在挖孔施工, 采用现浇混凝土护壁, 加设钢筋保证护壁质量, 此法基本可行, 但是挖孔施工遇到大量涌水时, 操作困难。
c.在溶洞发育地段钻孔, 上部砂层施工应缓慢钻进, 反复冲砸, 确保护壁质量, 不可急于求进, 防止下部岩溶层施工出现隐患
d.溶洞处理用抛填粘土、片石, 小冲程冲砸等方法, 形成泥石护壁, 堵塞空洞, 岩溶层施工应做事到“提前预防, 及时处理, 根治彻底”。
摘要:尽管岩溶地区地下情况千变万化, 只要采取有效的岩溶地区桩基施工技术对策、措施来处理施工中遇见的问题, 做好钻孔前的准备工作, 注意成孔过程, 控制灌注混凝土的质量, 岩溶地区桩基施工质量、安全也是容易控制的。