桥梁检测技术(共8篇)
为了适应交通运输发展的需要,延长旧桥使用寿命及节约投资,本文就桥梁的`加固与拓宽施工技术,从桥面部分拓宽和墩台部分拓宽两方面进行了介绍,提出了桥梁加固与桥梁拓宽相结合的施工形式及施工方法.
作 者:王刚 作者单位:中铁十七局集团一公司 刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(14) 分类号:U4 关键词:桥梁 加固 拓宽
通过对桥梁的全面检测, 系统地收集当前桥梁技术数据, 积累技术资料, 为充实桥梁数据库、加强桥梁科学管理和提高桥梁技术水平提供必要条件;通过合理设计检测的方法, 辅以布设长期监测设备, 逐步建立桥梁健康监测系统, 确保桥梁长期安全运营, 以发挥其最佳经济效益和社会效益。
1 现行桥梁承载力检测方法
目前对于桥梁承载力的评定可分为4类:病害调查经验评定法, 综合分析法, 分析计算法, 荷载试验法。
1.1 病害调查经验评定法
这一方法的主要依据是JTJ 073-96公路养护技术规范。在桥梁检查的基础上, 通过对桥梁的技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、严重程度和发展趋势的调查, 弄清出现缺陷和损伤的主要原因, 分析和评价既存缺陷及损伤对桥梁质量和使用承载能力的影响, 并为桥梁维修和加固设计提供可靠的技术数据和依据。这种方法要求现场检查人员必须具有丰富的工程经验和专业知识。
1.2 综合分析法
此方法是在桥梁检查的基础上, 采用无破损方式测定混凝土强度、混凝土碳化深度、混凝土氯离子含量、混凝土电阻率、钢筋混凝土保护层厚度和结构混凝土中钢筋锈蚀状况, 进行折减后的结构承载力验算, 综合分析计算结果和结构裂缝等外观条件, 评定结构材料状况。
1.3 分析计算法
首先对被检定的桥梁结构进行检查 (收集资料、现状检查、材质与地基的检验等) , 然后将检查所得的有关资料和检验测量结果, 运用桥梁结构计算理论及有关的经验系数进行分析计算, 从而评定出桥梁的安全承载能力。分析计算法又分为经验系数折算和理论计算两种做法。经验系数折算法是以桥梁原有设计荷载等级为基础, 同时考虑桥梁损坏程度、材料老化程度、桥面行驶条件、实际交通情况、桥梁建造使用期限等因素, 经过广泛的调查研究确定出各项对应的系数, 从而折算出桥梁安全承载力。理论计算法是当原桥荷载等级不清楚或上述的各种系数较难确定时, 应用结构计算理论, 估算出桥梁结构可能承受的最大外力 (如弯矩) ;然后, 再与实际检定的荷载相比较, 从而判定出桥梁安全承载力的方法。此法应注意的问题是:荷载计算应根据实际荷载, 即采用需通过的荷载等级进行验算;材料强度以实测结果为准, 应正确地把结构的缺陷估计到计算中去。
随着计算机技术特别是钢筋混凝土有限元理论的发展, 有限元计算法引起了各国学者的重视。编制有限元计算程序或采用通用的有限元分析软件, 用计算机模拟实际桥梁的荷载试验, 计算桥梁的实际承载力, 评定步骤如下:1) 桥梁调查;2) 确定加载形式并划分单元;3) 分级加载计算;4) 评定承载力。
1.4 荷载试验法
桥梁结构荷载试验是对桥梁结构物工作状态进行直接测试的一种检定手段, 是对桥梁结构性能最直观、最可靠的检测方法, 按施加荷载的类型可分为静载试验和动载试验, 我国在这方面有成熟的方法和标准。桥梁结构静载试验是按照桥梁的设计荷载等级, 根据荷载的最不利位置布置静载 (通常是载重汽车) , 或者根据桥梁结构的控制内力确定荷载及其位置, 对桥梁结构进行加载, 静载试验的加载量一般为设计荷载的0.8倍~1.0倍, 试验前应先进行估算。
桥梁结构动载试验采用车辆通过、冲击或环境激振等加荷方式, 通过采集设备获得桥梁结构的振动响应信号, 对这些信号进行处理得到桥梁结构的频率、模态等动力特性, 进而得到桥梁结构特性。对桥梁结构施加荷载 (静载或动载) , 通过相应的仪器设备获得桥梁结构的响应, 可以根据这些响应进行分析, 得到桥梁结构的性能参数, 通过这些参数的变化, 对桥梁结构进行损伤识别与性能评价。
基于结构静态响应, 进行损伤识别主要有系统识别、神经网络等方法, 其中系统识别方法更为实用。
桥梁结构动力响应损伤识别在理论上被大家认可的是融合振动理论、振动测试技术、信号采集与分析等跨学科技术的试验模态分析法, 其识别方法有系统识别、神经网络、遗传算法等, 系统识别方法的分析概念和分析过程同静力响应损伤识别, 其中主要是神经网络方法。桥梁动力特性测试简便易行, 对测试条件要求少, 因而被认为是在桥梁结构损伤识别领域最有前途的桥梁无损检测技术。
2 桥梁检测新技术
1) 基于GPRS实现桥梁检测远程数据传输。早期的远程监测是利用专线或专用网络, 将设备现场和控制中心连接起来, 传感器采集到的状态信息按照一定的协议传送给控制中心。这种方式自成系统, 数据传送快、安全, 缺点是需要单独布设通信线路, 当距离很远时, 将大大增加工程的成本。随着互联网技术的不断发展、公用通信网络的进一步完善, 利用GPRS来实现数据的远程传输已成为一种非常便捷的信息传递手段而应用于远程监测技术中。2) 神经网络在桥梁检测中的应用。在实际桥梁检测过程中, 要随时知道桥梁的受力情况是很难做到的, 不仅要耗费巨大的人力、物力, 而且在测量过程中, 由于测量人员在技术上的差异性以及在繁重工作下引发的疲劳性, 必然会在检测结果中引入较大的人为误差。如果使用人工神经网络方法构造BP模型, 在桥梁结构受力之间建立映射关系, 在实际的桥梁检测过程中, 只需要对部分桥索受力情况进行实地检测, 通过BP模型的映射, 就可以得到其余桥索受力值。3) 数字图像处理技术在桥梁检测中的应用。图像测量技术是近年来在测量领域中形成的新的测量技术。所谓图像测量就是测量被测对象时, 把图像当作检测和传递信息的手段或载体加以利用的测量方法, 其目的是从图像中提取有用的信号。这就避免了人工检测中存在的效率低、速度慢、重复可比性差、环境局限性大等弊端。而且, 对于那些在检测人员所能触及到的范围以外的情况, 通过传统方法量测, 其难度和危险性是相当大的, 且可能测不准。4) 光纤应变传感器测试系统在桥梁检测中的应用。在桥梁工程中常用的无损检测方法是应变片电测技术, 但常规电阻应变片的测试结果受温度、湿度、导线长短等环境因素的影响很大。光纤传感器是近10多年来迅速发展的一种新型传感器, 由于它不仅具有非导电性、体积小、抗电磁干扰强等优点, 而且能实时对一维连续空间作多点测量, 因而能对许多大型设备或物体 (如发电机组、智能大厦等) 进行实时多点监测。采用光纤传感器测试系统既大大降低了单点检测成本, 又消除了检测盲区。5) 新型桥梁检测设备研制。新型桥梁检测设备研制主要有:新型桥梁检测车以及新型桥梁检测平台。这些先进的检测设备为桥梁工程检测提供了有力的技术支持。
3结语
桥梁检测是一项复杂而细致的工作, 不仅要求工作人员有丰富的实际现场经验, 而且同时需要坚实的理论基础作为指导。只有把理论和实际充分结合起来, 再加上指挥者与各试验人员之间的默契配合, 才能做好检测工作并取得满意的数据, 也只有这样才有可能做出准确的评估。
参考文献
[1]潘松林, 张红阳.公路桥梁检测概述[J].城市道桥与防洪, 2003 (5) :5-8.
[2]刘雪平.应用于桥梁检测中光纤应变传感器测试系统[J].安徽建筑工业学院学报 (自然科学版) , 2005, 13 (4) :14-16.
[3]曹军, 金福宝.基于GPRS实现桥梁检测远程数据传输[J].森林工程, 2006, 22 (2) :25-28.
[4]齐岩, 卢德唐, 晏忠良, 等.神经网络在桥梁检测中的应用[J].计算机工程与应用, 2003, 39 (28) :227-229.
【关键词】桥梁检测;荷载试验;静载试验;动载试验
桥梁在长期的营运过程中不免会发生各种损伤,有外观损伤及结构损伤,在此仅探讨结构损伤。损伤的原因有人为因素,也可能是自然灾害。此外随着我国交通建设的迅速发展,交通运输量大幅度增加,行车密度及车辆载重越来越大,这也可能因为超载而造成桥梁结构的损伤继而加剧其自然老化。这些因素均导致了桥梁承载能力和耐久性的降低,甚至影响到运营的安全,由此而引起的一系列问题都需要相应的维修、改造和加固来解决,笔者通过多年的检测工作,对桥梁结构系统的检测技术作初步的探讨。
1.桥梁表观检查分析与评价
表观检查包括桥梁整体与局部构造几何尺寸的量测、结构病害的检查与量测等,表观检查的项目和要求对不同的桥型有不同的侧重点。表观检查要达到可以定量反映桥梁结构状况,依据相关规范评定桥梁技术等级的要求。结构资料的调查包括了解桥梁的原结构设计、施工工艺及过程以及桥梁的结构维修养护历史等。
材料检测主要是指桥梁结构材料的无损或微损检测。对于钢筋混凝土桥梁来讲,主要是混凝土与钢筋的相关检测,包括混凝土的强度等级、碳化深度、与耐久性有关的含碱量和氯离子含量,以及钢筋的锈蚀状况、保护层厚度测试等。表观检查和材料检测技术及相关测试仪器设备发展很快,是桥梁无损检测的重点研究领域。测试仪器设备及相关技术研究在国外桥梁无损检测研究方面占有很大的比重,相继研制成功或正在研制融合电、磁、雷达、数字信号处理等相关学科的高技术成套测试仪器和设备。如用于桥面板检测的双频带红外线自动温度成像系统;用于桥面板检测的探地雷达成像系统;整桥测量的激光雷达;整桥测量的无线电脉冲转发器等。
2.桥梁承载力的荷载检测法
2.1静载试验检测方法
静载试验检测法通过对桥梁进行静载试验,量测与桥梁结构性能相关的参数,与桥梁工作性能相关的主要参数有变形、挠度、应变、裂缝等。通过静载试验,可测出这些参数,从而分析得出结构的强度、刚度及抗裂性能,据此判断桥梁的承载能力。混凝土桥梁的静载试验,一般需进行以下测试内容:
(1)结构的竖向挠度、侧向挠度和扭转变形。每个跨度内至少有3个测点,并取得最大的挠度及变形值,同时观测支座下沉值。有时测试也为了验证所采用的计算理论,要实测控制截面的内力、挠度纵向和横向影响线。
(2)记录控制截面的应力分布,并取得最大值和偏载特性。沿截面高度不少于5个测点,包括上、下缘和截面突变处。有些结构需测试支点及附近、横隔板附近剪应力和主拉应力,此时需将应变计布成应变花。
(3)支座的伸缩、转角,支座的沉降;墩顶位移及转角。
(4)仔细观察是否已出现裂缝,出现初始裂缝时所加的荷载,仔细表明裂缝出现的位置、方向、长度、宽度及卸载后闭合情况。如果结构的控制截面变形、应力或裂缝扩展,在尚未加到预计最大试验荷载前,已提前达到或超过设计标准的允许值,应立即停止加载,同时注意观察裂缝扩展情况,撤离仪器和人员。
(5)细观察卸载后的残余变形。对于特殊结构而言,如悬索桥和斜拉桥,尚需观察索力和塔的变位并进行支座的测定。
2.2动载试验检测方法
动力荷载试验的目的在于研究橋梁结构的动力性能,该性能是判断桥梁运营状况和承载能力的重要标志之一。比如,动力系数是确定车辆荷载对桥梁动力作用的重要技术参数,直接影响到桥梁设计的安全与经济性能;桥梁过大的振动可引起乘客和行人的不舒适;桥梁自振频率处于某些范围时,可由外荷载引起共振的危险。这是以前动力检测的主要目的。但是最近10年以来,研究者试图扩大动力检测方法的范围和功能,原理主要如下:结构损失的发生必然导致结构参数(刚度、阻尼和内部荷载)的改变。如果恰当地估计这些变化,就能给结构损伤状态的评估提供一个量化的方法。利用振动方法对桥梁进行损伤检测的基础是从桥梁振动模态的变化中能够估计出桥梁结构参数的变化。桥梁振动模态通常可用常规的试验模态分析测试方法得到。在桥梁的不同位置布置测点,通过结构损伤前后由这些测点记录的信息可提取出的桥梁振动模态特性参数的变化,以此来确定结构损伤发生的位置、大小及结构损伤的类型。
桥梁的动力试验,主要是围绕冲击系数做文章,实际的动力试验包括以下内容:
(1)测定桥跨结构在车辆荷载下的强迫振动特性,如冲击系数、强迫振动频率、动位移和动应力等。
(2)测定桥跨结构的自振特性,如自振频率、振型和阻尼特性等。
3.桥梁检测技术的发展趋势
3.1桥梁无损伤检测技术
传统的桥梁检测方法主要依赖于动静载试验和检测人员的现场目测,辅以混凝土硬度实验、超声波探测、腐蚀作用实验等多种检测手段。进入20世纪90年代,随着现代传感与通信技术的发展,无损检测技术更是出现了前所未有的发展势态,先后涌现出一大批新的检测方法和检测手段,使无损检测技术向着智能化、快速化、系统化的方向发展。
近年来,致力于桥梁检测的研究人员提出了许多成功的方法对桥梁进行非破坏性评估。一些新的方法被广泛应用于桥梁检测,如利用相干激光雷达测试桥梁下部结构的挠度,利用全息干涉仪和激光斑纹测量桥体表面的变形状态,利用双波长远红外成像检测桥梁混凝土层的损伤,利用磁漏摄动检测钢索、钢梁和混凝土内部的钢筋等。随着振动实验模态分析技术的发展,运用振动测试数据进行结构动力模型修正理论得到了充分的发展,为桥梁结构的安全检测开辟了新的途径。基于振动模态分析技术,人们研究发现结构的动力响应是整体状态的一种度量,当结构的质量、刚度和阻尼特性发生变化时,选用结构振动模态作为权数,对结构损伤前后的模态变化量进行加权处理,从而实现对单元损伤的识别和有效定位。
3.2桥梁结构损伤识别技术
(1)小波分析损伤识别法。由于小波分析适合分析非平稳信号,因此可作为损伤识别中信号处理的较理想的工具,用它来构造损伤识别中所需要的特征因子,或直接提取对损伤有用的信息。小波分析在损伤识别中的应用是多方面的,如:奇异信号检测、信噪分离、频带分析等。
(2)神经网络损伤识别法。神经网络在损伤识别中的基本思路是:首先,用无损伤系统的振动测量数据来构造网络,用适当的学习方法确定网络的参数;然后,将系统的输入数据送入网络,网络就有对应的输出,如果输入过程是成功的,当系统特性无变化时,系统的输出和网络的输出应该吻合;相反,当系统有损伤时,系统的输出和网络的输出就有一个差异,这个差异就是损伤的一种测度。
4.结语
通过对桥梁进行检测可以得知桥梁的运营状态,以确保其安全使用。传统检测方法在精度和简便性等方面有所不足,随着计算机和科学技术的快速发展,人工智能将广泛地运用在各类桥梁结构的检测试验和分析上。同时,学科交叉现象日益普遍,一些高新技术的最新研究成果应用于桥梁无损检测技术的研究,必将推动桥梁(下转第255页)(上接第246页)检测技术的飞速发展。
【参考文献】
[1]谢开仲,曾倬信,王晓燕.桥梁工程检测技术研究[J].广西大学学报(自然科学版),2003,(6):59-61.
[2]刘沐宇,袁卫国.桥梁无损检测技术的研究现状与发展[J].中外公路,2002,22(6):135-139.
通惠大道2号桥工程位于綦江通惠新城通惠大道,桥梁斜跨通惠河,斜交角度为58度,桥梁中心桩号为K2+802,桥梁主跨为50米简支预应力混凝土箱梁,全长64米,桥梁分左右双幅,单幅桥宽17.5米。
主梁采用一跨50米预应力混凝土简支箱梁,采用整体支架现浇施工。主桥分左右两幅桥,为单箱多室整体箱梁结构,顶板宽17.5米,两侧悬臂2米,底板宽13.5米,顶板厚22厘米,底板厚20厘米,腹板宽50厘米,设置3个横隔板,两端端横梁厚1.5米。
桥面系构成:桥面铺装由上至下分别为4cm厚改性沥青玛蹄脂SMA-13+5cm厚中粒式改性沥青混凝土AC-16C+AMP-60二阶反应型防水涂料+ 6cmS8C50防水混凝土(内设Φ10@10X10钢筋网)。
桥台为重力式U型桥台。
二、自然条件
1、地形地貌
桥址位于重庆市綦江县通惠新区中部,属于浅丘地貌区,大致呈北高南低态势。
桥址处跨越通惠河,河床宽约为41m ,水面宽度40m,水深0.70~1.50m, 河床底标高在247.10~247.90m。桥址区河流两岸地形较平缓,西岸坡高约2m,平均坡度2°~4°,东岸坡高3m,平均坡度2°~20°桥址下游约100m建有拦河坎,所以河流纵向坡度比降很小,0.5~1%之间,流速0.50~1.00m/s;常年河水位高程为248.60~248.00m之间,最高洪水位253.248m左右。
2、气象资料
该区域属亚热带湿润季风气候。气候特征为:冬暖,春早,夏热多伏旱,秋迟多绵雨。常年平均气温16.7℃,极端最高气温43℃,极端最低气温-3.1℃。多年平均降雨量1068mm。无霜期较长,达335天。由于受季风环流影响,降雨年内分配不均。5-9月份降雨量占全年的70%,暴雨多集中在7-8月份,最大降雨量195.3mm,强度大,是许多地质灾害的诱发因素。常年平均风速1.1m/s,最大风速27m/s。
3、水文条件
勘察区属于綦江河流域,地表水经径流汇入通惠河之后,通过通惠河自北东方向流入綦江河流。河道弯曲,河床狭小,流量较少,干旱时期曾出现断流现象,洪枯水水面变化较大。
根据水质分析报告,地下水的PH值为6.68~7.92。场地地下水对混凝土无结晶类腐蚀性、无酸型腐蚀性、无碳酸型腐蚀性、无微矿化水型腐蚀性、无结晶分解复合类腐蚀性
4、地质条件
该桥址及附近区域未发现断层、泥石流、地下洞室、崩塌、滑坡等不良地质作用,场地整体稳定性较好。河流两岸岸坡土体稳定,未见变形迹象。
岩性主要为泥岩和砂岩。桥址区地层由第四系坡洪积层(Q4dl+pl)低液限粘土及侏罗系中统沙溪庙组泥岩、砂岩组成。
侏罗系中统沙溪庙组泥岩、砂岩厚度大,总体层位较稳定,广泛分布于整个场地,工程性能良好,具有较低的压缩性,地基承载力高,物理力学性质好。
三、主要技术指标
1、道路等级及宽度
城市主干道,全宽36米,即5米(人行道)+12米(车行道)+2米(中央绿化带)+12米(车行道)+5米(人行道)。
2、桥面宽度
单幅桥全宽17.5米,即5米(人行道)+12米(车行道)+0.5米(防撞栏杆)。
3、设计荷载
设计荷载:城-A级,人群3.5KN/m2。
4、净空要求
机动车道净空≥5m
人行道净空≥2.5m
5、设计车速 40km/h。
6、地震烈度:按VI度设防
7、洪水频率:百年一遇
四、施工技术方法
1.本工程位于通惠新区中部,是新区内部重要的交通要道。
2.本桥梁工程跨通惠河,基础属有水开挖施工,且墩位处岩面倾斜,覆盖层较薄,使桥台基础施工及上部结构满堂支架施工产生很大的困难。要科学优化施工组织设计,克服困难,保证施工的质量、安全与进度。
3.施工受水位影响大,要充分利用枯水期。由于准备工作多、难度大、时间紧、要求加强管理力度,要运用网络计划技术,抓紧控制点、控制线路。
现浇箱梁跨度较大(50m),结构物高,施工工序复杂,工艺要求高,主梁施工的支架设计、线型控制、预应力施工等是上部结构施工的关键工序。
一、明挖基础施工施工技术总结
该桥基础处在通惠2号桥河水面以下。地下水位较高,地面以下2m见水,为中水流,直接开挖达不到设计地层。
具体工艺如下:
(1)该基础采用边挖边沙袋围堰的方法施工,在现场配备3台5kw水泵,随开挖随抽水,因基础位于河道两边竹林,烂草枝断竹根特别多,很容易就阻住水泵,看水泵的员工得经常的下去清理,为了较好的解决这一问题,我们用钢筋焊成一个框架,用细铁丝网围上,只留一个口放水泵用,有效的解决了阻隔水泵问题。
(2)沙袋空隙正好解决基坑四周的地隙水对围堰的侧压力,使水从空隙渗流出,减轻水的侧压力。但若出现大的空隙,就应该处理。我们是通过编制袋里装细砂,塞在空隙里,阻挡砂土塌方流入基坑。
(3)基础施工中和施工结束后,都连续不断的抽水,降低基坑四周的水位高度,以利于相邻基坑的开挖施工。
通过应用沙袋围堰,有效的解决了砂层坍塌、水流量大、无法开挖的问题,加快了施工生产进度,缩短了施工工期,增加了经济效益。
二、施工技术方法
(1)现浇箱梁底面外观不良,表现在模板接缝错台,混凝土有黑色油污、不光洁,混凝土表面有皱纹。
原因分析
1)底模接缝处结合不牢固密贴。2)使用废机油做脱模剂。
3)在底模上面铺塑料布代脱模剂。预防措施
1)底模一定要牢固,接缝要平整密贴,预制T梁、空心板梁、或箱梁的底模,最好采用5mm厚的钢板,浇筑砼前,将底模清扫干净,并涂以纯净的脱模剂。现浇箱梁宜采用组合钢模板直接作为底模板,但缝隙要注意密贴好。2)施工中要杜绝使用废机油或其它不纯洁的脱模剂。3)在底模上铺塑料布容易出现皱纹,严重时纹沟较深,实践证明这种措施是失败的,若想使底面光洁平整,宜采用厚塑料板或钢板。
(2)浇筑板梁铰缝砼时应注意什么问题? 质量问题及现象
近几年来,随着大吨位运输车辆的出现,中小跨径的空心板梁出现的单板受力现象非常严重,引起了广大工程技术人员对砼铰缝质量的关注。在铰缝施工中的具体质量问题有: 1)铰缝内两侧梁体未凿毛。
2)铰缝内两侧梁体的预埋钢筋数量少,钢筋偏细。3)铰缝砼标号低,浇筑不密实。4)铰缝处渗水。
5)浇筑铰缝砼时,梁板之间的安装缝隙未密封,漏浆。6)在墩台部位,铰缝砼直接浇筑到墩台上,改变了梁板受力状态。原因分析
1)施工人员对铰缝砼质量的重要性认识不清。2)铰缝设计砼标号偏低,连接钢筋数量少。3)施工时铰缝砼配比不合格。4)铰缝混凝土振捣不认真。
5)铰缝底部缝隙,在浇筑砼时,封堵不严密。预防措施
1)提高广大施工人员对铰缝混凝土施工质量重要性的认识,采取有效措施,保证铰缝砼施工质量。
2)板梁的两个侧面要认真凿毛,确保铰缝砼与板梁结合良好。
3)设计时,铰缝砼标号比板梁砼标号宜提高一级,两板梁之间的连接钢筋要加强。
4)铰缝砼的配比要做好,振捣质量在浇筑时一定要掌握好。5)浇筑铰缝砼时,铰缝底部缝隙要封堵严密。6)设计与施工时,采用整体现浇方案,取消铰缝。(3)为什么在箱梁底板沿预应力钢束波纹管位置下会出现纵向裂缝?
1、质量问题及现象
采用支架法施工的现浇预应力砼箱梁底板,在沿预应力钢束位置下方出现长度不等的纵向微小裂缝。原因分析
1)形成这类裂缝的主要原因之一是预应力钢束波纹管的保护层厚度偏薄,加上采用的高标号水泥用量偏多,导致较大的收缩变形。由于箱梁配筋结构的内约束,包括底板截面的不均匀收缩和波纹管对砼收缩的约束作用,导致较大的砼收缩应力,当这种收缩应力超过了当时砼的抗拉强度,从而出现了沿波纹管纵向的收缩裂缝。2)箱梁底板横向分布钢筋间距偏大。3)箱梁底板预应力钢束布置不够合理。4)砼振捣不密实,养护措施不到位。5)张拉预应力钢束时,砼龄期偏小。预防措施
1)改善砼级配,降低砼收缩变形,包括水泥用量、水灰比、外加剂等。
2)提高预应力钢束波纹管保护层的厚度,一般不小于5cm。3)合理布置底板构造钢筋和预应力钢束的间距。4)加强对箱梁底板砼的养护。5)适当放长砼张拉龄期。
(4)如何防止箱梁两侧腹板砼厚度不一致? 质量问题及现象
在箱梁浇筑过程中,由于内模的水平移动或变形,使箱梁两侧腹板厚度不一致,造成箱梁断面与设计不符,预应力张拉时会产生侧弯,影响箱梁整体受力效果。原因分析
1)箱梁内模没有固定牢固,在浇筑砼过程中发生变形。2)箱梁内模由于刚度不够,在浇砼过程中发生变形。3)砼浇筑时没有对称浇筑,由于单侧压力过大,使内模偏向另一侧。预防措施
1)根本的办法是将内模固定牢固,使其上下左右都不能移动。
2)内模与外模在两侧腹板部位设置支撑。3)浇筑腹板混凝土时,两侧应对称进行。4)内模要坚固,不变形。
(5)预应力锚垫板下钢筋较多,如何保证混凝土浇筑密实?
质量问题及现象
由于预应力锚垫板下钢筋较多,在浇筑砼时,局部出现漏振,砼松散、不密实。对锚垫板下梁体承压非常不利。原因分析
1)该部位配筋较多。2)振捣棒无法插入该部位。
3)砼中大粒径骨料多,砼无法填充密实或骨料不能进入,只有砂浆进入。预防措施
1)应特别注意对预应力锚垫板下砼的振捣。2)调整砼配比,采用高标号细石砼。
3)选用尽量细的振捣棒,或在振棒上烛钢片进行插入振捣。4)加强该部位的附着式振动力。5)在设计中尽量合理布筋。
(6)在大梁安装时,支承面与支座不密贴,使支座产生偏压或脱空时怎么办? 质量问题及现象
1)支座安放后不平衡,有翘曲现象。2)支座安放后与支承面有空鼓。3)支座下预埋钢板有空鼓。
4)上梁后,支座受偏压或支座处脱空。原因分析
1)支承面预埋钢板加工翘曲未经矫正。
2)支承面不平整,尤其是大面积砼表面抹平工作没有达到平整度标准。
3)预埋钢板下,浇筑砼时空气无法溢出,凝固后收缩,与钢板产生空隙。预防措施
1)改进预埋钢板的加工工艺,或通过表面铣刨,提高钢板平整度。
2)加强支承面砼的抹平工作,用较长直尺进行刮平并随时检验其平整度。
3)改善砼级配,减少泌水率和收缩。
4)在较大面积钢板上,适当设置排气孔,浇筑时通过排气孔进行插钎振捣,并待从排气孔溢出砼时才停止浇筑。5)若钢板下有空鼓,可在钢板上钻孔,再注入环氧树脂填实。
(7)安装各孔边梁时应注意哪些问题? 质量问题及现象
在多跨桥梁的边梁安装时,由于预制和安装的原因,造成桥面宽度不准确,桥面外缘不顺直。原因分析
1)边梁预制时,断面尺寸不准确,外边缘不顺直。2)边梁安装时,边梁外缘形成错台,没有注意调整顺直、无波浪。预防措施
1)在预制场进行边梁预制时,充分注意其断面尺寸,模板牢固不变形,特别是外边缘要做到顺直。
2)安装边梁时,注意边安装、边调整,保证外边缘顺直。误差较大时,还要调整支座中线。
3)在保证外边缘顺直的同时,还要保证桥面宽度符合质量标准要求。
(8)如何防止桥面砼铺装表面脱皮、露石、起砂? 质量问题及现象
1)桥面局部有层薄皮脱落,或表面砂浆明显脱落。2)使用不久后骨料外露。原因分析 1)砼坍落度大,施工过程中表面提浆过厚。
2)平整度找平时用砂浆找平,或在已振实的砼上用灰浆找平。
3)冬季施工未采取保温措施,砼表面冻胀。
4)水泥用量不够,细砂偏细上浮砂多,收水是拍抹过量也会造成砂粒上浮。
5)砼未初凝即遭雨淋,使水泥浆流失,留下的砂粒多易起砂。预防措施
1)严格控制砼坍落度、水灰比,施工过程防止过振,表面低洼处不得用砂浆、灰浆找平,要用砼找平。
2)冬季施工要采取防冻措施,注意表面保温并注意避免遭雨淋、水冲。
3)采用中粗优质砂,设计好砼的配合比。处理措施
凿除表面薄弱层、做好防水粘结层加铺沥青砼。(9)如何保证砼防撞护栏顺直度? 质量问题及现象
砼防撞护栏棱线不直,外观顺直度差。原因分析
1)模板刚度或加工精度不够,制作粗糙,模板固定不牢固,施工过程产生移动,或模板支立时调整直顺度、精度差。2)测量放样精度差,模板支立边线不准确。
3)施工工艺要求不严,施工控制措施、细节不到位,职工质量意识差造成外观质量差。预防措施
1)采用特制钢模板,确保模板刚度、精度和几何尺寸,模板要进行组合调试,消除错台,浇筑前要经过检验。2)提高放样精度,加密放样点确定底边线并进行校核。3)精心制订切实可行的防撞护栏施工工艺,如模板接缝、模板固定定位、顶面砼收缩影响,采用脱模剂确保棱角直顺度。
(10)张拉和压浆
1,预应力钢绞线按设计长度下料,用扎丝捆绑成束,绑扎时按一定的间距,要求牢固,保证在穿束时不会松散。穿束工作采用人工直接穿束,为保证穿束顺利,在钢束端头用胶布适当包扎或绑扎一个带锥形的套头,以减小束头与孔道的阻力,张拉发现梁片侧弯、反拱值偏大,滑丝、断丝、实测伸长量超出理论计算伸长值±6%时,要停止张拉,查明原因调正后,方可张拉。
2、预应力筋的切割严禁用电弧焊,必须有砂轮切割机。
3、同一梁片张拉无特殊原因,应当连续按张拉顺序张拉完成。
4、孔道压浆前清洗孔道,压浆饱满,稠度达到规定稠度。
9、孔道压浆的时间与张拉时间的间隔不得大于14天,水泥浆强度未达到梁体强度的80%,严禁移运起吊。具体的施工方法如下:
1、压浆前孔道清洗:压浆泵用中性洗涤剂或皂液的稀释水冲洗管道。冲洗后,用空气压缩机或气泵以无油的压缩空气将孔道内的积水吹出。
2、水泥浆的搅拌:先将水加入灰浆搅拌机内,再放入水泥,经充分拌和后,再加入外加剂。水灰比和外加剂用量,严格按配合比控制,拌和时间不得少于2min,稠度控制在14S-18S之间,每次拌和满足一个工作班所需水泥浆即可。
3、压浆:同片梁的压浆按由下至上的压浆顺序进行。进出浆口均采用带开关的喷嘴,压浆自梁一端注入,另一端流出。压浆过程要缓慢均匀保持恒压作业,最大压力控制在0.5~0.7 MPa,直到出浆口与排气孔流出的浆达到注入的稠度,关闭出浆口,保持不小于0.5MPa,稳压5mim后关闭进浆口,卸去压浆装置。
压浆过程要注意以下几点:
1,水泥浆自调制至压入孔道的延续时间,不超过30~45min。
2,水泥浆在使用前和压浆过程中连续搅拌
3,同一孔道压浆应一次压浆完成,如的确需要二次压浆,其间隔时间不超过45min。4,我部箱梁施工正处夏季,鉴于目前气候条件,当气温高于35℃时,压浆在夜间气温低于32℃以下时进行。
五、安全生产、文明施工情况
在抓好工程质量的同时,我们坚持安全生产和文明施工,高标准规划和建设施工临时设施,严格施工平面管理,实施企业CI工程。精心编制安全文明施工方案和专项安全施工方案,强化职工安全意识,健全安全保证体系,加大投入,为施工创造安全的作业条件和良好的工作生活环境,保证了工程施工的顺利进行,施工中未发生任何安全事故。
六、工程质量评定情况
在业主、设计、监理、当地建设主管部门及相关单位的大力支持配合下,本工程施工由于目标明确、计划落实、措施得力,并坚持高标准,严要求,领先科技进步和信息管理,工程实现了“快速、优质、高效”的管理目标,工程质量达到了外美、内坚、适用,消灭了质量通病,工程质量保证资料基本齐全,观感质量好。获得了业主、设计、监理、质量监督等单位的一致好评。
綦江通惠新城通惠大道市政工程2号桥由各参建单位共同对本工程进行了基础、墩台、支座、桥跨承重结构、桥面系等分部工程竣工预验收并达到合格要求。
四川省精鼎路桥工程有限公司重庆分公司
2011年1月16日
重庆市綦江县通惠新区通惠大道市政工程
桥梁工程通惠2号桥
施
工
总
结
报
告
编制人: 审核人: 审查人:
1.桥面铺装
是否有坑槽、开裂、车辙、松散、不平、桥头跳车现象等,
2.人行道、护栏
人行道有无开裂、断裂、缺损;护栏是否松动、撞坏、锈蚀和变形等。
3.伸缩缝
是否破损、结构脱落、淤塞、填料凹凸、跳车、漏水等。
4.排水设施
桥面横坡、纵坡是否顺适,有无积水;泄水管有无损坏、脱落;防水层是否工作正常,有无渗水现象等。
5.梁式桥上部结构
主梁支点、跨中、变截面处有无开裂,最大裂缝值;梁体表面有无空洞、蜂窝、麻面、剥落、露筋;有无局部渗水现象;隔板是否开裂、焊缝是否断裂;钢筋结构的锈蚀、变形等。
6.圬工桥上部结构
主拱圈是否开裂、渗水、砂浆松动、脱落变形;拱脚是否开裂;拱腹是否变形、错位;立墙、立柱有无开裂、脱落等,
7.双曲拱桥上部结构
拱脚有无压裂;拱肋1/4处、3/4处、顶部是否脱落、松散;拱脚与拱波结合处是否开裂;波间砂浆是否脱落、松散;横隔是否开裂、破损等。
8.支座
位移是否正常;橡胶支座是否老化、变形;钢板滑动支座是否锈蚀、干涩;各种支座固定端是否松动、剪断、开裂等。
9.桥台
是否开裂、破损,台背填土是否开裂、挤压、受冲刷等情况。
10.桥墩
墩身是否开裂,局部外鼓,表面风化、剥落、空洞、露筋;是否有变形、倾斜、沉降、冲刷、冲撞破坏等情况。
11.翼墙
是否开裂,有无前倾、变形等。
12.锥坡
是否破损、沉陷、开裂、冲刷、滑移等。
13.照明
桥上照明设施是否正常。
14.河床及调治构造物
5.4.2 施工前期准备
根据总体施工布置和本合同段桥梁工程设计的结构形式。其中包括地形、地貌、外部环境、水电设施、进场道路等,工程开工前对施工现场需进一步进行调查、核实。并结合我公司的实际技术能力,编制详细的实施性施工技术方案、项目质量保证计划和材料供应计划,进一步明确工期进度计划、工期控制点,以及关键工序控制和质量检验评定标准,报请监理工程师批准后认真组织实施。施工前期工作准备内容,主要有施工进场便道、临时供水、供电、生产生活临时用房的搭建、资料堆场的硬化处置、各种原材料的进场检验和试验,以及进场设备的装置和调式,为正式开工做好一切准备工作。
5.4.3 施工力量安排及施工任务划分
根据总体施工安排。本着高质、高速圆满完成本合同段桥梁工程的施工任务,以及本工程设置桥梁工程的结构设计特点。拟安排我公司具有较强施工能力和具有丰富管理经验的桥梁工程队承担本合同段所有桥梁等结构物的施工建设任务。施工机械设备配备主要有强制式砼搅拌机、砼输送泵、钻孔桩机、汽车吊、预应力筋张拉及小型运输、加工设备。
5.4.4 主要施工方法及施工工艺流程
① 钻孔灌注桩
其中桥墩 32 根,桩长 35 米,桩径 1.5 米;桥台 112 根,桩长 30 米,桩径 1.2 米。根据设计图纸和地质勘察资料,本工程桩基拟选用 GpS-20 型孔底冲击反循环钻机钻进成孔。钻孔前,桥位处先进行平整场地,清除杂物,场地平整时应设置横坡或纵坡 , 共设计钻孔桩 144 根。本工程所有桥梁钻孔桩均为摩擦桩。以利于排除地表水,尤其是桥墩处,需砍伐树木、挖除树根、清理淤泥,排水疏干、抛填片石砂砾等措施,必要时可在迎水面做 2m 宽挡水埝,高于施工水面 1.5m 按 0.5m 间距打设直径 10cm 木桩,用草袋或水泥编织袋围堰围护,再用粘土分层填筑,桩位处的回填土中应不得含有草根、杂草、砖块等,并用推土机、压路机推平压实,保证地基密实稳定,其地基承载力不小于 100Kpa 以保证场地不致产生大的沉陷和水平位移。
后桥台的顺序进行施工。钻孔桩拟按照先桥墩。施工顺序
场地平整 → 定位放线 → 埋设护筒 → 钻机装置就位 → 钻孔 → 清孔 → 钢筋笼制作、吊装就位 → 二次清孔 → 灌注砼 施工方法: 丈量放线:根据设计图纸用全站仪现场进行桩位精确放样,并用测距仪或钢尺对桩中心纵、横距离核实无误后方可施工。桩中心位置钉以木桩,并设护桩,放线后由主管技术人员进行复核,施工中护桩要妥善看管,不得移位和丢失。护筒制作及埋设:
并在外围加强环箍,为增加刚度防止变形,可在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道加劲肋,护筒内径比钻孔桩设计直径加大 20 30cm 护筒采用 5mm 厚钢板弯制成型 , 拼缝和接头不漏水。护筒的制作应有一定的强度和刚度。
护筒埋设采用挖埋法。护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定,根据土质不同选择不同的埋深。一般情况埋置深度宜为 2 4m 埋设深度到河床底原土面下 1.5m 处,特殊情况加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行,可用震动、重压等措施使其达到标高,护筒顶面应高出水面 1.5m 或高出地面 0.3m 以上,以防杂物、地面水进入井孔内。就位后在四周底部分层回填素粘土并夯实,以防渗漏或防止孔内水头太高,使护筒底形成反穿孔。
夯填土应均匀对称。护筒埋设控制水平偏差小于 5cm 垂直度偏差小于 1% 防止护筒位移。钻孔泥浆
泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽和泥浆搅拌站组成。泥浆池容积应为桩孔容积的 3 4 倍以上。泥浆循环系统应布置在不影响施工的位置,22 场地,用于设置泥浆沉淀池和储浆池,并用作临时存放废渣场地。
泥浆是粘土拌合物。静水压力高,由于比重大。泥浆可作用在井孔壁形成一层泥皮,阻隔孔内渗流,维护孔壁免于坍塌。钻孔前应储备足够数量的优质膨润土,接通水电管路,以保证正常施工。并根据地层、地质情况配制泥浆,合理调整泥浆的比重、粘度等技术参数。
钻进至软土层和液化砂土层时。并有效防止泥浆渗漏、防止孔壁坍塌。可在泥浆中掺入 CMC 羟基纤维素、硝基腐植酸钠盐及纯碱、pHp 等制成优质泥浆加强护壁以增强排碴能力。
拌制泥浆用水应使用无污染的井水。施工中应注意防止污水渗入泥浆中,周汉河 1# 桥在桥墩桩位处有化工厂污水经过。防止破坏泥浆。
不能随意排放。沉淀池的废浆、废渣拟选用封闭的翻斗车运至业主及环保部门所规定的排放位置。钻机就位:
钻机就位前。保证配套设施的完好及水电供应的接通。对主要机具进行检查、维修和安装。
用枕木或木架搭设坚固稳定的工作平台。并固定钻机使钻机保持平稳,钻机应垫平。使其不产生位移和沉陷,钻机桅杆应对称钻机轴线准确定位,使起重滑轮、钻孔护筒中心在同一垂线上,其偏差不得大于 2cm 以保证钻孔的垂直度。钻孔:
钻孔前。绘制钻孔处地质剖面图,应根据施工图设计所提供地质、水文资料。挂在钻台上,以供对不同土层选择适当的钻头、钻进压力和速度以及适当的泥浆比重参考数据。
采用连续作业工作制。为保证钻孔的垂直度,钻孔开孔初钻时。采用减压低档慢速钻进,逾越护筒刃脚下 1m 后,方可转入正常速度钻进,同时根据地层的不同土质情况调整钻速与反循环提浆的速度比,以保证成桩质量。钻孔作业必需连续进行,不得间断。因故必需停钻时,孔口应加护盖,并严禁钻头留在孔内,以防埋钻。
钻进中应密切注意孔内是否有漏浆情况。维持护筒内的水头压力,反循环钻进过程中必须注意连续补充泥浆。以防止出现孔壁坍塌,钻进时,钻机的主吊钩宜始终吊住钻具,防止钻具的全部重量由孔底承受,从而防止出现孔斜和钻杆折断,并保证钻孔的质量。
卵砾石层中钻进时。防止钻头合金崩落、损坏钻头。钻进时若碰到孤石,宜低中速钻进、控制进尺。正常钻孔无法进行,则采取用粘土、片石和砂砾石回填到此位置以上 1 2m 左右,然后,填平外表用冲击钻成孔。
钻架使用时间过长。或孔内有探头石和其他情况,可能发生位移。会使所钻的孔偏离设计孔位,因此每一个台班要用探孔器检查钻孔一次。设专人负责记录钻进中的一切情况。钻孔过程中要控制钻头在孔内的升降速度,以防冲刷孔壁或在钻头下方发生负压而造成孔壁坍塌。
钻进过程中。土层变化处均应捞取渣样,应注意土层变化。判断土层,并记入记录表中。并与设计文件仔细对照,若出现与设计不符情况及时停钻并演讲监理工程师及设计部门处理。清孔:
清孔分两次进行。应对孔深、孔径和垂直度进行终孔检查,当钻孔达到设计标高后。合格后即进行第一次清孔工作,清孔采用换浆法进行。
清孔的目的抽、换孔内泥浆。尽量减少孔底沉淀厚度,清除钻渣沉淀层。防止桩底存留过厚沉淀层而降低桩的承载力。其次,清孔还为浇注水下混凝土创造良好条件,使测孔准确,浇注顺利。
清孔方法采用抽浆清孔法。使水流将泥浆冲稀。泥浆比重逐渐降低后向孔口溢出。降低泥浆比重。
钻孔在终孔和清孔后。倾斜不大于竖孔深的 1/100 桩底沉淀厚度小于 20cm 清孔后的泥浆性能指标:含砂率 <4% 比重 1.05 1.15 粘度 17 20 对孔径、孔形和倾斜度采用专用仪器测定;也可采用外径 d 等于钻孔桩钢筋笼直径加 10cm 但不得大于钻头直径)长度不小于 4-6d 钢筋检孔器吊入钻孔内进行检测。孔的平面位置在各方向的误差小于 50mm 钻孔直径应不小于桩的直径。
利用灌注混凝土的导管输入泥浆循环清孔。第二次清孔在下放钢筋笼和灌注砼导管安装完毕后进行。钢筋笼制作:
经检验合格后,方可用于本工程。钢筋外表应洁静,无油渍、漆皮、鲮锈,钢筋应平直,无局部弯曲。钢筋必需按设计要求的不同等级、牌号、规格分批检验 , 不得混杂。钢筋到场后按规范要求对其进行检验。分别堆放。
钢筋正式焊接之前。经监理工程师检验合格后进行正式施工。焊工必需持有考试合格的上岗证。先进行现场条件下的焊接性能试验。
钢筋笼在加工场集中制作。分节绑扎成型,根据设计图纸进行统一下料加工并编号。根据桩长宜取 9 18m 长度进行分节,分节制作时均需在型钢焊制的骨架定位平台上进行,以保证成型钢筋笼的整体直顺度及主筋连接接长时的对位精度。大风及雨、雪天现场进行焊接时,采取防风防雨雪措施,焊接后钢筋接头冬季保温冷却,其它时间自然冷却,并避免碰到雨雪。
钢筋笼主筋内侧每隔 2m 设置 Φ 16 加强箍筋一道。绑扎螺旋筋,主筋与加强箍筋焊接成型后。并采用部分点焊加强,主筋采用闪光对焊,并要求在同一截面内钢筋接头面积不超过主筋面积的 50%
其接头使用接长管旋接并做防渗处理。预埋桩基检测钢管应按设计要求精确定位于钢筋笼上并焊牢。
便于钢筋笼临时吊挂在吊机吊钩或护筒上。钢筋顶端焊四个挂环。钢筋笼吊装:
钢筋笼采用自制的双轮拖车运抵桩位处。应注意轻起轻放,钢筋笼运输吊装时。绑扎牢固,以防钢筋笼变形。
钢筋笼下放前。其直径根据保护层而定。利用 16t 汽车吊吊起,箍筋上绑扎圆形砼垫块。钢筋笼用汽车吊装,采用双点吊装的方法吊装,吊点位置应恰当,钢筋笼起吊时使用长方木分段绑扎固定,以提高整个钢筋笼的刚度,钢筋笼分段吊放时,应吊直扶稳,对准护筒中心缓慢下入孔内,第一段钢筋笼入孔后,用钢管临时固定,固定要牢固,防止钢筋笼坠入孔中。然后再吊起第二段,主筋接长拟采用带肋钢筋套筒挤压接头或搭接焊,上下段连接后下入孔内,再逐段依次连接吊放入孔内至设计标高,并将最上面一段的挂环挂在孔口定位钢管上。吊钢筋笼时,应对准孔位轻放、慢放。如遇阻碍,可慢起慢落和正反旋转使之下放,防止碰撞孔壁引起坍塌。
钢筋骨架应及时、准确地就位。待混凝土浇注完毕后,就位后应牢固定位。方可解除固定设施。砼灌注:
砼采用拌和站集中拌和,混凝土运输车运至施工现场,输送泵输送。
砼的拌制须严格依照配合比用料拌制,混凝土配制应符合以下要求:
设计的混凝土初凝时间应大于灌注时间,必要时可根据情况掺加减水剂和缓凝剂,加强混凝土的和易性,增加混凝土的初凝时间。
水泥采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,## 初凝时间不宜早于 2.5h 粗集料采用级配良好的碎石,粒径不得大于导管内径的 1/8 及钢筋最小净距的 1/4 同时不得大于 40mm 细集料采用级配良好的中砂,混凝土含砂率控制在 40%-50% 坍落度为 160-220mm 水泥用量不少于 350kg/m3 水灰比为 0.4-0.5
混凝土搅拌采用 750 型强制式搅拌机,搅拌时间不得少于 2min
砼灌注采用导管法。并进行水密、承压和接头抗拉试验。导管连接应保证作到连接牢固,导管使用前应先试拼。封闭严密。
导管吊装时。导管下放时应位于桩孔中心,应保持上下成直线。导管下口至孔底的距离宜为 25 40cm 灌注前用测锤复测检查孔深,保证其桩底沉淀厚度要满足规范及设计要求,若满意足要求则进行二次清孔,直到合格后方可进行水下砼灌注。
混凝土拌合物运至浇注地点时。如不符合要求,应检查和易性、坍落度等情况。应进行第二次拌和,二次拌和仍不满足时不得使用。
混凝土初灌采用拨球法。导管埋入深度应不小于 1m 混凝土浇注入孔后,首盘砼灌注后。立即丈量孔内混凝土面高度,计算出导管埋置深度,如符合要求,即可正常浇注。砼灌注应连续进行,严禁中途停止,导管提升应勤提、少提,坚持居中位置垂直逐步提升。浇注开始后,应连续有节奏地进行,尽可能缩短撤除导管的间隔时间,当导管内混凝土不满时,应徐徐进行浇注,防止在导管内形成高压空气囊。
桩顶设计标高以上增加浇注 0.5 1.0m 并在拔除护筒前清除预留部分混凝土的 80% 余下的 20% 待混凝土达到设计强度后凿除。如出现砼面上升困难时 , 导管埋入砼面下深度控制在 2 6m 左右 , 灌注快结束时。可在孔内加水稀释泥浆 , 并掏出部分沉淀土 , 使灌注顺利进行。为确保桩顶质量。
并指定专人详细记录砼灌注过程中有关混凝土灌注情况。包括灌注时间、灌注砼方量、混凝土面深度、导管埋深、导管撤除以及发生的异常现象等。按规范要求每根桩制作砼 1 2 组砼试件.② 承台、系梁 基坑开挖:周汉河 1# 桥和 2# 桥承台、系梁基坑地势平坦、开挖深度较浅。采用挖掘机无支护放坡开挖。余下的土人工清理。施工机械不易到达的墩、台基础施工,挖深控制在距基底 20cm 左右。采用人工放坡开挖,并预留工作面。二桥 1# 2# 墩应依次开挖,依次施工,必要时可进行改水后再施工系梁。
用水泵抽出地下水或雨水。孔壁易坍塌时采用草袋或水泥编织袋进行围堰防护。2 基坑排水:基底周边设置排水沟和集水井。用空压机带动风镐将混凝土破碎清除。不得损伤钢筋。桩头露出基坑底面 15 厘米,用风镐破除混凝土时应注意。桩头顶面应平整,并露出密实混凝土面,当钻孔桩经过无破损检测合格后,即可进行承台和系梁施工。
模板:承台、系梁模板采用组合钢模板或覆膜竹夹板。Φ 48 钢管横向背带,100 100 方木竖向背带。背带领 垂直间距为 50cm 横向间距为 40cm 用Φ 16 对拉螺栓固定模板,外部采用方木斜支撑。模板的拼装要确保几何尺寸和平整度。模板拼装时,板缝间夹橡胶条或海绵条,以保证不漏浆。
钢筋:制作前要做好原材料试验和焊接试验。依照图纸编制下料单,并认真审阅图纸。下料单的内容应包括钢筋种类、形状、长度、数量等。按下料单进行钢筋制作、分类堆码,现场进行绑扎。绑扎时,可附加架力筋进行固定,墩台身预埋钢筋定位采用钢管支架固定,并注意预埋筋接头按规范要求错开布置。
砼灌注:混凝土采用拌合站集中拌和。分层灌注,使用砼输送车和砼输送泵浇筑。机械捣固,覆盖洒水养生。
基坑回填:当砼达到 2.5Mp 以上时。经监理检查同意后,撤除模板。方可回填土。回填土前应割除对拉螺栓头,排除积水,清除淤泥,分层回填,分层夯实,每层厚度为 20 30cm
③ 墩柱施工
施工顺序:
放柱位中心线 → 凿毛清理 → 绑扎墩身钢筋 → 装置墩身模板 → 模板校正 → 抄平→ 浇筑墩身砼 → 拆模 → 养护
施工方法: 系梁表面处理:墩身与系梁连接的外表应先凿毛并冲洗净浮碴。除去钢筋上的灰浆、泥污等。搬正系梁中预埋的钢筋。
模板:
为保证拆模后的混凝土外表尺寸准确、外表平整、美观、线条顺畅、颜色一致。柱身模板采用特殊设计的整体定型钢模板,因此必需严格控制模板质量。本工程桥墩均为桩柱式圆形墩。墩柱模板在高度方向尽量不设接缝,其余竖向接缝均设公母榫对接以防漏浆,接缝处的钢板刨边后施焊,钢板厚度为 4mm 并在外侧增加足够数量的外箍,两块模板之间及两节模板之间采用螺栓连接。模板制作由专业钢结构厂家加工定制,按有关规范要求的验收规范进行检查和验收。
模板组装要平整。钢模板安装前应全面除锈,防止出现错台。涂刷优质的柴机油脱模剂。
采用加工成型的整体钢模拼装一次支立成型。调整模板竖向接缝统一与线路中线的切线平行。底脚四周采用承台预埋铁件固定,模板装置使用 16t 汽车吊配合进行。墩身模板预先拼装好后用吊车整体吊装就位。上部四周用花篮螺栓同地锚紧固。墩柱底部,用干硬性水泥砂浆找平。模板先下部对位固定,然后挂垂球,用花篮螺栓调整上端至模板各面垂直固定。钢筋制作装置:本工程桥墩墩柱不高。并用脚手架和斜拉固定,墩柱钢筋采用将预先加工成型的墩柱钢筋骨架在浇筑系梁砼前就安装就位。防止钢筋骨架的倾斜和中心的移位。钢筋骨架维护层使用与设计同等厚度的同级别的弧形垫块,砼维护层采用弧形砂浆垫块,采用弧形垫块的目的为了防止拆模后表面存有垫块痕迹,影响砼表面质量。砼浇筑:
为了确保砼施工质量。使用砼输送车和砼输送泵入模,砼在装配自动电子计量强制式搅拌机的拌合站集中拌制。用插入式振动器振捣,墩柱砼一次浇筑完成。
先在墩身底部铺设 2cm 与砼相同强度等级的砂浆,砼浇注时应控制砼入模速度,以保证砼振捣的分层厚度在 30 厘米以内,砼入模后用铁锹摊平后再进行振捣,防止用振捣棒拉平而产生离析,并遵循模板内砼水平、均衡、对称浇注的原则 , 试验确定配合比、坍落度、振捣时间、振捣次数等技术参数。浇筑时在墩柱整个平截面内水平分层进行。砼浇筑开始时。正式浇筑前。使用插入式振动器时,移动间距不应超过振动器作用半径的 1.5 倍;与侧模应保持 50 l00mm 距离;插入下层混凝土 50 l00mm 每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。对每一振动部位,必需振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,外表呈现平坦、泛浆。
墩柱砼达到拆模强度后。用塑料布将墩身整体包裹,立即拆模。喷淋养生时间不少于 7 天。
④薄壁台施工 施工放样
施工前。并据此使用墨斗弹出台身外侧轮廓线,承台顶面放设出台身纵横轴线控制桩。并对台身外轮廓四个角点进行抄平,为模板安装垫平提供依据。模板装置:
模板制作及安装质量。为了尽量减少拼缝并兼顾起吊能力,直接影响墩柱成型后外观质量。模板采用 1.2m*1.5m 大型钢模板,拼装成大块模板后使用,装置首先在平地预拼装,消除错台,将不密贴的接缝用腻子填塞并抹平,并涂抹脱模剂,脱模剂必须涂抹均匀,不得流淌于承台面上,经检查合格后,直接吊装。吊装前,应将承台面不平处垫以木板或水泥垫块,保证模板底部的水平。模板吊装就位后,用圆钢拉杆外套塑料管并加设锥形垫,外加垫块螺帽,内加横支撑,将二面模板横向连成整体,校正定位。
混凝土浇筑前将模板内杂物、已浇混凝土面上泥土清理干净,模板、钢筋检查合格后,方可进行混凝土的浇筑。
模板装置允许偏差:
标高: ± 10mm 轴线: 10mm
内部尺寸: ± 20 mm 错台: 2mm
外表平整度: 5 mm
混凝土浇筑时要有专人随时检查模板、支撑是否松动变形、预留孔、预埋支座钢板是否移位,发现问题及时采取弥补措施。
偏差必需符合规范规定。3 钢筋制安:台身钢筋严格按设计所要求的规格、尺寸、数量、位置进行下料制作、绑扎。砼浇筑:
台身采用 C30 混凝土浇筑。各种混凝土原材料、搅拌及运输均应严格按规范要求操作,由拌和站集中拌制。确保工程质量。坍落度应控制在 120~140mm 范围内,每车砼进场后必需进行坍落度试验并做好记录,为了保证墩柱外观质量、防止发生气泡和水泡,对坍落度不符合要求的砼不可投入使用。
混凝土每层浇筑厚度不应大于 300mm 应待下层振捣密实后方可浇筑上层。必需挑选经验丰富并具有上岗证的工人进行振捣工作以保证混凝土被充分振捣密实。振捣上层时,由于振捣作业空间小。应插入下层混凝土 50mm 以上。
⑤盖梁:
支架采用抱箍配合型钢作为支撑。模板支架采取钢抱箍。依照盖梁的设计标高,50 工字钢支架悬吊法施工。扣除承重方木的高度,墩台身采用抱箍抱紧,盖梁施工时,抱箍顶部横向放置工字钢,工字钢顶部放置 15 15 方木作分配梁,通过方木调整盖梁底标高,然后在方木上铺设底模。
为提高砼表面质量。整体拼装式。模板支立采用 16T 吊车装吊装就位,采用工厂加工的特殊设计钢模板。拉筋形式采用外拉筋加固,不设内拉筋,以确保表面光滑颜面一致。
钢筋采用集中下料。绑扎骨架,现场放大样。吊车整体吊装就位。骨架钢筋连接形式采用焊接,主筋接头采用对焊,并按规范要求错开。对焊施工前要做原材料和对焊试件的检验,合格后方可施工。
浇筑前要彻底检查砼保护层厚度是否满足设计要求,垫层采用塑料垫块,呈梅花型布置在底模和侧模上,既保证砼结构质量,又不影响砼外观。
砼采用自拌砼。浇筑砼时采用先浇跨中和悬臂,输送泵输送浇筑。逐渐向支点靠拢的施工顺序。浇筑砼时应分层进行,每层厚度不超 0.3m 用插入式振捣棒振捣,为加快模板的周转,砼采用缓凝型早强剂提高砼早期强度。
砼达到设计要求时方可拆除支架、模板。支架和模板的撤除利用吊车配合进行。撤除应对称、均匀、有顺序的作业。撤除过程中禁止乱拉、乱拖、向下抛扔,预防支架突然滑落。应做好配合协调工作,禁止单人进行撤除较重杆件等危险性的作业。
⑥空心板梁预制
1.1 桩基工程分类
桩基工程根据其不同的应用功能, 受力情况和施工方法, 有着不同的分类, 对应的桩基检测方法也会有所不同。不同桩的桩身完整性的判别标准亦不同, 一般按照桩身完整性类别不同可将其化为以下四类:一类桩桩身完整且能正常使用;二类桩桩身基本完整仅有轻度缺陷, 仍可使用;三类桩桩身缺陷明显影响桩身结构承载力;四类桩桩身缺陷严重影响桩身结构承载力。
1.2 桩基检测技术分类
目前我国常使用的桩基检测技术主要分为四大类, 每类又分为两种不同的检测方法, 一般来说, 各类技术的选择是以检测目的和技术优缺点为基本的评判依据, 而事实上每类技术都有其适用的范围[1]。
2 常用桩基工程检测技术的功能及优缺点分析
根据以上笔者对桩基工程及桩基检测技术的分类研究, 下面我们就几类常见的不同桩基检测技术的检测目的和功能, 以及相应的优缺点进行对比分析。
直接检测技术中的取样试件试验可以反映灌注混凝土强度及灌注前混凝土性能, 是混凝土灌注桩施工质量验收主控项目, 常用于检测混凝土是否达到设计要求的强度等级。
在辐射检测技术中, 常用超声波透射法检测灌注桩的桩身缺陷及其位置, 以判定其桩身的完整性的类别, 这种检测方法过程比较细致, 且不受桩径桩长的限制, 但因要预埋声测管, 成本高, 最终无法定量地判断桩身缺陷。
动力试桩技术主要有低应变法和高应变法。其中低应变法测试简便、原理清晰、成本低、成果可靠, 常用于检测各类桩基桩身缺陷及其位置, 以判定桩身完整性类别。但这种检测方法也存在局限, 如桩头混凝土比较松软时, 应力波不能沿桩身往桩底传播, 将无法获取桩底的反射信号;当桩身缺陷较多时, 会影响后续的缺陷反射信号测试;当桩身存在扩颈或缩颈等变化较缓慢的缺陷时, 将会使变化界面处的反射信号不太明显, 造成误判或漏判;检测效果还会受桩长径比的影响, 如对深部的缺陷反应不灵敏;该检测方法还存在缺陷只定性而不能定量分析的不足。相对低应变法而言, 高应变法所用设备较为笨重, 效率低且费用高, 但其有效检测深度和激励能量较大, 尤其是其在用于判定桩身水平整合型缝隙或预制桩接头等缺陷时, 可有效查明是否影响到竖向抗压承载力, 因此这种方法常用于判定单桩竖向抗压承载能力是否满足设计要求, 除此之外还可用于分析桩侧和桩端阻力, 但波形分析中的不确定性依然会导致其误差偏大。
在静力试桩技术中, 可分为钻芯法和静载试验法。其中钻芯法所取岩芯可制作成试件进行强度试验, 因此常用于检测灌注桩桩长, 桩身混凝土强度 (只反映小部分的混凝土质量) , 桩底沉渣厚度, 还可以判断桩身完整性类别, 但也存在盲区, 且设备庞大, 操作费工费时, 价格也较高昂。而静荷载试验根据其受力因素的不同, 可分为单桩竖向抗压、抗拔和水平静载试验。单桩竖向抗压静载试验既可用于确定和判断单桩竖向抗压极限承载力是否满足设计要求, 还可通过桩身内力及变形测试来测定桩侧、桩端阻力, 同时还能验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测的结果。单桩竖向抗拔静载试验主要用于确定单桩竖向抗拔极限承载力, 判定其是否满足设计要求, 以及测定桩的侧摩阻力, 但它也有与单桩竖向抗压静载试验相同的局限之处;单桩水平静载试验主要用于确定单桩水平临界和极限承载力, 推定土抗力参数, 判定水平承载力是否满足设计要求, 测定桩身是否弯矩和挠曲[2]。但这种三种检测方法都很费时、费工、费钱, 且用数量较少的桩作静载试验所得出的结果较为片面, 难以代表全体桩基的质量情况, 都不适用于高承载力桩。
3 我国常见的几类桩基检测技术有效检测和综合使用
根据目前普遍使用的桥梁桩基检测方法一般规定为声波透射法、低应变动测法及钻孔取芯法等普检技术, 这些技术方法因各自的理论假设及各种因素影响, 均存在一定的局限性, 因此有必要充分和有效利用各种方法的优点来解决工程上的实际问题。
3.1 各类桩基检测技术的有效检测方法
若桩基检测在低应变动测法所适用范围内, 尽量采用动测法, 动测结果桩基施工存在沉渣及持力层不符合要求时, 可用低应变动测法对声波透射法进行校核;对于动测法之外的地质条件复杂、主墩桩或较重要部位的桩基, 则可用声波透射法进行检测。若动测法受到地质条件的影响, 使得桩底持力层、沉渣等难以判断, 可采用钻孔取芯法进行校核, 当取芯时, 通过加固处理难以解决桩基存在的局部缺陷或持力层稍差现象时, 可采用高应变动测法进行承载力检验。
3.2 各类桩基检测技术的综合应用
采用一种方法对桩身质量 (完整性) 做出正确判定时, 根据检测目的, 检测方法的适用范围, 并综合考虑各种因素如地质情况、设计、施工因素以及受检桩类型等, 同时选用多种方法进行检测, 实现优势互补以提高检测结果的准确性和可靠性[3]。如可联合低应变法和钻孔取芯法处理大直径灌注桩的完整性。
结语:桥梁桩基工程及检测技术分类繁多, 为了保证各类桩基工程用到合适的桩基检测技术, 笔者建议应综合各类检测技术的优点, 研究出一套高效的综合检测技术, 以适用当前形势的需要。
参考文献
[1]黄梅, 刘浩.浅析桥梁桩基的分类及其检测技术[J].民营科技, 2010 (6) :198-198.
[2]刘冀.桩基检测技术的综合应用[D].中南大学硕士学位论文, 2011 (1) :9-27.
[3]冯建亚.桥梁桩基检测技术应用与探讨[J].职业教育—科技与向导, 2011 (8) :148-148.
[4]丁锐, 范鹏, 焦苍, 等.不同开挖步骤引起浅埋隧道地表沉降的数值分析[J].铁道工程学报, 2005, (5) :62-65.
1.1桥梁施工技术悠久的历史
我国在桥梁建造技术上有着悠久的历史和光辉的成就,根据史料考证,在三千年前的周文王朝代,就有在渭河上架设浮桥和建造粗石桥的文字记载。隋、唐时期,是我国古代桥梁的兴盛年代,其间在桥梁型式、结构构造方面有着很多创新,可谓“精心构思,丰富多姿”。宋代之后,建桥数量大增,桥梁的跨越能力、造型和功能又有所提高,在桥梁施工方面充分表现了我国古代工匠的智慧和艺术水平,成为我国桥梁建造史上的宝贵财富。
解放初期,我国的公路、城建部门在恢复、改造和新建公路与城市道路上改建和新建了数量可观的桥梁,使通车里程比解放前有了成倍的增长。但由于起重设备的限制,装配式桥仅在简支梁桥上使用,其他类型桥梁的施工仍多采用土牛胎、竹木支架、拱架现浇或砌筑施工。随着科学技术的进步,施工机具、设备和建筑材料的发展,桥梁施工技术得到了不断地改进、提高。
1.2现代桥梁施工技术的发展促进了桥梁结构的迅猛发展
从武汉长江大桥到南京长江大桥,在桥梁工程技术发展上是一个大进步。在南京长江大桥桥梁施工中,通过试验研究并设计制造了一系列关键性的施工机具设备,创造了一些新的施工工艺,如管桩下沉、钻孔洗壁、循环压浆、悬拼调整、高强螺栓安装等,保证了工程按质量要求完成。
60年代中期,悬臂施工的方法从钢桥施工引入到预应力混凝土桥施工以后,摆脱了建造预应力混凝土梁桥只能采用预制装配和在支架上现浇施工的单一局面,促进了预应力混凝土桥梁结构的发展,相继有预应力混凝土T型刚构桥、连续梁桥、斜拉桥等结构如雨后春笋般地在全国各地出现,从而使预应力混凝土桥成为我国桥梁工程的主要类型。
桥梁的其他施工方法,如转体法、顶推法、逐孔施工法、横移及浮运法等都在70年代中得到应用。90年代以来,我国的交通事业和桥梁建设出现了一个全新的时期,突出体现在高速公路建设和国道系统的畅通以及桥梁技术、桥型、跨越能力和施工管理水平的升华。
2桥梁施工方法概述
2.1桥梁基础施工
一般来说,桥梁基础工程发展到今天,己经不受水文、地质条件的控制,所重视的是工程结构本身和经济效益。目前国内己经拥有了符合我国国情的一整套施工工艺及相应的设备,而特大桥梁基础已经向“组合基础”发展。扩大基础、桩基和沉井在各自的发展中又彼此“联合”[1]。这种联合就是根据不同的水文、地质来发挥各类型式的特点而组成的一个整体,故出现了很多基础形式。
桥梁基础工程由于在地面以下或在水中,涉及水和岩土的问题,从而增加了它的复杂程度,使桥梁基础的施工无法采用统一的模式。但是根据桥梁基础工程的形式大致可以归纳为扩大基础、桩和管桩基础、沉井基础、地下连续墙基础和组合基础几大类。
2.2桥梁上部结构的施工
桥梁上部结构的施工方法,70年代以后随着预应力混凝土的广泛应用,已经得到了迅速发展,并发生了重大的变革。
在钢筋混凝土桥梁的时代,可以说主要是现场浇注的施工方法。由于桥梁类型增加与跨径增大,构件生产的预制化,结构设计方法的进步、机械设备的发展,由此而引起施工方法的进步和发展,形成了多种多样的施工方法。主要有:就地浇注法;预制安装法;悬臂施工法;转体施工法;顶推法施工;移动模架逐孔施工法;横移法施工;提升与浮运施工
3几项桥梁施工技术介绍
3.1预应力混凝土工程
《规范》12.6.6预应力筋编束规定,预应力筋由多根钢丝或钢绞线组成时,同束内应采用强度相等的预应力钢材。编束时,应逐根理顺,防止互相缠绕。钢筋的冷拉工艺采用控制应力或控制冷拉率的方法。从受力分析来考虑,编束时,梳理顺直,可防止钢丝或钢绞线在穿孔、张拉时由于互相缠绕紊乱而导致的受力不均匀现象。当受力不均匀时,将使有的钢丝达不到张拉控制应力,而有的则可能被拉断,造成预应力损失。《规范》l2.10.3后張法张拉第2条规定,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。主要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的构件核心截面以内,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少偏心力矩,宜分批、分阶段对称地进行。
另外,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。综合考虑张拉力的影响,可减少预应力损失。预应力工程施工关键是如何正确地建立起设计要求的预应力(即结构的内应力),而其最大的影响因素就是应力松弛带来的危害。为保证施工质量,预应力张拉必须严格按照程序规定执行且张拉后立即做好灌浆的准备,这些对控制应力损失的减少都非常关键。张拉过程中不仅要控制好应力值,而且要随时抽查预应力筋的增长值,同时要按照对称、均匀的方法进行张拉,张拉完并封锚以后,即可开始灌浆的工作,灌浆不仅减少应力的损失,而且封闭孔道,减少预应力筋的损失,并且使其与结构共同作用,提高结构的抗裂性。
3.2临时支座的预制
在桥梁施工中,临时支座大多数采用预制的长方体混凝土块,在相应位置对称放置两块,待湿接头混凝土达到强度后,再凿除,这样施工由于预制的混凝土块薄厚不均,摆放位置错动,以及梁板本身制作尺寸的误差,容易把临时支座压坏、压碎、挤动,影响梁板的标高或造成梁板位置偏离[2]。有些临时支座由于梁板的拖动,紧靠在台帽里侧不易凿除,即使凿除后也不易清扫,给施工带来不必要的麻烦。临时支座的作用是减小和防止支架产生有害于施工的沉降。是否需要给支架设临时支座,一要看支架落地处是否坚实;二要看支架的荷载是否大;三要看施工的周期是否长。一般,雨天之后要检查支架、支座变形。这一点,常被经验缺乏者忽视。
3.3承台施工
为了开挖桥台基坑,必须选择有效的降水措施。根据市场的调研和现场的布设条件,采轻型井点降水措施是最经济最可行的办法。因为实际中布设为分级井点,所以必须加以严密的计算。同时项目部准备了一套辅助方案,如果第一套方案有难度,那么准备在回填土的外侧再筑两道临时围堰,以降低水源方向水位的高度。施工流程为:测量放样→井点降水→基坑
开挖→浇筑垫层→承台钢筋制作→模板制作→混凝土浇筑→养护。根据施工的环境特点及设计图纸,结合以往的施工经验,决定对基坑开挖采用轻型井点降水方式。井点的平面布置主要取决于地下水的补给方式,基坑的平面形状和要求降水的深度。井点的平面布置形式有:单排布置、双排布置、环型布置和U型布置。
4结语
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