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墩柱施工总结范文第1篇
在顶升工程中采用了基于力与位移双闭环控制上的PLC液压同步顶升控制技术。在确定液压千斤顶使用数量时需考虑桥梁的实际荷重,在保证桥梁顶平稳准确顶起的同时实现桥梁同步升降时的附加力的最小化。为了确保顶升过程中的结构安全,应当确保顶升的同步性,结合具体情况合理地对液压千斤顶、位移传感器位置环进行布置与分组,实现对顶升全程位移与姿态的实时监控,保证同步精度保持±2mm。应选择200t的液压千斤顶,其顶身长度、液压缸直径以及行程分别为375mm、160mm、140mm,在顶升高度达到液压千斤顶高度时需更换千斤顶。托架体系由Ф500×16钢管等构成的分配梁支撑体系与连接系共同组成。在每个柱与桥台都需设置一个监控点,全桥共有五个监控点,且每个监控点都设置了一台0.001mm精度的位移传感器。预制支座垫石的尺寸为(500×500×400)mm。
二、桥梁顶升工程施工工艺及关键技术
天桥顶升的施工流程包括封闭交通、隔离施工区域、搭建脚手架、开挖与浇筑支撑面,在施工结束后须及时恢复交通。顶升体系安装前需在桥墩位置挖出原有的承台,并做找平台,借助原有承台为顶升提供反力基础。
(一)顶升体系的安装
1、需在1号与3号墩柱位置安装相应的分配梁。在结合原图钢筋位置与探测仪探测情况的基础上于梁底钻孔植入Ф20的钢筋,分配梁与植入钢筋的焊接长度需≥16cm。根据相关受力计算结果,分配梁使用板材厚25mm、长4m的Q345钢板焊接为箱型截面。2、安装钢支撑。需保持钢支撑基础和原墩身之间有5cm的空隙,保证钢支撑垂直度偏差不超过1%以避免顶升时倾斜失稳。使用螺栓连接钢管支撑与临时垫块、临时垫块之间、钢管支撑和承台之间的栓接。根据现场具体情况合理选择钢垫块、专用工具式钢垫块这两种临时支撑体系。3、安装千斤顶。在桥台、桥墩位置分别安装4台100T和4台200T的2.4倍安全储备系数的千斤顶。桥台位置中的千斤顶可直接安装于原有盖梁上,2号桥墩的千斤顶可直接安装于箱梁底部,1号与3号桥墩的千斤顶需安装于分配梁上,采用倒装的方法来保证顶升的稳定性、同步性以及施工的便利性。
(二)顶升的准备工作
1、系统的可靠性检验。首先,需对组件的可靠性进行测试,须选用一些高标准的组件于顶升施工前用70%-90%的顶力进行5小时的保压,并再次对密封的严密性做好检查;其次,需检验系统的可靠性,对液压系统进行24小时的31.5MPa满荷载试验与0-31.5MPa的循环试验;最后,要检验液压油的清洁度,使其达到NAS9等级。2、成立起顶升现场的指导小组并对所有施工人员做好严格的培训。3、对顶升系统做好安装调试。4、划分好顶升控制区域,并布置好液压系统。保证全桥布置五个控制点,并使位移传感器的同步精度控制为2mm。5、统一规划与布置2台泵站。6、对千斤顶的安装垂直性与牢固性、桥台与梁体之间是否存在分离、无关负载是否清除等系统结构部分做好检查。7、做好液压系统、控制系统、监测系统的检查与调试。
(三)顶升及顶升后的工艺与技术
在试顶升成功并且确保各项准备工作无误后便可按部就班地进行正式顶升,同时认真做好对相关数据的收集与记录。各个职能小组需实时观察顶升情况与结构的变形情况,并对数据偏差做好及时的调整。在顶升过程当中须严格进行无关人员擅自入场。在顶升到位后在原有桥台垫石上安装预制好的支座垫石,新垫石和原垫石间用水泥粘合剂连接后将支座安装于新垫石上。支座更换好后便可保持同步地进行落梁,而后进行墩台接高混凝土的施工。在桥台位置的接高混凝土中设置两层Ф12的钢筋网并使其同预制垫块钢筋进行焊接。1号与3号桥墩位置的钢筋可根据原钢筋做出接高,2号桥墩需对原有墩柱进行高140cm、宽15cm的傍宽处理。在混凝土浇筑接受并保证其符合设计强度后,便可按照液压系统管路与附件、千斤顶、由上至下拆除支撑体系的流程进行液压系统、支撑体系的拆除,在拆除后还需对场地做好清理。
三、总结
墩柱施工总结范文第2篇
【关键词】市政桥梁;常见病害;粘贴碳纤维;加固提载
1引言
随着近年来城市交通量突飞猛进的增长以及车辆严重超载,加之桥梁长期得不到应有的保养,致使部分桥梁的病害对桥梁的安全运营带来了很大的安全隐患。由于市政桥梁大多处于城市交通繁忙路段,为城市交通的枢纽节点,因此,为了保障城市交通的正常安全运行,桥梁维修工作迫在眉睫。
2桥梁常见病害
2011年,南昌市对主城区9座桥启动维修二期加固改造工程,这些桥均位于主城区的主干路上,具体有江铃立交桥、青山路立交桥、抚河桥、孺子桥、玉带河中支桥、龙王庙立交桥、滨江高架桥、顺化门立交桥等。根据检测报告,这些桥梁的常见病害大致可归结为以下几方面。
2.1桥面系。桥面系包括桥面铺装、伸缩缝、人行道、栏杆(防撞墙)等,主要病害表现有:(1)桥面铺装层纵横向裂缝,沥青混凝土(或混凝土)面层破损、坑槽、骨料外露,调平层露筋等;(2)伸缩缝止水带老化、开裂、破损、夹泥,局部啃边破损、修补、隆起、引起跳车;(3)栏杆局部变形弯曲、缺失,扶手局部修补、表层混凝土开裂,栏杆基座侧表面混凝土多处剥落、露筋、锈蚀。
2.2支座病害。支座分为橡胶支座或盆式支座,各桥支座均轻微老化、变形,部分桥(如滨江高架桥)橡胶开裂严重、变形较大、局部脱空、完全脱空、悬空、移位,个别缺失;梁底的橡胶支座及盆式支座钢板普遍存在锈蚀严重的现象;部分支座普遍存在较为严重的剪切变形。支座垫石部分破损,混凝土开裂【1】。
2.3梁体裂缝。1)箱梁腹板存在多条竖、斜向裂缝,基本都贯穿整个腹板,有些向上延伸至翼缘板,向下延伸至底板,竖向裂缝多分布在每跨的跨中附近,斜向裂缝多分布在靠墩柱附近,且离墩柱越近裂缝的倾斜度越大【2】。2)空心板、T梁裂缝:(1)空心板主要有梁底纵向裂缝,基本位于1/4L~3/4L(L为梁长)范围;未见底板横向裂缝。(2)T梁腹板存在斜向裂缝,宽度在0.10~0.35mm;部分梁体存在蜂窝、麻面,混凝土胀裂露筋;部分横隔板存在混凝土破损、钢筋外露且锈蚀严重。3)拱肋(片)裂缝:主拱片的跨中段(约2.5m范围)都存在一定数量的横向裂缝,拱片间微弯板顶有部分纵向裂缝;部分裂缝已经采用环氧树脂封闭。
2.4墩台病害。桥墩墩柱均裸石骨料外露,部分墩柱混凝土局部破损、露筋、锈蚀,多处大面积箍筋外露。部分基础与柱身连接处局部破损、小空洞、露筋、锈蚀。桥台病害主要为:侧墙斜向开裂、外包混凝土脱落,部分裂缝宽度较大;局部混凝土外胀、脱落。桥墩台病害基本为表层破损,对破损混凝土清除、裂缝封闭,日常养护即可。
2.5混凝土碳化、钢筋外露、主梁铰缝断裂漏水等。桥梁病害成因归纳起来大体有以下几种:产品质量和技术标准问题、结构设计缺陷、施工质量问题、车辆超载、管养问题。桥梁出现病害的原因是多种不利因素组合导致的,而桥梁受损又导致病害进一步加剧,形成恶性循环,加剧桥梁病害的发展。
3桥梁加固修复方法
对于桥梁出现的这些病害,采用下列方法处理:1)桥面系病害修复。伸缩缝全部更换,彻底清理梁端与桥台间、梁端与梁端间的杂物,确保所有缝隙两侧通视。2)表观裂缝修复。对下部结构桥墩墩柱局部承压引起的裂缝,用环氧树脂浆液灌浆封缝。其他部位裂缝先采用环氧树脂浆液粉刷,然后观察其是否有继续发展的情况。对梁体裂缝宽度<0.1mm的,进行表面封闭处理;裂缝宽度>0.1mm的,进行化学压力灌浆封闭处理,化学灌浆采用低黏度乙烯基酯类或改性环氧类黏结剂;对裂缝宽度>0.2mm的,应首先判断是结构性裂缝还是非结构性裂缝,以确定是否进行裂缝封闭还是进行补强处理。3)混凝土桥面铺装破损处理。处理原桥面铺装的裂缝、病害,必要时对桥面铺装增设钢筋网片加强处理。同时,须做好桥面防水处理,还要疏通排水管,恢复原有排水功能。4)支座更换。更换支座前,应逐一检查支座垫石是否损坏,如有损坏,应先修补支座垫石,待支座垫石强度达到后,方可更换支座。支座更换前,应同步用千斤顶顶起主梁,不得单片梁更换。5)混凝土碳化、钢筋外露、主梁铰缝断裂漏水。清除碎裂混凝土,钢筋除锈,对裂缝进行压浆或密封处理恢复其结构完整性。对梁体空洞填补环氧砂浆。6)主梁截面补强加固。常用的加固方法有加大截面法、外部粘贴法(粘贴钢板法、粘贴碳纤维布法)、施加体外预应力法等【3】。其中,外部粘贴碳纤维布法是适用于构件尺寸受限,且能有效提升结构截面承载能力的一种方法;碳纤维材料具有自重轻、柔韧性好、抗拉强度高、耐腐蚀、耐高温等特点,并且其施工便利,施工速度快,承载能力提升效果明显,并且不产生新增荷载,对原桥没有不利影响。本次桥梁提载加固采用粘贴碳纤维法,加固的难点是需保证碳纤维的有效黏结,黏结施工工艺比较关键。
4桥梁加固实例
4.1桥梁简介。抚河桥是南昌市南浦路向西延伸跨抚河的一座城市桥梁,建成于20世纪六七十年代。本桥桥型为6孔简支T梁,桥长127.8m(19.5m+4×22.2m+19.5m),宽24.6m,其中,机动车道和非机动车道分离,为平行的3座桥。中幅机动车道桥墩为薄壁实体墩,两边非机动车道及人行道桥墩为独柱式桥墩。桥台为重力式U型桥台。由于缺少设计竣工资料,依据建成年代推测该桥的设计荷载为:汽-13;拖-60。由于缺乏设计竣工资料,T梁尺寸只能经现场量测获得。桥梁上部构造采用19.50m、22.20m普通钢筋混凝土简支T梁,梁高为119cm,梁底宽16cm,翼缘高度平均为15cm,梁距为1.20m。该桥主要存在以下病害:桥面开裂,桥头不平顺且有积水现象,伸缩缝夹有泥沙且有错位现象;主梁底板、腹板存有露筋、渗水、裂缝现象;主梁腹板存在斜向裂缝,数量较多,宽度大。由于该桥原设计荷载标准已经不能满足现有交通荷载要求,同时,根据专家会议建议,需将该桥进行提载设计,提载后荷载等级为城-B级。因此,对该桥不仅需进行表观处理,为满足荷载等级要求,还需进行桥梁提载加固。具体加固措施如下:(1)对桥面伸缩缝、栏杆进行更换处理,同时将原桥面混凝土铺装进行凿除,新建12cm厚C40防水混凝土铺装(铺设2层D12钢筋网);(2)对原桥板式支座全部更换处理;(3)主梁裂缝表面用封闭法和化学灌浆法修复,同时,清除主梁表面剥落的混凝土;(4)对主梁采用碳纤维布进行抗剪、抗弯承载能力补强加固(见图2)。
4.2提载加固计算。选取22m跨边板计算,由于设计图缺失,因此,只能采用简易算法,即由于荷载等级变化所产生的内力增量由碳纤维承担【4】。计算(考虑了横向分布系数)简图见图3。弯矩增量△Mj=274.3kN·m,剪力增量△Vj=48.7kN。由碳纤维产生的承载力增量(受压高度x假定为翼缘板高度15cm):式中,△Mu为碳纤维材料弯矩计算值;△Vu为碳纤维材料剪力计算值;ff为碳纤维抗拉强度设计值;Af为碳纤维截面面积;h0为截面计算高度。通过以上计算表明,粘贴碳纤维能满足城-B级荷载标准要求。桥梁主梁粘贴碳纤维施工完成后,梁体外表面“补丁”有碍观瞻,同时采用浸入型混凝土防蚀型涂料进行喷涂,不但起到装饰美化的作用,而且对结构有一定的保护作用。该桥在2012年完工后,经过桥梁静载试验,桥梁荷载等级满足城-B荷载要求。经过多年运营,经专业检测单位检测未发现明显病害,桥梁总体情况良好。抚河桥位于南昌市的城市主干道上,跨越抚河联系两岸交通,位置非常关键,交通量连年增长,不堪重负。本次加固维修对交通短期有一定影响,但如果拆除重建,工期长、成本高,并且对交通影响极大。因此,抚河桥的维修加固取得了较好的经济效益和社会效益。
5结语
城市桥梁是城市的重要基础设施,在城市交通格局中处于枢纽和控制性节点的重要地位。城市桥梁经过加固维修后不仅能满足日益增长的交通需求,消除了安全隐患,同时,修葺一新的桥梁也能为城市增添风采。城市桥梁维修能收到良好的社会经济效益,同时,是提高通行能力和服务水平的有效途径。市政桥梁为了保持良好的运营状态,桥梁的日常养护是关键,这样可以延长桥梁的使用寿命及耐久性。
【参考文献】
【1】李章峰,欧阳锦.南昌市桥梁病害诊治[J].城市道桥与防洪,2007(7):137-138.
【2】肖盛燮,彭凯,王家林,等.桥梁承载力演变理论及其应用技术[M].北京:科学出版社,2009.
【3】GB50367—2006混凝土结构加固设计规范[S].
墩柱施工总结范文第3篇
摘要:结合某桥梁工程,简要介绍钻孔灌柱桩施工工艺,并对冬季混凝土质量控制作了简要说明。
关键词:水利工程;钻孔灌注桩;施工工艺
1工程概况
某桥梁工程项目为公路桥施工,其中公路桥钻孔灌柱桩总桩长252m,桩长22m,8根桩。工程所在地冬季寒冷而漫长,河面封冻,而且冰盖较厚。开工日期为11月15日,最早解冰日期为4月20日。
2灌注桩施工工艺
3施工程序
施工准备→施工围堰及钻机平台填筑→钻机就位→护筒安设→覆盖层造孔→下钢套管→基岩造孔→基岩扩孔→验孔深→下钢筋笼→下导管→浇注混凝土→声波测桩。
4施工方法
4.1施工测量。在孔位布设准确后,以孔中心位置为圆心,护壁管半径画圆作为孔口开挖线,当开孔钢套管稳定后可把孔位十字点布设在钢套壁管上,这样可随时调整钻孔钢丝绳的垂直度,确保孔位准确。
4.2施工围堰。根据左右岸桥台位置地形情况,左岸桥台及2#、3#桥桩,右岸桥台及4#桥桩均采用回填砂砾石堆积碾压构筑施工平台,自左右岸下游边坡处挖掘机挖装砂石料自卸车拉运回填,装载机整平,挖掘机碾压形成50m×20m的施工平台,左岸平台包含2#、3#桥桩的4个钻孔,施工平台及拉运钻机、砼运输等施工便道,右岸平台包含4#桥桩的2个钻孔及施工便道在内的施工场地,迎水面均采用钢丝笼装石块封口回填,防止冲刷,施工平台高出水面1m,上游迎水面围堰加高0.5m。
3#桥桩由2#桥桩围堰向3#桥桩推进,采用拉运砂砾石回填,挖掘机碾压成一条宽5m的施工便道,3#桥桩处施工场地8m×12m作为钻机施工平台,高出河水面1.0m,迎水面均采用钢丝笼装石块封口回填,形成3#桥桩至右岸的过水断面,2#、3#桥墩施工完成后,开始施工右岸桥桩,2#、3#之间的施工围堰可拆除成为过水断面。4#桥墩、5#桥台施工时过河便道自上游冰面过河,作为材料运输的便道,钻机拆为散件运输过河。
4.3造孔。造孔采用CZ-30型冲击钻,为保证孔位的准确性,钻机在就位和开钻之前必须铺设四根标准尺寸的四方枕木,在枕木的相互接头处应有牢固的连接措施,在架设钻机时必须安装使钻机平稳的支架柱,从而能使钻机保持一个整体机构,确保孔位准确成孔垂直。
4.4钻头及孔口管。钻头的标准程度是造孔进尺的关键一步,该桥钻孔桩设计孔径为1.5m,从而在选择钻头时对钢材的质量要求有一定的强度,在钻头的焊接工作中一定严把质量关,确保钻头的角度,钻头切削内刃的强度。预防在造孔施工中钻头角断裂,造成孔内事故,延误工期。
孔口管的埋设,为保证孔口不发生塌孔,孔口管采用δ=5mm以上的钢板卷制,直径为1800mm。为便利孔口管连续下设,焊接方便,孔口管在造孔跟管过程中,下拍孔口管时最好在孔口管上横担方木,可利用钻头垂直下拍保证护壁管口不变形。根据地质条件,单孔孔口护壁套管约6m。
4.5护壁泥浆。泥浆用于支承孔壁、稳定地层、悬浮携带钻渣和冷却钻头及钻具等,同时向孔壁周围地层渗透的泥浆以及孔壁形成的泥皮还起到阻断渗漏通道,减少泥浆损失的作用,因此泥浆护壁作用非常重要。
泥浆比重控制在1.2~1.3,粘度22~25s,胶体率>97%,孔内泥浆面控制在离孔口50cm以内。
4.6成孔质量控制。成孔的质量决定灌柱成型的质量,也是保证桥墩质量的基础,造孔时随时观察孔内泥浆的变化情况,特别注意的是护壁管进入大卵石层后出现护壁管位移,导致孔斜。在造孔施工中注意地层内是否出现流砂及强透水层,若发生此情况,需及时对泥浆进行调整,加大泥浆比重。
钻头穿越覆盖层与基岩层接触段时,钻头容易产生偏斜,若进尺太快则会出现卡钻,预防办法是最好人工操作,慢速钻进,等钻头进入岩体50cm以上后恢复正常钻进,以免影响钻孔质量。在钻进过程中对捞砂筒捞出的岩样进行收集,随时了解孔内情况,确定基岩面的高程。按设计要求达到预定的钻孔深度。
4.7钢筋笼吊装及砼浇筑。
(1)钢筋笼吊装。在下钢筋笼之前,利用捞浆筒把孔底的沉积物捞干净,孔底沉积物与孔内泥浆的比重可利用仪器进行测试,然后作好孔深测量。在钢筋笼吊装之前应严格检查钢筋笼焊接与绑扎的牢固程度,该钢筋笼是否完全符合设计标准要求。由于该座大桥孔深较大,钢筋笼成形长度为18m,分两节吊装,所以必须固定好吊点。为保证钢筋笼在孔内的保护层尺寸,应在钢筋笼外围每2m长一段焊接钢筋棒保护层,确保钢筋笼的垂直度和砼保护层厚度。当第一节钢筋笼下至孔内时,利用吊车牵引固定已下入孔内钢筋笼,然后在钢筋笼内穿入工字钢,使钢筋笼固定在孔口管之上,再进行第二节的吊装焊接,焊接长度不少于75cm,在焊接时必须保持整体垂直度,以免下笼时卡孔。当钢筋笼下到孔底后可即时把孔口钢筋笼进行固定,检查保护层的标准间距。
(2)灌柱桩砼浇筑。在浇筑砼之前必须计算好砼的第一次需求,等于导管总容量与漏斗总容量之和的二倍以上。从而能使漏斗导管内砼从导管底部翻出,并且可将导管端被砼埋深2~5m之内。砼浇筑采用水下直升导管法对口浇筑,导管直径选用220mm以上,为能使导管提升方便,每节导管长度应≤2m,长短搭配,最短应≥0.75m,导管节头采用胶皮垫圈密封,垫圈的厚度不得小于0.3cm,法兰盘连接螺栓不得少于6组,在下导管时必须严格检查导管法法兰盘接头螺栓,不得产生漏水漏浆现象,否则会产生泥浆与砼混合造成桩柱夹泥,严重者可能形成断桩。导管下设与漏斗安装结束后,可在漏斗与导管的接头处安设一砂袋栓塞(或蓝球)固定在漏斗顶部,其作用是与漏斗内砼同时进入导管内利用砂袋的整体性与砼的自重把导管内的泥浆挤压出导管,形成导管内砼柱状,保证后续浇筑砼不与泥浆掺混。砼浇筑时砼面上升速度应保持在3m/h以上,浇筑后期适当增高漏斗高度,增大导管内外的压差,并时常提升导管,提升高度不得大于0.5m,使砼顺利灌入,直到浇出孔口面,但必须是砼流出孔口面为终,砼终凝前人工清除表层50cm的砼。并把灌注桩内的所有钢筋清理干净,进行表层养护。
4.8混凝土冬季施工保温措施。由于砼施工时间在冬季,所以除砼拌和时注意保温,在砼运输、入仓时也采取保温措施。在砼浇注过程中,保温措施成为保证质量的关键问题。
为确保砼浇注质量,对砼拌和系统搭设暖棚进行保温,暖棚采用脚手架杆框架结构,用保温棚布保温,棚内采用铁炉加温,砼浇注用水均采用热水供应,砼拌和用水温度控制不超过40℃,砂石料也进行分量加热并搭设暖棚。混凝土冬季施工措施应按照SDJ207-82规定执行。为保证工程质量和工程进度,制定以下冬季施工具体措施:
(1)砼拌和站用架杆搭设暖棚,内设火炉,保证棚内温度在10℃以上;在水箱底部放置炭火,控制水温在35℃左右。棚内挂温度计检测,测水温用温度计。
(2)砂石、骨料用架杆搭设暖棚加热,砼拌和应注意不能掺混冰霜,表面不能结冻,料堆应有足够的储备和堆高,水泥平台搭设暖棚,保证不被雨雪浸湿结块。施工用水直接从库中抽取,设置两个连通的水源箱,水源箱底部架设火炉,保证搅拌用水水温在40℃以下。当外界温度在-10℃以下且运距较远时,采用在运输车厢外侧焊接放置煤块的矩形槽口,放置炭火,保证砼温度,运输过程中用蓬布覆盖。
(3)砼在浇筑过程中加入适量防冻剂,浇筑后用彩条布搭设暖棚,起到保暖养护效果。
(4)技术员必须在现场对材料加热后的搅拌程序严格控制,搅拌时先将砂石骨料与水一起拌和,待水温降低时再加入水泥搅拌,以防水泥假凝,砼拌和时间应比常温季节适当延长1~2min,砼拌和物温度应保证在5℃以上。
(5)在施工过程中,注意对温度的随时检查,所有灌柱桩砼完成后采用冬季暖棚保温施工。
5施工经验总结
(1)流砂层处理:采取向孔内填粘土和碎砖头的办法及套管隔离的办法。
墩柱施工总结范文第4篇
关键词:高速铁路;桥梁建设;结构;问题
1设计高速铁路要遵循的主要原则以及要满足的要求
高速铁路的刚度要足够,整体性要强,以达到高速列车舒适、安全的需求,在设计时,注意要满足结构自振频率等数值要求;设计桥梁时,注意要满足车桥动力相关的指标,在进行检查、计算时,要参照刚度控制设计的强度;在建设高速铁路桥梁时,要保证跨区间无缝线路钢轨附加应力在规定的数值内、一定要严格限制沉降差、下部结构刚度等数值,同时还要依据桥梁相互作用,做好桥梁钢轨的纵向力分析工作,使得桥梁的设计更科学,列车运行地更平稳、更安全;在设计时,要严格遵循桥梁的耐久性,桥梁的结构要合理,桥梁主结构的使用年限按照100年的标准进行设计;桥梁结构的形状、颜色要和周边的环境相融合,在建设、使用过程中,一定要注意保护周边环境,同时,在设计时还要遵循防震降噪的原则;大力改善中小桥梁的动力性能;高速铁路桥梁务必要使用无碴轨道,方便日后检修、养护等工作的开展,降低这一工作的工作量。
2桥跨布置要遵循的基本原则、要满足的要求
原则上讲,一座桥梁是按同一个梁跨布置,除非受到控制点的制约,梁跨的标准以32m、24m为主;如果桥梁的长度特别长,不得不使用两种标准跨度时,同一梁跨要集中布置在一起。桥梁需要跨河时,桥孔直径要统一,河堤、边坡等位置不适合建设桥墩,如果确实有建设的必要,尽量选择建在背水坡。桥梁需要斜跨河流时,要用大跨度,控制工点以外的孔跨,要调整一致,布置时尽量不要错线。桥梁需要跨公路(这里特指高速公路)、铁路时,如果施工条件不允许,可以用结合梁,跨国道、省道或是一般的道路,且与这些公路交角较小的时候,并且公路两边还有很大的边沟,一般的跨度达不到立交的标准,这时可以考虑钢构连续梁。对于一些特殊的工点,要结合该工点的实情,提升施工措施的可行性,选择性价比高的桥梁建设方案。确定相邻两个桥涵的间隔时,要充分考虑到高速行驶列车的平稳性、桥梁建设工艺标准、性价比等各个方面,然后选择合适的建设方案。两座桥梁台尾间距要≥150米,两个桥涵的间距或是桥台尾和桥涵之间的距离也要≥30米。
3梁型、内在结构的选用
在选择梁型时,首先要达到静力、动力分析等各个标准,然后再充分结合桥梁建设地的环境、土质、工期、成本等因素综合考虑。桥梁跨度≤24米时,选用框构、斜交刚构连续梁;桥梁跨度≥32米时,桥梁的跨度要足够大,以免降低泄洪效率,建议使用双线简支箱梁;假设桥梁的控制点数量较多时、梁跨形式较为复杂亦或是建设所在地的土质不达标时,多使用简支梁;当桥梁属于特大型,或是全桥孔跨单一而土质较为理想时,沉降控制易操作时,选择中小跨度连续箱梁。当桥梁横跨大河流、高速公路、较宽的城市道路时,主桥结构要求非常严格,经常使用的有大跨连续箱梁等等。
4桥墩的选择
高速铁路选用的桥墩有很多种,例如矩形双柱墩、矩形实体墩。选择桥墩形式时,一是,要确保桥墩在刚度、稳定性能、自振性能等方面达到标准;二是,选择桥墩形式时,要综合考虑桥梁建设所在地的土质、环境、地形、桥高等实情,还要遵循高性价比的原则,既漂亮又实惠,例如:当跨河或是跨铁路的桥梁与二者的交角不大时,且处于有水地段时,选择双线圆端形桥墩;桥墩的高度大于18米时,先是要考虑使用空心墩。
5桥梁基础
首先,明挖基础要选择在较好的持力层上进行。当土层的沉降系数较小时,才能够使用明挖基础,基坑的深度不能过大,在施工过程中,做好防水、排水工作,以免强水流延误过程交期和质量。其次,深基础要选择性价比较高的挖孔桩、沉井等形式。第三,确定基础的埋置深度时,要综合考虑土壤的性质、地形等各个因素。第四,当土壤中有软土层时或是地震液化层时,要选用桩基等深基础,而且要保证这一基础深入稳定土层中一到两米,桩身钢筋也要深入到软土层或是液化层下面。
6控制沉降
计算桥墩台基础的沉降值时,要按照恒载状态计算,就外静定结构而言,有碴桥面桥梁的沉降值要≤3厘米,两个相邻的墩台,二者的沉降差要≤1.5厘米;无碴桥面桥梁的沉降值≤2厘米,两个相邻的墩台,二者的沉降差要≤0.5厘米。就超静定结构而言,在确定两个相邻墩台沉降差时,要根据沉降产生的附加应力。
7选择支座形式
常用的桥梁支座有两种:TGPZ和KTPZ,二者价格相差悬殊,使用的原则是:工后沉降控制设计的桥梁使用TGPZ,工后沉降不控制设计的桥梁使用KTPZ。除此之外,一般的桥梁,总长都很长,这些桥梁都使用TGPZ,在调整支座的高度时,先是要监测出基础沉降或支承垫石高程,这就要求一定要健全自动监测体系。
8桥梁建设过程中的一些意见
在设计施工图之处,做好桩基试验,为桩基计算提供试验依据,有利于合理修正桩周极限摩阻力等参数,让桩基设计最优化;客运专线的桥墩基础使用的是直径是1米或是1.25米的钻孔桩。例如京沪专线,使用的是直径1米的钻孔桩;郑西专线使用了直径1.25米的钻孔桩。在确定桩径时,要充分考虑建设地的土壤性质、桩基试验的数据等因素。
参考文献
[1]孙志星,张耀辉,许宏伟.一种高速铁路抢修钢梁的设计研究[J].筑路机械与施工机械化,2017(02).
墩柱施工总结范文第5篇
改革开放以来,我国公路建设事业迅猛发展,尤其是高速公路建设,从无到有,现已建成8700km。作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到相应发展,跨越大江(河)、海峡(湾)的长大桥梁建设也相继修建,一般公路和高等级公路上的中、小桥、立交桥,形式多样,工程质量不断提高,为公路运输提供了安全、舒适的服务。
随着经济的发展、综合国力增强,我国的建筑材料、设备、建筑技术都有了较快发展。特别是电子计算技术的广泛应用,为广大工程技术人员提供了方便、快捷的计算分析手段。更重要的是我国的经济政策为公路事业发展提供多元化的筹资渠道,保证了建设资金来源。
我国广大桥梁工作者,充分认识到这一可贵、难得的机遇,竭尽全力,发挥自己的聪明才智,为我国公路桥梁建设事业,积极工作,多做贡献。
结合常用的桥型谈谈对公路桥梁发展趋势的看法,不当之处,请同行指正。
一、板式桥
板式桥是公路桥梁中量大、面广的常用桥型,它构造简单、受力明确,可以采用钢筋混凝土和预应力混凝土结构;可做成实心和空心,就地现浇为适应各种形状的弯、坡、斜桥,因此,一般公路、高等级公路和城市道路桥梁中,广泛采用。尤其是建筑高度受到限制和平原区高速公路上的中、小跨径桥梁,特别受到欢迎,从而可以减低路堤填土高度,少占耕地和节省土方工程量。
实心板一般用于跨径13m以下的板桥。因为板高较矮,挖空量很小,空心折模不便,可做成钢筋混凝土实心板,立模现浇或预制拼装均可。
空心板用于等于或大于13m跨径,一般采用先张或后张预应力混凝土结构。先张法用钢绞线和冷拔钢丝;后张法可用单根钢绞线、多根钢绞线群锚或扁锚,立模现浇或预制拼装。成孔采用胶囊、折装式模板或一次性成孔材料如预制薄壁混凝土管或其他材料。
钢筋混凝土和预应力混凝土板桥,其发展趋势为:采用高标号混凝土,为了保证使用性能尽可能采用预应力混凝土结构;预应力方式和锚具多样化;预应力钢材一般采用钢绞线。板桥跨径可做到25m,目前有建成35~40m跨径的桥梁。在我看来跨径太大,用材料不省,板高矮、刚度小,预应力度偏大,上拱高,预应力度偏小,可能出现下挠;若采用预制安装,横向连接不强,使用时容易出现桥面纵向开裂等问题。由于吊装能力增大,预制空心板幅宽有加大趋势,1.5m左右板宽是合适的。
预制装配式板应特别注意加强板的横向连接,保证板的整体性,如接缝处采用“剪力键”。为了保证横向剪力传递,至少在跨中处要施加横向预应力。
建议中、小跨径板桥,应由交通行业主管部门组织编制标准图,这样对推动公路桥梁建设,提高质量,加快设计速度都会带来明显的好处。
二、梁式桥
梁式桥种类很多,也是公路桥梁中最常用的桥型,其跨越能力可从20m直到300m之间。
公路桥梁常用的梁式桥形式有:
按结构体系分为:简支梁、悬臂梁、连续梁、T型刚构、连续刚构等。
按截面型式分为:T型梁、箱型梁(或槽型梁)、衍架梁等。
梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标,一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。
现从以下几种常用的结构形式介绍梁式桥在公路桥梁上的使用和发展趋势。
(一)简支T型梁桥
T型梁桥在我国公路上修建最多,早在50、60年代,我国就建造了许多T型梁桥,这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用。
80年代以来,我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥(或桥面连续),如河南的郑州、开封黄河公路桥,浙江省的飞云江大桥等,其跨径达到62m,吊装重220t。
T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了,从16m到5Om跨径,都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。预应力体系采用钢绞线群锚,在工地预制,吊装架设。其发展趋势为:采用高强、低松弛钢绞线群锚:混凝土标号40~60号;T形梁的翼缘板加宽,25m是合适的;吊装重量增加;为了减少接缝,改善行车,采用工型梁,现浇梁端横梁湿接头和桥面,在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束,形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构。
预应力混凝土T形梁有结构简单,受力明确、节省材料、架设安装方便,跨越能力较大等优点。其最大跨径以不超过50m为宜,再加大跨径不论从受力、构造、经济上都不合理了。大于50m跨径以选择箱形截面为宜。
目前的预应力混凝土T形梁采用全预应力结构,预应力张拉后上拱偏大,影响桥面线形,带来桥面铺装加厚。为了改善这些缺点,建议预制时在台座上设反拱,反拱值可采用预施应力后裸梁上拱值的1/2~2/3。
预应力混凝土简支或“准连续”T形梁,建议由交通行业主管部门组织编制一套适用的标准图。
(二)连续箱形梁桥
箱形截面能适应各种使用条件,特别适合于预应力混凝土连续梁桥、变宽度桥。因为嵌固在箱梁上的悬臂板,其长度可以较大幅度变化,并且腹板间距也能放大;箱梁有较大的抗扭刚度,因此,箱梁能在独柱支墩上建成弯斜桥;箱梁容许有最大细长度;应力值σg+p较低,重心轴不偏一边,同T形梁相比徐变变形较小。
箱梁截面有单箱单室、单箱双室(或多室),早期为矩形箱,逐渐发展成斜腰板的梯形箱。
箱梁桥可以是变高度,也可以是等高度。从美观上看,有较大主孔和边孔的三跨箱梁桥,用变高度箱梁是较美观的;多跨桥(三跨以上)用等高箱梁具有较好的外观效果。
随着交通量的快速增长,车速提高,人们出行希望有快速、舒适的交通条件,预应力混凝土连续箱梁桥能适应这一需要。它具有桥面接缝少、梁高小、刚度大、整体性强,外形美观,便于养护等。
70年代我国公路上开始修建连续箱梁桥,到目前为止我国已建成了多座连续箱梁桥,如一联长度1340m的钱塘江第二大桥(公路桥)和跨高集海峡、全长2070m的厦门大桥等。
连续箱梁桥的施工方法多种多样,只能因时因地,根据安全经济、保证质量、降低造价、缩短工期等方面因素综合考虑选择。一般常用的方法有:立支架就地现浇、预制拼装(可以整孔、分段串联)、悬臂浇筑、顶推、用滑模逐跨现浇施工等。
预应力钢束采用钢绞线,可以分段或连续配束,一般采用大吨位群锚。为了减轻箱梁自重,可以采用体外预应力钢束。
由于连续箱梁在构造、施工和使用上的优点,近年来建成预应力混凝土连续箱梁桥较多。其发展趋势为:减轻结构自重,采用高标号混凝土40~60号;随着建筑材料和预应力技术发展,其跨径增大,葡萄牙已建成250m的连续箱梁桥,超过这一跨径,也不是太经济的。大跨径连续箱粱要采用大吨位支座,如南京二桥北汊桥165m变截面连续箱梁,盆式橡胶支座吨位达65O0kN。这种样大吨位支座性能如何?将来如何更换等一系列问题有待研究。我国公路桥梁在100m以上多采用预应力混凝土连续刚构桥。
中等跨径的预应力连续箱梁,如跨径40~8Om,一般用于特大型桥梁引桥、高速公路和城市道路的跨线桥以及通航净空要求不太高的跨河桥。
(三)T形构桥
这种结构体系有致命弱点。从60年代起到80年代初,我国公路桥梁修建了几座T形刚构桥,如著名的重庆长江大桥和沪州长江大桥,80年以后这种桥型基本不再修建了,这里不赘述。
(四)连续刚构桥
连续刚构桥也是预应力混凝土连续梁桥之一,一般采用变截面箱梁。我国公路系统从80年中期开始设计、建造连续刚构桥,至今方兴未艾。
连续刚构可以多跨相连,也可以将边跨松开,采用支座,形成刚构一连续梁体系。一联内无缝,改善了行车条件;梁、墩固结,不设支座;合理选择梁与墩的刚度,可以减小梁跨中弯矩,从而可以减小梁的建筑高度。所以,连续刚构保持了T形刚构和连续梁的优点。
连续刚构桥适合于大跨径、高墩。高墩采用柔性薄壁,如同摆柱,对主梁嵌固作用减小,梁的受力接近于连续梁。柔性墩需要考虑主梁纵向变形和转动的影响以及墩身偏压柱的稳定性;墩壁较厚,则作为刚性墩连续梁,如同框架,桥墩要承受较大弯矩。
由于连续刚构受力和使用上的特点,在设计大跨径预应力混凝土桥时,优先考虑这种桥形。当然,桥墩较矮时,这种桥型受到限制。
近年来,我国公路上修建了几座著名的预应力混凝土连续刚构桥,如广东洛溪大桥,主孔180m;湖北黄石长江大桥,主孔3×245m;广东虎门大桥副航道桥,主孔270m,为目前世界同类桥中最大跨径。
我国的预应力混凝土连续刚构桥,几乎都采用悬臂浇筑法施工。一般采用50~60号高标号混凝土和大吨位预应力钢束。
现在,有人正准备设计300m左右跨径的预应力混凝土连续刚构,在我看来,若能采用轻质高强混凝土材料,其跨径有望达300m左右。由于连续刚构跨径加大,自重随着加大,恒载比例已高达90%以上,故片面增大跨径,已无实际意义。此时应考虑选择斜拉桥或别的桥型。
三、钢筋混凝立拱桥
拱桥在我国有悠久历史,属我国传统项目,也是大跨径桥梁形式之一。
我国公路上修建拱桥数量最多。石拱桥由于自重大,在料加工费时费工,大跨石拱桥修建少了。山区道路上的中、小桥涵,因地制宜,采用石拱桥(涵)还是合适的。大跨径拱桥多采用钢筋混凝土箱拱、劲性骨架拱和钢管混凝土拱。
钢筋混凝土拱桥的跨径,一直落后于国外,主要原因是受施工方法的限制。我国桥梁工作者都一直在探索,寻求安全、经济、适用的方法。根据近年的实践,常用的拱桥施工方法有:(1)主支架现浇;(2)预制梁段缆索吊装;(3)预制块件悬臂安装;(4)半拱转体法;(5)刚性或半刚性骨架法。
钢筋混凝土拱桥自重较大,跨越能力比不上钢拱桥,但是,因为钢筋混凝土拱桥造价低,养护工作量小,抗风性能好等优点,仍被广泛采用,特别是崇山峻岭的我国西南地区。
钢筋混凝土拱桥形式较多,除山区外,也适合平原地区,如下承式系杆拱桥。结合环境、地形,加之拱桥的雄伟、美丽的外形,可以创造出天人合一的景观。例如,贵州省跨乌江的江界河桥,地处深山、峡谷,拱桥跨径330m,桥面离谷底263m,桥面仁立,令人叹服桥梁设计者和建设者的匠心和伟大。还有刚建成的万县长江大桥,劲性骨架箱拱,跨径420m,居世界第一。广西邕宁县的邕江大桥,钢管混凝土拱,跨径312m,都是令人称道的拱桥。
我国钢筋混凝土拱桥的发展趋势:拱圈轻型化,长大化以及施工方法多样化。
值得提醒注意的是,大跨径拱桥施工阶段及使用阶段的横向稳定性,据统计国内、外拱桥垮塌事故,多发生在施工阶段。
四、斜拉桥
斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有3O余座,仅次于德国、日本,而居世界第三位。而大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。
50年代中期,瑞典建成第一座现代斜拉桥,40多年来,斜拉桥的发展,具有强劲势头。我国70年代中期开始修建混凝土斜拉桥,改革开放后,我国修建斜拉桥的势头一直呈上升趋势。
我国一直以发展混凝土斜拉桥为主,近几年我国开始修建钢与混凝土的混合式斜拉桥,如汕头石大桥,主跨518m;武汉长江第三大桥,主跨618m。钢箱斜拉桥如南京长江第二大桥南汊桥,主跨628m;武汉军山长江大桥,主跨460m。前几年上海建成的南浦(主跨423m)和杨浦(主跨6O2m)大桥为钢与混凝土的结合梁斜拉桥。
我国斜拉桥的主梁形式:混凝土以箱式、板式、边箱中板式;钢梁以正交异性极钢箱为主,也有边箱中板式。
现在已建成的斜拉桥有独塔、双塔和三塔式。以钢筋混凝土塔为主。塔型有H形、倒Y形、A形、钻石形等。
斜拉索仍以传统的平行镀锌钢丝、冷铸锚头为主。钢绞线斜拉索目前在汕头石大桥采用。钢绞线用于斜拉索,无疑使施工操作简单化,但外包PE的工艺还有待研究。
斜拉桥的钢索一般采用自锚体系。近年来,开始出现自锚和部分地锚相结合的斜拉桥,如西班牙的鲁纳(Luna)桥,主桥440m;我国湖北郧县桥,主跨414m。地锚体系把悬索桥的地锚特点融于斜拉桥中,可以使斜拉桥的跨径布置更能结合地形条件,灵活多样,节省费用。
斜拉桥的施工方法:混凝土斜拉桥主要采用悬臂浇筑和预制拼装;钢箱和混合梁斜位桥的钢箱采用正交异性板,工厂焊接成段,现场吊装架设。钢箱与钢箱的连接,一是螺栓,二是全焊,三是栓焊结合。
一般说,斜拉桥跨径300~1000m是合适的,在这一跨径范围,斜拉桥与悬索桥相比,斜拉桥有较明显优势。德国著名桥梁专家F.leonhardt认为,即使跨径14O0m的斜拉桥也比同等跨径悬索桥的高强钢丝节省二分之一,其造价低30%左右。
斜拉桥发展趋势:跨径会超过10O0m;结构类型多样化、轻型化;加强斜拉索防腐保护的研究;注意索力调整、施工观测与控制及斜拉桥动力问题的研究。
五、悬索桥
悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一,可以说是跨千米以上桥梁的唯一桥型(从目前已建成桥梁来看说是唯一桥型)。但从发展趋势上看,斜拉桥具有明显优势。但根据地形、地质条件,若能采用隧道式锚碇,悬索桥在千米以内,也可以同斜拉桥竞争。根据理论分析,就目前的建材水平,悬索桥的最大跨径可达到3500m左右。已建成的日本明石海峡大桥,主跨已达1990m。正在计划中的意大利墨西拿海峡大桥,设计方案之一是悬索桥,其主跨3500m。当然还有规划中更大跨径的悬索桥。
悬索桥跨径增大,如上所述当跨径达35O0m时,动力问题将是一个突出的矛盾,所以,对特大跨桥梁,已提出用悬索桥和斜拉桥相结合的“吊拉式”桥型。在国外这种桥型目前还停留在研究之中,并未诸实施。然而,在我国贵州省乌江1997年底建成了一座用预应力钢纤维混凝土薄壁箱梁作为加劲梁的吊拉组合桥,把桥梁工作者多年梦寐追求的桥型付诸实现,这是贵州桥梁工作者的大胆尝试,对推动我国乃至世界桥梁建设都有巨大作用。乌江吊拉组合桥,经过近两年运行和测试,结构性能良好,特别是两种桥型交接部位的处理,较为理。
其实我国很早就开始修建悬索桥,究其跨径和规模远不能同现代悬索桥相比。到了90年代初,我国才开始建造大跨悬索桥,例如:广东汕头海湾大桥,主跨452m,加劲梁采用混凝土箱梁;广东虎门大桥,主桥跨径888m,钢箱悬索桥;正在建设的钢箱悬索桥——江阴长江大桥,主跨1385m。由此可见,现代悬索桥在我国已具有相当规模和水平,已进人世界悬索桥的先进行列。
悬索桥采用钢箱作为加劲梁,在我国较为普遍。美国和日本的悬索桥的加劲梁一律用桁架。最有名的明石海峡桥,主跨1990m也是桁架加劲粱。欧洲人研究认为,正交异性板钢箱作为加劲梁,梁高矮,如同机翼一样,空气动力性能好,横向阻力小,大大减小了塔的横向力;抗扭刚度大,顶板直接作桥面板,恒载轻,主缆截面可以减小,从而降低用钢量和造价。我国一起步修建现代悬索桥,加劲梁就采用钢箱,而对桁架梁作为加劲梁的优劣并未作深人分析研究。在已修建的几座悬索桥上,桥面沥青铺装相继出现了损坏现象,有的桥梁工作者反思认为,一是钢箱作为加劲梁还有一些方面值得改进,如钢箱桥面板的局部挠度以及箱体的通风,降低钢箱铺装层的温度;二是桁架梁作为加劲梁,还有不少优点,如加劲梁刚度大,桥面温度相对低,还可解决双层交通等。用混凝土箱梁作为加劲梁的尝试,国外有先例,在我国汕头海湾桥也实现了。总结经验,也许不会再采用混凝土箱梁作为加劲梁了。
塔的材料,国外以钢为主,我国以混凝土为主,近年来国外也有向混凝土发展的趋势,基础多为钻孔桩或沉井。
锚碇一般以重力式和地锚为主,少数地质条件好的采用了隧道锚。深水锚碇往往采用沉井或地下连续墙。如江阴长江大桥北锚,位于冲积层上,采用69m×51m带有36个隔仓的沉井,下沉深度达58m;日本明石海峡大桥神户侧锚碇采用环形地下连续墙基础,直径85m,高73.5,槽宽2.2m。
悬索桥结合地形、地质、水文可采用单跨悬吊、双跨不对称悬吊和三跨悬吊(简支和连续体系)。据查,世界上悬索桥多为单跨悬吊,其次是不对称双跨和三跨简支悬吊。三跨悬吊连续体系最少。丹麦大带桥,三跨悬吊连续,其跨径为535m+1624m+535m;中国的厦门海沧大桥,三跨悬吊连续,其跨径为230m+648m+23Om,可称世界同类桥梁的第二位。
主缆的施工方法:空中纺线法(AS);索股法(PWS)。我国几座悬索桥均采用PWS法。索股采用φ5mm镀锌钢丝,由91或127根φ5组成一根索股,根据受力钢缆由不同数量索股组成。
我国今后还会在长江、海湾修建更大跨径的悬索桥;一般加劲梁仍用钢箱;塔、锚用混凝土,但应对大体积混凝土水化热的冷却降温措施加以研究;悬索桥风动稳定还需进一步研究;钢箱梁的桥面铺装,我国已建成的几座悬索桥,都存在问题,今后应进一步研究钢箱梁桥面铺装材料、钢箱除锈、清洁、铺装的粘结以及施工工艺等。
结束语
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