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山區(qū)道路支護與橋梁設計篇一
1.1 目的及適用范圍 1.2 編制依據 1.3 章節(jié)劃分 2 施工準備
2.1 一般規(guī)定 2.2 技術準備 2.3 機具準備 2.4 材料準備 2.5 作業(yè)條件 3 橋梁基礎
3.1 鉆孔灌注樁
3.2 挖孔灌注樁
3.3 明挖基礎
3.4 承臺 4 下部構造
4.1 墩柱,、蓋梁 4.2 橋臺 4.3 高墩 5 上部構造
5.1 預制梁施工
5.2 預制梁安裝
5.3 支架式現(xiàn)澆
5.4 懸臂式現(xiàn)澆
5.5 橋面鋪裝
5.6 護欄
5.7 伸縮縫
5.8 搭板和錐坡
附錄a 橋梁基礎施工圖片 附錄b 橋梁下部構造施工圖片附錄c 橋梁上部構造施工圖片參考文獻
總 則
1.1 目的及適用范圍
1.1.1 為規(guī)范高速公路橋梁工程施工,,克服質量通病,提高管理水平,,保證施工質量,,編制本指南。
1.1.2 本書適用于福建省所有新建,、在建高速公路項目(含連接線)橋梁工程施工管理,。
1.2 編制依據
1.2.1 國家、工程建設標準化協(xié)會及交通運輸部等工程建設標準主管部門發(fā)布的與橋梁工程相關的文件,、標準,、規(guī)范、規(guī)程和指南,。
1.2.2 福建省頒布施行的有關施工管理的文件規(guī)定,。1.2.3 行業(yè)內通行的先進施工工藝和管理辦法。
1.3 章節(jié)劃分
本指南共5 章,,分為總則,、施工準備、橋梁基礎,、下部構造,、上部構造。(1)橋梁基礎分為鉆孔灌注樁,、挖孔灌注樁,、明挖基礎、承臺4 節(jié),。(2)下部構造分為墩柱,、蓋梁和橋臺、高墩3 節(jié),。
(3)上部構造分為預制梁施工,、預制梁安裝、支架式現(xiàn)澆,、懸臂式現(xiàn)澆,、橋面鋪裝,、護欄、伸縮縫,、搭板和錐坡共8 節(jié),。
2 施工準備
2.1 一般規(guī)定
2.1.1 做好施工前的準備工作和施工中的技術管理工作,嚴格執(zhí)行相關技術規(guī)范和有關技術操作規(guī)程的規(guī)定,,保證工程質量,。
2.1.2 每道施工工序應嚴格實行檢驗制度,每道工序應經檢驗合格,、資料簽證完整后,,方能進人下道施工工序。
2.1.3 應積極推廣使用經過鑒定的新技術,、新工藝,、新結構、新材料,、新設備,。
2.1.4 應節(jié)約用地,少占用農田,,并按國家有關規(guī)定,,防止環(huán)境污染和環(huán)境破壞。
2.1.5 應充分考慮施工過程對陸上和水上交通的影響,,特別是應保證主航道和陸上主要交通干線不得中斷,。
2.1.6 建立安全生產管理制度,成立現(xiàn)場安全監(jiān)督,、檢查小組,,針對各工序特點,進行安全交底,,堅持每天班前安全講話制,,對易發(fā)生的安全事故進行提醒、警告,。
2.1.7 橋梁工程交工前,,應及時對臨時輔助設施、臨時用地和棄土等進行處理,,做到工完場清。
2.2 技術準備
2.2.1 在開工前,,應組織經驗豐富的技術人員對設計文件進行審圖和現(xiàn)場核對,,對設計中存在的問題,及時提請設計單位解決,,并做好設計技術交底,。
2.2.2 承包人接樁后,應在14 天內完成導線復測、水準點復測,、原地面復測和加密測量工作,,并做好各樁點的保護措施,直到工程竣工,。
2.2..3 實施性施工組織設計的編制,。承包人在簽訂合同協(xié)議書后的一個月內,應完成編制實施性施工組織設計及報批,。其內容應根據“開工令下達后3 個月出墩,、5 個月出梁”的總體原則進行編制,包括詳細的施工組織,、現(xiàn)場布置,、施工方案、工程進度計劃,、資源供應計劃,、資金流量計劃、質檢體系與質量保證措施,、安全體系與安全保證措施,、廉政建設、文明施工與環(huán)境保護等,。
2.2.4 總體開工報告,。開工前應向監(jiān)理工程師報批總體開工報告,主要內容包括:施工機構,、質檢體系,、安全體系的建立和勞動力安排;材料,、機械及檢測儀器設備進場情況,;水電供應;臨時設施的修建,;施工方案準備情況等,。
2.2.5 分部或分項工程開工報告。分部或分項工程開工前14 天應向監(jiān)理工程師提交開工報告,,其內容包括:施工地段與工程名稱,、現(xiàn)場負責人名單、施工組織和勞動力安排,、材料供應,、機械進場、材料試驗及質量檢查手段,、水電供應,、臨時工程的修建,、施工方案、進度計劃及其他需要說明的事項等,。
2.2.6 首例工程分析制,。每個橋梁分項工程開工后,第一個成品或半成品,,如第一根樁基,、第一根墩柱、第一片梁等,,完成后應由總監(jiān)辦組織施工單位進行質量狀況,、工藝細節(jié)等分析,找出施工中的不足并加以改正,,形成正式書面報告后,,方可進行批量施工。
2.2.7 各種專項技術交底的下發(fā)及培訓工作,。根據施工內容分類編制專項技術交底,,下發(fā)到各級管理部門及施工班組,并組織進行培訓,、學習,,交底內多必須包括有針對性的安全技術交底,確保施工過程的安全,。
2.3 機具準備
2.3.1 所使用的機械設備,,如鉆機、起吊設備等,,應在顯著位置懸掛操作規(guī)程牌,,規(guī)程牌上應標明機械名稱、型號種類,、操作方法,、保養(yǎng)要求、安全注意事項及特殊要求等,。
2.3.2 現(xiàn)場各類機械設備,,應符合施工組織設計或方案的要求,質量證明文件應齊全,、狀態(tài)良好?,F(xiàn)場各類機械設備停放位置,應合理規(guī)劃,、分區(qū)布置,、擺放整齊。應保證設備安全可靠,,運轉正常,,嚴禁設備帶病作業(yè)。施工單位應定期對施工機械(具)設備進行檢查維修和保養(yǎng)清洗,。
2.3.3 施工機械的其他具體要求見分冊《福建省高速公路施工標準化管理指南(工地建設)》 及本冊有關章節(jié),。
2.4 材料準備
2.4.1 完成試驗室組建及臨時資質申報,并完成材料的招標,、定購,、試驗及混凝土配合比設計等工作。試驗室組建具體要求見分冊《福建省高速公路施工標準化管理指南(工地建設)》 相關章節(jié),。
2.4.2 承包人應在進場后及時建立工程材料管理臺賬,,明確材料的生產廠家、出廠日期,、進場日期,、數量、規(guī)格,、批號及使用部位,,還應明確送檢日期、代表數量,、檢測單位,、檢測結果、報告日期以及不合格材料的處理情況等內容,。
2.4.3 特殊結構模板工程,,應由具備相應資質的設計單位進行專門設計,施工方案需經相關部門審批,;現(xiàn)澆橋梁模板的支撐系統(tǒng)也應進行設計計算,。
2.4.4 鋼筋、水泥的供貨單位,,應通過福建省高速公路建設總指揮部的資格審查,。用于橋梁工程的混凝土,應使用散裝干法旋窯水泥,。
2.4.5 建設所需的砂,、石等地材可由施工單位自行負責組織開采或采購。自行開采的單位應辦理礦管等手續(xù),,并做好環(huán)境保護工作,,防止水土流失。應采用反擊破設備生產的碎石,,使用前應用水沖洗,,確保在不污染的情況下方可用于施工。
2.4.6 混凝土的配合比,,應根據混凝土的強度等級,、選用的砂石料,、添加劑和水泥等級進行設計,多做幾組進行比較,;除滿足混凝土強度和彈性模量要求 5 外,,還要確保混凝土澆筑順利和混凝土外觀質量,;應選用表面光潔,、顏色均勻的混凝土的配合比作為施工配合比。
2.5 作業(yè)條件
2.5.1 橋梁施工現(xiàn)場,,應統(tǒng)一規(guī)劃,、合理布局,并繪制橋梁分段(孔)平面布置圖,。
2.5.2 橋梁工程開工前,,應完成“三通一平”,做好場地平整,、施工便道縱向貫通,、施工便橋搭建、臨時用電施工等工作,。
2.5.3 按照“混凝土集中拌和,、構件集中預制、鋼筋集中加工”的原則,,重點做好拌和站,、預制場、鋼筋加工場的建設工作,,具體要求見分冊《福建省高速公路施工標準化管理指南(工地建設)》 相關章節(jié),。
2.5.4 對施工作業(yè)人員要求:①施工作業(yè)人員數量應符合施工組織設計或方案要求。②特種工人(起吊,、機手,、電焊工、潛水員等)應接受操作及安全培訓,,持證上崗,,確保操作人員熟悉、掌握施工機械設備的性能及操作規(guī)程,。③進人施工現(xiàn)場的人員,,應佩戴安全帽和上崗證,現(xiàn)場管理人員和作業(yè)人員的安全帽應加以區(qū)分,,現(xiàn)場人員勞動保護用品應穿戴齊全,。安全監(jiān)察人員應佩戴袖標(牌)。
2.5.5 應在施工現(xiàn)場的醒目位置布置統(tǒng)一制作的“五牌一圖”,各類標示牌,、警示牌應齊全,。
2.5.6 橋梁工程施工現(xiàn)場,宜采用封閉式管理,,現(xiàn)場出人口應懸掛“施工重地,,閑人免進”的禁止標志。
3 橋梁基礎
3.1 鉆孔灌注樁 3.1.1 一般規(guī)定
(1)完成有關鉆孔灌注樁的施工技術文件和施工方案編制,,并經審核批準。(2)施工技術人員與工人應全部到位,,并進行技術交底,,明確質量、安全,、工期,、環(huán)保等要求;鋼筋,、水泥,、砂、碎石,、泥漿等材料均應到場,,并通過檢驗。
(3)完成施工放樣,,且經過檢驗,,精度應滿足規(guī)范要求。
(4)泥漿循環(huán)系統(tǒng)已完成,,拌制的泥漿經檢驗,,符合規(guī)范要求。
(5)按照設計資料提供的地質剖面圖,,選用適當的鉆機和泥漿,;鉆機就位前,應對施工場地與鉆機坐落處進行平整和加固,,并對主要機具的安裝,、配套設備的就位及水電供應的接通等鉆孔各項準備工作進行檢查。
(6)鋼筋籠加工機具,、班組應到位,,并完成現(xiàn)場鋼筋籠制作技術交底,采用墩粗直螺紋鋼筋接頭的應配備滾絲機和徽粗機,。
(7)沿橋走向設置一條施工便道,,要考慮大型機械通行和至少16t 吊車的停放及使用,每個墩位設一工作平臺,,必須滿足鉆機就位和吊放鋼筋籠的平面要求及混凝土運送要求,。
3.1.2 材料要求
對泥漿的要求主要有以下幾點:
(1)泥漿的相對密度應根據鉆進方法,、土層情況適當控制,一般不超過1.2,,沖擊鉆孔一般不超過1.4,,尤其要控制清孔后的泥漿指標。泥漿的具體性能指標參照《公路橋涵施工技術規(guī)范》(jtj 041-2000)(以下簡稱(技術規(guī)范》)中的表6.2.2,。
7(2)泥漿用水必須使用不純物含量少的水,,沒有飲用水時,應進行水質檢查,。
(3)在護筒底下復雜覆蓋層進行大直徑鉆孔樁施工時,,選用的泥漿應根據地質情況、鉆機性能,、施工經驗等確定,,宜參照鉆井采用的泥漿或添加劑。
3.1.3 施工工序
(1)在鉆孔灌注樁施工前,,承包人應編制施工工序流程圖,,作為各工序施工操作、保證施工進度的依據,,并懸掛在現(xiàn)場,。鉆孔灌注樁施工工序可參照圖3-1.(2)當橋梁兩端處在軟基預壓(如加載+塑料排水板等處理措施)段時,靠近預壓段落的樁基不可先行施工,,應待預壓沉降觀測穩(wěn)定后(宜采取反壓措施)再進行樁基施工,。
3.1.4 施工要點
1)護筒設置
8(1)施工場地或工作平臺的選擇和設置,應充分考慮施工期間當地的洪水情況,,淺水區(qū)域平臺應高出最高水位0.5~1.0m,;潮水區(qū)域平臺應高出最高水位1.5~2m,并有穩(wěn)定護筒內水頭的措施,。
(2)陸上鉆孔樁可直接放樣樁中心,,依據樁中心在四周施放護樁;需搭設水上平臺的鉆孔樁應先對護筒導向架進行精確放樣,,導向架內徑一般較護筒外徑長5cm,。護筒埋設后應核對其位置,護筒位置偏差不得大于5cm,,傾斜度不得大于1 %,。
(3)鋼護筒在普通作業(yè)場合及中小孔徑的條件下,一般使用不小于8 mm 厚的鋼板制作,;在深水,、復雜地質及大孔徑等條件下,應用厚度不小于12mm的鋼板卷制。另外,,可在護筒上下端和接頭外側焊加勁肋,,以增加其剛度。護筒頂部應設置護筒蓋,。
9(4)當護筒長度小于6m 時,,有鉆桿的正反循環(huán)鉆護筒內徑必須大于樁徑20cm ;無鉆桿導向的正反潛水電鉆和沖抓,、沖擊錐護筒內徑必須大于樁徑30cm ,;深水或感潮區(qū)且無鉆桿導向的護筒內徑必須比樁徑大40cm。2)泥漿的循環(huán)和凈化處理
(1)深水處泥漿循環(huán)和凈化方法:在岸上設貓土庫,、泥漿池,,制造或沉淀凈化泥漿,配備泥漿船,,用于儲存、循環(huán),、沉淀泥漿,。
(2)旱地泥漿循環(huán)和凈化方法:制漿池和沉淀池大小視制漿能力、方法及鉆孔所需流量而定,,及時清理池中沉淀,,運至棄土場攤鋪、晾曬,、碾壓,。
3)鉆機種類及適用范圍(表3-1)4)鉆孔施工(以常見的兒種鉆機成孔方法為例來說明)
10(1)正循環(huán)回轉法
① 首先將鉆機調平并對準鉆孔,裝上轉盤,,要求轉盤中心同鉆架上的起吊滑輪在同一鉛垂線上,,鉆桿位置偏差不得大于2cm。在鉆進過程中,,要經常檢查轉盤,,如傾斜或產生位移,應及時糾正,。
②初鉆時,,應先啟動泥漿泵和轉盤,使之空轉一段時間,,等泥漿輸進鉆孔中一定數量后,,方可開始鉆進。接,、卸鉆桿的動作要迅速,,應盡快完成,避免因停鉆時間過長而增加孔底沉淀,甚至引起塌孔,。
③開始鉆進時,,進尺應適當控制,在護筒刃腳處,,應低擋慢速鉆進,,使刃腳處有堅固的泥皮護壁。鉆至刃腳下1m 后,,可按土質以正常速度鉆進,。
④在翁質土中鉆進時,由于泥漿鉆性大,,鉆錐所受阻力也大,,易糊鉆,故宜選用尖底鉆錐,、中等轉速,、大泵量、稀泥漿鉆進,。
⑤在砂類土或軟土層鉆進時,,易塌孔,故宜選用平底鉆錐,、控制進尺,、輕壓、低擋慢速,、大泵量,、稠泥漿鉆進。
⑥在低液限赫土或卵,、礫石夾土層中鉆進時,,宜采用低擋慢速、優(yōu)質泥漿,、大泵量,、兩級鉆進的方法鉆進。
(2)反循環(huán)回轉法
① 接長鉆桿時,,法蘭接頭之間應墊3~5mm厚的橡膠圈,,擰緊螺栓,以防漏氣,、漏水,;鉆頭距孔底約20-30cm,注人泥漿,,啟動鉆機時,,應慢速開始鉆進,。
② 在硬土中鉆進時,用一擋轉速,,自由進尺,;在高液限薪土、含砂低液限勃土中鉆進時,,可用二,、三擋轉速,自由進尺,;在砂類土或含少量卵石中鉆進時,,宜用一、二擋轉速,,并控制進尺,;在進人巖層后,必要時應根據地質情況增加配重,,增強鉆頭的穩(wěn)定和鉆進強度,。(3)沖擊鉆孔
①開鉆時,應先在孔內灌注泥漿,,如孔內有水,,可直接投人薪土,用沖擊錐 11 以小沖程反復沖擊造漿,。
②在開孔及整個鉆進過程中,,應始終保持孔內水位高出地下水位1.5~2.0m,,并低于護筒頂面0.3m,,掏渣后應及時補水。
③在淤泥層和私土層沖擊時,,鉆頭應采用中沖程(1.0~2.0m)沖擊,;在砂層沖擊時,應添加小片石和鉆土,,采用小沖程(0.5~1.0m)反復沖擊,,以加強護壁;在漂石和硬巖層沖擊時,,應更換重錘小沖程(1.0~2.0m)沖擊,。在石質地層中沖擊時,如果從孔上浮出石子鉆渣粒徑在5~8mm之間,,表明泥漿濃度合適,;如果浮出的鉆渣粒徑小而少,則表明泥漿濃度不夠,,可從制漿池抽取合格泥漿進人循環(huán),。
④沖擊鉆進時,,機手要隨進尺快慢及時放主鋼絲繩,使鋼絲繩在每次沖擊過程中始終處于拉緊狀態(tài),,既不能少放,,也不能多放。放少了,,鉆頭落不到孔底,,打空錘,不僅無法獲得進尺,,反而可能造成鋼絲繩中斷,、掉錘;放多了,,鉆頭在落到孔底后會向孔壁傾斜,,撞擊孔壁,造成擴孔,。
⑤在任何情況下,,最大沖程不宜超過6.0m。為正確提升鉆錐的沖程,,應在鋼絲繩上作長度標志,。
⑥在深水或地質條件較差的相鄰樁孔,不得同時鉆進,。5)成孔與終孔
(1)鉆孔過程中,,應用碳素筆詳細記錄施工進展情況,包括時間,、高程,、擋位、鉆頭,、進尺情況等,。
(2)每鉆進2m(接近設計終孔高程時,應每0.5m)或在地層變化處,,應在出渣口撈取鉆渣樣品,,洗凈后收進專用袋內保存,標明土類和高程,,以供確定終孔高程,。
(3)鉆孔灌注樁在成孔過程中和終孔后,要對鉆孔進行階段性的成孔質量檢查,,用專用檢孔器進行檢驗,,有條件限制時可使用鋼筋籠檢孔器檢驗,檢孔器外 12 徑應
6)清孔
清孔原則是采取二次清孔法,,即成孔檢查合格后立即進行第一次清孔,,并清除護筒上的泥皮,;鋼筋籠下好澆注混凝土前,再次檢查沉淀層厚度,,若超過規(guī)定值,,必須進行二次清孔,二次清孔后立即灌注混凝土,。
7)鋼筋籠加工及就位
(1)鋼筋籠應在鋼筋加工場或在設置水泥臺座及頂棚的硬化場地上進行制作,,制好后的鋼筋骨架必須平整墊放,鋼筋籠加工應采用模具標準化制作(見附錄圖a-1),。
(2)鋼筋籠應每隔1-2m 設置臨時十字加勁撐,,以防變形;加強箍肋必須設在主筋的內側,,環(huán)形筋在主筋的外側,,并同主筋進行點焊而不是綁扎。
(3)每節(jié)骨架均應有半成品標志牌,,標明墩號,、樁號、節(jié)號,、質量狀況,。(4)第一節(jié)鋼筋籠放人孔內,取出臨時十字加勁撐,,在護筒頂用工字鋼穿過加勁箍下掛住鋼筋籠,,并保證工字鋼水平和鋼筋籠垂直。吊放第二節(jié)鋼筋籠與第一節(jié)對準后進行機械套管連接或焊接,,然后再下放鋼筋籠,,如此循環(huán)。下放鋼筋籠時,,要緩慢均勻,,根據下籠深度,,隨時調整鋼筋籠人孔的垂直度,,盡量避免其傾斜及擺動。
(5)鋼筋籠保護層,,必須滿足設計圖紙和規(guī)范的要求,。鋼筋籠保護層墊塊推薦采用綁扎混凝土圓餅形墊塊,混凝土墊塊半徑應大于保護層厚度,,中心穿鋼筋焊在主筋上,,每隔2m 左右設一道,每道沿圓周對稱設置不小于4 塊(見附錄圖a-2),。
(6)n 級鋼筋直徑超過25mm 以上的連接不宜采用焊接,,應采用徽粗直螺紋鋼筋接頭機械連接,,接頭必須按照有關試驗規(guī)范進行試驗和驗收。采用徽粗直螺紋鋼筋接頭時,,應根據不同品牌的鋼筋原材料直徑負偏差來控制墩粗機壓模內 13 徑,、滾絲機滾絲輪直徑和細微調整螺紋套筒的內徑。
使用機械套管的徽粗直螺紋鋼筋接頭,,應滿足以下要求:
①螺紋套筒的長度應比《 徽粗直螺紋鋼筋接頭)(jc/t3057-1999)規(guī)定的最短長度長1 cm,,其兩端應有塑料保護塞保護,出廠合格證應規(guī)范,,內螺紋不得有缺牙,、錯牙、污染,、生銹,、機械損傷等嚴重現(xiàn)象(見附錄圖a-3)。
②鋼筋下料裁切時,,應在砂輪切割機上切頭0.5-10mm,,以確保端部平整,不得有馬蹄形,、撓曲,、缺角和與鋼筋軸線不垂直的現(xiàn)象,確保鋼筋端部順直(見附錄圖a-4),。
③機械套管連接時,,必須使豎向主筋對號,再同步擰緊套管,,使套管兩端正處于上下主筋已標明的畫線上,,否則應重新調整,以確保鋼筋連接質量,。
④絲頭應有塑料保護套,,不得有污染、生銹,、機械損傷現(xiàn)象(見附錄圖a-5),。⑤嚴格按中華人民共和國行業(yè)標準《徽粗直螺紋鋼筋接頭》(jg 171 一2005)規(guī)定的方法和要求,項目業(yè)主,、監(jiān)理單位應確保接頭性能檢驗,、套筒檢驗和絲頭檢驗的抽查驗收頻率、取樣送檢的接頭數量和批次,。
(7)鋼筋籠下放到位后,,要對其頂端定位,防止?jié)沧⒒炷習r鋼筋籠偏移,、上浮,,下放過程要留存影像資料,。
8)水下混凝土灌注
鉆孔樁水下混凝土灌注一般采用直升導管法。
(1)導管選用:導管直徑按樁長,、樁徑和每小時需要通過的混凝土數量確定,,可參照表3-2;導管的壁厚應滿足強度和剛度的要求,,確?;炷涟踩珴沧ⅰ?/p>
14(2)導管在使用前和使用一段時期后,,應對其規(guī)格,、質量和拼接構造進行認真檢查,并做拼接,、過球和水密,、承壓、接頭,、抗拉等試驗,。
(3)導管埋深應嚴格按照規(guī)范要求執(zhí)行。
(4)水下混凝土的強度,、抗?jié)B性能,、坍落度等應符合設計和規(guī)范的要求?;炷恋纳a能力應滿足樁孔在規(guī)定時間內灌注完畢的要求,。灌注時間不得長于首批混凝土初凝時間,對于灌注時間較長的樁,,應對混凝土生產量和澆注時間進行計算后,,設計混凝土的初凝時間。
(5)灌注前應檢查拌和站,、料場,、澆注現(xiàn)場的準備情況,確定各項工作準備就緒后方可進行,。
(6)首批混凝土灌人孔底后,,應立即測探孔內混凝土面高度,計算出導管內埋置深度,,如符合規(guī)范要求,,即可正常灌注,。如發(fā)現(xiàn)導管內進水,,表明出現(xiàn)灌注事故,應立即進行處理,。
(7)為防止鋼筋骨架上浮,,當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部lm 左右時,,應降低混凝土的灌注速度。當混凝土上升到骨架底口4m 以上時,,應提升導管,,使其底口高于鋼筋骨架底部2m以上,即可恢復正常灌注速度,。灌注開始后,,應緊湊、連續(xù)地進行,,嚴禁中途停頓,。
(8)要加強灌注過程中混凝土高度和混凝土灌注量的測量和記錄工作,可按照每灌注8 砰測一次(約一罐車混凝土),,及時繪制成曲線,,以確定樁的灌注質量。在進行水下混凝土灌注時,,嚴禁用泵車泵管直接伸人導管內進行灌注,,必 15 須要經過料斗進行灌注(若將泵管直接伸人導管里面進行灌注,易產生混凝土離析,,同時在導管內易產生高壓空氣囊,,從而形成堵管)。
(9)在灌注將近結束時,,由于導管內混凝土柱高度減小,,超壓力降低,而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加,,相對密度增大,。如在這種情況下出現(xiàn)混凝土頂升困難時,可在孔內加水稀釋泥漿,,并掏出部分沉淀土,,使灌注工作順利進行。為確保樁頂混凝土質量,,樁混凝土灌注要比設計高1.0m以上,。在拔出最后一段長導管時,拔管速度要慢,,以防止樁頂沉淀的泥漿擠人導管下形成泥心,。
9)長度大于4om 的樁基及水中樁基的設置長度大于40m 的樁基及水中樁基應設置聲測管。
3.1.5 質量控制
(1)鉆孔灌注樁質量檢驗可參照(公路工程質量檢驗評定標準(土建工程)》(jtg-f80/1-2004)(以下簡稱《 評定標準》)第8.3.1 條及第8.5.2條,。成孔質量標準可參照《 技術規(guī)范》第6.8條,。
(2)所有樁基必須進行無破損檢測,對檢測結果有缺陷的樁,應進行鉆芯檢驗,,若鉆芯樁存在重大質量問題,,應加倍擴大鉆芯數量。
(3)樁檢結果應保證i 類樁不得低于95 %,,檢測出現(xiàn)m 類樁時,,則應原樁位沖孔恢復。
3.1.6 安全文明
(1)遵守水上作業(yè)操作規(guī)程,,戴安全帽,、穿救生衣、系安全帶,、穿防滑鞋,。水上作業(yè)平臺的搭設參照分冊《福建省高速公路施工標準化管理指南(工地建設)》相關章節(jié)。
(2)樁機作業(yè)區(qū)域應平整,,必須采取安全防護措施,,并設立警示標志,非工作人員未經批準不得入內,。在進行鉆機安裝時,,機架應墊平,保持穩(wěn)定,,不得 16 產生位移或沉陷,,鉆架頂端應用纜風繩對稱張拉,地錨應牢固,。鉆機需設工程標示牌,,標明所施工橋名、墩臺及樁位編號,、護筒頂高程,、設計樁長及樁底高程等,施工中并做好詳細鉆孔記錄,,保留好渣樣,。
(3)禁止隨地排放泥漿和鉆渣,鉆渣應外運到指定棄土場,,水上樁基應配備專用的泥漿船或泥漿輸送管泵,,用來造漿循環(huán)及運送廢棄泥漿;所有制漿池,、儲漿池和沉淀池周圍應設立防護設施和安全指令標志,,制漿材料的堆放地應有防水、防雨和防風措施,,棄渣泥漿應及時外運,,廢棄后應回填處理,防止人員落人池內。
(4)沉淀池禁止設在正線路基上,,其開挖深度不得超過2m,,以便于晾曬處理,。循環(huán)池位置選擇應在征地線以內,,且不得影響施工便道;樁基施工完畢后,,施工現(xiàn)場的循環(huán)池和沉淀池應清淤回填,,分層碾壓。
(5)對起吊設備應經常進行安全檢查,,對破損部件應及時更換,,確保安全。旋轉鉆機進鉆時,,高壓膠管下不得站人,。鉆孔施工設備停放地點應平整、夯實,,并避開高壓線,。
(6)在有通航要求的水域施工時,應按要求做好通航導航標志,。3.2 挖孔灌注樁 3.2.1 一般規(guī)定
(1)施工人員組織,、便道修建、技術資料準備和交底,、材料進場檢驗等參照第3.1.1條,。
(2)挖孔灌注樁適用于無地下水或少量地下水,且較密實的土層或風化巖層,。若孔內產生的空氣污染物超過現(xiàn)行《 環(huán)境空氣質量標準》(cb3095 一1996)規(guī)定的限值時,,必須有可靠的通風保障措施,方可采用人工挖孔施工,。
(3)平整場地要以施工中用到的最大機械為參考,。進場前應清除坡面危石浮土,坡面有裂縫或坍塌跡象者應加設必要的保護,,鏟除松軟的土層并夯實,。
17(4)準確施放樁基中心線,合理確定開孔高程,。在孔周圍確立十字線四點,,并設置護樁,以及時檢查并糾正偏位情況,;挖孔作業(yè)的高程水準點由控制水準點引至護壁頂,。
(5)對空壓機、卷揚機和焊機等用電量大的設備,應設專線供電,;需要下護筒的孔樁應根據振動錘的電流電壓設置合適的變壓器,。
(6)必須集中力量連續(xù)作業(yè),以組織四班制作業(yè)為宜,。每班3-4 人開挖,,每4 組配備一名電工,井上,、井下人員應該交替更換,。
(7)鋼筋籠加工機具、班組應準時到位,,并完成現(xiàn)場鋼筋籠制作技術交底,,采用徽粗直螺紋鋼筋接頭的應配備滾絲機和徽粗機。3.2.2 施工工序
有關要求參照本章3.1.3條,。挖孔灌注樁施工工序流程可參照圖3-2,。3.2.3 施工要點
1)護壁
18(1)在土質條件下,應設混凝土護壁,,以確保施工安全,。一般采用等厚度混凝土支護方法,當樁身每挖掘1.2-1.5m 深時,,即支模澆筑棍凝土護壁,,厚度為10-15cm,強度等級不應低于c20,。
(2)挖孔完成后,,應檢查護壁并修補,保證其完好,。土質較差時,,應采用鋼筋混凝土護壁,必要時應抽查護壁混凝土的強度,。
(3)遇到有特別松散的土層或流沙層時,,為防止土壁塌落及流沙事故,可采用鋼護筒作為護壁,,用振動錘振動下沉,,待穿過松軟土層或流沙層并嵌人巖石或堅硬土層1~1.5m后,再按一般方法邊挖掘邊筑混凝土護壁,。
(4)樁孔挖掘及支撐護壁兩道工序必須連續(xù)作業(yè),,期間不宜停頓,以防塌孔,。
(5)挖孔時,,如有水滲人,,應及時支護孔壁,防止水在孔壁流淌浸泡,,造成塌孔,。如孔內水量較大時,應及時抽水,。若土層松軟,、地下水較大時,應對角開挖,,避免孔間隔層太薄造成坍塌,。
2)爆破
(1)孔內遇到巖層需爆破時,,應進行專門設計,,并按照施工組織設計的要求進行打眼放炮,以松動為主,,宜采用淺眼松動爆破法,,嚴格控制炸藥用量,并在炮眼附近加強支護,,最后30cm 范圍應采用風鎬開挖至孔底,。
(2)打眼放炮必須采用電雷管引爆,嚴禁裸露藥包,。對于軟巖石炮眼,,其深度不應超過0.8m,硬巖石炮眼不應超過0.5m,。炮眼數量,、位置和斜插方向應按巖層斷面方向來定,中間一組集中掏心,,四周斜插挖邊,。
(3)經過幾輪次的爆破后,總結炮眼布置朝向和用藥量的數據,,確定最佳爆破方案,。孔內放炮后,,應立即排煙,,并經檢查孔內無有害氣體后,人員方可下孔施工,。
3)挖孔及終孔檢驗
19(1)挖掘時不必刻意修光孔壁,,以增加樁的摩擦力。在挖孔過程中,,需經常檢查樁徑尺寸、平面位置和傾斜度,。挖孔掘進和護壁這兩道工序必須連續(xù)進行,盡量不停頓,以防塌孔,。出渣時,,卷揚機應慢速提升,。
(2)挖孔到達設計深度后,,應進行孔底處理。必須做到孔底表面無松渣,、泥,、沉淀土,。如地質復雜,,應釬探了解孔底以下地質情況是否滿足設計要求,。
(3)挖孔時,,應隨進度做好地質記錄,,核對設計地質資料是否相符,以供監(jiān)理確定終孔高程,。終孔后,,應進行孔底處理,,做到平整、無松渣,、污泥及沉淀等軟層,。對有滲水的孔樁還應測定滲水量的大小,相應確定混凝土澆筑方法,。
4)鋼筋籠加工及就位
參見本章3.1.4條第7)點有關要求,,鋼筋籠安放時應控制鋼筋籠的垂直度和平面位置,,垂直度偏差不得大于1%,,平面偏位應小于5cm,。
5)混凝土灌注(干法灌注)
(1)從孔底及附近孔壁滲人的地下水的上升速度較?。ㄐ∮?mm/min)時,可直接采用串筒澆筑,,對于大直徑樁應設置兩道串筒,,以減少灌注時間和地下水的影響,,同時混凝土應振搗密實,;當孔底滲人的地下水上升速度較大時(大于6mm/min),,應視水量,按水下混凝土灌注法灌注,?;炷凉嘧⒖蓞⒄浙@孔樁的有關要求。
(2)混凝土的坍落度宜控制在7~9cm,,樁身混凝土應從導管式串筒自由傾落,,分層振搗高度不得超過1.0m,混凝土灌注應連續(xù)進行,。
3.3 明挖基礎 3.3.1 一般規(guī)定
(1)施工前人員組織,、便道修建、技術資料準備和交底、材料進場與檢驗等參照本章第3.1.1條,。
20(2)明挖基礎宜在少雨季節(jié)施工,。基坑頂面應在開挖前做好防,、排水設施,,排水措施應有效。深基坑施工應采用坑外降水,,防止鄰近建筑物產生危險沉降,。
(3)基坑有動載時,坑口邊緣與動載間的安全距離應根據基坑深度,、坡度,、地質和水文條件及動載大小等情況確定。
(4)所需的各種車輛,、振搗器,、開挖機具等應到位,完成基礎所在地表測量放樣,,確定開挖輪廓及開挖數量,。
3.3.2 施工工序
在明挖基礎施工前,承包人應編制施工工序流程圖,,作為各工序施工操作,、保證施工進度的依據,并懸掛在現(xiàn)場,。明挖基礎施工工序可參照圖3-3進行,。
3.3.3 施工要點
(1)基坑開挖:
① 應參照《 技術規(guī)范》 表4.1.2所給定的坡率進行開挖,開挖時現(xiàn)場要有專人指揮,,邊開挖邊檢查坡率和坑壁安全,。
② 弱風化巖層基底若呈傾斜形狀,應鑿成不小于30cm 的臺階,,在靠近基底30cm 處開挖需要放炮時,,應采用松動爆破,保證基底地質不受擾動,。
③ 在土石松動地層或粉、細砂層中開挖基坑時,,應先做好安全防護工作,。21 在土質松軟層進行基坑開挖前必須先進行支護?;娱_挖時,,應觀測坡面穩(wěn)定情況。當發(fā)現(xiàn)坑沿頂面出現(xiàn)裂縫、坑壁松塌或遇涌水,、涌砂時,,應立即停止施工,加固處理后,,方可繼續(xù)施工,。按規(guī)定深度挖土或超挖的,應進行基坑支護變形監(jiān)測,。
④ 基坑應避免超挖,,若超挖應將松動部分清除,處理方案報監(jiān)理及設計單位批準,,嚴禁超挖回填虛土,。
(2)無水基坑施工時,,基坑頂應留有不小于1.0m 的護道,,護道外設排水溝,,基坑基礎尺寸外各留0.5-1.0m 作為集水坑和排水溝用地,。
(3)擋板施工基坑時,,基坑頂不得堆放機具等雜物,,擋板間距應按基礎尺寸最小值控制,,坑頂排水溝離坑壁1.0 以上,并采取防滲措施,。
(4)有水圍堰施工時,,場地布置應密切結合總體工程所在位置和現(xiàn)場實際情況,以對河流影響最小為原則,,同時滿足自身穩(wěn)定和防洪要求,。
(5)混凝土施工:
① 明挖擴大基礎混凝土澆筑模板嚴禁使用土模或編織袋,,應采用組合鋼模,。
② 混凝土灌注時,應采用泵送或串筒灌注,,罐車運輸,。
③ 大體積基坑混凝土澆筑必須設置冷卻管,通過循環(huán)冷卻水確?;炷羶韧鉁夭畈淮笥?5 ℃(見附錄圖a-8),。
3.3.4 質量控制
(1)基坑挖至設計高程后,應立即進行報驗基底的尺寸,、高程及基底承載力,,并及時進行施工,防止基坑暴露時間過長,。
(2)開挖好的基底各項質量要求如下:
① 基底承載力不得小于設計要求,,如果不能滿足,應及時進行處理。
②平面周線位置不得小于設計要求,。
③ 基礎底面高程按照《 評定標準》 第8.5.1條規(guī)定:土質基坑控制在土50mm 范圍內,;石質基坑控制在-200-+50mm范圍內。
(3)明挖基礎內的鋼筋加工及混凝土施工質量檢驗參照《 評定標準》 第8.3.1 條及第8.5.1條,,對大體積基礎的混凝土質量檢驗參照《 評定標準》 第8.5.10條,。
3.3.5 安全文明
(1)基坑防護設施設置參照分冊《福建省高速公路施工標準化管理指南(工地建設)》 相關章節(jié)。
(2)基坑開挖出的廢渣應及時清理,,運至指定的棄土場,。深基坑施工嚴禁拋物,應設置禁止標志,。
(3)基坑需爆破開挖時,,安全措施參照本章第3.2.6條有關規(guī)定。(4)基坑施工光線不足時,,應設置足夠照明,。
3.4 承 臺 3.4.1 一般規(guī)定
(1)施工前人員組織、便道修建,、技術資料準備和交底,、材料進場與檢驗等可參照本章第3.1.1條及第3.3.1 條。
(2)樁基檢測應已完成并符合要求,。3.4.2 施工工序
在承臺施工前,,承包人應編制施工工序流程圖,作為各工序施工操作,、保證施工進度的依據,,并懸掛在現(xiàn)場。承臺施工工序:清理基坑一綁扎鋼筋一立邊模一混凝土澆筑一養(yǎng)生,、與墩柱接觸面鑿毛,。3.4.3 施工要點
23(1)樁頭鑿除應采用人工鑿除,嚴禁采用炸藥或膨脹劑等材料進行,。(2)伸人承臺的墩柱與臺身鋼筋準確預埋到位,,并與樁主筋進行焊接,預埋筋軸線偏位不得超過10mm,,對柱或臺身范圍內的混凝土表面應進行拉毛,,其余部分頂面應抹平壓光。
(3)處于潮汐區(qū)的鋼套箱,,應利用水位變化檢查套箱底和側墻的封水情況,,側墻接縫宜采用焊接,套箱內應設置必要的拉桿或井字橫撐,。在施工期間,必須保持拉桿或橫撐處于工作狀態(tài),不得隨意割除,。
(4)進行水下混凝土封底前,,應清除淤積在套箱底的淤泥,并派潛水員檢查樁基與套箱預留孔之間的堵水情況,。
(5)混凝土施工:
① 澆筑干混凝土時,,應避開雨天或晴熱天氣,并提前做好防雨措施,,大體積混凝土應設冷卻系統(tǒng)等降低混凝土水化熱的設施,。
② 水中承臺的混凝土運輸采用輸送泵或運輸船等方法進行,應充分考慮混凝土的坍落度損失,,輸送泵輸送混凝土時,,坍落度一般控制在14~16cm 之間。
③ 混凝土應達到設計強度的70%后,,方可進行套箱內抽水,,抽水時嚴格控制速度,以確保安全,。
④ 當承臺厚度超過1.5m 時,,則必須設置冷卻管,通過循環(huán)冷卻水確?;炷羶韧鉁夭畈淮笥?5 ℃,。
⑤ 大體積混凝土拆模除應保證滿足強度要求外,其齡期不得少于3d,。
3.4.4 質量控制
(1)邊樁外側與承臺邊緣的凈距不得小于設計規(guī)定的最小值,。(2)承臺的質量檢驗參照《 評定標準》 第8.3.1條及第8.5.9條。
3.4.5 安全文明
(1)對于無水承臺基礎施工,,可參照本章第3.3.5條有關要求.(2)鋼套箱圍堰的水中運輸及下沉抽水速度,,應嚴格按照設計方案進行,現(xiàn)場應設置專門的指揮船,。
(3)在深水中采用鋼套箱圍堰施工時,,承包人應編制詳細的施工安全保障方案,上報駐地監(jiān)理工程師批準后,,方可實施,。
(4)深水承臺施工所需的運輸船、浮吊等設備,,應經有資質單位檢查驗收后方可使用,,并應取得相應航道管理部門的許可。
下部構造
4.1 墩柱,、蓋梁 4.1.1 一般規(guī)定
(1)完成有關墩柱,、蓋梁的施工技術文件和施工方案編制,,并經審核批準。
(2)施工技術人員與工人應全部到位,,并進行技術交底,,明確質量、安全,、工期,、環(huán)保等要求;鋼筋,、水泥,、砂、碎石,、泥漿等材料均應到場,,并通過檢驗。
(3)橋梁基礎應檢測完成,,并符合有關要求,。完成橋墩、蓋梁的測量放樣,,其精度應滿足規(guī)范要求,。
(4)采用徽粗直螺紋鋼筋接頭的應配備滾絲機和墩粗機。
4.1.2 施工工序
(1)在墩柱,、蓋梁施工前,,承包人應編制施工工序流程圖,作為各工序施工操作,、保證施工進度的依據,,并懸掛在現(xiàn)場。墩柱施工工序可參照圖4-1進行,,蓋梁略,。
4.1.3 施工要點
(1)模板:
① 墩柱、蓋梁模板應采用定型鋼模,,在設計墩柱模板時,,面板厚度不得小于5mm,蓋梁模板面板厚度不得小于6mm,,以保證模板具有一定的剛度,,起吊和灌注時不易產生變形。面板的變形量最大不應超過1.5mm,。模板上施工荷載不得超過規(guī)定值,,模板上堆料應均勻。
② 墩柱,、蓋梁模板制作完成后應進行試拼,,檢查模板的剛度,、平整度、接縫密合性及結構尺寸等,。
③ 模板與鋼筋的安裝工作應配合進行,,模板不應與腳手架進行連接,避免引起模板變形,。板式橋墩的模板推薦采用無拉桿模板,如采用拉桿固定,,拉桿直徑不應小于14mm,,外側套pvc 管。拆模后,,應抽出拉桿,,pvc 套管沿墩柱表面切除。
27(2)鋼筋:
① 墩柱鋼筋籠,、蓋梁鋼筋骨架加工制作及鋼筋接頭加工可參見第3章第3.1.4條第7)點的有關要求,。蓋梁鋼筋應采用梅花形高強砂漿保護層墊塊。
② 對于固結墩施工蓋梁,,應注意固結墩鋼筋的預埋,,非固結墩應注意支座鋼板的預埋,以保證位置準確,,鋼板的預埋采用與蓋梁固定等方式,,保持鋼板頂面水平。
(3)混凝土:
① 墩柱和系梁應同步澆筑,,拆模后對結構物應立即進行灑水或滴漏養(yǎng)生,,達到既保濕又防止污染的目的(見附錄圖b-
1、圖b-2),?;炷恋臑⑺B(yǎng)護時間一般為7d,可根據空氣的濕度及周圍環(huán)境情況適當增加或縮短,;當氣溫小于5 ℃ 時,,應采取蓄熱養(yǎng)生。
② 混凝土坍落度可根據現(xiàn)場氣溫適當控制,,一般情況下,,混凝土在入模后,應保持在5-7cm之間,,泵送混凝土可保持在12-14cm之間,。
(4)模板及支架的拆除應遵循先支后拆、后支先拆的順序進行,,嚴禁隨地亂扔,,應及時對模板進行除污,、除銹和防銹等維修保養(yǎng)。拆除的腳手架及模板等應碼放整齊,、堆碼有序,。
(5)系梁、蓋梁的施工若采用剪力銷方案,,剪力銷的預埋應注意埋設順直,、有規(guī)則,施工完畢后,,應采用細石混凝土對預留孔洞進行封堵,,嚴禁用土或砂填補,外側應與混凝土顏色保持一致,。
4.1.4 質量控制
(1)墩柱,、蓋梁的模板安裝允許偏差應符合下列要求: ① 模板高程:土10mm;② 模板的內部尺寸:土20mm;28 ③ 軸線偏位:8mm。
(2)墩柱,、蓋梁的質量檢驗參照《 評定標準》 第8.6.1條及第8.6.3條,。
(3)混凝土表面不得出現(xiàn)裂縫,無蜂窩,、麻面,,水氣泡很少,表面平整,、密實,、光潔,混凝土色澤均勻一致,,無成片花紋,,模板接縫或施工縫無錯臺,不漏漿,,使接縫數量盡可能最少,。
(4)對墩柱及蓋梁混凝土不允許進行修飾,但在施工過程中,,確因混凝土表面存在缺陷且不影響主體結構時,,應報監(jiān)理工程師同意后方可進行修飾,修飾前應拍照存檔,,修飾材料應確保色澤與結構一致,。
4.1.5 安全文明
(1)腳手架搭設的有關要求:
① 橋梁墩柱、蓋梁施工的腳手架的搭設方案需經過監(jiān)理工程師的批準,,安裝腳手架的單位資質應符合要求,,安裝腳手架的人員應經專業(yè)培訓。
② 腳手架桿件直徑,、型鋼規(guī)格及材質應符合要求,,應采用碗扣腳手架或科8 鋼管腳手架,。腳手架基礎應堅固平實,設有方木墊板,。每隔5m 應設置45°斜向剪力撐,,底部縱橫聯(lián)結,腳手板鋪滿,,無探頭板,。腳手架高度在7m 以上,架體與結構物拉結,。
③ 腳手架搭設應考慮人員上下的扶梯,,扶梯設有護欄,扶梯的爬升角度不應超過45°每個橋墩灌注混凝土前,,頂部應設置不小于3㎡的作業(yè)平臺,下鋪不小于5cm 厚的木板,,作業(yè)平臺應滿足承載力要求,,并搭設牢固,平臺上應設欄桿及梯步,,四周搭設防護欄桿,。墩臺高度超過2m時,應張掛安全網(見附錄圖b-3),。
④ 腳手架荷載不得超過規(guī)定,,施工荷載應堆放均勻,有積雪,、雜物應及時 29 清理,。
⑤ 腳手架施工處所應設置禁止、警告,、指令標志,。
(2)水中墩施工安全防護參照分冊《福建省高速公路施工標準化管理指南(工地建設)》 的有關要求。
(3)工地現(xiàn)場使用的模板,、腳手架,、木材等周轉材料應碼放整齊,以保持施工現(xiàn)場整潔文明,。墩柱施工完成后,,對于系梁、蓋梁及承臺四周的建筑垃圾應及時清理,,運至棄土場,。
(4)高空作業(yè)人員必須戴安全帽、系安全帶,、穿防滑鞋,,且作業(yè)人員所用的扳手,、錘頭等工具必須用繩掛在工具欄內,防止墜落傷人,。
(5)模板的吊裝需有專人指揮,,吊裝作業(yè)時,閑雜人員應撤離現(xiàn)場,。(6)拆除模板時,,應劃分作業(yè)區(qū),懸掛警示標志,,并按規(guī)定的拆模程序進行,。拆除區(qū)域應設置警戒線且由專人監(jiān)護、留有未拆除的懸空模板及模板工程應經過驗收手續(xù),。嚴防因時間控制不當或野蠻操作造成結構物缺棱掉角,。
(7)橋梁墩柱、蓋梁在施工過程中應設置臨時標志牌,,標志牌大小為0.3m×0.5m, 白底黑字,,應包括墩臺編號、墩高,、結構類型,、混凝土強度等級、施工班組等內容,。
(8)每個墩臺施工完畢后,,應及時編墩、臺號,,并將其標注在左,、右幅外側墩柱、臺身上,。
① 編號路線里程增長方向分別沿左,、右幅從起點橋臺、墩柱到終點橋臺按數字從0,、l,、2、3 ? 進行編號,。
② 墩柱,、臺身上編號外圓圈直徑為40cm,中文字體為印刷黑體,,規(guī)格為10cm×15cm,,采用紅色油漆標注于距底梁3m 處。
4.2 橋臺
4.2.1 一般規(guī)定
參照本章第4.1.1條。
4.2.2 施工工序
在橋臺施工前,,承包人應編制施工工序流程圖,,作為各工序施工操作、保證施工進度的依據,,并懸掛在現(xiàn)場,。橋臺施工工序可參照圖4-2進行。
4.2.3 施工要點
(1)模板應符合以下要求:
①一般采用大塊鋼模(尺寸大于1.5m×1.0m)或大型竹膠板拼裝,,嚴禁使用自制木模,,模板剛度應滿足規(guī)范要求。
②竹膠板在使用過程中的穿眼應采用電鉆的方式進行,,嚴禁使用乙炔等方式進行燒割,,模板的切割應采用電鋸的方式進行。
(2)橋臺頂帽的n 級鋼筋直徑超過25㎜時,,連接方法可參照第3章3.1.4條第7)點,。
(3)大體積橋臺混凝土澆筑應選擇適合天氣,在一天中氣溫較低時進行,,配合比時應適當控制水化熱速度,。混凝土的坍落度宜控制在5-8cm,。
(4)模板及支架的拆除、混凝土養(yǎng)生可參照本章第4.1.3條及第4.1.5條有關要求,。
31(5)橋臺編號詳見本章4.1.5條第(7)點,。
4.2.4 質量控制
(1)橋臺的模板安裝允許偏差應符合下列要求: ① 模板高程:土lomm。② 模板的內部尺寸:土20mm,。③ 軸線偏位:8mm,。
(2)應注意橋臺側墻防撞護欄鋼筋的預埋位置準確,確保與預制梁的防撞護欄預埋鋼筋處于同一直線上,;橋臺背墻頂面的伸縮縫鋼筋預埋高度,、間距等應嚴格按照圖紙執(zhí)行;橋臺頂帽支座鋼板的預埋,,應保證位置準確,,鋼板預埋采用與頂帽鋼筋固定等方式,保持鋼板頂面水平,。
(3)混凝土表面無蜂窩,、麻面,水氣泡小而少,,無裂紋,、表面平整、密實、光潔,,混凝土色澤均勻一致,,混凝土表面不漏筋、不露墊塊,。
(4)橋臺質量檢驗參照《 評定標準》 第8.6.1 條及第8.6.3條,。4.2.5 安全文明
參照第3章3.3.5條及第4 章4.1.5條的有關要求。
4.3 高 墩
4.3.1 一般規(guī)定
(1)高墩施工一般采用翻模法施工,。施工前,,要做好人員、機具設備,、場地等準備工作,,編制施工工藝細則,進行技術培訓,。
(2)翻模在工廠制作完成后,,應檢查測試其是否符合設計要求,并進行編號,,翻模運到工地后,,要進行試拼。
(3)當墩高超過30m 時,,宜選用塔吊作為材料垂直提升設備(見附錄圖 32 b-4),;當墩高超過40m 時,宜選用施工電梯作為人員上下的提升設備9見附錄圖b-5),。
(4)其他要求參照本章第4.1.1條,。
4.3.2 工 序
在工程施工前,承包人應編制工序流程圖,,作為各工序施工操作,、保證施工進度的依據,并向班組交底,。高墩翻模施工工序流程可參照圖4 一進行,。
4.3.3 施工要點
(1)翻模前,每節(jié)墩頂混凝土面應進行充分鑿毛,,露出新鮮的混凝土,,并沖洗干凈,在上節(jié)混凝土澆筑前,,在底節(jié)混凝土面澆筑一層1-2cm厚1:1的水泥凈漿,。
33(2)墩身鋼筋綁扎安裝。墩身主筋除頂部分節(jié)長度根據各墩高而改變外,,中間主筋一般均長9.0m,,主筋連接宜采用墩粗直螺紋連接,。鋼筋加工及連接可參照第3 章3.1.4條第7)點有關要求。
(3)翻模組裝,。模板采用塔吊輔助提升,,人工安裝。內外模水平接縫及豎向拼縫可做成平口或企口縫,,安裝時填3-5㎜橡膠條止?jié){,,以防多次周轉使用變形、翹曲,。翻模結構系統(tǒng)可參照圖4-4,。
34(4)安裝內外作業(yè)平臺。內側施工平臺是在內模支架頂上安設方木,,方木上滿鋪木板,;外側施工平臺在頂面牛腿上滿鋪方木。施工平臺上面應鋪設5cm厚木板或竹腳手板,,以供操作人員作業(yè),、行走,并存放小型機具,。
(5)安裝安全防護系統(tǒng),。在外側施工平臺牛腿外緣沿周邊設立防護欄桿,欄桿外側至模板底部設封閉的安全網(見附錄圖b-6,。其他高空作業(yè)要求可參照分冊《福建省高速公路施工標準化管理指南(工地建設)》 相關章節(jié),。
(6)混凝土澆筑及養(yǎng)生:
① 澆筑混凝土前,應對模板,、鋼筋及預埋件進行檢查,,并做好記錄,符合設計要求后方可進行澆筑,。
② 墩身混凝土在拌和站集中拌和,罐車運輸,,泵送人模,,采用插人式振動棒人工振搗?;炷寥四G?,要檢查混凝土的均勻性和坍落度。
③ 混凝土澆筑時,,按每層30cm 水平分層,,均勻、對稱地進行布料,,并根據混凝土供應情況及時調整布料厚度,,盡量在下層混凝土初凝前或能重塑前澆筑 35 完上層混凝上。施工人員在內外操作平臺上使用pz30 或pz50 插人式振動器振搗,振搗時移動距離不得超過振動棒作業(yè)半徑1.5倍,,并應與側模保持5-10cm的距離,;灌注時,應做到不欠搗,、不漏搗,,振動棒插入下層混凝土5-10cm。每一點應振搗至混凝土不下沉,,不冒氣泡,,平坦泛漿為止,振完后徐徐拔出振動棒,。振搗過程中不得碰撞模板和其他預埋件,,謹防其產生移位或損傷。
④ 墩身混凝土采用在墩身周邊包裹土工布并結合噴淋灑水(在底節(jié)模板底部周邊設置噴淋水管)或采用養(yǎng)護水劑的方法進行養(yǎng)生,。當外界氣溫低于5 ℃ 時,,對墩身進行覆蓋保溫,不得灑水,。冬季施工時,,采用暖棚法進行混凝土的養(yǎng)護?;炷翉姸冗_到2.5mpa前,,不得使其承受任何外加荷載。
(7)拆除模板及模板翻升:
① 正常循環(huán)時,,在第三節(jié)段(頂節(jié))混凝土澆筑后養(yǎng)生期間(,,第一節(jié)段混凝土強度達到設計強度的75%時),拆除第一節(jié)段模板,。
② 拆除后的底節(jié)模板利用塔吊吊裝翻升至第四節(jié)段,,前一個循環(huán)中的第三節(jié)3m 模板起支撐作用。
4.3.4 施工監(jiān)控測量
1)測點布置及測量監(jiān)控
(1)中線垂直度,、邊線垂直度的測量宜采用自動安平激光鉛直儀,,每個墩安設兩臺。
(2)在澆筑墩身混凝土第一模之前,,在承臺上準確放出墩身四角點的位置,,在墩身相鄰兩點的延長線上引出50cm的8 個點(圖4-5)作為觀測點,觀測時把激光鉛直儀安裝在承臺的8 個點上(每角兩個點)和橋墩中心,,墩身工作平臺上設激光接受靶,,能顯示光斑并捕捉斑心,激光斑心即為橋墩四角點延長 36 線上50cm的點或墩身豎向軸線上的點,。
(3)通過激光鉛直儀將8 個控制點和橋墩中心點準確地引到工作平臺上,,同時定期(模板每翻9m)用全站儀對矩形空心墩的4個角進行定位檢查,,并及時進行調整。
2)垂直度監(jiān)控測量
(1)《 評定標準》 中對薄壁墩身的垂直度規(guī)定的允許誤差值為0.3 % h,,且不大于20mm,。
(2)模板每提升一節(jié),需對模板的位置檢查一次,,以控制橋墩的縱橫向偏移和扭轉,。為防止儀器誤差導致墩身偏斜,每循環(huán)gm 用全站儀與鉛直儀校核一次,,對于垂直度超出其允許誤差的節(jié)段應進行調整,。
3)線形監(jiān)控措施
(l)應定期對測量儀器進行測量校合,以滿足測量精度要求,。定期對全橋的控制網,、控制點進行復測、聯(lián)測及閉合測量,。
(2)應采取固定的測量方式和測量溫差條件,,減少外界環(huán)境對測量的影響程度??刂茰y量應選在從晚上22:00到早上日出前(8:00前)的時間段內完成,,測量時應減少旁折光等影響。
4.3.5 質量控制
(l)除了一般性控制外,,還應進行重點指標控制,。對于模板,應重點控制其平整度和垂直度(或坡度),;對于鋼筋,,應重點控制其受力鋼筋接頭的質量和鋼筋骨架的垂直度(或坡度);對于混凝土,,應重點控制混凝土的配合比及和易性,。
(2)在進行模板安裝時,必須保證其位置的準確性,,模板內面處理應滿足混凝土表面平整光滑的要求,,模板的剛度、強度,、穩(wěn)定性應滿足施工的需要。
(3)施工前,,必須做好底部接茬工作,,并在混凝土灌注前保證接茬部位干凈、濕潤,。
(4)在固定混凝土輸送泵管時,,一定要注意泵管不要接觸已支立好的墩身模板,,避免泵送混凝土時泵管的沖力使模板偏位。
(5)高墩質量檢驗參照《 評定標準》 第8.6.1 條及第8.6.3 條,。其他要求參照本章第4.3.4 條,。
4.3.6 安全文明
(l)每個墩應設置封閉作業(yè)區(qū),派專人對作業(yè)區(qū)的人員進行安全監(jiān)督,,作業(yè)區(qū)內應設置警示牌,。
(2)吊裝作業(yè)時,要有專人指揮,,駕駛員要持證上崗,,要制定統(tǒng)一的指揮方式。
(3)每個高墩應使用單獨的專用配電箱,,平臺上的振動器,、電機等應有相應的接地裝置,作業(yè)面應配置滅火器材,。
(4)應驗證高墩模板結構設計與施工說明中的荷載,、計算方法、節(jié)點構造是否符合實際情況,,并有安裝拆除方案,。
(5)應定期對塔吊和吊裝輔助工具進行檢查、維護,。應重點檢查的項目有: 38 塔吊附著臂的牢固程度,、自動報警裝置、制動裝置,、起吊鋼絲繩,、吊裝輔助鋼繩、卸扣,、鋼繩卡,、吊籃等。
(6)應定期對電梯和步行梯進行檢查維護,。電梯重點檢查項目包括:電梯預埋件和支架的穩(wěn)固性,、電梯的緊急制動裝置、電梯的定點制動裝置(上下端點制動)等,。步行梯重點檢查項目包括:支架的穩(wěn)定性,、梯子上下端的牢固性、欄桿的牢固性,。
(7)開工前,,應對所有作業(yè)人員進行安全常識培訓和安全操作技能培訓,重點進行高空安全常識,、吊裝技能和吊裝安全的培訓,。
(8)特殊工種必須持證上崗,,對專職安全員、班組長,、從事特種作業(yè)的架子工,、起重工、混凝土工,、電工,、木工、電梯司機,、塔吊司機等,,必須嚴格按照《 特種作業(yè)人員安全技術考核管理規(guī)則》 進行安全教育、考核和定期復核,,經過培訓,,考試合格,獲取操作證者才能持證上崗,。對從事高空作業(yè)人員要進行定期體檢,。
(9)現(xiàn)場應懸掛設備安全使用操作規(guī)程,大型起吊設備應通過當地技術監(jiān)督局標定檢測,;設備使用前,,應進行安裝、調試,,并對各項技術性能指標進行驗收,,保存好驗收記錄。
(10)提升平臺時,,爬架必須與下段大模板臨時固接,,以減少懸臂長度。平臺提升應分段同步提升,,每30cm 設置一道檢查標記,。提升前,應對平臺配重進行調整,。
(11)爬架提升前由專人檢查所有錨固是否完全解除,,提升過程中隨時觀察上升路徑上是否有障礙物,必要時可以采取分片對稱提升,。收坡在提升結束后進行,。爬架就位后,必須立即錨固,,并有專人檢查,,確認完全錨固后,方可進行下一道工序。
(12)高空作業(yè)所用梯子不得缺檔和墊高,,同一架梯子不得兩人同時上下,39 在通道(或平臺)處使用的梯子應設置圍欄,。工作平臺上的步行板,,在寒冷季節(jié)要釘設“防滑條”,防止工作人員滑倒墜落,。
(13)運送人員和物件的各種升降機,、吊籠,應有可靠的安全裝置,,嚴禁人員乘坐運送物件的吊籃,。
(14)遇6 級或6 級以上的大風等惡劣氣候時,應停止露天高空作業(yè),;在霜凍或雨雪天氣進行露天高空作業(yè)時,,應采取防滑措施。
(15)翻模工作平臺吊架與墩壁中間設裝安全網,,并應結實扎牢,,以防人員或大塊重物掉落。
(16)其他要求可參照本章第4.1.5 條,。
5 上部構造
5.1預制梁施工 5.1.1 一般規(guī)定
(1)本節(jié)適用于預制t梁,、預制小箱梁及預制空心板梁的預制施工。(2)預制場建設應已完成,,具備梁片生產的條件,。預制場建設有關要求見分冊《福建省高速公路施工標準化管理指南(工地建設)》相關章節(jié)。
(3)預制梁施工使用的千斤頂,、油泵,、鋼筋加工機械及壓漿機等機械設備均應進場。張拉設備應由相應資質部門標定,。
(4)張拉操作人員必須配有對講機,,以便在現(xiàn)場及時溝通、協(xié)調,。
5.1.2 材料要求
(1)鋼絞線及錨具必須在福建省高速公路建設總指揮部發(fā)布的材料供貨單位名單范圍內進行采購,。
(2)波紋管、錨具等材料應按相關要求建庫保管和加工,,做到有物必有區(qū),,有區(qū)必有牌,做好防銹,、防水,、防盜工作。
5.1.3 施工工序
在預制梁施工時,,承包人在編制工序流程圖,,作為各工序施工操作,、保證施工進度的依據,并向班組交底,。預制梁施工工序流程可參照圖5-1進行,。
5.1.4 施工要點
1)模板
(1)模板應指定專業(yè)廠家進行加工生產,在廠家加工時,,承包人應負責對 41 模板質量進行中間檢驗,,出廠前應進行試拼和交工檢驗,確保模板接縫密合平順,、不漏漿,、無錯臺。
(2)模板應符合“模板準入制”的有關要求(具體要求見表5-1),。由施工單位填寫預制梁模板審批表,,并上報總監(jiān)辦進行檢查驗收。若模板無法滿足梁片預制的要求或無法保證梁片質量,,則不允許進行梁片生產,。應更換或經整修符合表5-1要求后才能進行生產。
(3)應采用標準化整體鋼模,,鋼板厚度不得小于6mm,,側模長度一般比設計梁長1 知,每套模板還應配備相應的鍥塊模板調節(jié),,以適應不同梁長的需求,。預制箱梁及空心板梁芯模應使用定型鋼模,不得使用氣囊或其他材料制作的芯模(見附錄圖c-1),。
(4)側模加勁豎梁寬度要小于翼緣環(huán)形鋼筋的設計凈距,,間距應根據翼緣鋼筋間距設置,確保不影響翼緣環(huán)形鋼筋安裝(見附錄圖c-2),。
(5)有橫坡變化的翼緣板模板應設置螺栓螺桿,,確保能根據設計要求進行橫坡調整(見附錄圖c-3),吊裝后應保持橫坡平順,。
(6)翼緣梳形模板厚度不得小于10mm,,應設置加勁肋,,確保澆筑混凝土時模板不變形,、不跑模。
(7)根據最新(公路橋涵通用圖》,,將梁頂的負預應力筋張拉槽改為在翼板下設置齒板張拉,,齒板模板應與t 梁模板連成一體,,由工廠進行整體加工(見附錄圖c-4)。
(8)橫隔板底模不應與側模連成一體,應采用獨立的鋼板底模,,保證在側模拆除后,,橫隔板的底模仍能起支撐作用。應在張拉施工后才能拆除,,避免橫隔板與翼緣,、腹板交界處出現(xiàn)因橫隔板過早懸空而產生裂紋(見附錄圖c-5),同時模板數量應滿足施工需要,。
(9)梁端預留的橫向鋼筋不得貼模預制后再扳起,端部側模應根據設計規(guī)定 42 的橫向鋼筋位置,、間距進行開槽,、開孔,確保t 梁端頭橫向鋼筋能通長設置,,數量符合設計要求,,對與波紋管、鋼筋骨架沖突的橫向鋼筋應合理避開,,不得截斷或不安裝,。
(10)橫隔板端頭模板采用整體式模板。模板上應嚴格按設計規(guī)定的鋼筋位置,、間距進行開槽,、開孔,尤其是橫隔板頂端的主筋位置,,應確保主筋的平面和水平位置,。
(11)對梳形板、預留孔洞,、拼接縫等易漏漿部位應采取有效的堵漿措施,,確保模板不漏漿,應采用強力膠皮或橡膠棒填縫劑止?jié){,。
(12)應使用專門混凝土脫模劑,,并經實踐檢驗后方可正式采用。模板安裝前,,應認真調制,、涂刷均勻,確保梁片色澤一致,,表面光潔,。
(13)模板在安裝后、澆筑混凝土前,,應按照有關規(guī)定對底模臺座反拱及模板的安裝進行檢查,,尤其要檢查梁寬、順直度、模板各處拼縫,、模板與臺座接縫及各種預留孔洞的位置,。
(14)模板在使用過程中,承包人應加強其維修與保養(yǎng),,每次拆模后應指派專人進行除污與防銹工作,,平整放置,防止變形,,并做好防雨,、防塵、防銹工作,。
(15)模板在吊裝與運輸過程中,,承包人應采取有效的措施,防止模板的變形與受損,。
2)鋼筋
(l)鋼筋下料,、加工、定位,、綁扎,、焊接應嚴格按規(guī)范及設計圖紙進行。所有鋼筋交叉點應雙絲綁扎結實,,必要時可用點焊焊牢(見附錄圖c-6~圖c-14),。
(2)鋼筋綁扎、安裝時應準確定位,,伸縮縫及防撞護欄預埋筋,、翼緣環(huán)形鋼筋、端部橫向連接筋應使用鋼筋定位輔助措施進行定位,;橫隔板鋼筋應使用定位架安裝,,確保高低、間距一致,,符合設計要求,,無漏筋現(xiàn)象。也可采取提前制作,,整體安裝的方式,。
43(3)預制空心板梁絞縫鋼筋安裝應確保其密貼模板,并保證有效固定,,確?;炷敛鹉M戤吅竽軌蛄⒓慈斯よ彸觥?/p>
(4)與波紋管等相互干擾的鋼筋不得切斷,,應采取合理措施避開,。(5)鋼筋的保護層墊塊應使用梅花形高強度砂漿墊塊,,確保墊塊能承受足夠壓力而不破碎,綁扎牢固可靠,,縱橫向間距均不得大于0.8m,,梁底位置不得大于0.5m,確保每平方米墊塊數量不少于4 塊(見附錄圖c-15),。
(6)鋼筋焊接時,,注意搭接長度,兩接合鋼筋軸線應一致,,n 級鋼筋應采用結502 或結506 焊條,。直徑在ф5 以上的鋼筋應采用機械連接,有關要求參照第3.1.4條第7)點,。
(7)支座預埋鋼板應進行熱浸鍍鋅防銹處理,。由于采用u 形錨筋與鍍鋅鋼板直接平焊極易引起支座預埋鋼板平面變形,支座預埋鋼板的錨腳連接筋焊接應采用夾具焊接,,將鍍鋅鋼板固定于夾具上,在夾具與鍍鋅鋼板中間接觸位置墊支3~5mm薄鋼片,,在加固鍍鋅鋼板時,,需預留出反拱,待焊接完成拆除夾具時,,鍍鋅鋼板可恢復成平直形式(見附錄圖c-16),;或是采用鉆孔焊接,防止焊接鋼板時產生彎曲變形,。
(8)對漏埋,、補設的鋼筋,應嚴格按規(guī)范進行植筋,,不得假植筋,、植虛筋。3)波紋管,、錨墊板
(l)在鋼筋綁扎過程中,,應根據設計,精確固定波紋管和錨墊板位置,,波紋管u 形定位筋必須敷設,,每40-60cm設置一道,不得缺?。ㄒ姼戒泩Dc-17),。
(2)冷軋薄鋼帶卷制的波紋管厚度不宜小于0.35mm。波紋管的連接應采用管長20㎝的大一號同型波紋管作接頭管,,接頭長度不得低于規(guī)范要求,,并在波紋管連接處用密封膠帶封口,,確保不漏漿。
(3)為保證預留孔道位置的精確,,端模板應與側模和底模緊密貼合,,并與孔道軸線垂直。在孔道管固定處,,應注明坐標位置,,錨墊板應編號,以便布置鋼絞 44 線時對號人座,。
(4)鋼筋焊接時,,應做好金屬波紋管的保護工作,如在管上覆蓋濕布,,以防因焊渣灼穿管壁而發(fā)生漏漿,。
(5)鋼絞線下料時,應通過計算確定下料長度,,保證張拉的工作長度,。下料應在加工棚內進行,切割應采用切斷機或砂輪鋸,,不得采用電弧切割,,同時注意安全,防止鋼絞線在下料時傷人,。
(6)端部負彎矩預應力波紋管預留長度為5-10cm,,不得過長或太短,并包裹進行保護,,以便吊裝后進行連接(見附錄圖c-18),。
(7)圓形波紋管在澆筑前應穿人比波紋管內徑小icm 的塑料軟管,負彎矩波紋管穿人4 根小塑料軟管,,防止波紋管擠壓變形,、漏漿,確保在進行預應力施工時的質量,。塑料襯管應在混凝土初凝后及時抽出(見附錄圖c-19),。
(8)應按以下順序施工負彎矩預應力:吊裝后先接好負彎矩預應力波紋管*再綁扎橫向濕接頭鋼筋.澆搗橫向濕接頭混凝土*濕接頭混凝土強度達到后才能穿負彎矩預應力鋼絞線~最后張拉。不得先穿鋼絞線再搭接波紋管,。
4)混凝土
(l)t 梁混凝土灌注采用斜向分段,、水平分層、一次灌注完成不設施工縫的方法,。預制小箱梁及空心板梁澆筑混凝土時,,應按底板、腹板,、頂板的順序進行,。施工中應加強觀察,,防止漏漿、欠振和漏振現(xiàn)象發(fā)生,。模板邊角以及振動器振動不到的地方應輔以插釬振搗,。預制梁頂板應用平板振動器振搗。
(2)在梁體混凝土振搗澆筑完成后,,采用木抹子對梁頂進行抹光,,初凝之前,再進行二次收漿處理,,最后用掃帚拉毛(見附錄圖c-20),。
山區(qū)道路支護與橋梁設計篇二
淺談山區(qū)高速公路標準化橋梁設計
郭培俊 陳 穎
(江西省交通設計院 南昌 330002)
摘 要:本文結合我省昌金、泰井,、廈蓉等多條高速公路山區(qū)橋梁設計經驗,,從貫徹交通部設 計新理念,加強環(huán)保等角度對山區(qū)高速公路的標準化橋梁設計的基本原則及設計要點進 行總結,,將有助于工程技術人員進行橋梁設計參考,。
關鍵詞:橋梁工程;山區(qū)高速公路,;橋梁標準化,;新理念;勘察設計
0 前 言
近年來,,我國高速公路建設持續(xù)迅猛發(fā)展,尤其是《國家高速公路網規(guī)劃》的出臺,,標志著高速公路發(fā)展進入了新的歷史階段,。高速公路建設已從沿海、平原,、低山丘陵地區(qū)向山嶺重丘區(qū)延伸,。山區(qū)高速公路由于受復雜的地形條件限制,往往需要修建大量的橋梁構造物以適應路線線形布設需要,,這些橋梁構造物除少部分需進行特殊結構設計外,,占有相當大比重的橋梁仍需采用標準化設計,以節(jié)省造價,、方便施工,。
如何搞好復雜地形、地貌及地質等自然條件下的山區(qū)高速公路標準化橋梁設計,,是搞好山區(qū)高速公路橋梁建設的重點和難點,,是高速公路建設的關鍵之一??傮w設計要點
山區(qū)高速公路標準跨徑橋梁設計必須因地制宜,,充分考慮施工的可行性,、運輸的便利性,使所選橋型充分滿足“結構安全,、適用耐久,、經濟合理、施工養(yǎng)護容易,、造型優(yōu)美與自然環(huán)境相協(xié)調”總體設計原則,。
1.1 路基填筑與橋梁方案的比選
《公路路基設計規(guī)范》(jtg d30—2004)第1.0.7條規(guī)定“路基設計宜避免高路堤與深路塹。當路基中心填方高度超過20m,、中心挖方深度超過30m時宜結合路線方案與橋梁,、隧道等構造物或分離式路基作方案比選”。規(guī)范的這條規(guī)定從節(jié)約工程用地,、加強環(huán)境保護以及工程美學效果的角度出發(fā),,對平原區(qū)高速公路非常適宜,但對山區(qū)高速公路高填方路段的路橋方案的確定應仔細斟酌,,不能生搬硬套規(guī)范,,應遵循“因地制宜、實事求是,、綜合論證”的原則,,結合地形、地質,、標段土石方調配平衡,、相關構造物間的施工組織設計及工程造價等諸多因素綜合比選,反復優(yōu)化后予以確定,。
對地質條件較好,、跨度不大且坡度較陡的v型山36
谷,當上游埡口的匯水面積較小采用涵洞能較好滿足泄洪需要時,,采用路基填筑方案有利于路基的總體土石方平衡,、有利于消除棄方并合理利用隧道出渣,亦可減少橋梁基礎施工不確定因素,,可有效加快施工進度并節(jié)約工程造價,。
1.2 橋位選擇
高速公路大中橋橋位的選擇服從路線總體走向,路線總體走向需兼顧橋位的選擇,,兩者相輔相成,,只有認真貫徹堅持地形選線、地質選線,、安全選線的原則,,才能保證公路建設的和諧統(tǒng)一。
1.2.1服從地形選線原則 山區(qū)橋梁由于所處的地
形,、地貌及地質條件等均較復雜,,橋位選擇時盡量使所選擇的橋位位于兩岸有山咀或高地等河岸穩(wěn)固的河段,,橋位盡量與相交的溝谷正交。設計中應充分考慮施工場地的布置,,材料運輸等方面的要求,。注意保護自然環(huán)境,做到橋梁建設與自然環(huán)境相協(xié)調,,使橋位通過處的自然環(huán)境破壞減少到最低限度,。
1.2.2服從地質選線原則 由于山區(qū)橋梁工程地質
構造復雜,經常會出現(xiàn)橋梁兩岸的地質構造及巖性差異性較大的現(xiàn)象,,橋位選擇必須在堅持地質選線的前提的條件下盡量選在基巖和堅硬土層或埋藏較淺,、地質構造簡單、地基穩(wěn)定處,,橋位不應選在順層滑坡,、活動斷層、泥石流,、強巖溶等不良地質地段,。
1.3 橋梁建設規(guī)模的確定
由于山區(qū)高速公路橋隧等構造物增多,導致山區(qū)高速公路工程造價遠遠高于平原區(qū)高速公路,,如何合理確定橋梁建設規(guī)模是合理控制工程造價,,確保橋梁建設安全的關鍵。
山區(qū)高速公路橋梁規(guī)模的確定,,應重點結合兩端橋臺處地形,、地質條件、橋梁布孔高跨比協(xié)調情況,、橋梁總造價以及環(huán)境保護等因素綜合確定,。橋梁總造價比較應綜合考慮橋臺錐坡工程量、臺背回填工程量以及路橋銜接處路基填筑質量等因素,。對于橋臺處縱橫向地形高差變化較大的山體,,有時適當增加1~2跨橋長改肋式橋臺為柱式臺可提高橋臺的安全度,、可減少臺后路基填挖工作范圍,,有利于提高臺后路基填筑質量,也可避免肋式橋臺承臺施工對山體的大量開挖,,并可減小大量的錐坡工程量,,有益于環(huán)保并節(jié)約用地。
1.4 橋梁標準跨徑的選擇
山區(qū)高速公路地形起伏,,變化頻繁,,通常應根據地形選擇一種跨徑,不宜根據墩高頻繁變化跨徑,,當一座橋梁,,有幾種跨徑方案可供選擇時,,應結合橋位處地質情況進行上下部構造組合的全橋總造價的分析比較,并綜合考慮施工標段范圍內相鄰的其它橋梁標準跨徑采用情況,,從方便施工,、節(jié)約施工成本等方面綜合考慮確定??紤]到上部預制構件的標準化,、批量化、減少模板種類和簡化施工的需要,,同一座橋梁跨徑組合類型宜控制在2種以內,。
從橋梁美學角度出發(fā),橋梁跨徑與墩高的比值關系一般應選擇在黃金分割比0.618~1.0范圍,,通過實際許多工程項目的經濟比較,,橋梁跨高比在上述范圍時,橋梁造價往往是經濟的,。
1.5 建立全壽命成本概念
橋梁設計方案的比選,,要綜合考慮橋梁建設、養(yǎng)護,、運營維護全過程的綜合費用比較,,設計要認真落實橋梁結構的耐久性、抗疲勞性,,人車行駛的安全性,,養(yǎng)護維修的可行性,防災減災的有效性,,以及環(huán)境景觀的協(xié)調性等問題,,實現(xiàn)橋梁“使用壽命更長、環(huán)境更美,、行車更舒適,、投資更省”的總體目標。上部構造設計要點
2.1 上部結構類型的確定
山區(qū)高速公路橋梁常用標準化,、裝配化跨徑有13m,、16m、20m,、25m,、30m、35m,、40m,、50m,橫斷面型式有空心板、t梁,、小箱梁等,。山區(qū)高速公路一般凈空無嚴格限制,另外,,山區(qū)高速公路橋梁較多處在平面半徑較小,,超高緩和路段,采用空心板和小箱梁,,架梁時一片梁四個支點不易調平,,易造成支座脫空,受力不均勻的情況,,筆者建議山區(qū)高速公路橋梁標準橫斷面宜優(yōu)先采用t梁,。
對于50m跨徑t梁,在小半徑平曲線上,,由于內外梁梁長差較大,,跨中矢高較大,對路線的適應性要差一些,。另外,,山區(qū)高速公路交通運輸、場地預制條件均較差,,大型機具進入困難,,50mt梁單片重達1500kn,架設設備要求較高,,運輸及安裝過程中變形不宜控制,,施工難度大。除有特殊要求,,原則上在
山區(qū)不要采用50m跨徑t梁,;受山區(qū)橋梁高跨比協(xié)調關系及橋梁建設經濟性的的影響,山區(qū)高架橋極少采用13m,、16m標準跨徑,。綜上所述,山區(qū)高速公路橋梁宜采用的常用標準跨徑為20m,、25m,、30m、35m,、40m,。
對于橋位處基巖埋深較淺甚至出露的山區(qū)橋梁,,基礎通常為干處開挖,、澆注施工,基礎費用較省,橋梁綜合最優(yōu)跨徑相對一般平原地區(qū),,亦趨于以較多下部構造換取較小跨徑,。因此在山區(qū)墩高在60m以下,均可考慮采用40m及以下的梁(板)式結構,。
2.2 針對山區(qū)特點合理優(yōu)化上部構造
山區(qū)地形,、地物具有較大體量,人的視覺感觀以大景觀,、大景場為主,,預制梁(板)式橋梁上部建筑高度對景觀的影響很小,同時,,路線與溝谷高差大,,通常無凈空要求。故此,,相對一般平原地區(qū),,在施工起吊設備允許的前提下,可適當增加預制梁(板)的高度,,加大橋梁的剛度,,提高橋梁的耐久性。
山區(qū)高速公路預制梁(板)橫向布置宜盡可能優(yōu)化,,在架設條件許可的前提下應通過適當增加單片預制梁(板)寬度或預制梁(板)橫向濕接縫的寬度,,減少全橋主梁預制數量,以加快施工進度,、節(jié)省工程造價,。
2.3 合理適應平面線形的布置
山區(qū)高速公路標準跨徑橋梁大部分處于平面曲線范圍內,橋位處平面曲線半徑對橋梁跨徑的選擇及平面布置影響較大,。主要表現(xiàn)為兩個方面,,第一是內外弧差,第二是中矢高,。墩臺徑向布置時,,由于曲率半徑的影響,內外梁梁長不等,,半徑越小,,內外梁梁長差越大。橋梁設計時處理上部構造(板)與平面曲線半徑的關系,,一種是根據平面半徑變化梁長,,預制梁時需不斷調整模板并逐梁編號,要求存梁場地大與山區(qū)場地特點易產生矛盾,;另一種是不變梁長通過加大蓋梁和臺帽尺寸做成鍥型尺寸,、加大封錨端或加長現(xiàn)澆連續(xù)段進行處理。下部構造設計要點
3.1 連續(xù)—剛構組合體系的合理設計
山區(qū)高速公路橋梁多為彎、坡,、斜橋,,為改善橋梁受力性能,較好適應地形特點,,山區(qū)高速公路標準跨徑大中橋一般均采用先簡支后結構連續(xù)體系或墩梁固結的連續(xù)—剛構組合體系,。
由于山區(qū)高速公路橋梁墩高變化大,一般當橋梁縱坡>2.0%~2.5%時,,設計中可根據地形特點,,將中間墩高較高,剛度相差不大的相鄰幾個橋墩固結起
來,,利用其柔性適應橋墩所受的水平力,,較矮的邊墩設置滑板支座或橡膠支座,形成連續(xù)梁,,可提高橋梁行車舒適性,、結構耐久性。
3.2 橋墩設計要點
原則上,,同一座橋梁橋墩型式應盡量統(tǒng)一,,沿橋軸方向橋墩的主視覺效果應協(xié)調統(tǒng)一。當橋位縱向地形變化較大時,,同一座橋梁的墩柱型式也宜盡量控制在2~3種以內,。
3.2.1墩高<35m的標準跨徑橋梁
橋墩宜盡量采用受力明確的柱式橋墩,為加強橋墩的橫向穩(wěn)定性,,可根據墩柱高度及一聯(lián)橋長適當增加1~2道系梁,。在地形起伏不大的情況下,系梁應盡量放在同一層面以求美觀,;中系梁應采用與墩柱同標號的混凝土以方便墩柱和系梁的施工協(xié)調,;為減小對環(huán)境的破壞,宜盡量避免設置底系梁,。如設置底系梁,,系梁底標高確定宜遵循“盡量減小對山體開挖”的原則。
3.2.2高度>35m橋墩
為提高高墩的穩(wěn)定性與安全性,,可視橋梁跨徑,、墩柱高度采用y型墩、薄壁空心墩等墩柱型式,。設計中可根據墩高的不同,,適當調整墩柱壁厚,達到改善墩身剛度的目的,,使橋墩結構設計更加符合受力要求,,橋梁整體外觀線形簡潔,,美觀。
3.3 基礎設計要點
山區(qū)高架橋通常沿山腰展布,,橫向地形變化大,墩,、臺,、基礎的設計對邊坡開挖、山體穩(wěn)定等環(huán)境的影響非常大,;同時也對工程的景觀效果產生重大影響,,設計中應注重環(huán)保、景觀要求,,選用合理的墩臺基礎型式,。
3.3.1沿山坡布設的中小跨徑的橋梁
可考慮采用獨柱獨樁基礎型式,以減少基礎施工對山體的工作創(chuàng)面,,特別是橋位處于巖溶區(qū)地質或橫橋向地形變化較大時,。
3.3.2當持力層埋深<5m,且墩臺位置橫向地形變化平緩,、穩(wěn)定,,基坑開挖對山體破壞面積相對較小時可優(yōu)先考慮采用擴大基礎,以節(jié)省工程造價并加快施工進度,。
3.3.3當持力層埋深為5m~6m時
若持力層為硬質巖層,,一般可采用擴基,否則宜采用樁基,。為加強基礎與基巖的整體性,,底層基礎與基坑的間隙應采用c20片石混凝土填實。
3.3.4提倡大直徑挖孔樁設計
貫徹“零開挖”理
念,。受山區(qū)建設條件的限制,,從方便施工、加強環(huán)保
角度出發(fā),,一般山區(qū)橋梁樁基宜盡可能設計為挖孔樁,,設計時還可考慮適當加大樁基直徑達到減少樁基數量的目的。
3.4 橋臺設計要點
山區(qū)生態(tài)環(huán)境一般較脆弱,,地質災害多發(fā),,工程建設的環(huán)保要求高,特別是位于陡坡地段的橋臺處理不好還會誘發(fā)和加劇各種地質災害,,增加公路建設投資,,影響工期,甚至會給橋梁運營帶來嚴重的安全隱患,。因此,,橋臺設計的安全和穩(wěn)定性對橋梁整體安全至關重要,。
(1)通過合理確定橋梁規(guī)模達到合理控制橋臺高度的目的,山區(qū)高速公路橋臺高度一般宜控制在10m~12m以內,,以減小臺后土壓力和橋臺錐坡工程量,。
(2)橋臺施工應盡可能減小對原狀土的開挖破壞,通過合理采用高樁承臺以減少承臺施工對山體的開挖,。
(3)處于覆蓋層較厚的斜坡上橋臺,,特別是柱式橋臺,橋臺樁基除應滿足橋梁受力需要外,,還兼有抗滑樁功能,。設計中應適當增大樁基直徑,增加樁基嵌巖深度,,加強樁基配筋,。結 語
山區(qū)高速公路橋梁設計因建設條件的不同具有多樣性,其總體規(guī)模,、建設方案,、上下部構造及基礎型式的選擇是相互關聯(lián)和統(tǒng)一的。橋梁方案的設計在確保結構安全,、造價合理的前提下,,應充分考慮保護自然環(huán)境,避免因修建橋梁引起的對山體的大填大挖,,從而導致植被的破壞和自然環(huán)境的失衡,。特別是對一些干旱少雨的山區(qū),植被破壞后很難恢復,,所以應特別注意,。在施工期間還應注意減少對河流的污染,使其降低到最小程度,。從保護環(huán)境的角度出發(fā),,山區(qū)橋梁建設只有做到與景觀環(huán)境相協(xié)調,盡量減少對自然界平衡的破壞,,才能確實體現(xiàn)構造節(jié)約型的和諧社會目標,。由于作者水平有限,文中不當之處請指導更正,。
參考文獻:
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山區(qū)道路支護與橋梁設計篇三
摘要結合山區(qū)高速公路特點,介紹山區(qū)橋梁設計中跨徑選擇原則,,墩,、臺,、基礎和結構體系宜采用的形式以及橋梁和路基之間的關系。
主題詞山區(qū)高速公路標準跨徑橫斷面曲線半徑橋墩橋臺基礎路基
隨著我國經濟建設的發(fā)展,,特別是西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施,,我國在山區(qū)修建的高速公路越來越多,山區(qū)高速公路地形地質復雜,,構造物多,,橋梁隧道總長占路線長度的比例大,有的山區(qū)高速公路,,橋隧比例高達70%—80%,。所以要設計成功一條山區(qū)高速公路,,設計好其中的橋梁部分就顯得十分重要,。
1、山區(qū)高速公路的主要特點
山區(qū)高速公路的主要特點是地形地質復雜,。地形復雜,,表現(xiàn)為地面高差大,變化頻繁,,橫坡陡,;地質復雜表現(xiàn)為巖溶、滑坡,、不穩(wěn)定斜坡,、崩塌、陡崖,、煤氣地層等不良地質,。受此影響,路線布設時平縱橫三個方面都受到約束,,一般就是平曲線多,,平面半徑小,縱坡大,,橋梁比例高,,橫坡陡,半邊橋和高擋墻多,。山區(qū)高速公路橋梁也相應具有上述特點,,彎坡橋多,高墩大跨多,,墩臺形式多,,設計中必須協(xié)調解決好橋梁各細部構造與地形地質之間的關系。
2,、橋梁與路基的關系
2.1橋梁跨越方案與高填方路基方案的比較
山區(qū)高速公路橋梁很多不受水文控制而只受地形控制,,因不宜采用路基方案而設置為高架橋,,路橋設置界限問題,一直是難以把握的關鍵問題,,也是影響公路造價的問題,。路基規(guī)范強調,“路基中心填方高度超過20m時,,宜和橋梁做方案比選,。”,,項目實際運作中,,往往由于工期緊,或認為橋梁跨越方案安全省事,,就直接考慮橋梁方案,。實際上,對于地質情況較好,,雖然填方中心高度為30m,,但收斂較快的v型峽谷,且橋隧相連地段,,為消化隧道廢方,,考慮路基方案可能比橋梁方案更安全更經濟,因為這樣的地形架橋,,場地局促,,難度大,橫縱坡陡,,極易引發(fā)邊坡不穩(wěn),;而對于寬而平緩地段,雖然填方高度只是20m左右,,但如果需跨標段借方,,且運距遠,填方基底還需花大量資金處理的路段,,反而考慮橋梁方案可能更安全更經濟,。所以筆者認為,山區(qū)高速公路路橋界限,,不能一概而論,,對于填土高度超過20m的路段,應根據地形,、地質,、前后構造物,、前后路段的廢方量,、工程造價等進行綜合比選后決定是否設置橋梁。不能圖快圖省事,直接考慮橋梁方案,。
2.2半邊橋與擋墻的關系
山區(qū)高速公路地形橫坡陡峭,,雖然可以通過設計為左右幅路基不一樣高的錯臺路基來處理,,但有時由于左右幅路基橫向交通要求,,需要設置轉向車道,錯臺式路基方案不易實現(xiàn),,這時就不可避免地會出現(xiàn)半邊橋,。當最低一側填土高度15m左右時,應綜合地形,、地質將加筋擋墻,,錨桿擋墻、棄土方案與半邊橋做綜合比較后決定是否設置橋梁,。
3,、結構體系特性
為了保證行車舒適,結構耐久適用,,山區(qū)高速公路標準跨徑大中橋一般均采用先簡支后結構連續(xù)或墩梁固結的連續(xù)一剛構混合體系,。全剛構體系由于一座橋梁墩高相差較大,,需通過調整橋墩的線剛度來改善橋墩受力,,這樣一來,橋墩尺寸種類就比較多,,美觀性降低,,施工相對麻煩一些。全連續(xù)結構聯(lián)長不能太長,,舒適性差,,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,將中間墩高較高,,剛度相差不大的相鄰幾個橋墩固結起來,,利用其柔性適應橋墩所受的水平力,較矮的邊墩設置滑板支座或橡膠支座,,形成連續(xù)梁,。這樣的剛構一連續(xù)體系,高墩,、矮墩的受力性能都得到了改善,,且適應地形特點。
山區(qū)高速公路橋梁多為彎,、坡橋,,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,,梁體具有沿汽車行駛方向滑移的趨勢,,如果采用全連續(xù)結構,即上下構之間為橡膠支座連接時,,這種滑移趨勢往往造成梁體受力不平衡,,支座脫空甚至破壞,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結構連續(xù)或墩梁固結的連續(xù)一剛構混合體系,,既適應平面線形,又適應橋梁受力特點,。
4,、橋梁上部構造設計
4.1一般設計原則
山區(qū)高速公路,橋梁所占比重大,但一般來講,大跨徑橋梁方案畢竟是少數,絕大部分還是采用施工方便,、造價經濟的標準化,、預制裝配化結構。大跨徑橋梁一般是控制因素不同,,方案也各不相同,,具有較強的個性特征,而標準跨徑橋則更多的是具有共性特征,,所以本文重點探討標準化,、裝配化橋梁的設計。
山區(qū)高速公路橋梁常用標準化,、裝配化跨徑有16,、20、25,、30,、40、50m,,橫斷面形式有空心板,、t梁、小箱梁等,。對于跨徑小于30m的,,有空心板、小箱梁,、t梁等三種結構可以選擇,,對于40、50m跨徑,根據梁的受力特點,,宜采用t梁,。30m以下,同一種跨徑,,究竟應當采用哪一種橫斷面形式,,通過表1,就可以作出選擇,。一孔上部構造主要材料指標表表
1梁高跨徑橫斷面形式橋寬
(cm)工作面積(m2)混凝土
(m3/m2)綱絞線
(kg/m2)普通鋼筋(kg/m2)數據來源
90cm20空心板122400.54712.8484.49(贛粵高速)
100cm20小箱梁122400.3809.08267.85(京珠北)
120cm20t梁122400.3698.11285.24(三福線)
從表1可以看出,,小箱梁是介于空心板和t梁之間的一種橫斷面形式。20米跨徑時,,t梁較為經濟,。30m跨徑以下,三種橫斷面比較,,基本也是上述規(guī)律,。當然,這是山區(qū)的情況,,平原地區(qū)則另當別論,。平原地區(qū)受凈空和橋臺填土高度的限制,橋梁上構要求盡可能降低建筑高度,,這樣可以減小縱坡,,降低路基填土高度,減少占地及降低路基處理難度,,對土源缺乏,,軟基較多的平原地區(qū)有顯著的經濟性,。20m空心板建筑高度最低,,與路基綜合起來比較具有優(yōu)勢,平原地區(qū)路網發(fā)達,,分離式立交較多,,空心板在美觀方面優(yōu)于另外兩種斷面,所以平原地區(qū)較多采用空心板,。山區(qū)高速公路橋梁一般凈空無嚴格限制,,另外,山區(qū)高速公路平面半徑較小,,超高緩和路段不可避免會出現(xiàn)在橋上,,如果選用空心板和小箱梁,架梁時一片梁四個支點不易調平,,易造成支座脫空,,受力不均勻的情況,所以山區(qū)高速公路橋梁標準橫斷面宜優(yōu)先采用t梁。對于50m跨徑t梁,,在小半徑平曲線上,,由于內外梁梁長差較大,跨中矢高較大,,對路線的適應性要差一些,。另外山區(qū)高速公路,交通運輸,、場地預制條件均較差,,大型機具進入困難,50mt梁單片重150多噸,,架設設備要求較高,,運輸及安裝過程中變形不易控制,因此一般情況下不選用50m跨徑t梁,,所以山區(qū)高速公路橋梁,,宜采用的常用標準跨徑為20、25,、30,、40m。t梁之間的橫向連接有鉸結和剛接兩種形式,,采用鉸聯(lián)結時,,鉸只傳遞剪力,車輛荷載作用在鉸縫處時,,彎矩主要由現(xiàn)澆橋面來承受,,這樣一來,現(xiàn)澆橋面的厚度就必須加厚,,否則,,鉸縫處橋面板易出現(xiàn)通長的縱向裂縫。現(xiàn)澆橋面板厚度增加,,意味著恒載增加,,t梁配筋和鋼索必須增加,經濟性下降,,所以t梁橫向連接采用剛接較好,。《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(jtgd62—2004)9.3.16條也有相應規(guī)定:“預制t形截面梁的橫隔梁連接,,宜采用現(xiàn)澆混凝土整體連接”,,當然在斜交橋及異形橋中需要橫向弱聯(lián)結時,鉸結也是很好的選擇形式,。
4.2具體橋梁設計
具體到一座橋設計時,,上部構造設計要處理好兩個關系,。
第一,處理好跨徑與墩高的關系,??鐝脚c墩高的關系按橋梁美學原則,一般應選擇比值為0.618—1之間,,通過經濟比較,,往往又是經濟的,也就是說20m跨徑t梁適應的墩高一般為12—20m,,30m跨徑適應的墩高一般為18—30m,,40m跨徑適應的墩高一般為24m—40m。山區(qū)高速公路地形起伏變化頻繁,,通常應根據地形選擇一種跨徑,,不宜根據墩高頻繁變化跨徑,墩柱高度變化很大時,,可以采用20m與30m或者30m與40m的組合跨徑,。當一座橋梁,有幾種跨徑方案可選擇時,,應結合上下構做造價分析比較再做選擇,。
第二,處理好上部構造(板或梁)與平面曲線半徑的關系,。橋位處平面曲線半徑對橋梁跨徑的選擇及平面布置影響較大,,主要表現(xiàn)為兩個方面,第一是內外弧差,,第二是中矢高,。墩臺徑向布置時,由于曲率半徑的影響,,內外梁梁長不等,,半徑越小,內外梁梁長差越大,。解決此問題一般兩種途徑,,一種是根據平面半徑變化梁長,另一種是不變梁長通過加大帽梁,,加大封錨端或加長現(xiàn)澆連續(xù)段處理。第一種方法變化梁長,,設計簡單,,帽梁尺寸較小、規(guī)格統(tǒng)一,,但一個標段,,如果有幾座橋處于不同的曲線半徑上時,預制梁長度種類就較多,頻繁調整模板雖不算很難,,但每片梁都需要編號,,堆放預制梁需要很大場地,這對“地無百米平”的山區(qū)確實是難以解決的問題,,因此一般不采用變梁長方案,。采用等梁長方案時,如果半徑較大,,內外梁梁長差不大,,可以采用內弧長等于標準跨徑布置,如果半徑較小,,可以采用半幅橋中線弧長等于標準跨徑布置,,這樣連續(xù)段長度一端比標準長度增加,一端減小,。內外弧差的問題解決后,,還有中矢高的問題,一般中矢高10cm以內,,可以通過調整護墻內緣使之適應平面線形,;半徑較小,中矢高大于10cm時,,由于護墻一般為50cm寬,,護墻調整太大外觀不美,護墻功能亦削減,。此時亦有兩種解決辦法,,一種是預制梁外緣按實際曲線預制,另一種是預制t梁邊梁時,,將邊梁多預制一段長度,,讓現(xiàn)澆橋面板和護墻來適應平面線形。邊梁按實際曲線預制時,,邊梁翼緣板由于兩側不等寬,,剛度不等,施加預應力時可能出現(xiàn)側向翹曲,,且不同半徑外邊梁形狀不一樣,,種類多施工較麻煩。第二種辦法雖然材料稍有浪費,,美觀性稍差,,仍優(yōu)于前一種。
5,、橋梁下部構造設計
5.1橋墩
高度較矮的橋墩(h<40m)多采用柱式墩,,y型薄壁墩,,其中又以柱式墩最常用。柱式墩分圓柱和方柱,。圓柱施工中外觀質量易控制,,且與樁基銜接方便,平原地區(qū)用的較多,。但從美觀上來說,,方柱有棱有角,與上構梁體協(xié)調,,有一定的視線誘導性,,較美觀。從受力上看,,截面積相等的方柱和圓柱,,方柱抗彎剛度大于圓柱,受力優(yōu)于圓柱,,當體系為連續(xù)剛構時,,方柱可以方便地通過調整兩個方向的尺寸來調整墩柱的剛度,從而達到調整墩柱受力的目的,。圓柱為各向同性,,調整起來效果差一些。方柱的缺點是墩柱與樁基之間需通過樁帽連接,,增加了工程數量,,并且山區(qū)橋梁地面橫坡都較陡,增加柱帽構造還會增加挖方工程量,,引起邊坡不穩(wěn),,設計中應根據地形、上構結構形式,、墩高綜合考慮選用方柱或是圓柱,。
y型墩薄壁是獨柱雙支座的一種墩型,美觀性較好,,但施工稍顯復雜,。墩高較矮時,其施工既復雜又不美觀所以少采用,。當墩高較高時y型薄壁墩施工只需一套模板,,只需搭一個支架,對于地面橫坡較陡,,搭支架困難,,模板需求量大的山區(qū)橋梁,y型薄壁墩具有顯著的優(yōu)勢,。從預算定額中也可以看出,,同高度的柱式墩與y型薄壁墩相比,y型薄壁墩的基價低,。另外采用雙柱墩時,,由于地面橫坡較陡,兩個墩柱高度經常相差較大,,由于線剛度ei/l差距大,,導致一個墩兩個墩柱受力差異較大,采用y型薄壁墩,,只一個墩柱,,就避免了上述缺陷。也有人認為,,上部的y型承托節(jié)約材料并不多,,卻施工麻煩,宜設計為實體,,權衡施工進度和質量,、安全和節(jié)省材料及美觀之間的關系,也未嘗不可,。不管外形如何,,墩高較高時,采用獨柱雙支座外部形狀y型的薄壁墩較為適宜,。
5.2高墩
一般矮橋墩的設計由強度控制,,但當墩高較高時,就必須得考慮橋墩的穩(wěn)定問題,?!豆蜂摻罨炷良邦A應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(jtgd62—2004)關于偏心受壓柱條文說明5.3.10條指出,“當l0/h>30時,,構件已由材料破壞變?yōu)槭Х€(wěn)破壞,。”l0為受壓柱的有效長度,,在0.5~2倍墩高之間變化,,究竟取值多少,與施工狀態(tài),、上構重量,、上構和墩柱的連接方式即墩柱的支承剛度有關。大量的計算實驗表明對于先簡支后剛構(墩頂與上構為鋼板焊接)和先簡支后連續(xù)(墩頂與上構為橡膠支座連接)的多跨t梁橋來說,,墩柱的有效長度l0=1.2~1.43l,,l為墩柱高度,當l=40m且采用矩形截面時,,h≥1.2~1.43×40/30=1.6~1.907m,,h=50m時h≥2~2.383m,,當墩厚大于2m時,實心矩形截面經濟性降低,,所以可以得出一個結論:墩柱為材料破壞時,,采用實心矩形截面,其高度不宜超過50m,。當墩高大于50m時,,宜采用空心薄壁墩截面。采用空心薄壁墩,,墩高超過65m左右時順橋向應考慮放坡,,因為采用等寬尺寸時施工雖然方便,但為了保證橋墩的穩(wěn)定,,墩柱和帽梁必將尺寸加大很多,,這樣材料會浪費較大。
5.3橋墩與路幅的關系
山區(qū)高速公路有整體式路基,,也有分離式路基,。目前路線選線越來越強調減少占地,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,,一般情況下下構按分幅單獨設計,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的情況下,整體式下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、施工面少外,,還能減少墩頂變位,。當然整體式下構帽梁跨度較大,還須考慮車輛雙向行駛時扭矩影響,帽梁需設置的強大一些,。一座橋究竟是采用整體式下構還是分幅下構,,需結合橋位處地形、地質,、水文,、墩高等多方面因素綜合考慮,。
5.4橋臺
山區(qū)高速公路橋梁橋臺一般采用重力式u型臺,、肋板臺、樁柱式臺,。其中以重力式u臺最常用,,根據《墩臺與基礎》規(guī)定,u臺適應的填土范圍為4—10m,,所以u臺的高度最好以10m控制,。山區(qū)橋梁u臺一個顯著特征就是橫向,縱向橫坡陡,,為了適應地形,,減小開挖,節(jié)約圬工方量,,u臺設計時必須根據地形合理分臺階,。樁柱式橋臺由于抗推剛度小,當聯(lián)長較長,,臺后填土高度較高時不宜使用,,一般臺后填土高度宜控制在5m以下,聯(lián)長宜控制在150米以內,。埋置式肋板臺適應范圍廣一些,,但也不宜太高,不宜超過12m,。山區(qū)高速公路橋梁縱向地形陡峭,,往往不能設置錐坡,這時采用樁柱式或肋板臺會受到較大限制,。當地質情況較差時,,常常會出現(xiàn)u臺下設置樁基的情況。
5.5基礎
山區(qū)高速公路橋梁最常用的基礎仍為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,且宜采用分離式擴基礎,。因為分離式擴基礎適應地形橫坡,,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,,地質情況較差地段采用摩擦樁,。樁基礎不管受力形式如何,施工方法上多是挖孔樁和鉆孔樁,。挖孔樁造價較節(jié)省,,但設計中能否采用挖孔樁,應結合地質情況具體分析,,當樁長較長,;遇到流沙、軟弱夾層多,,卵石,、漂石等容易造成塌孔的地質情況;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。
6,、結束語
山區(qū)高速公路橋梁設計有很多區(qū)別于平原橋梁的地方,,也更有很多方面需要探討,本文只是拋磚引玉,,結合設計中遇到的實際問題,,提出一些解決方法,不正確之處,,敬請同行批評指正,。
山區(qū)道路支護與橋梁設計篇四
某高速公路部分橋梁加固設計
一、工程概況
加固范圍內橋梁包括1座特大橋,,4座大橋,,2座中橋和4座小橋。上部結構型式有:鋼筋混凝土連續(xù)梁,、預應力混凝土連續(xù)箱梁,、裝配式預應力混凝土連續(xù)箱梁、鋼筋混凝土現(xiàn)澆板梁,;下部結構型式有:柱式橋墩,、薄壁墩、柱式橋臺,、肋式橋臺,、薄壁橋臺;基礎為樁基礎和擴大基礎,。
其中某大橋跨徑組成為11×30m+(65+3×100+65)+12×30m,,主橋上部結構型式為變截面預應力混凝土連續(xù)箱梁,箱梁為三向預應力體系單箱單室結構,頂板寬13.25m,,底板寬6.75m,,箱梁梁高由2.5m至5.5m,箱梁頂板厚度26cm,,底板厚度35cm~80cm,,腹板厚度45cm~60cm。主橋下部采用薄壁空心墩,,樁基礎,。橋面為水泥混凝土鋪裝,支座為qz盆式橡膠支座,。
圖1 變截面預應力混凝土連續(xù)箱梁橋示意
二,、橋梁主要病害
上部結構的鋼筋混凝土連續(xù)梁橋病害主要表現(xiàn)為箱梁底板橫向開裂,腹板豎向開裂及翼緣板橫向開裂,。預應力混凝土現(xiàn)澆箱梁橋的病害為:
1、預應力混凝土連續(xù)梁橋:頂板順橋向裂縫,,腹板斜向裂縫,,橫隔板裂縫,底板裂縫,。
2,、空心板橋:空心板底板縱向裂縫,箱梁底板橫向裂縫,,箱梁腹板豎向裂縫,,箱梁翼緣橫向裂縫。鋼筋混凝土現(xiàn)澆板梁的病害主要有板底縱向開裂板底滲水,、接縫滲水結晶,。
3、下部結構采用空心薄壁墩和柱式墩,。柱式橋墩病害表現(xiàn)為蓋梁立面水平裂縫,;蓋梁出現(xiàn)鋼筋銹脹、露筋,、破損,、麻面、蜂窩等病害,;墩柱鋼筋銹脹,、砼剝落。墩身局部出現(xiàn)豎向,、橫向斷續(xù)裂縫,。
三、加固處理措施
針對變截面預應力混凝土連續(xù)箱梁橋病害,對11號墩和16號墩兩墩附近的主梁腹板進行加固,,先對11,、16號墩處距離人洞內側8.6m范圍內的腹板鑿毛,清洗干凈,,種植鋼筋,,澆筑25cm厚的腹板加厚段混凝土及2米漸變段混凝土;針對大橋箱內頂板板底裂縫,,對裂縫灌漿封閉后,,在頂板底面橫橋向粘貼厚度為4mm的q345鋼板進行補強。
圖2 連續(xù)梁腹板加厚構造
圖3 頂板粘貼鋼板構造
其余橋梁上部主體結構加固主要針對主梁承載力不足,,采取局部補強措施: 對連續(xù)梁支點負彎矩區(qū)翼板橫向裂縫,,在橋墩連續(xù)支點處各腹板對應的箱梁 頂板頂面支點兩側各4.1m范圍內鑿出原箱梁內頂板頂層橫向鋼筋,布置φ22的縱向加強鋼筋,,使其與橫向鋼筋焊接固定,,對支點截面進行補強。
下部主體結構加固主要針對漿砌片石橋臺砌體強度不足,,薄壁墩墩身橫向配筋不足以及局部構件開裂,、變位的橋梁:
1、對發(fā)生不均勻沉降導致病害的橋臺基礎采用花管注漿加固,,對漿砌片石橋臺臺身進行小孔注漿,,注漿完成后外包40cm厚鋼筋混凝土加厚層。
2,、對薄壁臺臺身存在豎向裂縫的橋梁,,首先對薄壁橋臺臺身鑿毛處理,在臺身上按30cm間距種植 16鋼筋,,然后綁扎鋼筋,,澆筑20cm厚c30混凝土加厚層。
山區(qū)道路支護與橋梁設計篇五
關于山區(qū)高速公路的橋梁施工難點分析以及管理方法
應用
【摘要】針對山區(qū)高速公路中橋梁施工情況,,分析其地基處理,、橋墩設計及澆筑等施工難點,積極采取加強施工質量以及施工工人安全,、材料設備質量等監(jiān)督管理措施,,使山區(qū)高速公里橋梁施工質量得以全面提升,為山區(qū)高速公路質量提供強有力的保障,,同時大幅度增加了人們行車的安全性,。【關鍵詞】山區(qū),;高速公路,;橋梁施工,;難點;管理方法 【中圖分類號】u415
【文獻標識碼】a 0 引言
眾所周知,,道路是鏈接城市與城市之間的紐帶,,也是某一地區(qū)發(fā)展過程中,必不可缺的施工項目,,與平原地區(qū)相比較,,山區(qū)地勢險峻,地理條件較差,,在該地區(qū)開展道路橋梁施工,,具有較大的難度。近些年來,,國內經濟增長的速度越來越快,,推動著建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展,加之國家對山區(qū)道路建設投資力度不斷增加,,各類公路工程在山區(qū)陸續(xù)展開,,可以說,橋梁施工是山區(qū)高速路施工當中的一項重要內容,,其施工質量也一直備受關注,。山區(qū)高速路橋梁施工具有難度大、地理條件差,、施工環(huán)境惡劣等特點,所以,,在實際施工當中,,建筑單位應當加強對橋梁施工難點的分析,積極結合山區(qū)的實際情況,,制定合理且科學的設計及施工方案,,并且積極選擇先進的事故技術,加強施工監(jiān)督與管理,,全面保障山區(qū)高速路橋梁工程的施工質量以及工人們的人身安全,,同時幫助山區(qū)交通提供切實的幫助。
1.分析山區(qū)高速路橋梁項目施工難點
山區(qū)地理條件差以及施工難度較高,,導致該地區(qū)高速路橋梁工程的施工難度增加,。并且在這些地區(qū),通電較難,,很多地區(qū)道路狹窄,,工人架設線桿困難,導致投資增加等等,??梢哉f山區(qū)施工環(huán)境十分惡劣,,該地區(qū)高速路橋梁項目施工過程中,難點較多,,最為關鍵的有以下幾點: 1.1 橋梁的地基施工
在山區(qū)開展高速公路建設過程當中,,難以避免橋梁施工,而對橋梁地基展開有效的施工處理是整個橋梁項目中技術要求高,、難度大的一個難點,,該環(huán)節(jié)的施工對于整個橋梁建設極為重要。因此,,在實際施工處理時,,建筑單位應當嚴格按照山區(qū)地理特征及地質環(huán)境等,采取有效,、合理的地基施工處理,,方能保障橋梁項目施工質量。目前,,我國很多山區(qū)高速公路工程的橋梁施工環(huán)節(jié),,往往主要采取清理地基表面覆蓋物質,或者處理掉已風化的巖石等,,又或者直接采取接觸灌漿以及固結灌漿,、回填灌漿等先進技術處理,保障橋梁地基施工質量,。與此同時,,在開展混凝土灌注施工的過程當中,還需及時做好防滲策略,,對于某些薄弱地基加強加固施工,,以便提高地基的穩(wěn)固性。如果遇到巖溶地基,,還需要對其溶蝕作用進行綜合考慮,,可以根據此處具體的形態(tài)、大小來選擇清爆換填技術施工,,使得方巖溶水能夠得以有效排出,,避免其對橋梁地基造成腐蝕,縮短橋梁的使用壽命[1-2],。
1.2 橋梁墩身設計與建造
在開展山區(qū)高速路橋梁施工中,,墩身設計亦是整個施工中較難控制的一個難點。由于橋梁墩身的結構各不相同,,有的形式復雜,,有的較為單一。當前,,在橋梁橋墩設計當中,,常常使用的施工方法有爬上模板施工,、滑升模板施工以及翻升模板施工等,雖然施工方法各部相同,,但是這些方式均有一個共同點,,那就是需要將墩身劃分為幾小段分后,再由下至上施工[3],。1.2.1 墩柱澆筑
在整個橋梁工程中,,墩柱建設具有極為重要的作用,墩柱的墩身澆筑施工對于技術的要求非常高,,因此也使一個需要控制的難點,。所以,在開展橋梁墩柱澆筑施工的時候,,應當對混凝土進行充分利用,,使各個縫隙封閉嚴實并且保持其外觀的平整,可以保障澆筑質量,,同時還能提高墩柱外觀的美觀度,。1.2.2 模板施工。
山區(qū)橋梁工程施工,,模板建設較為重要,,實際施工中需要按照橋梁實際結構的尺寸及大小來確定與之相合適的模板安裝位置,然后采取定型鋼板組合加工,。在實際安裝的過程中,,還需要確保安裝牢靠穩(wěn)固,盡可能避免模板在混凝土振搗時發(fā)生脫落,,或者出現(xiàn)泥漿滲漏情況,,確保橋梁施工順利展[4]。1.2.3 縱橫坡施工
在實際橋梁施工中,,常常遇見縱橫坡情況,這種情況一旦沒有得到良好的處理,,極有可能對橋梁后期使用年限造成影響,。在具體的操作過程當中,可以采取就地澆筑形成肋板式橋梁,,把橫坡設于橋墩頂部的位置處,,讓橋梁上部結構可以形成雙向傾斜狀態(tài),進而使其承載力有效減緩,,提高橋梁使用性能,。對于山區(qū)地區(qū)而言,橋梁施工的地理位置比較復雜,、特殊,,所以在實際施工當中難以避免會出現(xiàn)較多的施工難點,,所以,建筑單位要結合山區(qū)實際條件,,選擇先進的技術輔助施工,,全面保障橋梁施工的質量[5]。山區(qū)高速路橋梁工程施工管理
2.1 加強施工時質量的監(jiān)督管理
在山區(qū)地方展開高速路橋梁工程建設過程當中,,最施工質量方面的監(jiān)督管理絕不可懈怠,,施工管理者要要求所有施工工人嚴格按照專業(yè)的施工流程進行作業(yè),確保施工得以正常開展,。與此同時,,施工質量監(jiān)管人員還要加強施工材料的應用管理,杜絕一切偷工減料,、以次充好的事情發(fā)生,,與工程負責人、投資人等加強交流,、溝通,,使得三方負責人員都能夠明白控制投資成本并不意味著節(jié)約施工材料的意識,應該對整個橋梁建筑項目的施工質量給予嚴格要求,。這樣,,才能確保橋梁工程質量達到山區(qū)地方的標準,便于后期應用中,,不會出現(xiàn)任何質量問題,,進而保障山區(qū)高速公路交通安全。除此之外,,施工管理人員還需要對整個施工過程加強監(jiān)督,,對于重點、難點施工環(huán)節(jié),,要及時配備經驗豐富,、專業(yè)技能強的施工人員負責,同時在旁加強指導監(jiān)督,。最后,,要針對山區(qū)地方的高速路橋梁施工情況,建立一套質量檢測及保護體系,,將一切施工材料參數控制在正常范圍內,,并將施工指令控制職責落實到個人,加強施工工人的質量控制意識,,使得整個橋梁施工能夠得到全方位的質量保障[6],。2.2 建筑材料及設備質量的安全管理
在修建山區(qū)高速路橋梁的過程當中,所需的施工材料及輔助施工的機械,、設備均要保障其質量,,在整個施工過程中,,始終秉承安全施工的原則進行,可以說,,質量安全是確保橋梁順利施工的重要前提,。所以,在實際操作中,,施工管理人員應當對所有的材料情況進行檢查,,看其質量十分達到安全施工的標準,比如:鋼筋,、混凝土等重要施工材料,,在運輸進入施工場地之前,施工管理人員務必加強檢測,,仔細核對其型號,、數量以及相關生產信息等等,一旦發(fā)現(xiàn)任何問題,,立刻進行退換,。在實際檢測當中,要重點對鋼筋材料進行高精度的三維有限元技術分析其承載力,,與此同時,,查看混凝土的配比比例十分合格,檢測其性能是否達標,,保障后期施工質量,。在開展橋梁施工當中,必然會投入大量的施工設備,,對于這些設備的應用,,施工管理人員首先要確定其可以正常使用,并且在使用前進行測試,,看其是否正常運行,,避免投入使用時出現(xiàn)故障,帶來不必要的施工麻煩,。另外,,在施工中,設備使用完畢之后,,要注意對其進行清潔與保養(yǎng),然后將其擺放在專門防治設備的地方,,避免在施工場地隨意擺放,,影響施工工人正常施工。2.3 施工工人的安全管理
無論在何種項目施工中,,保障施工工人的生命安全均屬于非常重要的管理內容,。在開展施工之前,,施工管理人員要對所有施工工人加強安全教育,加深其安全意識,。在實際安全教育中,,管理人員要對一些隱患問題進行分析,對某些極有可能發(fā)生的安全問題進行解析,,并且提出相應的應對措施,。此外,施工人員在開展高空作業(yè)的時候,,務必配備相應的平臺上及上下通道等,,同時檢查施工人員的安全帶十分捆綁好,嚴格要求佩戴安全帽,,并且將施工人員下方的雜物清理干凈,,以免工人墜落時被雜物戳傷??偠灾?,在橋梁施工,所有人員需嚴格按照安全施工,、人人有責的施工原則進行,,保障施工質量的同時,全面提升工人們的人身安全[7],。
2.4 橋梁維護及保養(yǎng)管理
在上文中提到,,橋梁建設時需要運用模板輔助建設,從而有效避免泥漿發(fā)生滲漏等問題,,并且在投入使用后還可以對橋梁定時進行維護及保養(yǎng)管理,。加強橋梁維護及保養(yǎng)管理,可以有效避免其出現(xiàn)治療問題,,比如橋墩開裂,、橋面裂縫等,可以得到及時發(fā)展并采取有效維護措施進行應對,。在保養(yǎng)的過程當中,,質量控制管理者要嚴格按照橋梁工程養(yǎng)護的規(guī)范及要求來進行,使得橋梁使用壽命得以最大限度地延長,,同時也為人們的交通運行提供強有力的保障[8],。結束語
總而言之,山區(qū)的環(huán)境惡劣,,地理條件較差,,導致該地區(qū)高速路橋梁工程的施工難度增加。所以在開展山區(qū)高速路橋梁工程建設施工時,要嚴格結合該地區(qū)的實際情況,,選擇合適的施工技術,,同時對難點、重點施工環(huán)節(jié)加強質量監(jiān)督與管理,,全面提升各施工患者的質量保障,。此外,施工管理人員還需明確自身職責,,加強對施工工人的安全教育,,為其創(chuàng)建一個安全、高校的施工環(huán)境,,嚴格按照安全施工,、人人有責的施工原則進行,保障施工質量的同時,,全面提升工人們的人身安全,,最終,為山區(qū)修建質量高,、壽命長的高速公路,。參考文獻:
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