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關(guān)鍵詞:鐵路;橋涵施工;缺陷分析
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A
引言
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,交通行業(yè)也在不斷的進行著調(diào)整,特別是針對交通的建設(shè)問題,較之前相比,明顯加大了投資和管理力度。本文圍繞橋涵建設(shè)工程在施工過程中存在的一些缺陷進行深入的研究,希望可以從中探索出有效的解決措施,最大限度上避免在施工過程中出現(xiàn)影響工程質(zhì)量和工程進度的因素,進而提高工程的施工質(zhì)量。
一、鐵路橋涵建設(shè)的步驟
在一座鐵路橋涵的建設(shè)過程中一般都要進行一下幾個步驟:一是前期的細致規(guī)劃,二是對工程的可行性進行評估,三是勘測地形等環(huán)境因素,四是施工。施工是最后要體現(xiàn)出來整個的設(shè)計過程中設(shè)計者的設(shè)計思想和設(shè)計意圖的的最終目的,建造出來一個既可以滿足運營目的又可以體現(xiàn)出其空間藝術(shù)感的工程實體,所以說施工中所運用的技術(shù)在整個的建設(shè)工程中占據(jù)著舉足輕重的地位。在當今這個科學技術(shù)高速發(fā)展的環(huán)境中,對于一些橋涵的建設(shè)來說,雖然在前期的規(guī)劃、和可行性評估等方面已經(jīng)可以很好的完成了,但是能否更好的在施工過程中體現(xiàn)設(shè)計者的意圖,仍然是一個具有挑戰(zhàn)的問題。從另一個角度來講,完善橋涵施工技術(shù)同樣也可以為橋涵的設(shè)計帶來更多靈活多變的形式提供了條件,也為在橋涵建設(shè)上應(yīng)用新的材料提供了有力的條件。設(shè)計和施工是相互依存的,設(shè)計可以促進施工技術(shù)的完善,施工同樣可以保證設(shè)計的完美實施,兩者相互促進,才可以推動橋涵建設(shè)事業(yè)的良好發(fā)展。
施工技術(shù)是一門復(fù)雜的技術(shù),它包含如下幾個過程:一,施工設(shè)計計算;二,施工的方法;三,手段和工藝。在整個橋涵的施工過程中,施工技術(shù)的主導地位是毋庸置疑的。施工技術(shù)是否先進,是施工所需要采取怎樣的方法和手段的先決條件,它甚至可以決定工程的進展。對于一個結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的橋涵設(shè)計,必須配合良好的施工技術(shù),才能制定出良好的設(shè)計方案和可行的施工方法,起到知道施工的作用。
二、鐵路橋涵施工中幾種常見的缺陷及解決方法
1、在既有鐵路線路中的問題
施工組沒有和有關(guān)的單位部門簽訂相關(guān)的安全協(xié)議,在施工之前沒有對施工的路段進行好調(diào)查,事先不能發(fā)現(xiàn)施工路段存在的一系列問題,也無法及時的找出解決的方案。比如施工的路段是否有地下設(shè)施,對于地面上的設(shè)施沒有調(diào)查清楚其功能,用途,和是否在用,既有鐵路橋涵地基軟弱的問題。對于在既有線鐵路橋涵施工的過程中,往往會遇到地基軟弱的問題,這個問題直接影響到鐵路橋涵建設(shè)的質(zhì)量,這不但不利于鐵路橋涵的建設(shè),也大大的阻礙了施工的進程。
目前為止,解決這種現(xiàn)象的唯一方法,就是利用預(yù)埋反力粱來支撐整個框架頂板結(jié)構(gòu),這種方法可以使橋涵產(chǎn)生一些靜壓力,達到穩(wěn)固的效果。可是,因為軟土一般都會比較厚,在施工過程中,受到樁長度與間距的影響,使得接樁次數(shù)變得頻繁,使成本大大的增加,施工質(zhì)量不能得到保證,對于凈空的橋涵尤甚。因而做好的解決辦法就是在施工之前要與有關(guān)的部門和單位取得聯(lián)系,簽訂好相關(guān)的建設(shè)協(xié)議。對既有鐵路橋涵路段是否有地下建筑、進行好勘察,對于地面上的設(shè)施沒有調(diào)查清楚其功能,用途,和是否在用,既有鐵路橋涵地基軟弱等問題都要做好統(tǒng)計,做好施工的運算與規(guī)劃,避免施工所帶來的風險。
2、基坑的開挖問題
在基坑的開挖階段,往往會遇到未在周邊設(shè)置護欄、遇到不穩(wěn)定的邊坡、無法控制頂周邊的的壓載等等問題。解決基坑開挖問題在鐵路橋涵的施工中應(yīng)用的技術(shù):
(1)注漿施工技術(shù)
所謂注漿施工,主要包括三種方式:一是為鉆孔注漿提供先決條件,即利用便梁架空,在這個狀態(tài)下挖除大約2.5m厚的土;二是如果不進行便梁架空,就省去了挖土的步驟,那么孔洞就不會產(chǎn)生,這時就只能從偏斜的方向進行注漿,等到注入的泥漿達到一定的強度的時候,就可以開始進行施工了;三是在預(yù)制箱身時,先在底板上預(yù)置一些注漿孔,之后讓箱身頂部到達一定的位置之后再進行注漿。就鐵路橋涵的施工而言,其中有以下幾個具體的注漿工藝,即對鐵路橋涵漿液以及配合比進行選擇、注漿孔的間距和和注漿深度、膠凝時間、注漿量以及注漿順序五個方面。
(2)水泥粉煤灰碎石樁
水泥粉煤灰碎石樁又可以簡稱CFC樁,是最近幾年發(fā)展起來的一種處理軟弱地基的新方法。它的主要原理是在碎石樁的基礎(chǔ)上摻入一定量的石膏,少量的水泥和一些煤灰粉,將這些原料加水攪拌、合成后,就可以制定出具有一定強度的的樁體。具體有深層攪拌法、震沖法、深層攪拌法等操作方法。
3、地基的承載力問題
地基的承載力不夠均勻,臺深不夠直順等等問題,都會給施工帶來困擾。在對鉆孔樁施工的過程中,沒有事先考慮到列車行駛中所造成的震動會增加護壁泥漿的比重,過近的泥漿池會浸泡路基,打入樁時使線路變形。
加強地基的承載力的辦法:判斷地基是否良好,一般需要兩個條件,一是要有較高的強度,另一個是要有較低的壓縮性,但在現(xiàn)實的施工當中,我們所遇到的的實際地基的性質(zhì)大都不會令人滿意,這時候如何處理地基就變成了一個重要的問題,對地基的處理規(guī)劃,完全要根據(jù)上部的結(jié)構(gòu)來選擇,根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的要求,對地基進行必要的加固或改良,提高地基土的承載力,保證地基穩(wěn)定,減少地基的沉降或不均勻沉降,消除濕陷性黃土的濕陷性,提高抗液化能力等。常用的人工地基處理方法有換土墊層法、重錘表層夯實、強夯、振沖、砂樁、擠密、深層攪拌、堆載預(yù)壓、化學加固等方法。其中比較實用的是拼擠樁施工法,具體操作為灰土擠密和砂石裝。
4、基坑的排水問題
基坑的排水問題,是重點中的重點。解決基坑排水的問題的方法:在對基坑排水的施工中,如果直接排水遇到了困難,那么可以適當?shù)淖儞Q方法,例如采取井點法來降低地下水位。對于某些特殊的基坑,例如飽和粉沙土質(zhì),如果將水匯集在一起并抽水然后進行開挖,會使基坑中的粉細沙大量流淌,因此傳統(tǒng)的方法就不可行了,這時候就可以利用到井點法。同樣的我們也可以在基坑的四周利用無秒混凝土圓管,靠抽水來降低基坑水位。
5、施工人員的操作問題
在施工的過程中,施工人員往往會出現(xiàn)如下的操作問題,沒有制定與執(zhí)行挖孔的專項施工方案,沒有對孔口做有效的防水措施和物體落入措施,孔上的作業(yè)人數(shù)過多,是用吊車移動鉆機和安裝導管時操作不當。
解決施工人員操作問題的方法:在整個施工操作的進程中,施工人員往往會出現(xiàn)沒有制定與執(zhí)行挖孔的專項施工方案,沒有對孔口做有效的防水措施和物體落入措施,孔上的作業(yè)人數(shù)過多,是用吊車移動鉆機和安裝導管時操作不當?shù)葐栴}。要想解決這些問題,首先要制定好挖孔的施工方案;并嚴格按照施工方案來操作;其次要對孔口做一個有效的防水和物體落入措施,然后要嚴格控制好孔上操作人員的數(shù)量,不可以超過孔口的承載力;最后,在進行吊車移動鉆機和安裝導管等操作時,要嚴格按照施工計劃來進行。
結(jié)語
鐵路橋涵建設(shè)是鐵路建設(shè)中的一個重要環(huán)節(jié),如何科學合理的進行鐵路橋涵建設(shè),是一個鐵路建設(shè)企業(yè)在堅持科學發(fā)展觀道路上,一個重要的步驟,只有合理施工,統(tǒng)籌規(guī)劃,才能搞好鐵路橋涵的建設(shè)。
參考文獻
[1]高建梅.淺談小橋涵施工中常見缺陷問題[J].民營科技,2008,08:150+152.
關(guān)鍵詞:既有鐵路 框構(gòu)橋 頂進 施工技術(shù)
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A 文章編號:
頂進施工法是利用頂進設(shè)備將預(yù)制好的箱形構(gòu)筑物逐漸頂入路基,以構(gòu)成立體交叉通道的施工方法。該法施工中對鐵路運輸干擾時間短,不中斷行車,能保證鐵路正常運營,同時能保證路基的穩(wěn)定,且方法簡便,安全可靠,施工時間短,質(zhì)量也能得到保證,因此被廣泛用于地道橋、箱形橋涵工程施工中。
1、頂進施工工藝
橋涵頂進施工就是在既有鐵路線的某一側(cè)開挖工作坑,現(xiàn)澆滑板,在滑板上澆筑鋼筋混凝土橋體,修筑后背。同時進行線路加固,安裝頂進設(shè)備。當頂進前方挖土完成一個頂程后,即開動高壓油泵,使頂鎬產(chǎn)生頂力,通過傳力設(shè)備(頂鐵、頂柱和橫梁)并借助于后背的反作用力將橋體向前推進。待推進一個頂程后,在空擋處放頂鐵,挖運出一個頂程距離,以待下次開頂。如此循環(huán)進行,直到整個橋體頂進就位為止。橋涵頂進法如圖1所示,頂進施工工藝流程見圖2。
2、線路加固
線路加固是框架橋涵頂進施工的關(guān)鍵,頂進前要收集現(xiàn)場有關(guān)資料,認真研究分析,制定出切實可行的線路加固方案,以確保框架橋涵頂進施工時既有鐵路的絕對安全。
框構(gòu)橋頂進施工中鐵路線路加固常用的方法有吊軌梁法、吊軌橫梁法、D型便梁法、鋼軌束梁法、工字鋼束梁法等,以下主要介紹D型便梁法加固線路施工方法。
2·1 D型便梁安裝
D型便梁可采取2種方案安裝:(1)先縱梁,后橫梁主要安裝步驟:①按計劃位置,先將一片縱梁就位,另一片縱梁高出枕木0·2m左右,以便抽出枕木;②待縱梁墊穩(wěn)撐后,安裝接板及
牛腿;③按照工務(wù)六抽一規(guī)則要求抽出枕木,換安橫梁,從縱梁兩端向中心排列抽換,抽1根枕
木塞1根橫梁,塞入橫梁時要對準主梁聯(lián)結(jié)板并定位,同時墊好橡膠板,并上好扣件;④將墊高的一片縱梁降落就位,并聯(lián)接縱橫梁;⑤逐漸扒除道碴,安裝斜桿和所有聯(lián)結(jié)系統(tǒng),上滿螺栓、彈簧墊圈等。(2)先橫梁,后縱梁主要安裝步驟:①抽出枕木將橫梁就位,定位橫梁,上好橡膠墊與扣件;②縱梁就位;③聯(lián)結(jié)縱橫梁;④逐段扒除道碴,安裝斜桿和所有聯(lián)結(jié)系統(tǒng)。
2·2D型便梁組合安裝使用
對斜交橋涵線路加固時,可根據(jù)孔徑需要及斜桿位置,采用D12、D16、D20、D24型4種D型便梁,相互之間進行錯位組合架設(shè),并可根據(jù)不同線間距采用高位、中位、低位3種安裝布置方式,以滿足建筑限界要求, 由于不同型號的D型便梁梁高尺寸不一樣,如采用D12型梁與D24型梁組合使用時,D12型梁高為78cm,而D24型梁高130cm,相差52cm,可以通過調(diào)整加固樁頂面標高來解決;不同型號的D型便梁的上拱度也不同,鐵路左右側(cè)加固樁樁位不在同一線路垂直面,錯位組合處容易產(chǎn)生線路水平三角坑,可以通過在相應(yīng)橫梁處軌底加墊橡膠墊板的辦法來調(diào)整。
2·3D型便梁安裝注意事項
主要有:①必須有1根鋼軌下墊大塊絕緣橡膠板,防止軌道電路斷路,影響信號和行車。②安裝橫梁位置要與枕木位置一致,所以事先應(yīng)適當調(diào)整枕木間距。③在曲線及大于5m跨徑時不得漏裝斜桿;各種配件要按照設(shè)計連接不得漏省;使用過程中隨時檢查,上緊松動的螺栓。④橋上盡量避免鋼軌接頭,否則,要將接頭調(diào)整在橫梁上;緩和曲線、豎曲線不能上橋,列車不能在橋上停車;每次使用后要整修、補漆、上油。⑤在長鋼軌地段施工時,為增加線路穩(wěn)定性,要在橫梁上安裝擋碴板并搗固道床。
3、框構(gòu)橋預(yù)制施工技術(shù)
3.1 框構(gòu)橋預(yù)制的原則
預(yù)制橋涵支模時應(yīng)將兩側(cè)墻前端保持 10mm的正偏差, 后端10mm 的負偏差, 以減小頂入阻力。
3.2 施工過程
預(yù)制框構(gòu)橋前端應(yīng)設(shè)置鋼刃角, 鋼刃角分頂刃角、底刃角和側(cè)刃角。根據(jù)現(xiàn)場情況和框構(gòu)高度可同時采用三部分, 或采用其中一部分。鋼刃角宜用厚度 10~20mm 的鋼板制成, 與框構(gòu)橋前端預(yù)埋螺栓固定。底刃角在安裝時刃角底面應(yīng)與橋涵表面平行或成一仰角, 以利于切土。側(cè)刃角應(yīng)比框構(gòu)橋端面外框尺寸大 10mm, 其前端與水平線成 45°~60°交角, 交角大小視路基土質(zhì)而定。
頂入框構(gòu)橋宜在外表面噴涂石臘或其它劑, 以減小頂入阻力; 頂板上設(shè)計有防水層時, 應(yīng)先鋪設(shè)防水層, 并在其上澆筑一層C20 級混凝土保護層, 然后在保護層上噴涂石臘或其它劑。
4框構(gòu)橋頂進作業(yè)
4.1 頂進作業(yè)的施工程序
框構(gòu)橋頂進施工主要包括橋內(nèi)挖土、余土外運、橋身頂進、更換頂鐵、測量監(jiān)控、偏差校正等幾道工序,其作業(yè)循環(huán)如圖3所示。
圖3 框構(gòu)橋頂進作業(yè)施工程序
4.2 橋內(nèi)挖土與余土外運
4.2.1 施工要求
橋內(nèi)挖土施工應(yīng)根據(jù)頂進土體的土質(zhì)條件來決定采用相應(yīng)的施工方法。對于粘聚力大、土體堅固密實的粘性土,應(yīng)根據(jù)施工單位的條件采用機械或人工進行挖掘,為了加快工程進度,盡量采用機械施工。而對于粘聚力小、土體松散的砂性土,則必須加強土體的擋板支護,防止線路路基坍塌危及鐵路行車安全。橋內(nèi)挖土和運土的速度決定著框架橋體的頂進速度,當框架凈高超過4.0 m時,應(yīng)在中間位置設(shè)置挖土工作平臺,分上下兩層進行挖土工作。
4.2.2 施工注意事項
必須貫徹“先挖后頂、隨挖隨頂”的原則;每次頂進前的挖掘量應(yīng)根土質(zhì)情況來決定,一次開挖量宜控制在0.3 m~ O.5 m之間;橋內(nèi)挖土時必須保持土體坡度的平整。嚴禁挖“神仙土”;土體開挖必須與現(xiàn)場頂進測量監(jiān)控相配合,根據(jù)橋體的偏差情況及時調(diào)整挖掘方法來糾正偏差;橋身頂進到既有鐵路下時,如有列車通過應(yīng)停止挖土工作;及時清除工作坑內(nèi)的積水。
4.3 橋身頂進
4.3.1 頂進作業(yè)施工要點
頂進法的傳力設(shè)備、如頂鐵、頂柱和橫梁可采用鑄鐵或型鋼焊接而成; 頂柱亦可采用鋼筋混凝土制作。安裝頂鐵時應(yīng)與頂力一致, 并與橫梁垂直。頂程較長時, 頂柱與橫梁應(yīng)用螺栓固定; 頂進法的拉桿或鋼鉸線等可安裝在橋涵底板內(nèi)或底板頂面上,安裝位置按施工情況決定。若安裝在底板內(nèi), 橋涵預(yù)制時應(yīng)預(yù)留孔道,若安裝在底板頂面上, 須增設(shè)鋼筋混凝土傳力支墩, 橋涵就位后再鑿除。當前方刃腳處的土體開挖到預(yù)定的高度和長度后應(yīng)當立即進行頂進作業(yè),千斤頂達到最大行程后立刻松頂回程,在頂鐵空檔位置加入頂鐵或更換長頂鐵。
4.3.2頂進作業(yè)時的注意事項
橋涵頂入前的準備工作: 檢查照明、頂入、排水設(shè)施安裝情況, 并試運轉(zhuǎn); 會同有關(guān)部門對加固的線路進行驗收; 統(tǒng)一頂進作業(yè)指揮信號, 作好觀測準備。
橋涵頂入挖土時應(yīng)注意: 挖土工作必須與觀測緊密配合, 根據(jù)偏差情況, 隨時改變挖土方法; 列車通過時不得挖土, 施工人員應(yīng)離開土坡1m 以外, 發(fā)現(xiàn)有危險的塌方影響行車安全時, 應(yīng)迅速組織搶修加固。
5、頂進施工常用的糾偏方法
5.1頂進“扎頭”的調(diào)整
(1)適當增加抬頭力矩,即增加上刃腳的阻力,使上刃腳和中刃腳多吃土,側(cè)刃腳稍加吃土量,底刃腳前不超挖,逐步頂進調(diào)整。
(2)吃土頂進后,挖土時開挖面基底保持在箱體底面以上8~10cm,利用船頭坡將高出部分土壤壓入箱底,糾正“扎頭”。
(3)調(diào)整刃腳角度,邊刃腳增加向里翹的角度,底刃腳增加向上翹的角度。
(4)在軟弱土質(zhì)中頂進施工時,將機械停在橋體后端臨時配重,或在底板前換鋪片石、砂礫石或澆筑升坡的速凝混凝土,亦可在底板前打樁。
5.2頂進“抬頭”的調(diào)整
(1)當因挖土寬度不夠,或側(cè)刃腳切落土方多造成底部切土量過大而抬高橋體時,應(yīng)按斷面挖土到位,以減小側(cè)刃腳切土量,及時清除塌落土方。
(2)減少底刃腳向上翹、側(cè)刃腳向里翹的幅度,使上刃腳不吃土,或底刃腳前超挖20~30cm。
6、結(jié)束語
合理的施工方案與技術(shù)措施是工程順利施工的關(guān)鍵,實踐證明,架空線路頂進施工增設(shè)橋涵法具有適用范圍廣,施工工藝成熟,質(zhì)量容易保證,對既有運營線影響小,安全、經(jīng)濟、快速等特點,是一種既有鐵路增設(shè)橋涵的理想施工方法。
框架橋涵頂進施工保證安全的關(guān)鍵是線路加固,D型便梁與工字鋼等其他形式的加固梁相比,更安全可靠、簡便易行,是一種很好的線路加固方法。
參考文獻
[1]、鐵路工程施工技術(shù)手冊,橋涵(中冊) 北京:中國鐵道出版社,2002。
[2]、王承禮,鐵路橋梁 北京:中國鐵道出版社,1993。
【關(guān)鍵詞】 路堤結(jié)合 砂體筑島圍堰 防滲 復(fù)合土工膜 抽排水
一 工程概況
九龍江為福建省第二條大河,流域面積13580km2,主要支流有北溪和西溪,于龍海福河匯合后,分南、中、北三港入海。龍海市區(qū)地處九龍江南港下游錦江道南岸,人口稠密,經(jīng)濟發(fā)達;但因地勢低,易受九龍江洪水和潮水的威脅,且沿江道路狹窄,交通擁擠,加上路面破損,有礙城市景觀。錦江道東段防洪防潮工程采用路堤結(jié)合方式,即在外側(cè)按城市防洪標準修建堤防工程,內(nèi)側(cè)修建集休閑、觀光、旅游、交通功能為一體的城市綜合性Ⅱ級主干道路,以解決城市防洪和交通問題。
錦江道東段防洪防潮工程分期實施,本期修建堤防工程總長1.017km,堤后道路路幅寬度50m,其中在樁號0+508處社設(shè)4孔橋涵一座,橋涵位于錦江道與龍海內(nèi)河交匯處,全長21.5m,寬50.0m,過水斷面面積為4孔×4.5m×4.0m,鋼筋砼箱涵結(jié)構(gòu),橋涵底高程-2.6m,頂高程3.6m,基礎(chǔ)由118根Φ800鉆孔灌注樁組成,樁長19.8m,砼4607m3,施工工期6個月,開工日期2006年11月23日,完工日期2007年5月20日,橋涵施工為本工程施工的關(guān)鍵項目。
錦江道平均年最位:4.15m,設(shè)計洪水位:4.65m(P=2%),平均年最低潮位:-0.48m,由于橋涵地處兩河交匯處,考慮到水下施工難度大、施工跨雨季并可能受到臺風影響,施工工期緊、任務(wù)重等因素,經(jīng)施工方案比較,采用吹填砂體筑島與圍堰相結(jié)合的施工方案創(chuàng)造橋涵干地施工條件,該施工方案即砂體筑島圍堰在我省水利工程施工中首次采用。
堤路和橋涵地基特性:由上層而下依次為淤泥、細砂、中砂、砂礫石,下伏火成巖等。
二 筑島圍堰施工方案和圍堰材料選擇
1.首先,用采砂船運砂至橋涵施工場地,通過皮帶運輸機輸送拋砂填筑成頂長120m、寬80m、外邊坡比1:3.0,頂高程5.65m、上游邊寬6.0m,其它三邊寬度3.0m,內(nèi)邊坡比1:2.5,內(nèi)部高程為2.0m的砂體島;其次,在迎水坡面鋪設(shè)復(fù)合土工膜,從頂部延伸至水下過坡底部向外延伸,并在土工膜上鋪壓砂袋,以做好防滲工作;第三,在筑島內(nèi)部創(chuàng)造干地施工條件,以進行鋼筋加工、砼拌和、橋涵灌注樁基礎(chǔ)施工;第四,當橋涵灌注樁基礎(chǔ)施工結(jié)束后,將筑島內(nèi)部高程由原來2.0m再下挖至樁頂標高-2.7m,將原來的筑島轉(zhuǎn)為高8.35m的圍堰,為橋涵砼墊層、鋼筋砼橋涵干地施工創(chuàng)造條件。采用上述施工方案,同常規(guī)水下砼施工方案相比,有利于節(jié)省工程造價和施工工期,保證砼橋涵及砼樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。
2.由于筑島圍堰工程量大,如采用土石混合材料進行筑島圍堰,一是材料來源困難,二是工程造價相對較高,三是施工工期長。經(jīng)過論證,確定采用河道上下游現(xiàn)有資源――中細砂,其優(yōu)點一是就地取材,二是大幅度降低工程造價,三是有效縮短施工工期,四是筑島體中部挖除的砂可用于兩側(cè)路基回填。本工程圍堰工程量約4萬m3,僅20天即完成施工任務(wù),從而大大縮短工期,確保主體工程順利實施。
三 圍堰結(jié)構(gòu)型式和防滲處理
砂體筑島圍堰相結(jié)合特別是砂體圍堰成敗的關(guān)鍵是防滲和控滲,本工程采用外邊坡鋪設(shè)復(fù)合土工膜防滲和上游鋪蓋延長滲徑,內(nèi)邊坡導滲排水,防止砂堰體、堰基滲流失穩(wěn)破壞的方法,圍堰結(jié)構(gòu)型式和防滲處理方案具體如下:
按2.1條砂體筑島成型后,外邊坡(迎水坡)比為1:3,在外邊坡面鋪設(shè)復(fù)合土工膜,從筑島頂高程5.65m處開始鋪設(shè)延伸至水下過底部10m處做為上游鋪蓋以延長滲徑,在該坡面土工膜上鋪壓厚30cm的砂袋,在堰腳土工膜上鋪壓厚150cm的砂袋以保護土工膜的防滲效果,在圍堰外邊坡底部按50cm間距打一排長4m的木樁,以增強堰體的抗滑能力,并可防潮水沖刷,以提高其穩(wěn)定性。在筑島內(nèi)部高程2.0m進行的橋涵灌注樁基礎(chǔ)施工結(jié)束后,將筑島內(nèi)部高程由原來2.0m下挖至-2.7m,形成高8.35m的圍堰,其內(nèi)邊坡坡腳處鋪設(shè)砂袋排水棱體導滲排水。筑島圍堰的平面圖和剖面圖見圖3―1、圖3―2。
四 復(fù)合土工膜施工
本工程前期砂體筑島后期轉(zhuǎn)為砂體圍堰,為達到確保主體工程安全施工和基坑滲水量小,圍堰實施成敗與否,關(guān)鍵在于復(fù)合土工膜施工效果,鋪設(shè)復(fù)合土工膜主要過程如下:
1.堰面整坡:堰體形成后,按設(shè)計內(nèi)外邊坡比要求進行整坡。
2.鋪設(shè)復(fù)合土工膜:首先將復(fù)合土工膜安放在堰頂,自上而下滾鋪,然后再將相鄰的復(fù)合土工膜卷材向下滾鋪,幅邊按10cm進行整平搭疊焊接,之后進行砂袋鋪壓;水下部分需采用人工潛水定位,以做好迎水堰坡、堰腳及鋪蓋復(fù)合土工膜水下長度的正確鋪設(shè)和搭接工作,它是圍堰防滲、控滲成敗的關(guān)鍵。
五 圍堰擋水位實際效果分析
本工程后期的砂體圍堰堰體迎水坡均從堰頂?shù)窖吣_鋪設(shè)復(fù)合土工膜且通過堰腳各自水平延伸10m,圍堰外邊坡四面臨水;根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料,圍堰處河床地基表層約1.0m厚為淤泥,其下為細中砂,厚度為6~10m,滲透系數(shù)為2.04×10-2cm/s(抽水試驗值),下層為砂礫層,滲透系數(shù)為2.54×10-2cm/s。由于土工膜的不透水性,因此,可認為砂堰體滲漏量很小,基坑滲流量基本來自河床堰基下的細中砂層和砂礫層。主體工程施工期間實際觀測結(jié)果和上述分析基本一致。
圍堰堰基單寬滲流量計算公式:
q=KHT/(L+0.44T)
式中:K為滲透系數(shù),根據(jù)地質(zhì)勘察資料,取2.0×10-2cm/s;
L為滲徑長度;
H為堰上下游水頭差;
T為透水地基深度。
圍堰形成后,在圍堰坡腳分別設(shè)集水溝和集水坑,將圍堰堰基滲水通過集水溝引入集水坑,在集水坑中設(shè)抽水點,形成日常抽排水系統(tǒng),滲水趨于穩(wěn)定后,通過抽水量觀測實際滲水量。
圍堰基坑抽水點:圍堰外水位數(shù)值為潮水位漲落值,平均年最位:4.15m,日常平均水位2.70m,堰內(nèi)基坑高程-2.7m,施工期間,閘前堰后抽水點正常情況下備用3臺額定功率為4.0kw和1臺7kw潛水泵每天抽水。位時使用1臺7kw和2臺4kw潛水泵抽水;低潮位時使用2臺4kw潛水泵抽水能滿足干地施工要求。日最大抽水量約4312m3,即49.9L/s。
通過施工過程的基坑抽水監(jiān)測,實際每天抽水量同按綜合滲透系數(shù)k=2.04-2cm/s計算理論計算滲水量相比小一些,且無出現(xiàn)管涌、流土等滲流失穩(wěn)現(xiàn)象。砂體筑島與圍堰相結(jié)合的施工方案有效地創(chuàng)造了砼橋涵干地施工條件。
【關(guān)鍵詞】高速公路;橋涵病害;維修措施
0.引言
高速公路的橋涵對公路和施工工期、工程造價有較大影響。我們之所以要綜合考慮周全來進行高速公路的橋梁施工是因為公路橋涵建設(shè)與農(nóng)田水利及人民生活關(guān)系密切。在高速公路橋梁施工過程中,不但要求其具有經(jīng)久耐用的作用,而且還要求其外表美觀,但是由于橋涵受水文地質(zhì)條件、當?shù)貧夂颉⑹┕げ涣?、車輛嚴重超載行駛等不利因素影響,橋涵病害隨著時間就暴露出來了。常見的橋涵病害類型有墩臺、梁板開裂,墩臺基礎(chǔ)沖空,錐坡護岸等附屬設(shè)施水毀以及橋頭跳車等。在施工中,要完全消除橋涵的各種病害是不可能的,因此如何根據(jù)實際情況采取相應(yīng)措施去維修橋涵病害、對病害加以控制、防治橋涵的質(zhì)量問題出現(xiàn)這些問題刻不容緩。
1.高速公路工程概況
廣佛高速公路全線長15.7公里,有8車道,設(shè)計時速120公里。由于其車輛荷載渠化行駛,重載車輛多,交通量大,工作條件惡劣等問題,目前廣佛高速公路的橋涵存在裂縫、混凝土破損、伸縮縫損壞、橋頭搭板下沉等病害。為了保證高速公路橋涵的運營安全,對廣佛高速公路全線橋涵病害進行維修的工作不容置疑。針對廣佛高速公路的實際橋涵病害情況,本工程主要是對全線橋涵的裂縫封閉和灌注處理、破損混凝土進行修補、既有鋼板除銹以及四座箱涵粘貼鋼板加固處理。
2.高速公路橋涵病害分析
一座橋梁從建成到使用牽涉到設(shè)計、施工、監(jiān)理、運營管理等各個方面。由于種種原因:設(shè)計疏漏、施工低劣、監(jiān)理不力導致高速公路的橋涵出現(xiàn)一系列病害。
2.1施工養(yǎng)護不當,存在眾多裂縫病害
由于廣佛高速公路的施工養(yǎng)護不當,鋪裝層與行車道板之間存有間隙;導致橋涵出現(xiàn)龜裂,裂縫有多余,形狀雜亂。而長時間的使用,由于溫度應(yīng)力,上部結(jié)構(gòu)受力裂縫的反射;高速公路又產(chǎn)生橫向裂縫,使裂縫的方向與行車方向垂直。同時,裝配式簡支梁接縫質(zhì)量差、橋面板上裂縫的反射,有的裂縫延伸方向與行車方向一致。鋪裝層與橋面板之間存在的脫空間隙使到水泥混凝土鋪裝上裂縫寬度較大,并有混凝土破裂。具體的情況如下圖所示:
2.2橋涵凹凸不平,伸縮縫病害多樣
由于設(shè)計不周引起的伸縮縫損壞,鋪裝層材料質(zhì)量分布不均,局部區(qū)域混凝土抗剪強度不夠?qū)е落佈b層局部存在凹陷;結(jié)構(gòu)計算時荷載少算或部分漏算、結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實際受力不符、內(nèi)力與配筋計算錯誤使到伸縮縫周邊混凝土破損;瀝青混凝土鋪裝層不平整,沿行車方向存在具有一定長度的凹槽;結(jié)構(gòu)設(shè)計時與施工的脫節(jié)、瀝青混凝土材料質(zhì)量差、設(shè)計斷面不足、鋼筋設(shè)置偏少或布置錯誤都會形成橡膠條破裂、結(jié)構(gòu)剛度不足等伸縮縫中堵塞,最終導致多種伸縮縫橋涵病害。
2.3檢查橋涵病害工程的要點
由于廣佛高速公路病害產(chǎn)生的原因主要是橫縱向聯(lián)系的剛度弱,橋梁整體受力較差,導致到橋梁構(gòu)件產(chǎn)生了裂縫、混凝土剝落等問題。要對橋涵進行維修保養(yǎng)主要針對以下問題進行檢查:
(1)橋梁的邊腹孔與中腹孔上弦桿是否存在豎向裂縫、露筋;
(2)弦桿與拱腿的節(jié)點是否出現(xiàn)裂縫;
(3)微彎板是否存在裂縫、滲水和露筋;
(4)微彎板與拱片的連接支承是否松動等;
(5)拱片之間連接的橫梁是否存在裂縫、混凝土剝落;
3.橋涵病害維修措施
3.1廣佛高速公路橋涵病害維修工程內(nèi)容
根據(jù)廣佛高速公路的橋涵病害原因,維修工程的施工前要認真審查施工單位提交的施工方案及施工進度計劃的合理性、協(xié)調(diào)性及可行性,把好工程節(jié)點控制,保證到維修工作精確順利進行;在工程進入施工階段后,要求施工單位根據(jù)進度總計劃制定周計劃,并每天到現(xiàn)場檢查工程是否按計劃進行,了解計劃執(zhí)行情況,如施工進度跟不上,立即會同監(jiān)理、施工單位查找原因,提出對策,并對原計劃做合理、可行的調(diào)整;在維修施工期間還需要加強履約情況檢查,確保設(shè)備、人員到位,工程實施期間采取抽查和定期檢查3次;定期對工程部相關(guān)人員、監(jiān)理及承包人召開工地例會,加強對重點工序,制約工程進度工序的監(jiān)管,并且定期出版施工進度月報,形成多道監(jiān)督機制,確保項目按合同工期保質(zhì)保量的完成。其中,具體的橋涵維修工程的施工內(nèi)容包括如下五點:
(1)對梁體及橋墩寬度小于0.15mm的裂縫進行封閉,工程量為4731.16m;
(2)對梁體及橋墩寬度大于0.15mm的裂縫進行灌注,工程量為2018.75m;
(3)對橋涵部分破損混凝土進行修補,工程量為1017.39m2;
(4)對部分橋面裂縫修進行封閉,工程量為190m;
(5)對泌沖立交橋和羅城匝道FK0+010.33中橋分別增設(shè)和更換D80型鋼伸縮縫,工程量為124m;
(6)對部分連接鋼板進行防銹處理,工程量為950m2;7、對原脫空鋼板進行二次灌注,工程量為35m2。
3.2廣佛高速公路橋涵病害維修主要措施
3.2.1在原橋主梁基礎(chǔ)上加固增強,減少裂縫
維修工程開工前組織設(shè)計、監(jiān)理、施工單位做好技術(shù)交底工作,明確技術(shù)要求、執(zhí)行標準,可利用瀝青混凝土質(zhì)量好的材料對橫縱向產(chǎn)生的裂縫進行填補。對梁體及橋墩寬度小于0.15mm的裂縫進行封閉;對梁體及橋墩寬度大于0.15mm的裂縫進行灌注。對季節(jié)性凍融地區(qū)的橋頭地基遇有飽和細粒土或含水土層時,應(yīng)全部挖除換填透水性土,壓實后再填路基。通過這些措施使到裂縫,雖然這些裂縫得到進一步的修復(fù),對結(jié)構(gòu)的承載能力提升,也避免了伴有堿蝕、滲水的裂縫,增加橋涵結(jié)構(gòu)的耐久性。
3.2.2合理選擇路堤填料,保證橋涵質(zhì)量
施工過程中嚴格把好原材料的進場關(guān),所有材料進場必須進行送檢,符合規(guī)范或設(shè)計要求方可進場,化學錨栓、鋼板、灌注膠體等主要材料必須有出廠合格證明,化學錨栓、鋼板、灌注膠體等材料按規(guī)范進行抽檢,同時重視鋼板噴鋅防銹的試驗工作,杜絕不合格材料進場。不準采用高塑性粘土填筑橋頭路段;在橋頭路堤任一高度的平面內(nèi)不應(yīng)采用不同填料填筑;季節(jié)性凍融地區(qū)的橋頭路基上部采用水穩(wěn)性好、凍融性好強度高的粗粒土填筑,填筑深度應(yīng)不小于最大凍深。
3.2.3高度控制維修工序,完善橋涵病害
嚴格控制每道工序中的各項技術(shù)指標,對施工工藝、施工工序、施工方法等進行全方位監(jiān)管、全環(huán)節(jié)的檢查,做到對隱蔽工程、重要工程部位要求必須有監(jiān)理簽認后方可進行下一道工序;對緊固件(如化學錨栓植完后進行拉拔試驗)進行安全檢測;對裂縫的灌注質(zhì)量,采取鉆孔取芯的方法進行抽檢;為確保質(zhì)量,重要、關(guān)鍵工序的施工養(yǎng)護工程部相關(guān)人員到場進行全過程的跟蹤,有力消除影響工程質(zhì)量的不利因素。施工過程中,,應(yīng)完成臺前防護工程及橋梁上部結(jié)構(gòu);應(yīng)注意結(jié)構(gòu)物兩端對稱填筑施工;嚴格按有關(guān)規(guī)程作業(yè),控制每層填筑厚度和碾壓遍數(shù)。
3.2.4施工結(jié)束后要檢查工程的質(zhì)量
與監(jiān)理單位認真做好抽樣試驗工作,以數(shù)據(jù)保證質(zhì)量。本次專項工程在施工單位工地抽樣試驗基礎(chǔ)上,隨機對化學錨栓、鋼板、灌注膠體等原材料抽樣試驗1次,以鑒定施工單位抽樣試驗結(jié)果是否真實可靠,試驗結(jié)果全部合格,合格率為100%,滿足設(shè)計要求和養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范標準。
4.結(jié)束語
廣佛高速公路全線橋涵病害維修工程之所以能夠圓滿地完成。在建設(shè)期間沒有安全事故發(fā)生,是因為具體地分析了橋涵病害產(chǎn)生的原因,根據(jù)具體問題去進行維修。目前,我國還有很多橋梁有著病害的安全隱患,對橋涵病害進行檢測,針對問題展開維修措施刻不容緩。只有定期維修高速公路的橋涵病害才能保證到交通道路的安全行駛、避免不必要發(fā)生的事故,進而提高經(jīng)濟效益和社會效益保證人民的生命財產(chǎn)安全
參考文獻:
[1]姚玲森.橋梁工程[M]北京:人民交通出版社.1998.
【關(guān)鍵詞】公路橋涵;地基;流沙,施工技術(shù)
一、工程概況
某橋涵位于泗水縣境內(nèi),石拱橋結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)為擴大基礎(chǔ),在基礎(chǔ)開挖的過程中出現(xiàn)了流沙現(xiàn)象,后經(jīng)相關(guān)單位共同討論后,決定采用高噴水泥樁來進行地基處理。高壓水泥樁的工作原理是指將水泥當做固化劑,將水泥和軟土充分的攪拌,壓縮,并且充分吸收地下水分,利用各自的特點使其形成一種高強度的混凝膠質(zhì)物質(zhì),這樣就能有效的控制地基的下沉,增加地基的承載力,確保橋涵基礎(chǔ)的穩(wěn)定。下面主要是對此施工工藝和施工方法做了簡要分析。
二、高噴水泥樁的施工技術(shù)
1、施工順序
在橋涵的上、下游,利用3臺鉆機、1臺高噴臺車施工,首選采用鉆機造孔,然后高噴臺車高壓灌漿,為防止串漿現(xiàn)象的發(fā)生,采用I序和II序孔間隔噴注,且不小于24小時。
(2)施工進度分析
對于該項目的施工進度,應(yīng)該分析鉆孔進度和高噴進度,另外對于孔位布置和施工技術(shù)參數(shù)對于施工進度都有著直接的影響。
①鉆孔進度分析:鉆砂土的速度為0.12臺班/m(包括移機時間),砂土層共1540m,1臺鉆機需要時間1540*0.12/3=61.60天(一天為三個臺班),計劃3臺鉆機共21天完成。
(6)施工步驟如下
①測量放線。首選在平面上設(shè)計好孔位的位置,現(xiàn)場根據(jù)圖紙進行定位放線,對每個孔位都應(yīng)該做好編號,對于相應(yīng)的地面標高都應(yīng)該測好,并且做好相應(yīng)的記錄。
②鉆孔。將鉆機移動到指定的孔位上,使鉆頭對準孔位中心,并且調(diào)平鉆機,確保鉆桿的垂直度,在鉆進的過程中,要注意觀察鉆機的工作情況,若發(fā)現(xiàn)偏位等現(xiàn)象應(yīng)該立刻對其進行原因調(diào)查,查明原因后,調(diào)整鉆機,使其達到設(shè)計深度。
④下噴射管。將高噴臺車移至孔口處,先進行地面試噴。為防止氣噴嘴堵塞,下管前可用膠布包扎,可用1Mpa水壓下管,根據(jù)地面標高反算下管深度,下到設(shè)計深度后,用水平尺檢查垂直度。
⑤噴射提升。噴管下至設(shè)計深度后,開始送入符合要求的氣、漿,待孔內(nèi)漿液冒出孔口后,隨即按旋噴的工藝要求提升注漿管,由下而上注漿。提升過程中要勻速,不能過快或過慢以免水泥土樁徑不勻,或有夾層現(xiàn)象。
⑥回灌。噴射管提出地面以后,立刻采取在原孔位對其進行回灌,直到孔內(nèi)的液面不再下降為止,從而確保施工的質(zhì)量。
(7)施工質(zhì)量控制方法
①在工程開工前,首選應(yīng)該召開技術(shù)交底會,對于設(shè)計圖紙中有疑問的地方要提出,充分了解設(shè)計的意圖,對于應(yīng)該采取的施工方法和施工工藝要明確。②施工前應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場的情況,對于樁位進行復(fù)核,確??孜坏恼`差小于50mm。③待鉆孔至設(shè)計高程后,提出鉆頭,并且報請監(jiān)理工程師對其孔的深度進行核實,做好隱蔽工程的驗收工作。④做好漿液的配合比控制。⑤認真做好各個樁的詳細施工記錄,對于有特殊情況要特別注意。⑥認真做好施工過程中的自檢工作,明確施工中的各項規(guī)章制度,嚴格獎罰制度。⑦對于工程質(zhì)量要足夠重視,做好全面質(zhì)量管理,實行崗位責任制。⑧特殊情況處理
a塌孔:在鉆孔的過程中,可能會由于各種原因引起塌孔現(xiàn)象的發(fā)生,首選應(yīng)該查明原因,提出對應(yīng)的解決措施,我們一般的處理方法是用粘土充填固壁,確保能夠順利的成孔,從而保證了孔壁的穩(wěn)定。
b噴漿中斷:在噴漿的過程中,可能會由于各種原因,出現(xiàn)噴漿中斷的情況,出現(xiàn)了此現(xiàn)象,我們應(yīng)該將噴漿管下沉到停漿點以下進行復(fù)噴,確保樁體的完整性。
c冒漿:首選應(yīng)該了解土層的情況,注意觀察噴射過程中,冒漿的情況,同時注意了解噴射的參數(shù)是否合理,在進行二重噴射的時候,對于冒漿量超過20%的情況,應(yīng)該查明原因,并且采取必要的措施。一般我們可以減少注漿的量,或者加快回旋速度等措施來解決此問題。若是完全不冒漿,也需要查明具體原因,采取必要措施,一般可以增大注漿量,來解決此問題。
d凹漿處理:及時進行回灌處理。