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道路橋梁施工評職范文闡述路橋過渡段施工技術

時間:2013年06月14日 分類:推薦論文 次數:

摘要:隨著城市化進程的加快,公路橋梁大量興建,其結構設計技術已相當純熟。但路橋過渡段的路基路面相關研究比較薄弱,因此本文在分析了路橋過渡段路基路面施工技術的基礎上,提出了相應的質量控制措施。

  摘要:隨著城市化進程的加快,公路橋梁大量興建,其結構設計技術已相當純熟。但路橋過渡段的路基路面相關研究比較薄弱,因此本文在分析了路橋過渡段路基路面施工技術的基礎上,提出了相應的質量控制措施。

  關鍵詞:路橋,施工技術,質量,控制措施

  概述

  由于高速公路與公路橋梁、立交橋的大量興建,我國相關行業對于路橋的結構設計方面十分重視,其技術已趨于成熟。而相對的,路橋的過渡段路基路面卻被忽視,成為公路工程質量的通病。隨著其不安全性的凸顯,路橋過渡段路基路面的合理結構形式、先進施工技術、高質量的控制措施成為了實際問題。

  1 路橋過渡段路基路面施工技術

  1.1 設置搭板

  搭板的設置方法有三種:方法一是在搭板長度L范圍內,在車輛荷載作用下,使路面的彎沉逐漸變化。從理論上講這種方法是完美的,但給實際施工帶來很大困難。方法二是設置柔性搭板,既克服了方法一的施工困難,又有效地解決了剛柔過渡的問題。方法三是采用預留反向坡度,即搭板與橋臺連接處標高一致,而與路面連接端則高于設計標高,形成一個預留的反向坡。坡度大小根據路橋之間的沉降差而定,此法的關鍵在于考慮路線縱斷面平順的前提下,確定沉降差和預留反向坡度。

  搭板與橋臺間的錨固有豎向和水平向兩種方法。考慮到搭板自由端在車輛荷載作用下必然發生豎向位移,而水平向的錨固更符合這一受力狀態,并有利于橋臺受力,因而搭板與橋臺間宜采用水平錨固。對于是否設置枕梁,國內曾有人研究后認為枕梁布置在搭板尾端對于搭板受力沒有影響。我們進一步研究后認為,枕梁設在搭板尾端對于控制板底彎拉應力是不利的,它可使板底最大彎拉應力增大約三分之一,如果板端枕梁附近一定范圍內板下地基處理不當,將發生局部下沉,造成二次跳車。但是,枕梁可以將搭板傳遞下來的荷載分布到較大面積的地基上,還可以增加搭板的橫向抗彎剛度,故加設枕梁確是有利的。有關資料表明,枕梁下的路基內設置碎石樁或水泥石屑樁,可以改善枕梁及其下部路基土承載能力,減少該處沉降。經實踐檢驗這種處理方法效果顯著,而所需費用不大。因此,我們認為搭板可作成不設枕梁和設枕梁兩類,若設枕梁,將其分為設置碎石樁或水泥石屑樁和不設兩類,對這三種情況應在實踐中進一步檢驗其優劣。

  搭板下面地基的非均勻特別是脫空,能顯著地增大板底的彎拉應力,對搭板效用發揮極為不利。由搭板的受力分析可知,當地基從均勻到非均勻再到脫空,其相應的最大豎向位移各增大100%左右。而增加搭板厚度能顯著地增大搭板抵抗彎拉應力和變形的能力,研究表明,板厚從20cm增到30cm,板底最大彎拉應力減少30.60%,相應的豎向位移也減少19.85%。因此按彈性地基板和脫空板分別計算板厚, 根據實際情況確定厚度, 對鋼筋混凝土搭板可取板厚為30cm左右。

  1.2 不設置搭板

  目前,國內高等級公路在大中橋頭處均設置搭板,但搭板一旦破壞,不僅嚴重影響車輛的正常通行,而且施工難度大、維修費用高。例如德國、意大利等國在橋頭處不設置搭板。如果不設置搭板,則應對臺后填筑作周密設計和認真施工,對填料和壓實應有更高要求,或采用專門的結構措施,如鋪土工格網、填筑聚乙烯塊等。具體做法在臺后填筑和地基處理中加以論述。

  1.3 臺后填筑

  橋梁兩端路堤沉降由地基、路基、路面三部分壓縮變形組成。其中,地基的壓縮變形由路基路面的恒載和車輛荷載引起,填料的壓縮、固結、次固結引起路基路面結構層因行車作用而被壓縮。對于面層,若搭板上和橋面上的面層結構和厚度相同,則不會產生沉降差,因此搭板上和橋面上應采用相同的面層結構和厚度。

  車輛荷載的作用的影響深度一般2m左右,因此一般搭板下的加強層不超過2m。但實踐證明,由于填料自身固結和施工要求不嚴,若不對整個臺背填方作加固處理,則不能徹底解決橋頭跳車問題,國內一些成功解決橋頭跳車的實例也證明需對整個臺背填方作加固處理,如濟青高速公路要求所有構造物臺背回填透水性好的砂性土或石灰土。許多高速公路要求原設計96%區由素土改為石灰穩定土,壓實度要求從地基開始均為96%,因此,對整個臺背填筑從地基開始應采取適當的加固措施,采用砂性土、砂礫、碎石土填筑。必要時用石灰或水泥進行穩定處理,也可采用半剛性材料填筑,以此減少路基工后沉降,同時相應提高壓實度要求。

  1.4 地基處理

  處理好橋背軟弱地基是控制橋頭跳車的重要措施。對軟基處理目前國內已有換土法、超載預壓法、減少附加應力法、排水固結法、深層攪拌法和高壓噴射注漿法、振動碎石樁法等處理方法,可以根據實際情況應用,以改善地基性能,提高承載力,減少沉降,縮小橋臺與路堤的沉降差,避免錯臺。修建在軟土地基上的橋臺通常采用樁基礎,如果在相當厚的軟土層修筑高路堤,則軟土會因回填材料的質量而向側向擠動并對基樁施加很大的力,其后果是使橋臺產生水平位移或轉動,這將損壞支座、伸縮縫,有時還會損壞橋面和橋臺。

  1.5 臺背排水

  在路橋過渡段如果排水處理不當,會使水沿橋臺路基連接處下滲,降低路面結構層的穩定性路基和地基的穩定性,加劇錯臺和跳車,因此應根據臺背填料類型、降雨資料及滲水量等選擇適宜的排水方式,以疏干臺后填料的水分。臺背路基填筑前,在原地基土拱上亦設置泄水管或盲溝。在基底上,先作必要的處理,然后填筑橫坡為34%的夯實粘土形成土拱,再在土拱上挖成雙向坡的地溝。在臺背后全寬范圍內滿鋪一層隔水材料(可用油氈或下墊尼龍薄膜上蓋油氈)。在地溝內四周鋪設有小孔的硬塑料管(塑管直徑一般不小于10cm,其上小孔孔徑為5mm,布成梅花形間距控制在10cm以內),塑料泄水管的出口應伸出路基外或橋頭錐坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒徑較大的砂石材料,再分層填筑臺后透水性材料,直到路基項面。

  橋臺背面應設置防水涂層以避免滲水對結構物的侵蝕。對于回填區頂面與底面排水,回填表面應夯實并設置截、排水設施,必要時表面予以封閉,以減少地面水下滲。當回填范圍較大且表面滲水較多時,應沿回填區底部原地面設置橫向水平滲溝或透水管,滲溝或透水管水平間距一般為1~2m,排水管管徑10~15cm。

  2 路橋質量控制措施

  2.1 橋頭換填施工技術控制

  在以往的橋頭回填施工中,因換填石灰土多處于素土包圍之中,施工場地狹窄只能用小型機具進行處理,而且由于與素土接頭處施工不便,往往出現問題。所以在公路施工中,應當把臺背處的路基全部挖開,統一填筑石灰土,不再保留周圍的素土,這樣重型壓路機就可以開進臺背處進行碾壓。雖然素土變更為石灰土提高了一部分造價,但這樣既保證了臺背回填質量,又減少了人工與小型機具費用,同時有利于縮短工期,平衡全線路基施工。總體看來,利大于弊。

  在臺背回填施工中我們統一規定臺背高于2m的,從原地面填起;不足2m的,從原地面下挖至距臺背頂2m處開始施工,保證臺背換填石灰土的高度。同時嚴格規定臺背回填的施工程序,首先按每層20cm計算出臺背回填的用土量與用灰量,現場撒灰、攪拌,至少要倒翻3次(有條件的進行場拌)。石灰土拌和必須均勻,顏色一致,現場鋪平,壓路機跟蹤碾壓至密實。對于壓路機未能壓到的靠近結構物翼墻及側墻的邊角處,用氣錘、電夯等小型機 具夯實。現場抽檢壓實度及石灰劑量合格后,方可進入下一層施工。每往上填筑一層加長至少10cm臺階從而保證各層回填石灰土與路基連接密實、連續。

  2.2 橋臺混凝土搭板及頂層施工技術控制

  在混凝土搭板施工中,嚴格按規范規定要求立模,并保證混凝土表面坡度與平整度。因搭板靠近橋頭處混凝土頂面距基層項面距離較小、基層較薄,當壓路機通過時,容易被壓碎或形成薄餅。為了解決這個問題,規定凡搭板混凝土頂面距基層頂面不足10cm的,在鋪筑下面層時一律將鋪好的水泥碎石基層鑿除,統一用下面層瀝青混凝土填筑、找平,從而保證了整個臺背回填的整體強度。

  3 問題及改進措施

  3.1 橋頭跳車形成的最主要原因是臺背回填壓實度、灰劑量達不到設計要求,整體強度差,在車輛荷載作用下產生沉陷,從而形成橋頭跳車。

  3.2 橋梁為剛性結構,基本不產生沉陷,而路基要存在允許變形,因此剛性橋面與柔性路面的銜接必然產生沉陷變化,這個問題在施工中仍沒有徹底解決的方法,只能采用適當加長過渡路段長度予以緩解。

  3.3 由于施工場地狹窄不利于操作及人為的疏忽,過渡段與路基銜接處往往是橋頭的薄弱環節,易發生裂縫和橋頭沉陷現象,因此臺背回填土最好能與相鄰路基同體施工。若確實不具備同體施工條件的則必須逐層加寬至少10cm成倒臺階施工,嚴禁直上直下填筑臺背填土。

  3.4 在實際施工中有可能因路面結構層和橋面結構層施工不同步,在標高控制上產生誤差。

  參考文獻:

  1 鐘嘉升.有關路橋施工項目質量管理及問題分析[N].路橋、航路及交通,2009.

  2 朱耀輝.對路橋施工技術及質量控制措施的探討[J].建材與裝飾.2009.

  3 李昀.公路施工質量控制及路橋過渡段施工措施[J].工程技術, 2009.