摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷地發(fā)展,我國的路橋?qū)I(yè)也隨之不斷發(fā)展。而且由于近年來我國實(shí)施的“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略,使得路橋建設(shè)的覆蓋面積更加廣泛。公路橋梁施工技術(shù)在發(fā)展的過程中存在著不少問題,比如公路橋梁抗震性能不良,承載力的不足,影響其安全性及使用功能,為適應(yīng)交通需要需要采用加固措施提高承載力。所以本文意在公路橋梁的施工技術(shù)相關(guān)方面進(jìn)行進(jìn)一步的討論。 

  關(guān)鍵詞:存在問題;技術(shù)介紹;施工準(zhǔn)備 

  中圖分類號(hào):U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 

  引言:二十世紀(jì)以來,公路交通有了很大發(fā)展。內(nèi)陸上,需要在更多的河流、峽谷上建橋。城市中,特別在各種交通線路相交處,需建造立交橋。而在沿海,不但需在大船通航的河口、海灣和海峽修建特大跨度橋梁,而且需在一些海島與大陸間修建長橋。有利更多新技術(shù)新材料的出現(xiàn),現(xiàn)代橋梁工程的發(fā)展十分迅速,世界各國也相繼建造出超過千米的橋梁。 

  一.公路橋梁施工技術(shù)存在的問題 

 。ㄒ唬蛄菏┕ぶ泻奢d引起的裂縫 

  混凝土橋梁在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱為荷載裂縫,歸納起來主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫,裂縫產(chǎn)生的原因如下: 

  1、設(shè)計(jì)計(jì)算階段。結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算;計(jì)算模型不合理;結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符;荷載少算或漏算;內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠。 

  2、施工階段。不加限制地堆放施工機(jī)具、材料;不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn),隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝;不按設(shè)計(jì)圖紙施工,擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序,改變結(jié)構(gòu)受力模式;不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。 

  3、使用階段。超出設(shè)計(jì)載荷的重型車輛過橋;受車輛、船舶的接觸、撞擊;發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等。 

 。ǘ┐螒(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫 裂縫產(chǎn)生的原因如下: 

  1、在設(shè)計(jì)外荷載作用下,由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出入或計(jì)算不考慮,從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。 

  2、工業(yè)建筑中經(jīng)常需要鑿槽開洞、設(shè)置牛腿等,在常規(guī)計(jì)算中難以用準(zhǔn)確的圖式進(jìn)行模擬計(jì)算,一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置受力鋼筋。研究表明,受力構(gòu)件挖孔后,力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象,在孔洞附近密集,產(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中。 

 。ㄈ└鶕(jù)結(jié)構(gòu)不同受力方式,產(chǎn)生的裂縫特征如下:  

  1、 中心受拉:裂縫貫穿構(gòu)件橫截面,間距大體相等,且垂直于受向。采用螺紋鋼筋時(shí),裂縫之間出現(xiàn)位于鋼筋附近的次裂縫。  

  2、 中心受壓:沿構(gòu)件出現(xiàn)平行于受力方向的短而密的平行裂縫。  

  3、受彎:彎矩最大截面附近從受拉區(qū)邊沿開始出現(xiàn)與受拉方向垂直的裂縫,并逐漸向中和軸方向發(fā)展。采用螺紋鋼筋時(shí),裂縫間可見較短的次裂縫。當(dāng)結(jié)構(gòu)配筋較少時(shí),裂縫少而寬,結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆性破壞。  

  4、 大偏心受壓:大偏心受壓和受拉區(qū)配筋較少的小偏心受壓構(gòu)件,類似于受彎構(gòu)件。  

  5、 小偏心受壓:小偏心受壓和受拉區(qū)配筋較多的大偏心受壓構(gòu)件,類似于中心受壓構(gòu)件。 

  6、受剪:當(dāng)箍筋太密時(shí)發(fā)生斜壓破壞,沿梁端腹部出現(xiàn)大于45°方向的斜裂縫;當(dāng)箍筋適當(dāng)時(shí)發(fā)生剪壓破壞,沿梁端中下部出現(xiàn)約45°方向相互平行的斜裂縫。  

  7、 受扭:構(gòu)件一側(cè)腹部先出現(xiàn)多條約45°方向斜裂縫,并向相鄰面以螺旋方向展開。  

  8、 受沖切:沿柱頭板內(nèi)四側(cè)發(fā)生約45°方向斜面拉裂,形成沖切面。  

  9、局部受壓:在局部受壓區(qū)出現(xiàn)與壓力方向大致平行的多條短裂縫。 

  二.公路橋梁施工技術(shù) 

 。ㄒ唬w外預(yù)應(yīng)力加固橋梁技術(shù) 

  采用體外預(yù)應(yīng)力法對(duì)該橋加固,用以修復(fù)橋梁提高荷載等級(jí)。體外預(yù)應(yīng)力索用270級(jí)無粘結(jié)鋼絞線,折線形布置在T構(gòu)箱梁內(nèi)部。在T構(gòu)根部,鋼絞線布置在腹板上方;鋼絞線穿過墩頂橫梁向下彎折,轉(zhuǎn)向裝置后穿過端橫隔板錨固于T構(gòu)懸臂兩端。對(duì)鋼絞線的截面積,在箱梁加固前、后的承載力差值,根據(jù)疊加原理,初步估算。為了使張拉時(shí)留有余地,實(shí)際采用的截面積比估算值宜稍大。最后采用12束5φ15.24鋼絞線,截面積為8400mm2,每束張拉力為468.72kN。利用T構(gòu)根部的墩頂橫梁和懸臂端部增設(shè)的橫隔板作為轉(zhuǎn)向裝置。為滿足轉(zhuǎn)向裝置和錨固端混凝土的局部承壓要求,對(duì)T構(gòu)根部墩頂橫梁和兩錨固端均作了局部粘鋼處理,同時(shí)在新增橫隔板處箱梁頂面粘鋼。 

  (二)體外索加固橋梁技術(shù) 

  體外索材料一般由無粘結(jié)鋼絞線、粗鋼筋與槽鋼組合而成。體外索加固橋梁受彎構(gòu)件時(shí),可按偏心構(gòu)件驗(yàn)算梁的承載力;按無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),認(rèn)為截面受彎破壞時(shí),梁內(nèi)的非預(yù)應(yīng)力鋼筋達(dá)到屈服,而預(yù)應(yīng)力鋼筋達(dá)不到極限強(qiáng)度,驗(yàn)算使用階段的應(yīng)力及結(jié)構(gòu)的變形;按加勁梁組合結(jié)構(gòu)分別對(duì)其受力和使用性能進(jìn)行分析。在正使用極限狀態(tài)的各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算時(shí),按整體變形協(xié)調(diào)條件計(jì)算在外載作用下預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量。 

 。ㄈ⿷冶凼┕しǎㄒ卜Q分段施工法) 

  懸臂法澆筑法又稱無支架平衡伸臂法或掛籃法,所用的主要的設(shè)備是掛籃。通過掛籃的前移,對(duì)稱地向兩側(cè)跨中逐段澆筑混凝土,并施加預(yù)應(yīng)力,循環(huán)作業(yè)。 

  施工工藝流程:掛籃前移就位→調(diào)平模板→(鋼筋制作)安裝底板及腹板鋼筋→安裝內(nèi)模→綁扎頂板鋼筋→安裝預(yù)應(yīng)力管道→監(jiān)理工程師驗(yàn)收→澆筑混凝土(制作試塊)→混凝土養(yǎng)護(hù)、拆膜及接縫處理→預(yù)應(yīng)力筋下料、穿束→張拉預(yù)應(yīng)力筋→封錨、壓漿→掛籃前移就位。 

  (四)橋梁現(xiàn)澆蓋梁支架 

  蓋梁一般也被稱作帽梁,通常都是設(shè)置在墩柱的頂部,這是一種鋼筋混凝土的簡支橋梁的下部結(jié)構(gòu)的主要的受力部件。墩柱的頂蓋梁,比如現(xiàn)澆施工方式,施工的質(zhì)量不僅會(huì)受控于混凝土的澆灌方式以及配合比例,并且跟支架有緊密的關(guān)系。對(duì)于頂蓋梁的支架設(shè)計(jì),主要有三種形式:抱箍挑架、埋設(shè)托架以及自落地支架。蓋梁一般都是設(shè)置在墩柱的頂部,其主要的形式可以分為抱箍挑架形式、埋設(shè)托架形式和自落地支架形式。每一種支架都自由其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。各種支架形式在計(jì)算要點(diǎn)上也都是不同的,并且根據(jù)其特點(diǎn)的不同有各自的改進(jìn)措施。 

  三.公路橋梁施工準(zhǔn)備 

  在開工前應(yīng)進(jìn)行充分準(zhǔn)備,摸清地下管線,系統(tǒng)學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)文件,組織有經(jīng)驗(yàn)的管理人員、技術(shù)人員進(jìn)行模板及各種附件加工。檢修、維護(hù)、保養(yǎng)好機(jī)械設(shè)備,以滿足工程工期和質(zhì)量的需要。      

  1、技術(shù)準(zhǔn)備:組織參加本工程的管理人員、技術(shù)人員、質(zhì)檢人員認(rèn)真學(xué)習(xí)合同文件、技術(shù)規(guī)范、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)真會(huì)審工程設(shè)計(jì)施工圖紙和變更與補(bǔ)充設(shè)計(jì)文件,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘,理解設(shè)計(jì)意圖。調(diào)配地下管線及交通狀況,編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)和施工作業(yè)計(jì)劃,并按分項(xiàng)工程的要求編制作業(yè)指導(dǎo)書,進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底,提前做好機(jī)具、設(shè)備、材料計(jì)劃。  

  2、測(cè)量準(zhǔn)備:開工后組織測(cè)量人員對(duì)設(shè)計(jì)單位所提供的導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)基點(diǎn)及橋位控制點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的復(fù)測(cè),復(fù)測(cè)時(shí)按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000),水準(zhǔn)點(diǎn)及橋位控制點(diǎn)應(yīng)符合規(guī)范要求。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與業(yè)主設(shè)計(jì)單位(或監(jiān)理工程師)聯(lián)系解決。復(fù)測(cè)無誤后進(jìn)行鉆孔樁定位,并報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收。  

  3、試驗(yàn)準(zhǔn)備:開工前對(duì)工程所需的主要原材料砂、石、水泥、鋼筋等材料按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)要求進(jìn)行檢驗(yàn),選定廠家,并對(duì)其各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),對(duì)不符合要求的重新選定廠家進(jìn)行檢測(cè),不符合規(guī)范要求的材料嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng)。  

  4、配合比制定:在施工前,對(duì)該橋所需的樁基砼、橋臺(tái)砼、板梁砼、橋面砼及砂漿的配合比進(jìn)行試配,確定適合本工程施工要求的配合比于砼使用前一個(gè)月報(bào)監(jiān)理工程師審批后使用。  

   5、材料貯存及供應(yīng):砂、礫石、碎石等地方材料按工程進(jìn)展分批進(jìn)場(chǎng),堆放在指定場(chǎng)地,鋼筋在樁基、承臺(tái)、臺(tái)柱系梁施工前半個(gè)月進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行加工。板式橡膠支座在使用前一個(gè)月進(jìn)場(chǎng),各類材料必須要經(jīng)過嚴(yán)格的進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn),并報(bào)監(jiān)理工程師檢查后才能作用,確保工程材料滿足規(guī)范要求。  

  6、人力、機(jī)具、設(shè)備準(zhǔn)備:按工程施工機(jī)具計(jì)劃表于開工前對(duì)該工程所需機(jī)械設(shè)備、支架、模板及其他小型機(jī)具進(jìn)行檢查維修與加工制作,并按進(jìn)度要求購買添置。施工隊(duì)伍按總體布置,組建四個(gè)施工班組,并于開工前進(jìn)場(chǎng)。 

  四.結(jié)束語 

  改革開放以來的30多年中,中國的橋梁建造技術(shù)取得了舉世矚目的成就,前十年為此做了經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上和人才上的準(zhǔn)備,九十年代迎來了跨越式的發(fā)展。展望未來,隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,一批更大的越江跨海工程的建設(shè),中國橋梁將會(huì)創(chuàng)造更輝煌的成就。中華民族的偉大復(fù)興,必將造就一代巨人去引領(lǐng)世界橋梁的未來。 

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