论文部分内容阅读
摘要：随着我国的经济不断的发展，我国的路桥专业也随着不断的发展。同时由于近年来国家实施的施“西部大开发”战略，同时使得路桥建设的覆盖面更加广泛。而路桥施工技术在发展的过程也存在着不少的问题，公路桥梁抗震性能不良,承载力不足,影响其安全性和使用功能,需采用加固措施提高承载力以适应交通需要。所以本文将就公路桥梁的施工技术相关方面进行讨论。
关键词：存在问题;技术介绍;施工准备
Abstract: with the development of our country's economy has, our luqiao major also with the constantly development. At the same time because of the implementation of the country in recent years was "the great development of the west" strategy, while making the coverage of the bridge construction more extensive. Road &bridge construction technology and the development of the process also has many problems, road Bridges, the seismic performance is bad, the bearing capacity is insufficient, affect their safety and functions, reinforcement measures must be adopted to improve the bearing capacity of the need to adapt to the traffic. So this paper will highway bridge construction technology related aspects are discussed.
Keywords: problems; Technology introduction; Preparation for construction
中圖分类号： TU74文献标识码：A文章编号：
一.公路桥梁施工技术存在的问题
1.桥梁施工中荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝，裂缝产生的原因如下:
1）设计计算阶段。结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。
2）施工阶段。不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
3）使用阶段。超出设计载荷的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。
2.次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝
裂缝产生的原因如下:
1）在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。
2）桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。
二.桥梁施工技术
1.体外索加固法
体外预应力是一种有效的桥梁加固方法。简单易行,不影响行车。受力途径明确,能显著提高结构承载力和抗裂度,有效改进结构的应力状态。为了满足加固后旧桥的承载力的需要,体外索一般采用折线形,同时满足梁正截面抗弯强度和抗剪强度的要求。体外索材料一般由无粘结钢绞线、粗钢筋与槽钢组合而成。体外索加固桥梁受弯构件时,可按偏心构件来验算梁的承载力;按无粘结部分预应力混凝土结构,认为截面受弯破坏时,梁内的非预应力钢筋达到屈服,而预应力钢筋达不到极限强度,验算使用阶段的应力及结构变形;按加劲梁组合结构分别对其受力和使用性能进行分析。在正使用极限状态的各项指标计算时,按整体变形协调条件计算在外载作用下预应力筋的应力增量。体外预应力加固法,加固后能达到荷载标准,加固效果是非常显著。体外索加固法有效改善了主梁在正常使用阶段的工作性能。裂缝宽度变窄,挠度明显减小,增加了结构的耐久性。体外索加固法是在使用过程中,具有加固、卸载及减小结构内力的作用,值得推广应用。
2.真空压浆技术
传统的压浆法灌浆,是在0.5MPa-1.0MPa的压力下,将水灰比0.4-0.45的稀水泥浆压入孔道,这种做法容易发生水泥浆离析,析水,干硬后收缩,产生孔隙,留下隐患。为此有必要将传统压浆工艺进行改进,将真空辅助压浆工艺等技术应用于预应力施工中,使灌浆工艺更加完善合理。由于孔道内只有极少的空气,很难形成气泡;同时,由于孔道与压浆机之间的正负压力差,大大提高了孔道压浆的密实度和饱满度。减小了水灰比,选用专用的添加剂,提高了水泥浆的流动度,减小了水泥浆的收缩,从而保证了浆体的可施工性,充盈孔道的密实性和和提高硬化浆体的强度。普通压力压浆一般是在孔道的压浆端对水泥浆施加0.5-0.7MPa的压力,缓慢均匀地向孔道内压入浆体,直至浆体在孔道高点处的排气孔流出;而作为孔道压浆的一项新技术,真空辅助压浆的基本原理是:在传统压浆工艺基础上,将孔道系统密封,在孔道的一端采用真空泵对孔道进行真空处理,使这产生负0.08MPa-负0.1MPa左右的真空度,然后用压浆泵以≤0.7MPa左右的正压力将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端压入,水泥浆从真空端流出,且稠度与压浆端基本相同,再经过特定的排浆、保压、以确保孔道内水泥浆体饱满,以提高预应力孔道压浆的密实度和饱满度。采用真空灌浆工艺是提高后张预应力混凝土结构安全性和耐久性的有效措施。真空压浆与常规压浆相比,具有以下的优点:真空的形成能够较好的导引管道内浆液顺利通过管道,解决了常规压浆泵因压力不足等达不到注浆理想效果的问题;保证了预应力管道内水泥浆液的饱满度和密实度;工艺及浆体的优化,消除裂缝的产生,使灌浆饱满性及强度得到保证;真空灌浆是一个连续而迅速的过程,节约压浆时间,缩短工作周期,增强了固结水泥浆在孔道内的粘结力。
三.施工设计前的准备
1.熟悉设计文件、研究施工图纸及现场核对
施工单位在收到拟建工程的设计图纸和有关技术文件后，应尽快组织工程技术人员熟悉、研究所有技术文件和图纸，全面领会设计意图；检查图纸与其各组成部分之间有无矛盾和错误；在几何尺寸、坐标、标高、说明等方面是否一致；技术要求是否正确；并与现场情况进行核对。同时要作出详细记录，记录应包括对设计图纸的疑问和有关建议。
2.原始资料的进一步调查分析
对拟建工程进行实地勘察，进一步获得有关原始数据的第一手资料，这对于正确选择施工方案、制定技术措施、合理安排施工顺序和施工进度计划是非常必要的。
1）自然条件的调查分析
①地质
应了解的主要内容有：地质构造、墩（台）位处的基岩埋深、岩层状态、岩石性质、覆盖层土质、土的性质和类别、地基土的承载力、土的冻结深度、妨碍基础施工的障碍物、地震级别和烈度等。
②水文
应了解的主要内容有：河流流量和水质、年水位变化情况、最高洪水位和最低枯水位的时期及持续时间、流速和漂浮物、地下水位的高低变化、含水层的厚度和流向；冰冻地区的河流封冻时间、融冰时间、流冰水位、冰块大小；受潮汐影响河流或水域中潮水的涨落时间、潮水位的变化规律和潮流等情况。
③气象
调查的内容一般包括：气温、气候、降雨、降雪、冰冻、台风（含龙卷风、雷雨大风等突发性灾害）、风向、风速等变化规律及历年记录；冬、雨季的期限及冬季地层冻结厚度等情况。
3.施工现场的地形地物
1）技术经济条件的调查分析
主要内容包括：施工现场的动迁状况、当地可利用的地方材料状况、国拨材料供应状况、地方能源和交通运输状况、地方劳动力和技术水平状况、当地生活物资供应状况、可提供的施工用水用电状况、设备租赁状况、当地消防治安状况及分包单位的实力状况等。
4.施工前的设计技术交底
设计技术交底一般由建设单位（业主）主持，设计、监理和施工单位（承包商）参加。先由设计单位说明工程的設计依据、意图和功能要求，并对特殊结构、新材料、新工艺和新技术提出设计要求，进行技术交底。然后施工单位根据研究图纸的记录以及对设计意图的理解，提出对设计图纸的疑问、建议和变更。最后在统一认识的基础上，对所探讨的问题逐一作好记录，形成“设计技术交底纪要”，由建设单位正式行文，参加单位共同会签盖章，作为与设计文件同时使用的技术文件和指导施工的依据，以及建设单位与施工单位进行工程结算的依据。当工程为设计施工总承包时，应由总承包人主持进行内部设计技术交底。
5.制定施工方案、进行施工设计
在全面掌握设计文件和设计图纸，正确理解了设计意图和技术要求，以及进行了以施工为目的的各项调查之后，应根据进一步掌握的情况和资料，对投标时初步拟定的施工方法和技术措施等进行重新评价和深入研究，以制定出详尽的更符合现场实际情况的施工方案。
施工方案一经确定，即可进行各项临时性结构的施工设计，诸如基坑围堰，浮运沉井和钢围堰的制造场地及下水、浮运、就位、下沉等设施，钻孔桩水上工作平台，连续梁桥顶推施工的台座和预制场地，悬浇桥梁的挂篮，导梁或架桥机，模板、支架及脚手架，自制起重吊装设备，施工便桥便道及装卸码头等的设计。施工设计应在保证安全的前提下尽量考虑使用现有材料和设备，因地制宜，使设计出的临时结构经济适用、装拆简便、通用性强。
总结
总的来说，公路与桥梁固然要随着我国的经济发展而发展，同时对于路桥发展存在的问题也要重视，并进行处理。在施工的时候要做好相关的准备，以达到施工的既定的效果。
关键词：存在问题;技术介绍;施工准备
Abstract: with the development of our country's economy has, our luqiao major also with the constantly development. At the same time because of the implementation of the country in recent years was "the great development of the west" strategy, while making the coverage of the bridge construction more extensive. Road &bridge construction technology and the development of the process also has many problems, road Bridges, the seismic performance is bad, the bearing capacity is insufficient, affect their safety and functions, reinforcement measures must be adopted to improve the bearing capacity of the need to adapt to the traffic. So this paper will highway bridge construction technology related aspects are discussed.
Keywords: problems; Technology introduction; Preparation for construction
中圖分类号： TU74文献标识码：A文章编号：
一.公路桥梁施工技术存在的问题
1.桥梁施工中荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝，裂缝产生的原因如下:
1）设计计算阶段。结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。
2）施工阶段。不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
3）使用阶段。超出设计载荷的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。
2.次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝
裂缝产生的原因如下:
1）在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。
2）桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。
二.桥梁施工技术
1.体外索加固法
体外预应力是一种有效的桥梁加固方法。简单易行,不影响行车。受力途径明确,能显著提高结构承载力和抗裂度,有效改进结构的应力状态。为了满足加固后旧桥的承载力的需要,体外索一般采用折线形,同时满足梁正截面抗弯强度和抗剪强度的要求。体外索材料一般由无粘结钢绞线、粗钢筋与槽钢组合而成。体外索加固桥梁受弯构件时,可按偏心构件来验算梁的承载力;按无粘结部分预应力混凝土结构,认为截面受弯破坏时,梁内的非预应力钢筋达到屈服,而预应力钢筋达不到极限强度,验算使用阶段的应力及结构变形;按加劲梁组合结构分别对其受力和使用性能进行分析。在正使用极限状态的各项指标计算时,按整体变形协调条件计算在外载作用下预应力筋的应力增量。体外预应力加固法,加固后能达到荷载标准,加固效果是非常显著。体外索加固法有效改善了主梁在正常使用阶段的工作性能。裂缝宽度变窄,挠度明显减小,增加了结构的耐久性。体外索加固法是在使用过程中,具有加固、卸载及减小结构内力的作用,值得推广应用。
2.真空压浆技术
传统的压浆法灌浆,是在0.5MPa-1.0MPa的压力下,将水灰比0.4-0.45的稀水泥浆压入孔道,这种做法容易发生水泥浆离析,析水,干硬后收缩,产生孔隙,留下隐患。为此有必要将传统压浆工艺进行改进,将真空辅助压浆工艺等技术应用于预应力施工中,使灌浆工艺更加完善合理。由于孔道内只有极少的空气,很难形成气泡;同时,由于孔道与压浆机之间的正负压力差,大大提高了孔道压浆的密实度和饱满度。减小了水灰比,选用专用的添加剂,提高了水泥浆的流动度,减小了水泥浆的收缩,从而保证了浆体的可施工性,充盈孔道的密实性和和提高硬化浆体的强度。普通压力压浆一般是在孔道的压浆端对水泥浆施加0.5-0.7MPa的压力,缓慢均匀地向孔道内压入浆体,直至浆体在孔道高点处的排气孔流出;而作为孔道压浆的一项新技术,真空辅助压浆的基本原理是:在传统压浆工艺基础上,将孔道系统密封,在孔道的一端采用真空泵对孔道进行真空处理,使这产生负0.08MPa-负0.1MPa左右的真空度,然后用压浆泵以≤0.7MPa左右的正压力将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端压入,水泥浆从真空端流出,且稠度与压浆端基本相同,再经过特定的排浆、保压、以确保孔道内水泥浆体饱满,以提高预应力孔道压浆的密实度和饱满度。采用真空灌浆工艺是提高后张预应力混凝土结构安全性和耐久性的有效措施。真空压浆与常规压浆相比,具有以下的优点:真空的形成能够较好的导引管道内浆液顺利通过管道,解决了常规压浆泵因压力不足等达不到注浆理想效果的问题;保证了预应力管道内水泥浆液的饱满度和密实度;工艺及浆体的优化,消除裂缝的产生,使灌浆饱满性及强度得到保证;真空灌浆是一个连续而迅速的过程,节约压浆时间,缩短工作周期,增强了固结水泥浆在孔道内的粘结力。
三.施工设计前的准备
1.熟悉设计文件、研究施工图纸及现场核对
施工单位在收到拟建工程的设计图纸和有关技术文件后，应尽快组织工程技术人员熟悉、研究所有技术文件和图纸，全面领会设计意图；检查图纸与其各组成部分之间有无矛盾和错误；在几何尺寸、坐标、标高、说明等方面是否一致；技术要求是否正确；并与现场情况进行核对。同时要作出详细记录，记录应包括对设计图纸的疑问和有关建议。
2.原始资料的进一步调查分析
对拟建工程进行实地勘察，进一步获得有关原始数据的第一手资料，这对于正确选择施工方案、制定技术措施、合理安排施工顺序和施工进度计划是非常必要的。
1）自然条件的调查分析
①地质
应了解的主要内容有：地质构造、墩（台）位处的基岩埋深、岩层状态、岩石性质、覆盖层土质、土的性质和类别、地基土的承载力、土的冻结深度、妨碍基础施工的障碍物、地震级别和烈度等。
②水文
应了解的主要内容有：河流流量和水质、年水位变化情况、最高洪水位和最低枯水位的时期及持续时间、流速和漂浮物、地下水位的高低变化、含水层的厚度和流向；冰冻地区的河流封冻时间、融冰时间、流冰水位、冰块大小；受潮汐影响河流或水域中潮水的涨落时间、潮水位的变化规律和潮流等情况。
③气象
调查的内容一般包括：气温、气候、降雨、降雪、冰冻、台风（含龙卷风、雷雨大风等突发性灾害）、风向、风速等变化规律及历年记录；冬、雨季的期限及冬季地层冻结厚度等情况。
3.施工现场的地形地物
1）技术经济条件的调查分析
主要内容包括：施工现场的动迁状况、当地可利用的地方材料状况、国拨材料供应状况、地方能源和交通运输状况、地方劳动力和技术水平状况、当地生活物资供应状况、可提供的施工用水用电状况、设备租赁状况、当地消防治安状况及分包单位的实力状况等。
4.施工前的设计技术交底
设计技术交底一般由建设单位（业主）主持，设计、监理和施工单位（承包商）参加。先由设计单位说明工程的設计依据、意图和功能要求，并对特殊结构、新材料、新工艺和新技术提出设计要求，进行技术交底。然后施工单位根据研究图纸的记录以及对设计意图的理解，提出对设计图纸的疑问、建议和变更。最后在统一认识的基础上，对所探讨的问题逐一作好记录，形成“设计技术交底纪要”，由建设单位正式行文，参加单位共同会签盖章，作为与设计文件同时使用的技术文件和指导施工的依据，以及建设单位与施工单位进行工程结算的依据。当工程为设计施工总承包时，应由总承包人主持进行内部设计技术交底。
5.制定施工方案、进行施工设计
在全面掌握设计文件和设计图纸，正确理解了设计意图和技术要求，以及进行了以施工为目的的各项调查之后，应根据进一步掌握的情况和资料，对投标时初步拟定的施工方法和技术措施等进行重新评价和深入研究，以制定出详尽的更符合现场实际情况的施工方案。
施工方案一经确定，即可进行各项临时性结构的施工设计，诸如基坑围堰，浮运沉井和钢围堰的制造场地及下水、浮运、就位、下沉等设施，钻孔桩水上工作平台，连续梁桥顶推施工的台座和预制场地，悬浇桥梁的挂篮，导梁或架桥机，模板、支架及脚手架，自制起重吊装设备，施工便桥便道及装卸码头等的设计。施工设计应在保证安全的前提下尽量考虑使用现有材料和设备，因地制宜，使设计出的临时结构经济适用、装拆简便、通用性强。
总结
总的来说，公路与桥梁固然要随着我国的经济发展而发展，同时对于路桥发展存在的问题也要重视，并进行处理。在施工的时候要做好相关的准备，以达到施工的既定的效果。