第一篇:小议预应力在路桥施工的作用论文
预应力技术的优势
预应力技术不仅仅能运用于路桥结构,还能运用于路桥加固维修,对山体和边坡之类的地方进行锚固的加强,提升大型的构件,及顶推施工等路桥建设的各个方面。因为在道路桥梁工程建设中使用预应力技术能够有效地节省施工的材料,还能减轻结构的自重,提高路桥结构的抗裂水平与抗渗能力,降低结构的主拉应力与竖向剪力,增强结构的刚度。而且,预应力技术的施工工艺比较便捷,结构简易且安全,所以这项技术就被广泛地运用于路桥的建设里。特别是最近几年,在我国大力兴建的交通基础设施的工程里,提高路桥的承载力和耐久性已经成了路桥专家研究的重要对象,而预应力技术在解决这些问题上都具有重要的意义。下面,笔者着重阐释以下体外预应力。
作为后张预应力体系的一个重要分支,体外预应力混凝土具有不少的优点,预应力筋的套管布置较为简单,且易于调整,将后张预应力的操作程序大大简化了,并缩短了施工的时间。同时,因为预应力筋都是布置在腹板之外的,这就使得混凝土的浇筑工作变得更为方便,能有效减少施工中的摩擦造成的损失,而且在换预应力筋的时候就会更加方便。目前,我国在这方面的研究很少,对其受力的性能研究也不多,所以,相关的专业人员应该结合实际和理论将这种结构进行深入的研究,以便于该项技术在道路桥梁工程中能发挥更大的作用。
体外预应力结构与体内预应力结构在其构造上有着本质的区别,体外预应力的预应力筋在砼结构的外部,只能在锚固和转向块处可能和结构相连。这样一来,结构的整体形变就能决定体外预应力。反之,体内预应力的预应力筋在砼的内部,且和结构是完全粘结的,无论在哪一个切面出,都能和结构相协调。在设计体外预应力的时候,就要考虑到避免体外筋和结构的二者共振,因为这二者都能产生独立振动。在特殊的地震区,设计方案中还要加入增强抗震性能的措施,以便加强道路桥梁的抗震系数。
道路桥梁中的预应力技术
运用在路桥建设中钢筋混凝土的结构中的预应力新技术在钢筋混凝土的结构中常常出现的质量方面的问题就是混凝土裂缝,尤其是在其大型的钢筋混凝土的结构及其构建中,非常容易出现裂缝。我们在路桥工程的钢筋混凝土的结构与构造使用或加载钱,向其受拉区的砼预先施加一定的压力,也就是说在砼的受拉区进行钢筋张拉,再通过钢筋的回缩力让砼的受拉区先受到钢筋回缩所施加的压力。这种应用的工作原理是当混凝土的结构或者构件受到了外荷载所施加的拉力后,就会先去抵消受拉区的混凝土当中的预先承受的压力,然后再受到一定的拉力。这样做的结果就是有效地控制了砼的伸长,从而达到推迟或永远不出现裂缝的最终目的。
1运用在碳纤维片里的预应力新技术
我们都知道,道路桥梁的跨度很大,工程对于其构件的受弯能力有着很高的要求。一般来说,受弯结构及其构件都是T型梁或者是箱梁,这些结构和构件与整个道路桥梁工程中的钢筋混凝土相比,它通常都是大型的。由于道路桥梁工程中的钢筋混凝土所成的梁,其受拉区混凝土的拉应力与受压区的混凝土的压应力都相当大,所以为了使受弯结构及其构件能够满足受弯能力的相关要求,施工的成本相对来说就特别高。如果我们碳纤维片里应用预应力新技术,就能充分利用预应力新技术的特点,提高道路桥梁的混凝土梁的相关性能,这也就是为什么预应力的碳纤维片能够被大量地使用在相关工程的改造及加固工程里的原因。
2运用在混凝土路面工程里的预应力新技术
近年来,随着预应力新技术的广泛使用及其自身的技术的不断成熟,道路桥梁建设者们大胆地将这一技术应用在混凝土路面里,这一举措的兴起与普及,大大地提高了混凝土地面的工程质量。它的工作原理和被运用与道路桥梁的混凝土结构中的预应力技术相差无几,也是通过配置预应力钢筋对路面进行相对的约束,以达到推迟或者是永远不出现裂纹的目的。为了将此技术运用到混凝土路面的工程中,相关的专家做了很多前期的努力,如前期理论的研究工作比以往更加成熟。首先要对交通的荷载和湿度、温度的变化能引起的路面翘曲约束及收缩期间产生的板底摩擦约束这些因素进行综合考量和深入的研究,然后在此基础上,再在路桥工程的混凝土路面的施工里,科学地施加纵向的预应力,以此避免路桥混凝土路面产生横向收缩开裂的现象。目前,该技术在实际的操作中,积累了许多经验,日臻成熟。
预应力新技术存在的问题
1预应力的钢筋管道容易堵塞
造成预应力钢筋的管道堵塞的原因主要是在混凝土的浇筑过程里,没有及时跟进保护和操作时的野蛮作业。这样就会导致无法顺利穿过预应力钢筋,或是影响了张拉效果,也就说在张拉时,预应力钢筋伸长的实际值和理论值会产生很大的出入,然后就增加道路桥梁施工的成本甚至是延长工期。因此,在浇筑混凝土时要杜绝野蛮的施工,且要安排专业人员跟班保护。在预留孔道时,要对抽芯时间进行控制,这样做是为了避免在混凝土没有达标时就抽芯或者是抽得太晚而拔不出或拔断。
2张拉的控制不够严谨
在我国,预应力新技术的起步比较晚,所以在实际的施工中,不规范的操作就较为严重,特别是在控制张拉力时,极为不严谨的现象最为突出。很多工程都用了1.5级的油压对张拉力进行计量,这样做的误差就很大,有些工程甚至没有进行千斤顶的计量标定就将它应用到了张拉中。还有一些是因为施工人员不够专业,所以施工结果就不理想。所以,要提高该项技术的质量,归根究底还是要在规范施工方面下手,提高施工人员的素质,采用专业的设备,严格控制张拉力的控制。
3在张拉前就出现裂缝及收缩和徐变过大
在路桥工程里,混凝土的结构很容易因为温差和干缩等问题出现裂纹,也别是在大型的结构及构件中,通常都是在张拉前就出现了裂缝,这就导致了该技术没能达到抗裂的作用。所以要避免这一问题出现,就要考虑到温差等问题,现在,我们可以通过使用低水化热的水泥和保温措施来解决该问题。路面的收缩及徐变过大所导致的预应力损失都会给工程质量产生非常大的负面影响,所以,我们要采用高强度且水灰较小的混凝土进行施工,以便控制收缩和徐变,避免造成严重的后果。
结束语
总之,在道路桥梁建设中使用预应力技术,应该不断地积累经验,不断地深入研究,在逐渐成熟的理论基础上,再对该技术进行反复地实践,以提高解决问题的能力,提高道路桥梁建设的工艺水平和质量。现阶段存在于建设中的问题急需广大的建设者进行解决,应该受到重视,以便推动该技术地不断发展和推广使用。
第二篇:预应力技术在路桥施工中的应用
预应力技术在路桥施工中的应用
摘要:预应力施工技术在我国的路桥工程中是有着越来越多的运用,但这项技术需要技术水平较高的施工单位来操作,本文探讨了预应力技术、公路桥梁施工中的运用和实际问题、这项技术的未来发展方向三个方面,论证了这项技术在将来的实际作用。
关键词:预应力技术;路桥施工;发展方向
一、概述
我国许多地区已经开始向新型城市建设转变,为了让新型城市化建设脚步走的更快更稳,公路与桥梁这些贯穿城市的“血脉”自然是重中之重,尤其是更多的快速路,高速路,高架桥和城市道路网路规划建设都给施工企业和单位提出来更高的要求。所以,研究符合当下情况的施工技术也显得尤为重要,预应力技术就在这其间脱颖而出,这项技术的特点是,技术含量比较高,工艺要求更加严谨,当然这项技术在没有达到完美的情况下,还有很多问题有待解决,所以要求施工单位应多留意,勤记录以求得问题尽快有效的解决,为其他的领域的应用项目提供有效地参考价值。
二、预应力技术概况
“预应力技术指的是在路桥工程以及其他建筑工程的施工过程中,实现在平板结构以及转换层等特殊结构形式中的一种技术。”
这项技术属于力学与结构力学范畴,适用于大部分土木工程施工中。说起预应力技术其实分为两种一种是体外预应力技术一种是内部预应力技术,虽然两种技术在物理学中的力学原理基本一致,但主要区别就是在施工技术上体现的不同构造,本文将重点探讨第二种内部预应力技术也就是我们通常所说的预应力技术。预应力技术最早起源于欧洲,在1935年~1945年的到了发展,由于当时的物资短缺所以这项技术可以在施工中采用高强度钢筋来节省更多的工程材料。正式因为建筑材料紧张,我国的预应力技术也在1950-1960年之间出现,其中经历了几次改革和研发,终于在1980年以后我国的预应力技术达到了一个全新的高度,更加现代化的预应力技术被运用到更多的领域里,此时这项技术相比原来有了明显进步,节省更多的钢材、在整体结构跨度上有了明显增加、本身材料的自重上大幅下降、在使用范文上有了更多选择、结构成本下降所带来的综合经济性优势,正是因为这些优势让我国的在“八五”计划纲要中将预应力技术列为重点开发与推广项目。这就是预应力技术概况!
三、预应力在公路桥梁施工中的应用
(一)预应力原理和应用范围
预应力技术在公路桥梁的具体施工中的运用主要体现在混凝土工程的施工上。为了满足混凝土结构件的预应力需求,通过一系列机械设备对预应力筋进行张拉,然后按设计要求规范的预应力筋数量进行铺设,在固定承压板之前要保持预应力筋和路桥本身的垂直度,最后要浇筑预应力的混凝土模块,如果这时混凝土的构件的外加的负载的压力与与产生的预应力抵消,就说明混凝土构件通过预应力技术承受了更多压力,其混凝土拉伸去区也能承担更多的负荷。运用在路桥施工中的预应力一般运用在以下几个地方:
1.加固桥梁结构中的应用,在路桥施工的过程中,为了实现对现有的结构件的总体加固,选择预应力技术是一项绝对可行方案,因为改善桥梁的整体质量是关键,是在路桥上运用高强度高硬度材料结构,预应力恰好能起到很好的负载能力,从而提高路桥的性能和使用寿命,尤其对于提高桥涵等部位的乘载能力上有着决定性作用,所以最典型的的预应力技术就是实施对于路桥加固工程项目上。
2.受弯构件中的应用,在路桥施工的工艺结构中,需要承载较大载荷的部位是受弯构件,因为其结构特点就是上部需要承受较大的压力而下部又需要承受一定的拉力,所以觉得这个部位的构建需要采用,工业结构简单,强度更高,本身更轻的碳纤维材质贴片。在碳纤维裁片与预应力技术结合产生的工艺可以在其应力基础上将其坚固程度扩大到最大,从而让受弯构件以及整体工程项目延长使用寿命。
3.混凝土路面中的应用,随着城市化进程的建设,公路的作用就显得尤为重要,通过大量的报道了解到越来越多的预应力技术被运用到混凝土路面项目里,正是这项技术的参入让混凝土路面的开裂情况大幅度减少,其原理就是预应力筋对混凝土路面的深层路基结构进行了有效的约束,其实在混凝土路面中预应力的技术与桥梁中的作用原理极为相似,所以说预应力技术已经在更广的项目范围内起到了关键作用。
混凝土续梁中的应用,很多大中型城市中的桥梁建设年代较,早所随着时间的前进这些桥梁也都面临着翻新以及续梁施工,混凝土桥梁的多跨连续梁项目分为正弯区域和负弯区域,当承受抗弯承载力与抗剪承载力的支座负弯,无法提供更持久的支持力时,就需要根据当时的状况选择碳纤维贴片和增加粱下面积的方式来进行巩固根基。
(二)预应力技术施工中的注意事项
预应力技术虽然经过多年的发展和研究有了一整套较为完善的施工体系,但并没有达到完美程度,所以其中有几点需要注意的地方,首先在选择预应力筋和预应力锚具的选择,这两项是应当在施工前期已经准备好的,这两项材料的选择关系到整体施工的质量和效率,预应力筋可选择低松弛性钢绞线,由于其性价比高,质地轻,方便施工等特点,在应用范围上最广,预应力锚具是制作预应力材料制中的主要实用工具,在选择种类上也比较多,但大致分为先张法和后张法,其中后张法中的机械锚固类锚应用范围较广,而且具有使用中预应力损失较小,方便连接等特点。然后,在路桥施工过程中最值得注意的就是波纹管堵塞的问题,其带来的损失就是由于浇筑混凝土时无法顺利通过预应力钢筋而造成的施工中断,白白浪费了人力和物力,这就要求施工单位在操作是一定要严格遵循施工计划设计,尤其是安装管道并确定位置时,做到勤记录勤计算,以将误差减少到最小,当然在配比水泥浆时也要严格安装配比执行,以保证施工一次性成功。其次,预应力的张拉力控制也是经常令施工单位头疼的问题,张拉力控制出现误差之间会导致施工件表面出现裂痕,虽然裂痕的出现也有因为自然因素所导致,但人为因素控制的各束张拉力不同,操控不规范还是占了主要责任,所以就要求施工单位对施工人员进行施工培训,规范预应力张拉时千斤顶等工具的使用,以保证施工的顺利进行。最后,也是最重要的就是在保证施工安全的情况下再保证施工质量,包括施工人员的上岗培训,施工工具的完善管理,施工区域的严格控制,施工过程中的自检与检查,路桥工程关系到经济建设的进程,只有完善每个细节才能让整体工程做的尽善尽美。
四、预应力的问题实际路桥施工中的未来展望
预应力技术在国外已经发展比我国早了将近半个世纪,所以我国的预应力技术还有很多的不足之处,所以首先应该发展的是预应力材料,在未来将会有更高强度,材质更轻,更加坚韧和更加耐久的应力筋产生,在一些发达国家如美国,法国等都率先采用了预制先张预应力混凝土这项技术的特点是质量和耐久性都更加突出,而且省去了灌浆工序从而直接减少了管道和锚具的费用,提高了经济性。在不久的将来,很多工艺计算性工作可以交由计算机控制操作,这样可以更加高效,准确的对整体施工项目进行控制,以减少人为的工作失误。
五、结语
综合以上的几方面,我们看到预应力技术已经被广泛的运用到路桥施工作业中,但其中的不足之处还是会给工程进度带来隐患,所以我们应当积极的参与到国际间的学术交流中,取长补短,借鉴国外较为先进的工作经验和技术,再结合我国自身的情况,发展大型的集团性的,甚至国际性的公司来促进我国预应力技术的完善和发展,相信我国的预应力技术不能仅仅是在路桥施工中,还会在更多的使用领域被充分利用。
参考文献:
[1]思元奎.道路桥梁施工中预应技术的应用分析[J].科技传播,(2013)104-0129-02
第三篇:路桥施工技术论文
郑州华信学院
2011-2012学年第一学期《路桥工程施工技术论文》
姓名:郭自龙院(系):建筑工程学院专业班级:09级土木工程4班学号:0903110452指导教师:孟国东
成绩:
时间:月 年月日
公路隧道施工技术浅析
摘要:随着我国经济的发展,整体经济水平的提升,带来的是隧道事业的繁荣。西南等多山地区的隧道工程数量大大增加。随着山岭软土隧道的施工方法,主要有台阶法和双侧壁导坑法、中隔墙法等。笔者从介绍某公路施工过程中的隧道施工技术入手,阐述了公路隧道技术以及隧道的防排水技术。
关键词:隧道施工;施工技术;公路
引言: 随着科技的进步与经济的发展,人民日益增长的物质文化需要,不论是在交通运输、水利还是在地下交通或空间利用方面,人们对隧道工程的要求也越来越高,从数量、质量及难度方面都提出了很高的要求。
1隧道开挖分析大洞隧道左线出口洞口VI类围岩施工中,隧道拱顶下沉大,地表出现不同程度的下沉及开裂现象,拱脚局部有开裂的现象。通过对左线施工情况及右线地质资料的分析,洞口段隧道位于堆积土中,隧道斜穿沟心,且土层松软、松散、含水,地基承载力低。同时隧道埋深浅,极难形成自拱度,靠围岩自身无法控制围岩变形,必须采取支撑措施,而基础承载力是主动支撑有效的前提和保证,超前探明地质情况,并进行基础处理就非常必要。
2风、水、电作业,通风、防尘和施工排水
2.1.施工供风:管道敷设要求平顺、接头密封、防止漏风,凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的钢管不能使用。在洞外地段,风管长度超过500 m、温度变化较大时,宜安装伸缩器,靠近空压机150 m以内,风管的法兰盘接头宜用耐热材料制成垫片,加石棉衬垫等。
2.2.凡无臭味、不含有害矿物质的洁净天然水,都可以作为施工用水,饮用水的水质则要求更为新鲜清洁。无论生活用水还是施工用水,均应做好水质化验工作。施工用水与工程规模、机械化程度、施工进度、人员数量和
气候条件等有关,因而用水量的变化幅度较大,很难精确估计,一般根据以往经验估计。随着隧道施工工地卫生要求的提高,生活设施(如洗衣机等)配置增多,耗水量也就相应增多。因而生活用水量也有一定的变化,但幅度不大,一般可按下列参考指标估算:
生产工人平均0.1---0.15m3/d
非生产工人平均0.08一0.12 m3/d
2.3.施工供电:随着隧道施工机械化程度的提高,隧道施工的耗电量也越来越大,且负荷集中。同时为保证施工质量和施工安全,对隧道施工供电的可靠性要求也越来越高,因而施工供电显得越来越重要。在施工现场,电力供应首先要确定总用电量,以便选择合适的发电机、变压器、各类开关设备和线路导线,做到安全、可靠地供电,减少投资,节约开支。确定现场供电负荷的大小时,不能简单地将所有用电设备的容量相加。因为在实际生产中,并非所有设备同时工作,另外,处于工作状态的用电设备也并非均处在额定工作状态。隧道施工供电方式有自设发电站供电和地方电网供电2种。一般应尽量采用地方电网供电,只有在地方供电不能满足施工用电需要或距离地方电网太远时,才自设发电站。此外,自发电还可作为备用,当地方电网供电不稳定时采用,在有些重要施工场所还应设置双回路供电网,以保证供电的稳定性。
2.4.施工通风、防尘:洞内如需爆破掘进,必须坚持湿式凿岩,爆破后洒水以降低粉尘浓度。施工通风采取压入式,用3台轴流风机分别向中导洞、左、右洞送风,送风口距开挖面的距离不大于15m.2.5.施工排水:主要是排除可能涌入隧道的地下水和施工废水。隧道从出口至进口为1.54%的上坡。出口施工为顺坡施工,施工排水采取自然坡利用塑料管将水引出洞外。进口施工为反坡施工,施工排水采取在开挖地段挖集水坑,用抽水机抽出洞外。
3隧道施工
3.1 施工方法根据前期施工存在的问题,现采用台阶法和双侧壁导坑法相结合的施工方法,半断面开挖时,出碴采用无轨运输,挖掘机、正铲侧卸式装载机配合8吨自卸汽车运输出碴;小导坑开挖时,采用人工开挖,小
拖拉机配合人工出碴,及时进行支护;仰拱加固紧跟并且及时施作衬砌混凝土。
3.2 钢管桩施工钢管桩采用标准89×4无缝钢管,前端加工成圆锥状,长度20cm;钢管桩管体下半部分须加工溢流孔,以利于注浆施工,孔口lm范围内不加工溢流孔,溢流孔直径8mm、间距25cm。按每次lm进度指标进行清除施工障碍物工作,并施工临时排水管等措施进行场地排水,杜绝施工场地受水浸泡现象发生;测量放线,标出钻孔位置;钻机钻孔(可直接夯进)、下管,注超细水泥(MC)单液浆,注浆压力为1.5~2.0MPa,注浆完成后,对桩间土进行轻型触探试验,锤击数大于35击,承载力不小于250kPa,达不到时,进行加密等处理。每处理完成5m,进行仰拱混凝土施工,其间用过车梁保证已施工段稳定。根据工地条件,导坑条形基础施工,钢筋在导坑内绑扎关模后,采用泵送C25混凝土进行施工,先施工水平条形基础后,安装拱脚,再施工竖直条形基础。
4初砌柔性防水和背面排水工程的设置
4.1 防水层铺设前对初期支护的检查和处理防水层铺挂前,应先对初期支护喷射混凝土进行断面量测,对欠挖部位加以凿除,对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网应齐根切除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺。在铺挂前,还应检查衬砌背后的排水设施,如盲沟、引水管和排水暗沟是否相互连接嵌入及接头是否连接密封牢固,盲沟、引水管和排水暗沟是否加设反滤层。严寒地区保温排水设施是否有防潮措施。修筑的深埋渗水沟,回填材料除应满足保温、透水性好的要求外,水沟四周是否有防泥砂渗入且回填密实的材料。
4.2 防水层铺设好后检查和处理防水层铺挂结束,应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查。用手托起防水板,看其是否能与喷射混凝土密贴;看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象;看焊接或粘结宽度是否符合要求,且有无漏焊、假焊、烤焦等现象;进行压水(气)试验,看其有无漏水(气)现象等,检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题,除应详细记录外,并立即进行修补或返工处理。
4.3 止水带安装与控制防水混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注
施工造成的,对于施工缝的防排水处理,在复合式衬砌中,一般采用塑料止水带或橡胶止水带。在浇筑二次衬砌混凝土前,可用钢丝刷将上层混凝土刷毛,或在衬砌混凝土浇筑完后4-12h内,用高压水将混凝土表面冲洗干净,并检查止水带接头是否完好,止水带在混凝土浇筑过程中是否刺破,止水带是否发生偏移。如发现有割伤、破裂、接头松动及偏移现象,应及时修补和处理,以保证止水带防水功能。检查是否有固定止水带和防止偏移的辅助设施、止水带接头宽度是否符合要求、止水带是否割伤破裂、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等项目,做好详细检查记录,如存在问题时,应立即进行修补或返工处理。
5结语
现场监控量测与信息化施工管理,现场监控量测是监控施工中围岩稳定性,检验设计与施工是否正确合理的重要手段,搞好监控量测并及时将量测信息反馈到设计施工中去,可以掌握围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度,保证施工安全。
参考文献:
[1]孙永江.浅议公路路基施工技术[J].科技促进发展,2009,12.[2]梁路兵.结合工程谈谈公路软基路堤施工监控技术[J].科技资讯,2010,21.
第四篇:混凝土在路桥桩基施工中的作用及技术
混凝土在路桥桩基施工中的作用及技术
摘要:在路桥桩混凝土的施工当中,为了使灌注桩混凝土的质量保持在合格的水平,施工单位和施工技术人员必须加强施工前准备工作以及施工技术工艺的完善。本文通过分析混凝土即其施工的质量要求,对混凝土在施工中的配合比例、泵送等进行了阐述。
关键词:混凝土;路桥桩基;施工;技术;作用
路桥混凝土施工技术,是建筑工程中大家所熟识一种施工技术,它是指用于各种路桥面结构材料的混凝土。在我国,比较早使用的路桥混凝土材料时以石油和沥青为主,以砂石为辅的沥青混凝土材料。但是由于这种石油沥青材料在铺设路面的过程中容易老化,且稳定性比较低,使用寿命也比较短,致使对这种石油沥青路面的养护费用比较高。随着我国经济的发展,我国对路桥见着质量的要求也越来越高,单纯的石油沥青材料已经不能够满足我国对路桥施工的建设要求。我国的科研工作者们开始对成本较低、资源丰富的沥青进行了研究和改善,使得沥青稳定性差,易老化的缺陷得到了明显的改善。这种新型的沥青不仅可以用于高等级的路桥施工建设当中,它良好的防水性能还可以用来制作防水的卷材。尽管这一项技术在世界各国的建筑领域都得到了推广和应用,但是在路桥桩基的施工当中,最为常见的施工材料还是混凝土,本文就混凝土施工在路桥桩基中的技术以及作用进行了简单的探讨和分析。
一、对路桥桩基施工的分析
桩的主要作用是承受来自竖向的荷载,桩可以通过桩侧的摩擦阻力以及桩顶部的阻力,将上部的荷载转送到深处的岩层或者土层。所以桩的尺寸、外形、所用的材料以及桩底部持力层的性质与整个桩的竖向承载力,以及整个桩所穿过的土层状况有着极为密切的联系。桩所承受的横向荷载力是通过桩身将其所受的荷载传送给侧向的岩层或者土层,所以桩的横向承载力与桩侧土层的桩身抗弯度以及桩侧土层的抗力系数也有着不可分割的联系。在实际的工程施工中,桩的主要荷载来自于竖向的荷载,路桥的桩基可以有单相桩构成,例如:一柱一桩。但是在大多数的情况下,路桥的桩基是由多根桩所组成的群桩构成,这样整个建筑的荷载便可以通过承台传递给每一个桩顶。当承台与地面接触时,会形成低承合群桩基础,这时承台、桩和土层将会相互作用、相互影响,使群桩的承载性有了很大的变化,并且其承载结构也将会变得更为复杂。在路桥施工的过程当中,最容易出现的问题就是桩头发生损坏,尤其是混凝土桩,在反复的锤击和高冲击荷载的作用下,桩头往往最容易出现损坏和变形的情况。加上温差等外部环境的因素,这一问题将会更加的严重。在桩尖穿过比较坚硬的岩层或者土层的时候,还有可能出现过打的现象,即对桩击打的时间过长,锤击的次数过多,冲击量过大等现象的发生。
二、混凝土的特点及其在路桥桩基施工中的作用
1.混凝土的特点
水泥混凝土与沥青混凝土两种建筑材料的性能有着不同的差别,两种材料完全是不同的建筑材料。由于两种材料的差异较大,其使用方法也有着巨大的差异。水泥混凝土路面的发展时间较沥青混凝土材料要短,但是经过国内外施工技术人员的探索和创新,水泥混凝土材料已经成为公路、桥梁甚至是机场道路建设中最常见的施工材料。
总的来说,水泥混凝土材料具有以下的特点:首先,水泥混凝土材料的强度较高,用水泥铺设的混凝土路面具有良好的抗磨性、抗压性和抗磨性,这种材料适用于车流量较大,交通任务比较繁重的道路以及机场道路的建设。第二,水泥混凝土材料的稳定性较高,由水泥混凝土铺设的路面,其具有良好的耐水性和抗旱性,不怕风吹和日晒,经得起环境对其的侵蚀作用。这种水泥混凝土路面比较适用于自然环境比较恶劣的地区。第三,整体性好。水泥混凝土路面其板体的刚度比较大,荷载力的分布也比较均匀,且板面外露,板的厚度较薄,容易对其进行整修与加固作业,比较适用于路基较软的地区。第四,水泥混凝土拥有良好的耐久性。沥青混凝土铺设的路面,一般使用的期限为5年,水泥混凝土铺设的路面使用期限可以达到20年到40年,有其是在气候相对湿润,湿气较大的地区,这种路面也能够保持良好的路面同行能力。第五,水泥混凝土路面颜色比较鲜亮,有利于路面的反光,特别是在夜晚行车的时候,利于司机对路况进行观察。同时这种混凝土材料还可以根据不同路况的不同要求,做出不同颜色的路面效果。
水泥混凝土材料的缺点:首先,由于水泥混凝材料的强度较大,导致路面比较脆弱,变形能力差,不能很好的适应外部环境带来的影响,应对骤变的能力也相对较差。所以在水泥混凝土路面的建设施工中,要在纵向和横向设置起到伸缩缓和作用的工程缝。但是工程缝的设置将会在很大的程度上影响到路面的平整性和连续性,进而导致路面的降噪功能和抗震功能降低,影响出行的人的开车舒适度。第二,水泥混凝土路面不适宜超载。若行驶的车辆超载严重,则极易引起混凝土板产生断裂,而对断裂的修补工作也需要大量的资金和时间。第三,混凝土铺面的施工工期相对较长。在水泥混凝土路面完工之后,需要对路面进行一段时间的养护,除了碾压混凝土之外,还要经过14到28天的养护方可对外开放。
2.水泥混凝土的分类
路桥混凝土一般有以下几种分类:按照组成的材料分为钢筋混凝土、素混凝土、钢纤维混凝土和连接配筋混凝土;按照施工的方法可以分为滑膜摊铺混凝土、碾压混凝土和人工摊铺混凝土;其中,常见的混凝土施工方法有人工铺摊、压根法等混凝土施工技术。
3.在混凝土路桥桩基施工中应该注意的事项
在混凝土路桥桩基施工过程中,应该注意:混凝土工程应该尽可能的采用焊接或者钢筋接头。钢筋不能够直接用铁丝或者铁定固定在模板上,必须使用同配合比细石混凝土或者砂浆板做垫块。此外,若混凝土板是上下两排钢筋的时候,所采用的固定方法最好是吊接法将上排筋固定,若果跨度较大导致不能吊挂,则可以在铁马上加上焊止水钢板,这样可以有效的增加阻止水流的截面,防止地下水深入混凝土表层。
结语:
混凝土的使用和施工在路桥基桩施工中有着十分显著的作用,在施工时,它不仅能加强桩基的强度,经过一定的技术加工和技术处理之后,还可以很好的满足桩基对密实的要求。但就目前而言,我国的路桥桩基施工技术仍然没有达到世界领先的水平,若想要在这项技术上取得更大的发展,就要求科研人员和技术施工人员进行进一步的探索与创新。这样我国的建筑事业才能够得到整体的进步与提升,为我国的建筑事业做好更加强有力的科学技术的支撑。
参考文献
[1]刘克辉.混凝土在路桥桩基施工中的作用及技术[J].交通标准化,2013(02)
[2]代莉芳.混凝土在路桥桩基施工中的作用及技术[J].民营科技,2010(03)
[3]陈建伟.混凝土在路桥桩基施工中的作用及技术[J].价值工程,2010(10)
[4]李琰.混凝土在路桥桩基施工中的作用及技术[J].科技创业家,2014(03)
第五篇:预应力混凝土箱梁施工管理论文
摘要:文章主要以山西省太佳高速公路(吕梁段)第八合同段预制梁场施工为素材,从技术管理的角度对高速公路施工预制梁场在混凝土梁(板)预制过程中的技术管理作了论述,对预应力混凝土梁的施工工艺作了探讨和分析,对预应力混凝土梁施工中出现的工程病害做出了分析和提出预防措施。
关键词:预应力;混凝土;预防措施预制场地的选择和施工准备
预制场地的选择宜靠近施工工地就近布设,交通方便,利于建筑材料的运输和成品梁板的吊装。太佳高速公路(吕梁段)第八合同段共有桥梁3座,预制梁板数量为364片,主要设计为20m预应力箱梁132片、30m预应力箱梁232片,箱梁为后张法施工。该预制场主要选择在1号桥与2号桥之间的挖方段路基上,占地约10 000 m2,存梁区设在梁场前方的路基段内,施工道路利用S104省道及路基便道。梁场用水,在梁场右侧的河沟内打井,安装高扬程抽水机将水抽至梁场左侧的山上,新修建一座蓄水池,电力前期由2台150 kW发电机供电,后期由架设的电力统一专线接入梁场。施工技术
后张法预应力箱梁施工顺序:台座制作→制安钢筋、预应力孔道、模板→绑扎顶板钢筋→浇筑混凝土→养护、拆模→预应力筋制安、张拉→封锚、孔道压浆→养护。
2.1混凝土施工
混凝土采用混凝土罐车由拌合站运至制梁区再经龙门吊吊运人模,按水平分层浇注,由梁端向跨中的顺序,共分4层浇注,先从底板浇注腹板位置,再分2层浇注腹板,最后浇注面板。混凝土的振捣,腹板捣固以附着式振动器(高频振动器)为主,插入式振动棒为辅,面板可用平板振动器。附着式振动器两边对称振动,并严格控制振动时间(一般为1.5 min),只能在灌注部位振动,不得空振模板,波纹管位置以上部位采用插入式振动棒捣固,步点均匀,振动棒不得触及波纹管,以免波纹管被振破漏浆,影响张拉。混凝土捣固程度以现场观察其表面气泡已停止排出,混凝土不再下沉并在表面出现水泥砂浆为宜。
养护,拆模后即时洒水养生,使混凝土表面保持绝对湿润,避免时干时湿,针对工地不同气候变化采用不同的养护措施,低温季节浇筑完混凝土后立即用塑料薄膜包起来,保持梁体温度和表面湿度,高温季节,经常浇水,顶板用土工布遮盖起来,减少水分蒸发。
2.2预应力施工
2.2.1预应力筋下料及制作
预应力筋下料长度既要满足使用要求,又要防止下料过长造成浪费。预应力筋下料长度的计算,应考虑预应力筋的品种、锚具形式、弹性回缩率、张拉伸长值、构件孔道长度、张拉设备与施工方法等因素,由于预制梁采用两端张拉,故每根钢绞线的长度按下式确定:
L=L0+2(L1+L2+L3+L4+L5)
式中:L0:构件的孔道长度;
L1:工作锚厚度;
L2:千斤顶长度;
L3:工具锚厚度;
L4:限位板长度
L5:长度富余量(一般取100 mm);
孔道成形的质量,对孔道磨损的影响较大,应严格把关,因此要求孔道的尺寸与位置应正确,孔道应平顺。接头不漏浆,端部预埋钢板应垂直于孔道中心线等。
预应力筋的孔道可采用钢管抽芯,胶管抽芯和预埋管等方法成形,该梁场采用预埋金属波纹管成孔工艺。接头采用外径大2 mm同类波纹管套接,并用胶带缠绕、密封好,以免水泥浆进入管内,沿梁长方向1 m设一道井字形钢筋架以利于固定波纹管。
2.2.2预应力筋的张拉
2.2.2.1张拉程序
0→10%(rK(初应力值作延伸量的标记)→100%σK(持荷2min,测延伸量)一锚固。
箱梁张拉分为正弯矩区(架梁前)及负弯矩区(架梁后)两种。在随梁同条件养生混凝土试件达到85%设计强度后进行预应力施工,预应力筋用锚具进场时应按《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—92和《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ185—92组批验收,合格后方准使用。各束张拉力及伸长值按规范要求分别计算,以张拉力和伸长值双控。预应力筋张拉伸长值的量测,应在建立初应力之后进行。其实际伸长值AL应等于:
△L=△L1+△L2-A-B-C
式中:△L1:从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值,包括
多级张拉,两端张拉的总伸长值;
△L2:初应力以下的推算伸长值;
A:张拉过程中锚具楔紧引起的预应力筋内缩值;
B:千斤顶体内预应力筋的张拉伸长值(若理论伸长值已计人,则不减);
C:构件的弹性压缩值。
关于推算伸长值△L2,可根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系计算,也可用初应力——2倍初应力的可测伸长值代替。
△L与理论值的差值不得大于6%,否则必须暂停张拉,分析、查找原因后并采取有效措施予以调整后,方可继续张拉。
2.2.2.2压浆施工
孔道压浆是为了保护预应力钢筋不锈蚀,并使预应力筋与构件混凝土有效的黏结,从而既能减轻梁端锚具的负荷,又能提高梁的承载能力、抗裂性能和耐久性。
(1)准备工作:用棉花和水泥浆堵塞锚具周围的钢丝间隙,并用空气泵检查通气情况。
(2)水泥浆的制备:孔道注浆所用的水泥浆,须用P.O52.5R普通硅酸盐水泥拌制,水泥浆标号不得低于构件混凝土标号的80%(28天龄期时)。M40水泥浆配合比及外加剂,水泥浆应有足够的流动性,稠度控制在14 s-18 s之间,水灰比应在0.4~0.45。泌水率宜控制在2%最大不得超过3%。每次拌量以30min~45min的使用为宜,水泥浆在使用和压注过程中应经常搅动。
(3)压浆程序和操作方法。预应力张拉后,宜在48 h内完成孔道压浆,经过铁丝筛的水泥浆用灰泵从一端向另一端压浆,压浆工作要在一次作业中连续完成,当另一端出浓浆,稠度达到规定值为止,关闭出口阀门继续压浆,压力应最少升至0.5 MPa,保压2min。
2.2.2.3封端
压浆完毕后,即可进行封端。封端注意事项:①采用与梁体同标号的砼;②封端前,压浆残留渣滓应清理干净,与梁体的接触面应凿毛;③封端的几何尺寸应符合设计要求。预制梁常见工程病害及原因分析
在混凝土浇筑完成拆模后,梁板顶面、翼板下部出现不规则的裂缝。凿开混凝土裂缝发现,裂缝深度在0mm~5mm之间,初
步判定为收缩裂缝或温度裂缝。不影响梁板的正常使用,但考虑预应力钢绞线张拉后,梁板顶面拉力增大,有使裂缝增长的可能,为此组织工程技术人员对裂缝产生的原因进行分析并提出相应的改进措施。
3.1裂缝产生的原因分析
3.1.1原材料因素
水泥采用P.0525R,经检验符合规范要求,水泥用量:486kg/m3,高强混凝土因采用高标号水泥且用量大。这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土,出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。高水泥用量的混凝土硬化过程中,水化放热量大,升温梯度大,温度收缩应力加大,导致温度收缩裂缝。高强混凝土由于水泥含量高的多,所以在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土。
碎石、砂、水、外加剂等经多次试验各项指标均符合规范要求。
3.1.2施工工艺因素
在混凝土养生,现场操作中有时不够及时,梁板顶面裸露在大气中,夏季最高气温达35℃,加快了水份的蒸发,致使表面干缩裂缝。
3.1.3混凝土自身应力形成的裂缝
①收缩裂缝:混凝土凝固时,水化反应会使混凝土的体积减少,表面水分蒸发,也会使混凝土体积减小。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的,在混凝土内呈现含水梯度。因此产生不均匀收缩,致使表面混凝土承受拉力,内部混凝土承受压力。当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
②温度裂缝:梁场建在海拔较高的山上,当地昼夜温差较大,最高温差达20℃。混凝土在较大的温度变化作用下产生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时,即产生裂缝。
3.2裂缝的预防措施
(1)严把原材料质量关:水泥、砂、碎石等原材料要保持其料源的稳定,确保各种原材料质量满足规范要求。
(2)严格按照有关技术规范进行混凝土配合比设计,并在施工过程中经常校核,严格控制水灰比、砂率、坍落度等关键技术指标。每天施工前都要测定砂、石料含水量,得出符合实际的施工配合比。
(3)混凝土浇注应选择一天中温度较低的时候进行,采用插入式振捣器振捣时,移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍,对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉,不在冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆,边振动边徐徐提出振动棒,避免过振,造成混凝土离析。
(4)混凝土养护,不论是收缩裂缝还是温度裂缝,混凝土的养护最为关键。合理掌握混凝土的养护时间,混凝土浇注完成收浆后,尽快覆盖和洒水养护,使混凝土表面始终保持在湿润状态,不允许混凝土在高温下裸露暴晒。在初期由于水化反应产生热量较大,应加大洒水次数,必要时在腹板采取喷淋养护加快散热,在温度较低的夜间进行覆盖,降低梁体温差大,减少由温差产生的温缩裂缝。结束语
经过施工技术管理人员的共同努力,梁板的质量得到了有效的控制。