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工藝方法就是對軟土層較淺的地段進行鋪墊處理,對地基上部進行鋪墊,材料為墊砂層。這樣可以幫助軟土固結,起到的是上部排水的效果。同時砂墊層可以作為填土與下層的土層結合,降低下層土壤中的含水量。這樣處理是為了保證填土和地基處理雙重效果,同時也可保證施工機械的順利通行,但是必須考慮施工機械和作業載荷來選擇合適的砂墊層厚度。從實際應用上看,如果僅僅采用墊砂層來對軟土進行固結,需要的厚度很容易導致成本增加,因此在應用中砂墊層應配合其他固結措施共同來保證軟土處理效果。在對砂墊層進行施工時應注意放樣,進行攤鋪作用時應選擇自卸車輛與推土機配合,做到均勻一致。在使用透水性較差的材料作為填料時,應對端部進行妥善處理。
1.2淺層排水法
一些軟土地基上土質較好但是含水量偏大,因此在處理這樣的軟土基時可以進行排水處理,利用溝槽等對表層水進行排除,降低地基表層的含水量,保障設備的通行。同時也可發揮溝槽在施工中持續排水的效果,并配合回填透水性較好的材料,維持表層軟土的滲透性,并對其進行壓實。在布置溝槽的時候應注意利用自然坡度,回填而出現沉降時則應觀察坡度改變,制定調整計劃。注意防止四周的挖方位置的滲出水進入到填土范圍。表層排水工藝應注意加密溝槽增加排水的能力。施工中即便一些溝槽被破壞也可保證排水的效果。溝槽的設置應按照工藝標準執行,寬度在半米左右,深度則應在一米內,填土之前應在溝槽內填入砂礫使之成為盲溝,保證排水持續性。
1.3材料鋪墊工藝
一些工程中軟土地基的分布不均勻,可能會出現沉降以及側向的位移等情況,此時可以利用鋪設材料對軟土位置進行加固,強化軟土承載力保證機械通過。目的是減少沉降和側向移位所造成的不安全因素。這樣可以提高軟土的支撐能力,用于鋪設的主要材料是無紡布等。
1.4添加劑加固
這樣的措施主要是針對粘性土壤,利用添加劑對表層的土壤進行處理,可以有效的改善表層土壤的固結效果,提高抗壓縮性和強度等性能。主要是對地基承載能力加以提高,保證機械運行的安全。添加劑通常是生石灰、熟石灰、水泥等。利用石灰作為添加劑就是利用其對水的吸附作用,使之與水反應降低土壤含水量,從而固結成團。同時也可對土體進行加固與穩定,保證軟土地基的穩定性。
2深層加固工藝
2.1加載工藝
加載法就是對軟土施加外力,增加軟土基的沉降速度,降低軟土的孔隙率以及含水量等,使之固結速度加快。提高地基的強度反之填土路面出現大范圍沉降。地基固結沉降的方法就是減少孔隙水壓提高應力的方法以及地基增加總壓法。減少孔隙水壓的方法是依靠大氣壓加載促進固結大氣壓加載。地基總壓是依靠填土的載荷對軟土進行擠壓。但是加載法會造成軟土的形變容易影響周圍的地質結構,所以加載的同時應對周圍進行圍護,降低其影響范圍。填土加載的時間和載荷應根據實際的軟土性質確定,主要的目標就是對橋梁地基沉降量進行控制,保證施工后地基沉降在可控的范圍內。在施工中應注意對載荷施加的速度和穩定性,并對整個壓載過程進行觀測,因為沉降的效果不是完全可以預判的,應在達到設計標準后停止加載,防止對地基的額外破壞。
2.2強夯工藝
強夯工藝是利用重錘對地面的沖擊力來減少孔隙率,并擠壓排水,從而使得軟土加速固結。實踐證明強夯后的軟土地基可以增加幾倍的承載力,壓縮的范圍可以達到十幾倍。其工藝的特點是工藝簡單且效果好,同時施工速度快且成本較低,節約材料,只需要簡單的機械就可完成對一定范圍內的軟土基礎加固。但是在使用中應注意適應的范圍,如飽和淤泥粘土和淤泥等應慎重選擇,否則會出現不良的效果。公路橋梁施工乃至公路工程中強夯法較為常見。
2.3粉噴樁工藝
粉噴樁是一種深層加固技術,主要是深層攪拌的方式將凝固劑注入到土層中。是一種加固粘土地基的重要方法,利用水泥和石灰等材料作為固化劑,利用機械攪拌機將軟土與固化劑強制攪拌,利用固化劑與粘土之間的反應促進粘土硬化,從而成為穩定性較強的地基。此種工藝主要是適應飽和粘土層,對于淤泥質和淤泥質土、粉土、含水量較高的粘土較為有效,加固深度較大。
2.4水泥攪拌樁工藝
攪拌樁利用石灰和水泥等材料作為固化劑,通過深層攪拌的工藝與軟土結合起到固化軟土的效果,固化劑在土層深處和粘土反應,經過一些列的理化反應形成強度高且穩定性較好的復合型地基。水泥攪拌樁的工藝主要是針對粉土、松散砂土等都有較好的加固效果。其優勢是施工過程對路堤干擾較小,對擴建工程較為適應。施工前應保證場地平整,如果有低洼凹陷等應進行填土,同時清理場地使得攪拌機械可以順利就位。
2.5豎向排水固結工藝
該工藝將垂直的排水柱設置在粘土地基中,縮短了排水距離,促進地基排水,并加速固結。固結后的軟土地基可以增加抗剪強度。垂直排水工藝分為砂井排水和紙板排水。根據砂井的施工工藝方法不同砂井排水可以分為射水式、螺旋式、打入式、振動式等。砂井法在應用中還應與其他方式配合,如加載法或者填土法等。對軟土層較厚的地基更為有效,對泥炭質地基相對效果差。使用中如果為了穩定則重點對填土坡下進行處理;為了防止沉降則在路基頂面寬度下進行處理。設計排水砂井時應進行試驗與分析,確定處理范圍和直徑等,分析處理后的沉降程度,如果不能滿足要求則應進行再次計算。
2主要病害原因分析
2.1通行車輛
該橋修建于20世紀80年代,已經運營27年。原橋梁設計為一級公路橋梁,按照交通部《公路工程技術標準》(JTJ001-97)的規定,一般能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量為15000~30000輛。免費通行前交通量已經超過了原設計交通量的60.2%,免費通行后,交通量較免費通行前又增加19.8%。按照交通部《公路工程技術標準》(JTGB01-2003),免費通行后平均日交通量是四車道一級公路能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量上限30000輛的1.92倍,平均日交通量已經達到六車道高速公路能適應的年平均日交通量標準(45000~80000輛)。由上可見,限載前,該公路大橋車流量遠超過當初設計標準,再加上超載車的數量和超載重量都越來越多,對橋面鋪裝、T梁、支座、蓋梁、橋墩等各個承重部位均造成不利影響。
2.2T梁病害
(1)混凝土施工質量較差,施工完成后,混凝土表面出現蜂窩、麻面;保護層較薄,箍筋外露;底板混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕,翼緣板間滲水。此類病害短期內不會引起橋梁承載能力的降低,但對結構耐久性影響較大。如表層混凝土剝落導致內部鋼筋銹蝕,繼而引起混凝土更大面積的銹蝕開裂,長期作用會降低截面剛度、減小鋼筋的有效直徑,對于預應力混凝土橋梁,如果鋼絞線銹蝕后果將很嚴重。
(2)在主梁跨中1/4L~3/4L之間,腹板產生大量由下而上的豎向、斜向裂縫和對稱貫通裂縫。該裂縫的主要成因是:主梁1/4L~3/4L跨附近承受較大彎剪導致梁體腹板混凝土主拉應力超過允許值,進而產生裂縫。而在主梁支點附近,梁體腹板上產生斜向裂縫。該類裂縫的主要成因是:主梁支點附近位置承受較大剪力,當主拉應力過大或腹板抗剪能力不足時會導致斜向剪切裂縫的產生。主梁斜截面強度不足會導致結構產生剪切性破壞,該類破壞屬于脆性破壞,在橋梁結構中不允許發生。
2.3蓋梁病害
由于橋梁運營時間較長,伸縮縫橡膠條破損漏水,蓋梁上建筑垃圾堆積,排水不暢,加上蓋梁混凝土施工缺陷,環境中的水及侵蝕性介質就可能滲入混凝土內部,導致了混凝土碳化和鋼筋銹脹,影響結構的受力性能和耐久性,部分蓋梁的整體承載力降低。
2.4支座病害
橋梁支座已經使用27年,橡膠開始老化,鋼板嚴重銹蝕,支座已經接近使用壽命。
3加固設計
針對此現狀,考慮到原設計T梁抗裂安全儲備較小,T梁間橫向聯系偏弱,考慮進行全面加固。除對出現病害的部位進行維修加固外,另從兩個方面加強橋梁的橫向聯系和承載力:①對尚未出現但未來最可能出現病害的T梁進行整體性加固,提高T梁的承載能力;②對全橋T梁橫隔板進行整體性加固,提高橋梁橫向剛度;③將原有橋面鋪裝鑿除,采用雙層鋼筋網片或并筋橋面鋪裝,加強橋梁的整體性。主要加固方案如下:
(1)對全橋已出現裂縫的所有T梁全部進行加固,考慮到橋梁西半幅未來通行重車的可能,有必要對西半幅未出現裂縫的部分T梁進行整體性加固,如西半幅單跨有2片及2片以上T梁出現裂縫需要加固的,則西半幅4片T梁全部加固。加固基本方案為裂縫封閉、破損修復后進行梁底粘貼鋼板。腹板粘貼鋼板。對梁體豎向裂縫嚴重的T梁增加體外預應力。本次加固中,考慮到20mT梁梁體未出現斜向裂縫,不采用腹板粘貼鋼板加固;40mT梁腹板有豎向裂縫或斜向裂縫,采用腹板粘貼鋼板加固,加固范圍為2~6號橫隔板之間的腹板,其中,跨中6.5m范圍腹板粘貼水平鋼板,其余粘貼斜向鋼板,另1~2和6~7號橫隔板間腹板出現裂縫,則對1~2和6~7號橫隔板間腹板粘貼斜向鋼板加固;50mT梁腹板有豎向裂縫或斜向裂縫,采用腹板粘貼鋼板加固,加固范圍為2~7號橫隔板之間的腹板,其中,4~5號橫隔板間腹板粘貼水平鋼板,其余粘貼斜向鋼板,另1~2和7~8號橫隔板間腹板出現裂縫,則對1~2和7~8號橫隔板間腹板粘貼斜向鋼板加固。T梁自東向西依次為1#、2#、3#-7#T梁。腹板粘鋼除116-1#、123-1#、124-1#、133-1#134-1#、135-1#梁采用方法1加固外,其余均采用方法2。而對于20mT梁、40mT梁和50mT梁梁體出現4條或4條以上豎向裂縫,或梁體出現2條或2條以上豎向貫通裂縫,則對T梁采用體外預應力加固,其余計劃加固的T梁采用梁底粘貼鋼板加固。
(2)對全橋未加固的所有橫隔板進行加固,增大橫隔板截面,加強橫向聯系,避免單梁受力。具體方案為對全橋尚未加固的20m、40m、50m跨T梁橫隔板采取粘貼鋼板加固或整體性加固,鋼板材質采用Q345B,鋼板厚度6mm,鋼板外露表面進行防腐涂裝。并對40m、50m跨T梁橫隔板鏤空的部分植入鋼筋,澆筑快速修補料增大橫隔板跨中截面。
(3)對出現裂縫和大面積銹脹的蓋梁進行加固,對蓋梁出現嚴重銹脹的部位進行處理,首先將銹脹部位混凝土鑿掉,其次對發生銹脹鋼筋進行除銹處理,后澆筑環氧混凝土(在破損區域過大處使用)進行修補,對病害嚴重或出現受力性裂縫的蓋梁進行粘貼鋼板加固。
4加固前后結果對比分析
經體外索加固后,雖然邊梁的抗力值未變,但由于體外預應力索改善了結構的受力性能,邊梁跨中彎矩值降低了4.9%。40mT梁經過粘貼鋼板加固后,中梁的跨中承載能力較設計時提高了8.39%;50mT梁經過粘貼鋼板加固后,中梁的跨中承載能力較設計時提高了53.2%。且加固后所有梁截面抗力R≥計算彎矩Mj,中梁、邊梁的持久狀況和正常使用狀況的各項指標均滿足《公路橋涵設計通用規范》(JTJ021-89)及《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTJ023-85)的要求。
對接式伸縮裝置。嵌固對接型伸縮裝置應用不一樣形狀的鋼構件將不一樣形狀的橡膠條(帶)嵌牢固定,并以橡膠條(帶)的拉壓變形來吸收梁體的變形,其伸縮體可以處于受壓狀態,也可以處于受拉狀態。鋼制支承式。鋼制支承式伸縮裝置的形狀、尺寸和種類繁多。此中,面層板成齒形,從左右伸出橋面板間隙處相互嚙合的懸臂式構造,大概面層板成懸架的支承式構造,統稱為鋼梳形板伸縮裝置。面層板成為矩形的疊合懸架式的構造,稱為鋼板疊合式伸縮裝置。無縫式。為協調自然因素引起的橋梁端部的轉動和縱向位移,如橋梁在溫度變化時,橋面有膨脹或收縮的縱向變形,車輛荷載也將引起梁端的轉動和縱向位移。為使車輛平穩通過橋面并滿足橋面變形,需要在橋面伸縮縫處設置一定的伸縮裝置。這種裝置稱為橋面伸縮縫裝置或伸縮縫。無縫式伸縮縫也稱為TST橋梁伸縮縫,在橋梁端部的伸縮間隙中填入彈性材料并鋪上防水材料,然后在橋面鋪裝層鋪筑粘彈性復合材料,使伸縮接縫處的橋面鋪裝與其它鋪裝部分形成一連續體,以連接縫的瀝青混凝土等材料的變形承受伸縮的一種構造。
公路橋梁伸縮縫對橋梁的影響
一來,公路橋梁的結構復雜,施工困難,所需的工程技術要求精湛,架橋工藝繁雜,所需的特種設備很多,尤其是對施工人員的自身操作能力以及專業水準都有較高的要求。這就要求從建設到施工,從規劃到監理,不同單位需要提前做好溝通,保障采取最優化的建設方案,不僅要符合合理的經濟技術要求,也要按期完成工程任務。另外,公路橋梁建設所涵蓋的內容復雜,工藝精度極高,即便出現的安全隱患問題是極為細微的,那將造成的質量危害也是極大的,比如,在搭接綁扎方面粗制濫造,焊點質量不過關,各種彎鉤鋼筋角度有偏差,間距或大或小等等,這些都有可能導致很重大的事故發生,所以,在建設施工中,各個部門單位都必須嚴格監控這些隱秘性極強的高精度條件的安全問題,以此來掌控工程質量。
1.2公路橋梁質量出現的問題
公路橋梁中一旦發生建設質量的問題,無非就是管理和施工兩方面的疏忽所造成。從管理上講,大多表現為項目負責人以及相關管理者的工程質量意識不夠,專業技術層次不到位,在檢查和監管中常常走形式,管理上毫無頭緒和章法可言;監理部門的工作也不扎實,毫無責任心。
1.3施工方面存在的問題
裂縫是公路建設以及橋梁架設中最常出現的問題,若是裂縫情況嚴峻,很容易造成工程塌陷,所以,所有的相關技術員工都應當嚴把質量關,主動出擊,杜絕裂縫問題的產生,盡最大努力避免此問題的發生;對于高填土下沉的情況,不少工程竣工后,車輛通行了一段時間,會在高填,深挖高填土等路段發生下沉,其產生緣由還是在針對軟土地基的建設中,工藝使用情況不明,如果處置不當,很有可能發生路堤不牢,路面橫坡變窄,出現裂紋,路基下沉嚴重等情況;路面以及橋面發生氣泡型的凸起或是下凹,對于車輛通行的舒適感有很大影響,極大阻礙了交通順暢。
2公路橋梁質量管理方法
對于工程建設質量防控的重點環節就在于施工上,這個階段的質量監管要將合同作為根本依據,參考規定的技術和圖紙要求,對參與施工的技術人員、器械裝備、建筑材料以及安全性等各個方面進行全面把握,以此保障施工進程中的各項質量能夠達標。
2.1工程中對人員的控制
工程管理負責人和技術人員應該具有較強的項目管理、質量規劃和檢查、施工組織和技術指導能力;施工人員應具備相應的資質條件,擁有較高的技術技能和一絲不茍的工作態度。在施工過程中根據已批準的工藝流程進行施工,按時填好施工記錄和施工日志。
2.2施工器械的控制
施工單位要準備充足的施工裝備,以符合工程要求所需。所有的施工裝備器械都應當能夠出具質量合格驗證單據以及操作指南說明等等,在施工中,要逐一記錄器材使用情況,制作出各種器械的調試以及合格驗收匯總表。在使用器械以及各種施工儀器的過程中,使用者要規范運用,尤其是昂貴的,精密度條件苛刻的器械,一定要專人專管專用,實行專人轉崗負責制,按規定對器械進行定期保養,盡量讓器械少損耗,延長其使用期限,對于精密儀器更要妥善管理,以防出現精度下降和靈敏度損失的情況。
2.3施工材料的控制
作者通過實踐觀察發現,部分施工單位在建筑用材的購買以及管理等方面經驗不足,這很容易造成材料質量層次不齊,導致工程項目的質量下降。還有些施工方為了節約成本,購買價格低廉的質量無保障的建筑耗材,這給公路橋梁的建造都造成了加大的安全隱患。
3提高公路橋梁質量的措施
3.1建立完善的施工質量管理制度
科學合理的運用好管理機制,能夠在一定程度上強化工程施工中的技術質量管控,確保建設的質量監管工作可以順利開展。對于交通運輸而言,公路橋梁的作用意義巨大,這就要求建設施工方在技術質量上務必盡力施展自身的技能,構建全面合理的質量責任制。在建設中若是發生因技術問題而產生的工程質量不合格,就要讓相關專業施工人員負責到底,責任到人的機制可以很好的解決技術因素所導致的質量問題,也可以極大改善施工方人員的工作態度以及責任心。
3.2提高工作人員的綜合素質
首先要讓施工方工作人員的安全防范意識得到提升,除此還要提高他們的業務素質。對工作人員不斷進行安全宣講,從安全意識的強化來提高工程建設的質量,避免部分不應出現的狀況發生。安全意識的宣傳就是要讓施工人員在各自崗位上注重自我保護,努力降低其他危險情況的發生概率。當前,交通壓力愈發嚴峻,這自然加大了公路橋梁建設的難度系數,因而,培養高技術員工,提升他們專業素養和突發狀況的應變能力十分重要,這是對施工中技術性難題以及項目質量提升的根本解決之道。
3.3重視橋梁施工中裂縫問題
公路橋建設中出現的裂縫,絕大部分是荷載裂縫,造成此現象的原因是幾乎都是因為施工方工人針對預制結構著力特征的了解不夠透徹,隨意更改工程步驟,也不參照預先的設計方案圖紙進行施工,現場的器械材料隨意堆放,讓預制結構的受力點產生變化;在對工程構造進行機械振動之下的強度檢測時,沒有經過合理檢驗和計算,都會導致橋梁出現裂縫。除此,還有溫度的影響,會致使混凝土出現因熱脹冷縮而產生的形變,造成橋梁裂紋。針對上述這種種緣由導致的裂紋現象,就十分有必要強化施工材料的管控以及施工環境的把握,參考施工的實際狀況,及時做方案調整,杜絕裂紋的產生,保障項目質量的合格。
3.4攻克軟土地基施工難點
軟土地基是公路橋梁施工中的難點,也是影響和決定公路橋梁壽命和質量的決定因素,軟土地基的天然空隙大、抗剪強度低、滲透性小、含水量高、壓縮性高等特點,使其施工工藝難度大增,因此在施工中必須處理好軟土地基,增強道路使用性能。一般的解決方法有:表層排水法,通過加添加劑提高填土固結和穩定效果改善地基的壓縮能和強度性能;粉噴樁加固處理法,根據設計要求實測和配比進行粉噴;排水固結法,對地基進行加荷預壓,從而增加抗剪強度。
3.5公路橋梁建設中使用防水材料
防水材料在公路橋梁的施工中是必不可少的,而對防水材料的應用需有一定的技巧。其一,根據實際情況選擇防水材料,不同類型的防水材料的使用方法也不一樣。例如卷材類的防水膜使用時需茹在橋面上形成持續的防水膜,涂抹類的防水膜是化學溶液,在使用時要涂在橋面上行程較厚的防水膜。其二,防水材料的使用受到許多因素的制約,有時要對其重新加工,并經過試驗后才能運用到具體工程中。其三,使用瀝青時正確使用溫度計進行溫度掌控,如有異常立刻停止。
1.在橋頭引道沒有軟土地基的情況下,若5cm的路橋過渡段的不均勻沉降差異是沉降控制標準,以0.4%來控制沉降坡差,則強度漸變段的長度至少不得低于13m。2.路橋過渡段的路基條件與地基條件在橋頭引道路基填筑壓實的作業過程中,采用的土工合成材料加筋路堤的做法,并不能起到有效阻止地基下沉的結果,也不能提高路基地基的承載力。而只有在地基有足夠大的承載力的情況下,在行駛車輛荷載與路堤填土的自重荷載的共同作用下,沒有造成結構破壞,而引起較大沉降的情況下,土工合成材料加筋路堤的效果才會顯得明顯。因此,公路路橋過渡段的地基條件要滿足設計、施工規范的要求:要達到路基的工后沉降值保持在10cm以下,沉降差小于5cm,沉降坡差在0.4%的控制標準以內。3.公路橋梁過渡段的結構形式橋臺臺背路堤填鋪土工格柵。在設計路橋過渡段路基施工時,要采取土工格柵工藝。當土體與土工格柵相結合,共同承受土體自身荷載以及行駛車輛荷載的同時,土工格柵能使土體充分發揮抗剪強度,并且能夠使土體的側向變形被約束,同時,路基填土的側向位移現象也能被有效控制,因此,路基的整體穩定性大幅提升,也從而使路基的變形模量增大。在路基填土和土工木柵的摩擦作用下,上部荷載在路基中被重新分配,使橋臺臺背局部范圍土中的垂直應力得到降低,從而提高了路基土體的承載力,也使路基的沉降量降低。因為水平填鋪的土工木柵是有一定彈性的,即使有重大型荷載的車輛反復施壓,而路基也幾乎不會產生變形。由于路橋在過渡段施工途中,鋪設的土工格柵起到了明顯的效果。所以在路橋過渡段高填方路堤的施工中,可采用的是橋臺臺背回填加鋪土工格柵的作業模式。
橋頭軟基施工
二、公路橋梁灌注樁施工技術的問題及其改進
(一)護筒掉落問題及其改進措施
由于護筒回填質量往往會存在一定問題,再加之地表徑流會對其進行浸漬等原因,將會致使護筒掉落。當看到護筒掉落時,應及時將鉆孔進行關閉,并轉移鉆機,使用切實可行的工作程序將其徹底解決,然后再排除水分。與此同時,為保證地面的絕對干燥性不致出現滲水情況,工作人員需要在原來的地面上鋪設一層黏土,最后才能夠再一次安裝護筒,進而繼續施工。
(二)卡鉆問題及其改進措施
在鉆孔達到巖層相交界面的時候,因臨近兩巖層在硬度上有所不同,在施工過程中不能立即按照實際狀況來調整鉆頭的工作性能等,致使發生“卡鉆”問題。經大量工程實踐發現,“卡鉆”問題產生的原因及其正確的處理方式。如果是由于“探頭石”而引起“卡鉆”問題,可以按照這一狀況把探頭減小一定的距離,然后再用力向上收起,使“探頭石”在短時間內受力被提起,最終促使鉆頭完全被收回。
(三)樁孔偏斜問題及其改進措施
在使用灌注樁施工技術時,樁孔往往會出現不同程度的偏斜,其中產生這一問題的主要原因是:鉆頭在進入到地面過程中,由于受到了不同方向的力的影響便會產生偏斜問題;在碰到很大地下障礙物時,鉆桿將會發生扭曲、彎曲,也或是因其它因素導致鉆頭不能處于同一水平線上;因地面凹凸、不平整,導致鉆機底座出現偏斜。按照以上出現的問題,可采取以下措施,即保證地面的平整性、堅實性;對鉆架進行調整,使得底座以及鉆盤始終處在水平的位置上;針對樁孔進行定期檢查,保證起重滑輪及其卡孑和護筒中間位置始終處于同一水平線。
(四)樁身縮頸、夾層和斷樁問題及其改進措施
在實際工作過程中,仔細、全面地對混凝土上方高度以及導管埋設深度進行了解,避免導管出現脫離的問題。與此同時,工作人員還應該縮短混凝土澆筑及其成孔所需要的時間。而對于那些施工經驗的工作人員來說,她們可以使用活塞或者其他儀器設備等方式進行輔助判斷。若是斷樁位置處于地下水位,并且鉆樁直徑相對較大,這時應該將孔內殘存的水分予以抽干,然后在鋼筋籠網保護作用之下,在清理斷樁位置的混凝土以后,再繼續對混凝土進行澆筑。而如果遭遇了較大厚度的流沙或者淤泥層時,工作人員應該根據以上辦法進行有針對性的處理和解決。而若是斷樁位置處于地下水位下方時,工作人員可選用比原來鉆孔直徑略小的鉆頭來清理孔洞,而且還要在斷樁位置增添一節鋼筋籠,然后再對混凝土進行澆筑。
(五)孔壁坍塌問題及其改進措施
從孔壁發生坍塌問題的原因來看,其主要是因為施工過程中護筒埋設深度不足或者操作程序不準確。所以,若想有效保證這一問題不再出現,現場施工人員就一定要嚴格根據工作規定實施鉆孔作業,以確保鉆桿垂直、樁機穩定,同時還應該做好護筒拆除、泥土回填及其埋置工作。
2導致安全事故頻繁發生的各項因素
通過多方面的調查與分析,導致公路橋梁項目施工過程中安全事故出現的關鍵原因包括:
(1)人為的因素。
比如,工程施工人員不重視施工過程中的安全教育或者未經過安全教育,其施工安全意識缺乏,一旦問題出現無法及時應對并實施解決措施,安全問題遺留,致使安全隱患的滋生。
(2)技術的因素。
由于施工設備出現故障以及施工技術不完善等各項不利因素,容易導致施工過程中安全問題的發生。
(3)環境的因素。
工程施工之前,沒有進行相關的預案工作,對于當地的氣候、水文、環境等資料預測分析不到位,都有可能使得施工問題發生后無法及時解決。
3橋梁工程安全管理所面臨的問題
(1)工程施工管理人員的安全意識不夠
橋梁項目施工過程中安全事故頻發引起了大量施工單位重視,然而,部分施工單位管理人員安全意識不高的現象依然存在,無法形成對安全管理的足夠關注。部分施工組織管理工作人員在質量安全的管理上責任心缺乏,沒有對施工人員人身安全進行重視,在施工之前也并沒有進行一線施工人員的安全教育的培訓工作,并且在整個施工過程當中也沒能對施工安全規范與技術規范做到嚴格的執行。甚至某些管理人員抱著僥幸的心理,在工程施工安全隱患的排查工作中不認真、不仔細,對于已存在安全隱患問題的工藝或工序也不采取相應的保障措施,極容易引發安全事故的發生。
(2)存在施工方違規操作現象
在已出現的橋梁工程施工安全事故當中,通常導致事故出現的關鍵因素都并不是施工技術上的困難,真正安全事故發生的主要原因往往都在于施工人員的違規操作上。項目施工方不具備相應的安全技術規范與措施,在安全技術相關匯報工作中沒有嚴格做到逐級的匯報;施工單位過分追求經濟效益與工程工期,沒有從真正意義上認識到安全生產責任范圍,以追趕進度為目的,往往容易進入違章指揮、違章作業的誤區,致使施工過程中安全事故屢次發生,造成巨大的社會不良影響和財產損失。
(3)在施工設計上存在安全缺陷
根據相關統計,除了安全意識缺乏與違規操作之外,有許多安全事故的發生是因為項目設計與施工的準備工作不完善。在工程設計方面沒有嚴格根據法律法規或相關工程標準進行,亦或者設計過程中對安全操作和安全防護方面的考慮相對缺乏,這些都有可能導致后期施工過程中安全事故的發生。有許多設計,對于施工安全的關鍵環節或者不合理處沒有進行相應的注明,無法對安全事故的防范工作提供指導性的建議;對于所采用的新技術、新材料或者新的結構體系都沒有形成較為完善的保障措施;在設計階段后期的工程審核過程中,對設計的不足之處也沒有進行及時有效的修改和補充。
4高速公路建設中橋梁工程安全管理措施分析
(1)通過心理特征的合理分析與利用,提升安全管理
復雜的失誤及違章操作的心理狀態的根源四個因素,第一是社會因素,第二是環境因素,第三是勞動管理因素和本人先天性因素。在高速公路橋梁建設中種種不安全心理狀態,在人為因素的影響下地理環境等因素的影響下,會出現多種交織的現象,更有甚者會在條件限制時出現復合作用,這便會產生更多的不安全心理。所以,我們要針對不同的環境,采取不同的方法來管理不安全心理。從而消除不安全心理出現的基礎。在高速公路橋梁建設施工的安全問題上,應該利用小群體的管理模式,在小群體中培養安全骨干,在就以利用群體心理,就會產生積極的行為效應。利用這種方法可以使不遵守安全規則的人被帶動,讓每個人都參與到安全生產的管理中來最后達到人人都是安全生產檢查員的目的。
(2)做好操作人員培訓工作,必須達到持證上崗的普遍標準
人為因素造成的安全事故占所有安全事故中的大部分,由于不規范操作引起的人生傷亡事故以及機械事故時有發生。操作人員在面臨危急關頭時是否能做出正確的處置措施,將直接關系到眾多施工人員的生命安全以及巨大的財產損失。因此,加強對操作人員的安全培訓對避免事故的發生可以起到至關重要的作用。對操作人員的培訓必須具備一定的計劃性和針對性。操作人員經過培訓之后還必須經過相關部門的考核,只有考核通過并順利拿到證書之后,才能上崗操作。要根據施工設備的難度、特點以及技術含量來選擇合適的操作人員。
(3)加強施工機械設備的維修與保養
施工單位設備管理機構必須注重設備的維修與保養工作,及時了解并熟悉各工程項目施工設備信息及施工進度,做好操作過程當中施工設備維護與保養工作的提前安排與準備,避免設備保養與設備使用之間產生矛盾。現如今,可以通過計算機相關系統來進行施工設備管理,利用網絡對機械設備維護保養各項工作進行控制。務必安排定期定時的維護與保養計劃,通過專業的維護人員進行具體實施,并要求工程現場操作人員主動配合,起到相應的監督效果。
2高速公路計算機設計和虛擬現實
2.1國內輔助道路平面設計
道路平面是不亞于金牌的平面,平面設計的高速公路的和平的方向是表面上的程度與信息媒介元素,最終確定因素的木樁的坐標木樁高速公路。首先,根據地形線等確定高平面設計的開始和結束時和污染要素的人行道上。確定總趨勢和自然美設計的高速公路。道路設計中做出怎樣的選擇污染輪廓,考慮到各種因素:
(1)創下了歷史最高紀錄。對應該是水平齊的連續兼用地形協調的環境和周圍地形。(2)維持打破均衡和型號飛機。(3)皮犀利的直線。
2.2道路輔助設計
根據直線道路中央部署文件共享和擴大,總是起伏的空間設計概要道路的舉動,汽車主要任務是根據當地等級、道路性能的自然條件和工程經濟研究和空間的大小和長幾何結構,人口迅速、交通、經濟、合理的安全、高旅客。這種需求需要高速公路上好的形象。垂直截斷面的主要道路概要設計的結果,也是道路設計的重要技術文件。道路縱斷面的結合,平面圖明確確定道路的位置。
3兩個電腦和建模高度化技術
公路企業建設中工程中分,設計人員必須進行綜合性因素的考慮。將設計方案與實際工程項相組合,取得良好的效果。建筑設計中,基礎的模型與施工的模式在通過電腦的制圖技術,運用圖紙的形式明確的展現出來。
4聯合業務系統的電腦技術
提供計算機技術的使用使人類得到更多的效益,因此對于計算機技術的發展續期越來越高,計算機技術逐漸受到重視。CSCW(computersupportedcooperativework)的具體的意義是指人的任何地方,得益于計算機技術,計算機技術可以進行信息及資源的共享,在虛擬環境下將信息的接收傳送功能進行結合。道路橋梁設計中,充分的運用了計算機技術的這一特點,將工程中的各種信息進行統一管理,在設計中明確的體現出來。
5電腦ERP技術
對于電腦生產技術是1950年代末太空梭和軍事工業發達國家。道路橋梁設計也為了縮短工期的整體事業,屆時韓國,對于3比CAM,提出了并行的概念。CE簡稱公社事業執行的主要需求能夠共享數據庫和相關人士和計算機網絡技術的贊助下,產品數據管理系統。20世紀80年代以后產品數據管理系統(PDM)的設計和開發PDM-II系統。計算機技術的應用,在很早的太空與軍事領域方廣泛應用,計算機技術應用主要包括工程的設計、檢測、圖片處理、機械制造等高端領域的應用;計算機事業的發展,在近些年,被各國普遍應用。公路橋梁設計中也逐漸應用計算機技術,利用計算機技術的高效、智能、科技化先進等特點與設計有效結合。
射線檢測是國際上較為先進的橋梁檢測技術,當橋梁的表面出現裂縫或遭受其他損傷時,都可以使用這種技術進行檢測。射線檢測技術的操作原理可以理解為建筑物發生病害的時候,其病害區域所釋放的紅外感應或是熱量與其他部位不同,這樣一來,計算機就能夠根據射線檢測的數據結果為橋梁內部設計模型,比照設計圖紙,就能夠很輕松的找到出現問題的區域。另外,電磁波還可以對橋梁進行檢測,比如混凝土中的鋼筋和孔道的定位、缺陷等都可以被準確的探測出來。而且它還可以根據測得的電渦流的情況,對橋梁的材料缺陷進行分析。但是,需要注意的是,因為射線有輻射,對人體的傷害非常大,所以必須采取一定的防護措施,避免射線對人體健康造成威脅。
2公路橋梁養護措施
1)公路橋梁混凝土路面病害的養護。國內公路橋梁的路面采用混凝土結構型式的較為常見,這種路面最易發生的病害就是路面破損,養護人員需要及時發現并進行病害部分的修補,否則病害部位會逐漸惡化,直至影響行車安全。對于破損的路面,國內一般的做法是預防為主,修補為輔,在病害未發生前對路面進行合理的養護管理,比如,開放交通不宜過早、高溫季節定時灑水養護、嚴禁超載車輛通行等等;病害發生后,采用切割機對路面破損部位進行切割,并將下部混凝土進行鑿除,之后,再澆灌新鮮的混凝土,新澆混凝土強度不低于原路面設計強度。2)公路橋梁裂縫的養護。隨著使用年限的增加,公路橋梁部分結構會出現一些裂縫,而且,會隨著使用時間的推移,裂縫會逐漸變寬、變深,直至影響到整個公路橋梁的運行安全。在公路橋梁的結構中,雖然設計了一些伸縮縫,但是對于整座橋梁來說,其路面的完整性是很難控制的。在對混凝土路面裂縫修補養護時,對于較小的裂縫,先將裂縫清理干凈,再灌注環氧樹脂或是其他環氧材料;對于較大的裂縫,先鑿除至新鮮混凝土面,再灌注新拌混凝土進行修補,新拌混凝土的強度不能低于原混凝土的設計強度。3)加強預防性檢測、重視小補小修。橋面不整潔,泄水口堵塞,泥污堆積,在晴天易揚塵,在雨天橋面積水,不僅影響行車安全,而且還會加速橋面和橋梁構部件的“老化”;其次,橋面鋪裝若出現裂縫,小則使鋪裝層受損,引發路面坑槽和剝落,影響行車安全,重則污水下滲,影響到橋梁的梁體結構,縮短橋梁的使用年限;因此,在橋梁養護工作中必須重視小修,及時采取修補措施。
3管理措施
3.1加強日常養護與檢查
每天進行及時養護,是對公路橋梁最好的保護。在養護的同時,工作人員要注意觀察橋梁是否發生了一些輕微的變化,尤其是在橋梁進行整修之后,以及橋梁局部出現交通事故并進行局部修補之后。若發現橋梁出現異常情況,需要對橋梁管理部門及時匯報,管理單位根據橋梁發生異常的具體情況,再及時采取相應的補救措施,排除安全隱患,保證橋梁安全運行。在隊伍建設方面,對橋梁管理及養護人員定期進行培訓,對于一些簡單的橋梁病害能夠做到判斷及時、準確、修補到位等,為橋梁的安全運行提供保障。
3.2加大橋梁養護和管理投入
在資金方面,要始終保證橋梁管理的開支,包括養護材料、維修材料,以及管理和養護人員的工資,做到專款專用,另外,還要留存一定比例的資金,用于培訓員工的專業技能。上述各項資金可以從政府的公共服務經費中支出,也可以由橋梁的使用單位或是過往車輛承擔,但經費管理要公開透明。
一般的軟土往往會包含30%-70%的含水量,換言之,軟土層是流動于水體上的,所以,如果施工組織的現場存在較多的路面淤泥,就會導致施工組織機械無處放置,直接影響到工程的施工組織。
1.2滲水能力不強
因為軟弱地基本身具有較高的含水量,所以對于外部的水分吸收相當少,會導致下滲的水速度逐漸變慢直至停止。施工組織時,軟土的凝固速度也需要較久的時間,并且土中的某些有機質會造成通水管堵塞,如果不采取排水措施,水流就會匯聚到一千,時間一久,水會流至土中深處,進一步加大軟土面積。
1.3具有較強的壓縮性
在施工組織軟弱地基前,常會借助壓力排除土中的水分,這時因為軟土具有高含水量,在壓力的作用下,就極容易擠出水分,這時就會導致土層下陷,甚至某些地區出現較多的漏洞,一旦發現這種情況時,可以采取使用別的土來對下陷及漏洞部分進行填充的方法。
1.4具有較低的抗剪強度
在快剪時,軟土的粘聚力大約為10kPa左右,由于軟土的抗剪能力會跟排水能力有著密切的關系,因此,要有效增強軟土的抗剪強度,必須對排水管道進行特殊處理,將排水管道中的雜質進行大清理,保證排水的流暢。再者,抗剪強度還會跟軟土地深直接相關,深度越大,抗剪強度越強,它們之間的關系大致是:軟弱地基每加深1m,抗剪強度會加多1———2kPa。所以,如果在此類地基上面修建公路橋梁工程,往往會出現地基的沉陷和失穩等眾多問題,嚴重影響到工程的質量和試驗功能。
2軟弱地基的危害
2.1施工組織時不夠安全
因為人們無法預見軟弱地基的實際情況,要是施工組織時并沒有高度重視軟弱地基的性質,就極有可能會導致施工組織存在安全隱患。在對路基進行施工組織時,常會發生各類問題,施工組織人員進行地質勘測時,要是沒有控制好勘測結果,導致與實際情況存在較大的誤差,可能就漏掉一些本該進行處理的軟土,最終使得工程施工組織無法順利開展。在進行施工組織時,若是加固不夠或者沒有進行軟土的加固,或者填筑沒有分層進行,結果就極有可能會導致路堤失穩。
2.2施工組織后會造成路面侵蝕,發生沉降,甚至導致路面硬化
公路橋梁工程一般的施工組織材料為混泥土物質,這類的材料對于雨水的抗侵蝕性較強,容易發生路面侵蝕問題,最終影響材料的緊密度。在降雨量較多的月份,易導致大面積的路面破損,甚至使得路面結構出現松散與材料的脫落,長期下去就會影響整體安全。因為路橋軟土層受到長時間的地下水沖刷,造成嚴重的水土流失,大大降低了軟弱地基的強度;或者因為施工組織不當,導致施工組織質量下降。導致公路在施工組織的過程中出現路面沉降,最終威脅到使用壽命與行車安全。
3軟弱地基施工組織技術分析
上述軟弱地基的特性和施工組織的不當等因素,會嚴重影響到公路橋梁工程的本來功能,必須進行適當的處理,才能有效提高公路橋梁工程的使用壽命和安全。
3.1表層處理方法
這種方法一般被用在地基表面相當軟弱的情況下。主要是借助排水、敷設與材料增添等辦法來提升地表的強度,避免地基局部出現剪切變形的情況,確保施工組織機械能正常運作;還可確保填土荷載在地基上均勻分布。
(1)表層排水法:對于那些土質不錯但是因為含水量太多而變成軟弱地基的情況,填土前應該對地表面進行開挖溝槽,排除地表水,減少地基表層土的含水量,以確保施工組織機械能順利通行。為了將開挖出的溝槽運用在盲溝的施工組織中,應當回填一些透水性好的砂礫碎石。
(2)砂墊層法:這種方法常用于軟土層不太厚,排水性能好,砂礫資源充足,工程工期不緊張的情況中。一般當砂墊層厚12—24cm時,應當結合提升排水面理論,利用軟弱地基在構造物荷載下能有效加速排水固結凝結的作用,來強化軟土層的強度,實現穩定要求。在選擇砂礫墊層施工組織材料時,應當控制好潔凈中、粗砂,確保5%以下的含泥量,還應注意選擇那些粒徑在5cm之內的天然級配砂礫。為了確保顯著的排水效果,應當在施工組織時做好灑水壓實工作,施工組織前要檢查好砂礫表層,表層濕潤時則可采取施工組織處理。
(3)敷墊材料法:對于地基土層不均勻,可能發生局部不均勻沉降和側向變位,可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力來增強施工組織機械的通行能力。均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側向變位,提高了地基的支承能力。
(4)添加劑法:當表層為粘性土時,在其內滲入添加劑,以改善地基的壓縮性能和強度特性,確保施工組織機械的正常行駛,也提高了固結的效果。工程上常用生石灰、水泥及熟石灰作為添加材料。石灰類添加材料通過現場拌和或廠拌,能產生團粒效果,降低土壤含水量,被固結的土也會發生化學性固結,確保土體的穩定。
3.2粉噴樁加固法
粉噴樁主要適合用在深層地基加固中。這是以水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,用攪拌機械將軟土和固化劑強制攪拌,通過固化劑與軟土發生的物理化學反應,將軟土硬結成強度較高的優質地基。這種方法就是使用粉體狀固化劑來攪拌處理軟基,常用在淤泥及粉土等粘性土的加固中。
3.3水泥攪拌樁法
此法以石灰、水泥等材料為固化劑,通過深層攪拌機械的作用,將軟土與粉體或漿液樁的固化劑在地基深處進行強制攪拌,經過一系列的物理化學反應,形成強度高、穩定性好的復合地基。水泥攪拌樁法常用于對粉土、松散砂土等地基的加固,其優點表現在施工組織過程中對路堤的干擾較小,非常適合擴建工程施工組織。在施工組織之前,首先要保證場地平整,如果有低洼下陷的區域要用粘土填平,同時需要清除場地內的一切雜物,如砂墊層和生活垃圾等。
3.4豎向排水同結法
將垂直的排水柱設置在粘性土地基中,縮短了排水距離,促進了地基排水固結,增加了抗剪強度。垂直排水柱所用的材料分為砂井和紙板排水兩種。根據砂井的施工組織方法不同砂井排水法可分為水射式、螺旋鉆式、打入式、振動式及袋裝式等。此法很少單獨使用,多與加載法或緩速填土法并用,對層厚大,均質的粘土地質最為有效;對泥炭質地基效果稍差。