论文部分内容阅读
摘 要:由于北方冬季严寒,地面形成质地坚硬的冻土层,使得破土动工的建筑业无法施工。尤其是高寒地区这种现象更为明显。因为冻土层的存在,使得道桥的施工要求更高,施工难度更大。近几年随着科技的飞速发展,冻土研究的不断深入,使冻土层的施工技术有了进一步的发展。本文主要针对冻土道桥的施工技术进行简要的论述。
关键词:冻土道桥;技术要点;道桥施工
随着国家对北方建设的重视和振兴东北老工业基地的提出,北方的建筑项目逐年增多,但北方的气候特点鲜明,地质条件特殊。冻土的出现给路桥的建设带来了一定难度,为了解决这一问题,道桥施工前要认真调查研究施工地点的冻土结构和环境因素,不然在施工期间将会出现很多问题,影响进度的完成。因此了解冻土道桥的施工技术要点是施工人员的必须要掌握的专业知识。
1 我国北方冻土地区道桥工程施工现状
1.1 地质结构特点
北方因为气温较低,且四季明显,温差較大,使得地质结构与南方地区有很大差别。北方地区冬季寒冷而漫长,导致地表温度变化较大,形成冻土层。由于冻土层受温度影响不断出现解冻和结冻的现象,所以冻土层的范围逐渐扩大,特别是一些高寒地区甚至会出现永冻层。当土层形成冻土后,土体的物理结构就会发生相应的变化,这时在进行挖掘建筑工作时,就会影响冻土的结构稳定。破开土层后,内部土体受到外界的影响,冻土层的整体结构就会发生不均匀解冻或者是结冻现象,对冻土层的路段修筑影响很大。再加上冻土受温度影响较大,在结冻和解冻时会产生很大的冻融侵蚀,以及土地含水率的剧烈波动,这些都会影响施工。
1.2 根据冻土地区环境进行施工的特点
冻土地区的道桥建设需要长时间的户外工作,这就要求队伍的整体安排必须要合理,采用轮流的工作方式。其次要对周围的施工环境进行取样调查研究。分析整理调查信息,制订切实可行的施工方案。在施工过程中对热量要严格控制,以免引发冻土结构的变化。冻土的结构比一般的土质硬度高结构更紧密,一旦遇热解冻,其物理结构就会因为含水率的升高迅速变软。在进行热量引进时,一定要严格控制,防止扰动过大。
2 冻土地区道桥施工的主要技术特点
2.1 冻土地区进行技术施工应注意环境保护
首先应从冻土施工环境和地质特性出发,合理控制布置土质的取舍,有效结合施工阶段的环境特点和地质勘查前的准备工作,减少和避免重复性施,从而确保施工环境按照提前做好的规划运行,这样不但节约原材料,而且能更加深入的对环境进行综合保护。
2.2 冻土地区道桥施工的技术准备工作
冻土地区在进行道桥施工前,应做好足够的施工前的准备工作:(1)在进行施工前应进行地质地形的勘察工作,针对冻土地区的地质结构特点,进行结构分析。(2)应及时开展施工现场调查,详细的对当地的施工条件、气候条件等进行了解,与当地的气象水文部门进行必要沟通,并建立长效联系机制。(3)应做好防排水系统,重点包括夏季的防排水系统,以及冬季施工的水源准备。在冬季来临前,应提前做好施工前的准备工作,提前做好攻击施工前具体的技术措施和工程项目准备措施,结合相应文件资料和原材料特性资料,保证施工期间的正常运行。
2.3 冻土地区施工中的技术特点
2.3.1 首先要对施工地区的冻土的地质结构和特点进行分析研究,考察周围环境的气温、气候变化等情况,从整体上进行综合考考虑,了解施工地区的环境特点和冻土的特点后,制定施工方案和应对措施,控制好材料的温度等工作。另外,焊接工作必须要在室内完成,钢筋冷拉则可以利用外部温度进行室外操作。
2.3.2 在施工过程中根据施工图右针对性的对工地环境。采取有效的综合保温措施,确保路堤填高;应针对排水不畅的地区地段如平坦低洼地段,由于地表排水困难,积水无法排出,因此要做好必要的排水施工;在必要的路段应采用路堤方式通过,同时应保证处理基底时不破坏植被地表覆盖层;可采用通风路堤和土工格棚路堤保护冻土地区的路堤。
2.3.3 对冻土地区施工,除了自身要做好设备的准备工作外,还要考虑好当地环境的季节变化,因为一项工程最短要几个月能完成,最长可能几年才能完成,所以,有必要对当地的季节变化进行分析研究。
3 高寒和多年冻土地区施工总体方案
3.1 设计文件审核和地质勘察
对设计文件,审核有关多年冻土的类型、分布、属性、构造、成因、地温、多年冻土的上下限以及冰椎、浆胀丘、热融湖(塘)、冻土沼泽等内容。施工阶段工程地质工作的重点是冻土现象发育地段、冻土条件复杂地段和重点工程。
3.2 现场调查
详细了解当地的气候条件、自然环境和施工条件(如水、电、路等),并与当地的气象、水文部门取得经常性联系。
3.3 做好冬季施工准备
做好冬季施工的准备,除队伍、人员、机械设备保暖外,要根据设计文件详尽制定冬季施工的具体工程项目和施工措施;做好冬储冬运工作,尤其是在取暖和地产料方面,为春融后快速施工打好基础;做好保温材料的调查并应在冬季到来之前进行大量的有计划的采购。
4 施工技术措施
4.1 当采用保护多年冻土的原则设计时,桥涵的明挖基础施工在冬季采用“冻结法”进行,钻孔打入桩和钻孔插入桩基础施工则不受季节的限制,而钻孔灌注桩宜在冬季进行施工,采用低温早强或负温混凝土灌注而成。
4.2 当采用容许融化的原则设计时,在冬季采用冻结法施工依然适合大、中桥基础和埋深不大的小桥及涵洞基础;条件允许的情况下也可以在其他季节进行基础施工。
4.3 通过在高寒地区施工的技术总结,结构物圬工冬季施工需注意以下几方面内容:
(1)必须进行必要的热工计算;(2)低温早强砼、负温砼和抗冻砂浆的配制;(3)钢筋冷拉可在室外温度-20℃以内进行,焊接工作则在室内完成;(4)原材料加热:水温宜控制在60℃以内;粗、细骨料宜控制在40℃以内;混凝土拌和时先将加热的骨料和水拌和一定时间,在温度为40℃时再加入水泥搅拌。水泥不加热,但需放入暖棚内。
结束语
我国地域辽阔,纬度跨度大,尤其是北方处于高纬度寒冷地区,使得土地冻层加厚,不便于破土施工,对道桥建设的限制因素很多,这就要求要有更高的施工技术还要求技术人员具有良好的专业素质。在施工期间能够根据实际情况进行分析,做到因地制宜。根据冻土的结构设计切实可行的施工方案,收集冻土施工资料,吸取实践经验,不断完善冻土道桥的施工技术。高寒地区的基础建设还不够完善,道桥的需求还比较多,这就需要技术人员不断地专研开发,为冻土建筑贡献力量。
参考文献
[1]张国强.试论冻土地区道桥施工技术要点[J].黑龙江交通科技,2014.
关键词:冻土道桥;技术要点;道桥施工
随着国家对北方建设的重视和振兴东北老工业基地的提出,北方的建筑项目逐年增多,但北方的气候特点鲜明,地质条件特殊。冻土的出现给路桥的建设带来了一定难度,为了解决这一问题,道桥施工前要认真调查研究施工地点的冻土结构和环境因素,不然在施工期间将会出现很多问题,影响进度的完成。因此了解冻土道桥的施工技术要点是施工人员的必须要掌握的专业知识。
1 我国北方冻土地区道桥工程施工现状
1.1 地质结构特点
北方因为气温较低,且四季明显,温差較大,使得地质结构与南方地区有很大差别。北方地区冬季寒冷而漫长,导致地表温度变化较大,形成冻土层。由于冻土层受温度影响不断出现解冻和结冻的现象,所以冻土层的范围逐渐扩大,特别是一些高寒地区甚至会出现永冻层。当土层形成冻土后,土体的物理结构就会发生相应的变化,这时在进行挖掘建筑工作时,就会影响冻土的结构稳定。破开土层后,内部土体受到外界的影响,冻土层的整体结构就会发生不均匀解冻或者是结冻现象,对冻土层的路段修筑影响很大。再加上冻土受温度影响较大,在结冻和解冻时会产生很大的冻融侵蚀,以及土地含水率的剧烈波动,这些都会影响施工。
1.2 根据冻土地区环境进行施工的特点
冻土地区的道桥建设需要长时间的户外工作,这就要求队伍的整体安排必须要合理,采用轮流的工作方式。其次要对周围的施工环境进行取样调查研究。分析整理调查信息,制订切实可行的施工方案。在施工过程中对热量要严格控制,以免引发冻土结构的变化。冻土的结构比一般的土质硬度高结构更紧密,一旦遇热解冻,其物理结构就会因为含水率的升高迅速变软。在进行热量引进时,一定要严格控制,防止扰动过大。
2 冻土地区道桥施工的主要技术特点
2.1 冻土地区进行技术施工应注意环境保护
首先应从冻土施工环境和地质特性出发,合理控制布置土质的取舍,有效结合施工阶段的环境特点和地质勘查前的准备工作,减少和避免重复性施,从而确保施工环境按照提前做好的规划运行,这样不但节约原材料,而且能更加深入的对环境进行综合保护。
2.2 冻土地区道桥施工的技术准备工作
冻土地区在进行道桥施工前,应做好足够的施工前的准备工作:(1)在进行施工前应进行地质地形的勘察工作,针对冻土地区的地质结构特点,进行结构分析。(2)应及时开展施工现场调查,详细的对当地的施工条件、气候条件等进行了解,与当地的气象水文部门进行必要沟通,并建立长效联系机制。(3)应做好防排水系统,重点包括夏季的防排水系统,以及冬季施工的水源准备。在冬季来临前,应提前做好施工前的准备工作,提前做好攻击施工前具体的技术措施和工程项目准备措施,结合相应文件资料和原材料特性资料,保证施工期间的正常运行。
2.3 冻土地区施工中的技术特点
2.3.1 首先要对施工地区的冻土的地质结构和特点进行分析研究,考察周围环境的气温、气候变化等情况,从整体上进行综合考考虑,了解施工地区的环境特点和冻土的特点后,制定施工方案和应对措施,控制好材料的温度等工作。另外,焊接工作必须要在室内完成,钢筋冷拉则可以利用外部温度进行室外操作。
2.3.2 在施工过程中根据施工图右针对性的对工地环境。采取有效的综合保温措施,确保路堤填高;应针对排水不畅的地区地段如平坦低洼地段,由于地表排水困难,积水无法排出,因此要做好必要的排水施工;在必要的路段应采用路堤方式通过,同时应保证处理基底时不破坏植被地表覆盖层;可采用通风路堤和土工格棚路堤保护冻土地区的路堤。
2.3.3 对冻土地区施工,除了自身要做好设备的准备工作外,还要考虑好当地环境的季节变化,因为一项工程最短要几个月能完成,最长可能几年才能完成,所以,有必要对当地的季节变化进行分析研究。
3 高寒和多年冻土地区施工总体方案
3.1 设计文件审核和地质勘察
对设计文件,审核有关多年冻土的类型、分布、属性、构造、成因、地温、多年冻土的上下限以及冰椎、浆胀丘、热融湖(塘)、冻土沼泽等内容。施工阶段工程地质工作的重点是冻土现象发育地段、冻土条件复杂地段和重点工程。
3.2 现场调查
详细了解当地的气候条件、自然环境和施工条件(如水、电、路等),并与当地的气象、水文部门取得经常性联系。
3.3 做好冬季施工准备
做好冬季施工的准备,除队伍、人员、机械设备保暖外,要根据设计文件详尽制定冬季施工的具体工程项目和施工措施;做好冬储冬运工作,尤其是在取暖和地产料方面,为春融后快速施工打好基础;做好保温材料的调查并应在冬季到来之前进行大量的有计划的采购。
4 施工技术措施
4.1 当采用保护多年冻土的原则设计时,桥涵的明挖基础施工在冬季采用“冻结法”进行,钻孔打入桩和钻孔插入桩基础施工则不受季节的限制,而钻孔灌注桩宜在冬季进行施工,采用低温早强或负温混凝土灌注而成。
4.2 当采用容许融化的原则设计时,在冬季采用冻结法施工依然适合大、中桥基础和埋深不大的小桥及涵洞基础;条件允许的情况下也可以在其他季节进行基础施工。
4.3 通过在高寒地区施工的技术总结,结构物圬工冬季施工需注意以下几方面内容:
(1)必须进行必要的热工计算;(2)低温早强砼、负温砼和抗冻砂浆的配制;(3)钢筋冷拉可在室外温度-20℃以内进行,焊接工作则在室内完成;(4)原材料加热:水温宜控制在60℃以内;粗、细骨料宜控制在40℃以内;混凝土拌和时先将加热的骨料和水拌和一定时间,在温度为40℃时再加入水泥搅拌。水泥不加热,但需放入暖棚内。
结束语
我国地域辽阔,纬度跨度大,尤其是北方处于高纬度寒冷地区,使得土地冻层加厚,不便于破土施工,对道桥建设的限制因素很多,这就要求要有更高的施工技术还要求技术人员具有良好的专业素质。在施工期间能够根据实际情况进行分析,做到因地制宜。根据冻土的结构设计切实可行的施工方案,收集冻土施工资料,吸取实践经验,不断完善冻土道桥的施工技术。高寒地区的基础建设还不够完善,道桥的需求还比较多,这就需要技术人员不断地专研开发,为冻土建筑贡献力量。
参考文献
[1]张国强.试论冻土地区道桥施工技术要点[J].黑龙江交通科技,2014.