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摘要:为了促进道桥混凝土在公路桥梁上的理论研究和实际应用,文章在总结有关资料的基础上,对道桥混凝土配制方法进行了全面系统的介绍和分析。混凝土的选用,容易发生沉降的道桥过度段施工技术要点,以及道桥防水施工路基的处理三个方面,针对预应力混凝土梁桥在施工配合比方面存在的一些实际问题进行了初步讨论,简要讨论了道桥施工的技术要点。。
关键词:施工技术,混凝土 , 道桥施工
Abstract: in order to promote the highway bridge concrete bridge in the theoretical research and practical application, in the paper the relevant material, on the basis of the concrete bridge by the comprehensive method of system is introduced and analyzed. The selection of concrete, prone to bridge the settlement of excessive section of construction techniques, and the processing of roadbed and bridge waterproof construction three aspects, in view of prestressed concrete beam bridge in the mixture ratio of construction of some actual problems existing in a preliminary discussion, briefly discussed the main technical points of the bridge construction.
Keywords: construction technology, concrete, and bridge construction
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:
前言:
随着国民经济的飞速发展,我国道桥建设项目也迅速增多,规模也不断扩大,甚至出现杭州湾跨海大桥这样的巨型工程,对道桥建设的要求也越来越高,在生产实践过程中,随着技术水平的提高,为了解决普通混凝土质量大的缺点,人们逐渐开发出了混凝土的新品种———轻质混凝土。国外首先用回旋窑烧制了页岩陶粒,为轻质混凝土的发展迈出了可喜的第一步。由于轻质混凝土是一种比强度高,保温耐火,抗震性能好,无碱集料反应等新型混凝土,可广泛应用在各种工业与民用建筑等构筑物上,具有很好的技术经济价值。
在轻质混凝土的发展初期,由于其强度较低且人们对其力学性质研究较少,使其应用的范围有所局限。随着研究的深入、高强轻集料即高强陶粒的问世。人们利用高强陶粒配制出了密度等级为1600~1900,强度等级在LC30以上的,广泛用于结构的高强轻集料混凝土。它以优良的力学性能和潜在的好处,在世界各国,特别是在北欧等国被广泛地应用于高层、超高层建筑结构,大跨度桥梁和城市立交桥及海洋工程中。而在我国,由于对轻质高强混凝土的研究还不十分系统,其用于承重结构的还不多,笔者在本文中简要分析道桥施工技术的几个要点。
一、混凝土的选用
混凝土是当前道桥的最主要材料,如果混凝土选用不当容易使道桥出现裂缝以及破损现象,严重的还会对桥梁的安全构成威胁。随着建筑业的飛跃发展新材料的应用,混凝土的强度有了很大提高。人们利用高强陶粒配制出了密度等级为16001900,强度等级在LC30以上的,广泛用于结构的高强轻集料混凝土。
高强混凝土是由普通砂、高强陶粒、水泥和水或同时外加粉煤灰、F矿粉、矿渣、硅粉等混合料配制而成的,通常它的强度等级在LC30以上,密度小于1950千克/立方米,它本身质量很轻,是一种理想的结构用混凝土。它和普通混凝土所不同的是涉及到了表观密度的最大限值和最小
的强度等级限值。
随着国民经济和科学技术的发展,目前建设的桥梁逐渐向大跨度发展,这使得混凝土自重大的缺点极大的限制了桥梁跨度的进一步提高。在桥梁结构向大跨、重载、轻质、耐久方向发展的时代,高强混凝土作为一种新的建筑材料,以其高强、轻质和抗变形能力强的特点,显然能够克服道桥自重过大的缺陷,实现桥梁跨度的进一步提高。因此,高强混凝土当是今后桥梁建设上主要使用的材料之一。高强混凝土的优势主要有以下几点:减轻桥梁自重,增大桥梁的跨越能力;提高桥梁的耐久性,延长使用寿命;抗震性能好;减低桥梁高度。
二、道桥过渡段施工技术要点
路桥过渡段发生不均匀沉降,即桥头跳车现象已经成为道路最常见的质量缺陷之一,下面将系统分析总结沉降的原因,并且从设计和施工两方面提出有效的控制措施。
2.1道桥过渡段不均匀沉降成因分析。
①桥梁地基
大多数桥梁地基土质的天然含水量大、空隙率大、抗剪强度低,长期的自重荷载和车辆载荷作用很容易使此段发生沉陷。
②台背填料
选择台背的填料时,应尽量选透水性好的材料,但常用的透水性材料存在空隙率大的缺点,施工中很难控制其压实度,由路基路面的恒载和车辆荷载也容易引起地基的压缩变形,此外,填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。
③设计
由于各种原因造成的钻探深度不足或地质钻探布控过少,以至未能及时发现软基存在,或准确探明软基范围和深度,从而造成软基处治的理论计算与实际情况存在一定差距,导致软基处治设计不能达到规范要求。
④施工
通常在道路桥梁施工中,由于道路与桥梁的施工顺序原因,造成了桥涵两端留下一个填土较多、施工面窄的作业段,从而导致现场施工条件极差。现实中常出现这样的情况,由于施工单位抢工程进度,而没有严格按照规范要求进行施工作业,台背回填松铺厚度严重不足,台背排水防护做得也不到位,从而给路基沉陷留下质量隐患。
⑤防治沉降的设计施工要点。
通常采用砂类、渗水性土作为填料。
⑥加强路桥过渡段路堤填料的选择
实施路桥过渡段路堤填筑之前,要谨慎地选择施工路段的填料,将
各种土壤作进行比试验,并从实验结果中,比较各种土壤的技术指标,从
中选出最适宜的土壤作为过渡段路堤的填料。通常采用砂类、渗水性土
等这样的具有良好的级配水稳定性和压实特性的材料作为填料。
⑦巧用土工格栅
土工格栅是一种具有很特殊的工程特性的材料,它具有典型的应力、应变分散,会约束土体的侧向变形,控制路基填土的侧向位移,从而增强路基的整体稳定性,由于土工格栅具有弹性,在车辆荷载的反复作用下,也会减少或不产生变形的累积,而且由于土工格栅与路基填土的摩擦作用,使上部荷载在路基中重新分配,降低了桥台台背局部范围土中的垂直应力,从而减少沉降。土工格栅因以上的这些性质,而成为一种有效控制路桥过渡段不均匀沉降的措施。
⑧合理设置缓和过渡段
由于桥梁为刚性结构,基本不产生沉陷,而路基为柔性要允许存在
变形,因此刚性桥面与柔性路面的衔接必然产生沉陷。因此,软土地基处
治时,各段不同强度之间需设置强度过渡段。同样,地面上的路堤,亦需
要设置强度过渡段。
⑨选择有利于减少路桥过渡段沉降的桥台结构在各种型式的桥台结构中,过渡段路堤在桥台结构施工前填筑,不受施工作业面的限制,这样更有利于大型机械碾压,使压实更加均匀,压实度也更容易达到设计要求。
⑩优化施工组织
在路桥过渡段的施工组织设计中,应该首先考虑减少路桥间的工后沉降差。应尽量提前软土地基路段的施工时间,通过增加预压时间,来减少软基路堤工后沉降。此外,对一些路基工后沉降可能大的工点,必须优先安排深层软土地基和桥头高路堤施工,并且进行静置预压直至符合规范要求为止。
三、防水施工路基面的处理
道桥防水施工路基面的处理,是直接影响道桥路基面防沥青路面铺装层质量的重要因素之一。道桥路基面防水质量关系到道桥使用的寿命,因为如果水渗人混凝土里会使会钢筋锈蚀,从而导致水泥混凝土胀裂和路桥结构的破坏;尤其是钢箱式桥梁由于水的腐蚀造成钢结构强度破坏更为严重。下面将简单介绍几种相应的处理措施。
3.1道桥水泥混凝土路基浇筑后,在初凝阶段使用钢丝刷进行表面拉毛处理,这样可增加道桥路基面的粗糙度,以增加道桥路基面与道桥防水层和沥青路面铺装施工后的粘结力。道桥防水施工路基面处理的粗糙度和深度要适合所选用防水材料的需要。
3.2可以通过铣刨机来对沥青混凝土路面的开挖、翻修以及沥青路面拥包、网纹、油浪、车辙的清除处理,来除掉道桥水泥混凝土路基表面的浮浆,以提高道桥路基面与道桥防水层和沥青路面铺装的粘结强度。一般对路基面的浮浆进行清楚处理,可以使路基面的强度大大增加。
3.3为了提高道桥防水的功效,通常应处理暴露水泥混凝土路基面的一些细微的缺陷。道桥水泥混凝土的基础可能产生许多细微裂纹,而这些裂纹又往往隐藏在路基面的浮浆里,可以通过打毛处理使这些裂纹暴露出来,使得防水层能直接渗透、封堵。通常用凿毛机来进行处理,以提高混凝土表面附着力,增加新老水泥混凝土的结合度,从而保证水泥混凝土公路浇筑形成一个整体。
结束语:
总之,我们建筑工作者应加大高强陶粒的研究工作,尽快生产出高性能高强陶粒,从根本上改变高强混凝土的力学性能,为高强混凝土在道桥上的广泛使用,及要充分掌握道桥施工技术要点,保障道桥施工质量,为我国道桥建设事业做出贡献。
参考文献:
[1]張广彬,李文化.道桥用弹性体(SBS)改性沥青防水卷材的开发[C]//全国第九次防水材料技术交流大会论文集,2008
[2]王忠实.道桥施工技术分析[J].中小企业管理与科技,2010
[3]任凤霞.沥青混凝土路面施工工艺中存在的问题探讨[J].中国水运2011
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:施工技术,混凝土 , 道桥施工
Abstract: in order to promote the highway bridge concrete bridge in the theoretical research and practical application, in the paper the relevant material, on the basis of the concrete bridge by the comprehensive method of system is introduced and analyzed. The selection of concrete, prone to bridge the settlement of excessive section of construction techniques, and the processing of roadbed and bridge waterproof construction three aspects, in view of prestressed concrete beam bridge in the mixture ratio of construction of some actual problems existing in a preliminary discussion, briefly discussed the main technical points of the bridge construction.
Keywords: construction technology, concrete, and bridge construction
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:
前言:
随着国民经济的飞速发展,我国道桥建设项目也迅速增多,规模也不断扩大,甚至出现杭州湾跨海大桥这样的巨型工程,对道桥建设的要求也越来越高,在生产实践过程中,随着技术水平的提高,为了解决普通混凝土质量大的缺点,人们逐渐开发出了混凝土的新品种———轻质混凝土。国外首先用回旋窑烧制了页岩陶粒,为轻质混凝土的发展迈出了可喜的第一步。由于轻质混凝土是一种比强度高,保温耐火,抗震性能好,无碱集料反应等新型混凝土,可广泛应用在各种工业与民用建筑等构筑物上,具有很好的技术经济价值。
在轻质混凝土的发展初期,由于其强度较低且人们对其力学性质研究较少,使其应用的范围有所局限。随着研究的深入、高强轻集料即高强陶粒的问世。人们利用高强陶粒配制出了密度等级为1600~1900,强度等级在LC30以上的,广泛用于结构的高强轻集料混凝土。它以优良的力学性能和潜在的好处,在世界各国,特别是在北欧等国被广泛地应用于高层、超高层建筑结构,大跨度桥梁和城市立交桥及海洋工程中。而在我国,由于对轻质高强混凝土的研究还不十分系统,其用于承重结构的还不多,笔者在本文中简要分析道桥施工技术的几个要点。
一、混凝土的选用
混凝土是当前道桥的最主要材料,如果混凝土选用不当容易使道桥出现裂缝以及破损现象,严重的还会对桥梁的安全构成威胁。随着建筑业的飛跃发展新材料的应用,混凝土的强度有了很大提高。人们利用高强陶粒配制出了密度等级为16001900,强度等级在LC30以上的,广泛用于结构的高强轻集料混凝土。
高强混凝土是由普通砂、高强陶粒、水泥和水或同时外加粉煤灰、F矿粉、矿渣、硅粉等混合料配制而成的,通常它的强度等级在LC30以上,密度小于1950千克/立方米,它本身质量很轻,是一种理想的结构用混凝土。它和普通混凝土所不同的是涉及到了表观密度的最大限值和最小
的强度等级限值。
随着国民经济和科学技术的发展,目前建设的桥梁逐渐向大跨度发展,这使得混凝土自重大的缺点极大的限制了桥梁跨度的进一步提高。在桥梁结构向大跨、重载、轻质、耐久方向发展的时代,高强混凝土作为一种新的建筑材料,以其高强、轻质和抗变形能力强的特点,显然能够克服道桥自重过大的缺陷,实现桥梁跨度的进一步提高。因此,高强混凝土当是今后桥梁建设上主要使用的材料之一。高强混凝土的优势主要有以下几点:减轻桥梁自重,增大桥梁的跨越能力;提高桥梁的耐久性,延长使用寿命;抗震性能好;减低桥梁高度。
二、道桥过渡段施工技术要点
路桥过渡段发生不均匀沉降,即桥头跳车现象已经成为道路最常见的质量缺陷之一,下面将系统分析总结沉降的原因,并且从设计和施工两方面提出有效的控制措施。
2.1道桥过渡段不均匀沉降成因分析。
①桥梁地基
大多数桥梁地基土质的天然含水量大、空隙率大、抗剪强度低,长期的自重荷载和车辆载荷作用很容易使此段发生沉陷。
②台背填料
选择台背的填料时,应尽量选透水性好的材料,但常用的透水性材料存在空隙率大的缺点,施工中很难控制其压实度,由路基路面的恒载和车辆荷载也容易引起地基的压缩变形,此外,填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。
③设计
由于各种原因造成的钻探深度不足或地质钻探布控过少,以至未能及时发现软基存在,或准确探明软基范围和深度,从而造成软基处治的理论计算与实际情况存在一定差距,导致软基处治设计不能达到规范要求。
④施工
通常在道路桥梁施工中,由于道路与桥梁的施工顺序原因,造成了桥涵两端留下一个填土较多、施工面窄的作业段,从而导致现场施工条件极差。现实中常出现这样的情况,由于施工单位抢工程进度,而没有严格按照规范要求进行施工作业,台背回填松铺厚度严重不足,台背排水防护做得也不到位,从而给路基沉陷留下质量隐患。
⑤防治沉降的设计施工要点。
通常采用砂类、渗水性土作为填料。
⑥加强路桥过渡段路堤填料的选择
实施路桥过渡段路堤填筑之前,要谨慎地选择施工路段的填料,将
各种土壤作进行比试验,并从实验结果中,比较各种土壤的技术指标,从
中选出最适宜的土壤作为过渡段路堤的填料。通常采用砂类、渗水性土
等这样的具有良好的级配水稳定性和压实特性的材料作为填料。
⑦巧用土工格栅
土工格栅是一种具有很特殊的工程特性的材料,它具有典型的应力、应变分散,会约束土体的侧向变形,控制路基填土的侧向位移,从而增强路基的整体稳定性,由于土工格栅具有弹性,在车辆荷载的反复作用下,也会减少或不产生变形的累积,而且由于土工格栅与路基填土的摩擦作用,使上部荷载在路基中重新分配,降低了桥台台背局部范围土中的垂直应力,从而减少沉降。土工格栅因以上的这些性质,而成为一种有效控制路桥过渡段不均匀沉降的措施。
⑧合理设置缓和过渡段
由于桥梁为刚性结构,基本不产生沉陷,而路基为柔性要允许存在
变形,因此刚性桥面与柔性路面的衔接必然产生沉陷。因此,软土地基处
治时,各段不同强度之间需设置强度过渡段。同样,地面上的路堤,亦需
要设置强度过渡段。
⑨选择有利于减少路桥过渡段沉降的桥台结构在各种型式的桥台结构中,过渡段路堤在桥台结构施工前填筑,不受施工作业面的限制,这样更有利于大型机械碾压,使压实更加均匀,压实度也更容易达到设计要求。
⑩优化施工组织
在路桥过渡段的施工组织设计中,应该首先考虑减少路桥间的工后沉降差。应尽量提前软土地基路段的施工时间,通过增加预压时间,来减少软基路堤工后沉降。此外,对一些路基工后沉降可能大的工点,必须优先安排深层软土地基和桥头高路堤施工,并且进行静置预压直至符合规范要求为止。
三、防水施工路基面的处理
道桥防水施工路基面的处理,是直接影响道桥路基面防沥青路面铺装层质量的重要因素之一。道桥路基面防水质量关系到道桥使用的寿命,因为如果水渗人混凝土里会使会钢筋锈蚀,从而导致水泥混凝土胀裂和路桥结构的破坏;尤其是钢箱式桥梁由于水的腐蚀造成钢结构强度破坏更为严重。下面将简单介绍几种相应的处理措施。
3.1道桥水泥混凝土路基浇筑后,在初凝阶段使用钢丝刷进行表面拉毛处理,这样可增加道桥路基面的粗糙度,以增加道桥路基面与道桥防水层和沥青路面铺装施工后的粘结力。道桥防水施工路基面处理的粗糙度和深度要适合所选用防水材料的需要。
3.2可以通过铣刨机来对沥青混凝土路面的开挖、翻修以及沥青路面拥包、网纹、油浪、车辙的清除处理,来除掉道桥水泥混凝土路基表面的浮浆,以提高道桥路基面与道桥防水层和沥青路面铺装的粘结强度。一般对路基面的浮浆进行清楚处理,可以使路基面的强度大大增加。
3.3为了提高道桥防水的功效,通常应处理暴露水泥混凝土路基面的一些细微的缺陷。道桥水泥混凝土的基础可能产生许多细微裂纹,而这些裂纹又往往隐藏在路基面的浮浆里,可以通过打毛处理使这些裂纹暴露出来,使得防水层能直接渗透、封堵。通常用凿毛机来进行处理,以提高混凝土表面附着力,增加新老水泥混凝土的结合度,从而保证水泥混凝土公路浇筑形成一个整体。
结束语:
总之,我们建筑工作者应加大高强陶粒的研究工作,尽快生产出高性能高强陶粒,从根本上改变高强混凝土的力学性能,为高强混凝土在道桥上的广泛使用,及要充分掌握道桥施工技术要点,保障道桥施工质量,为我国道桥建设事业做出贡献。
参考文献:
[1]張广彬,李文化.道桥用弹性体(SBS)改性沥青防水卷材的开发[C]//全国第九次防水材料技术交流大会论文集,2008
[2]王忠实.道桥施工技术分析[J].中小企业管理与科技,2010
[3]任凤霞.沥青混凝土路面施工工艺中存在的问题探讨[J].中国水运2011
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。