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文档简介

沥青混凝土路面面工程病害害及防治技技术研究

11、前言

在高高速公路的的建设中,我我国的绝大大部分高速速公路都采采用沥青混混凝土路面面。沥青混混凝土面层层具有良好好的力学性性能和较好好的耐久性性以及行车车舒适性,适适合于各种种车辆的通通行,并具具有坚实、耐耐久、平整整、良好的的抗滑、防防渗、耐疲疲劳的性能能和抗高温温开裂的温温度稳定性性,但是随随着国民经经济快速、协协调发展,交交通量的不不断增长,我我国道路交交通量日益益增大,车车辆迅速大大型化且严严重超载,使使公路路面面面临严峻峻的考验。很很多高速公公路沥青路路面均呈现现出一定的的早期破坏坏,如开裂裂、泛油、剥剥落、车辙辙等现象,有有的高速公公路甚至当当年通车即即发生了病病害,正常常维修期大大大提前,直直接影响了了车辆的运运行,也增增大了养护护管理资金金的投入。对对此,调研研组就其原原因及对策策作了详细细的分析。

2、高速公路沥青路面早期破坏的原因

目前我国高速公路沥青路面出现的早收缩和半刚性基层的干缩引起;路基压实度不足也会引起这种期破坏和损坏

高速公路沥青路面的设计使用寿命为15年,如果通车1~3年内就发生严重病害和较大面积损坏,可视为早期破坏。调研组对我国高速公路沥青路面发生的早期破坏类型归纳为:

2、1水损坏,随着时间的推移,特别是长期下雨后,路面的颜色愈来愈黑,并出现轮迹处路面向两边推挤而隆起,轮迹处继续沉陷,再发展,靠近轮迹的隆起部分破损,很快就出现面层松散、剥落、坑槽等。松散的集料表面光溜溜的,沥青膜已剥落贻尽。这是典型水损害现象。通常水损害产生的原因有下列几种:

2、1、1路面排水系统不健全;

2、1、2路面压实度不足;

2、1、3路面离析;

2、1、4其它:集料表面粉尘太多。

2、2

裂缝路面裂缝是路面早期破损最常见的病害之一,它的危害在于从裂缝中不断进入水份使基层甚至路基软化,导致路面承载能力下降,加速路面破坏。

其中包括横向裂缝和纵向裂缝两部分。

2、2、1横向裂缝,横裂缝横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于路面设计不当和施工质量低劣,或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而裂缝。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它有两种情况:沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝。这种病害比较普遍,主要由于沥青面层温度病害;

2、2、2纵裂缝纵向裂缝可分为两种情况:一种情况是由于路基压实度不均匀,路面不均匀沉陷而引起的,如发生在半填半挖处的裂缝。另一种情况是沥青面层分幅摊铺时,两幅接茬未处理好,在行车载荷作用下,易形成纵缝。有时,车辙边缘也会有纵裂缝。纵向裂缝,大多发生在半填半挖路基或路面加宽处,主要由路基的不均匀沉降造成;

2、3

龟裂龟裂又称网裂,通常是由于路面整体强度不足,基层软化,稳定性不良其初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝,逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝,等原因引起的,沥青路面老化变脆,也会发展成网状裂缝。一般多发生在行车道轮迹

形成龟裂。主要由路面结构强度不足引起。这种病害在我国早期修建的高速公路上较为普遍;

2、4车辙,车辙变形车辙是在行车载荷重复作用下,路面产生累积永久性的带状凹槽,表现为沿行车带出现横向高差,主要是由于沥青混合料级配设计不合理、稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足,使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起;另外,重载或超载车辆过多也是产生车辙的重要原因。

2、5波浪,主要原因是路面组成材料设计不合理或施工质量差,导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用;在纵坡段,由于高温的原因也会出现这种病害。

2、6松散,原因主要是采用的沥青粘结力差,沥青用量偏少,或所用的矿料过湿,铺撒不匀,或所用的嵌缝料不合规格而未能被沥青粘牢。对表处面层还会产生大面积松散、唧泥现象,从而导致沥青面层脱落。在我国早期的高速公路上曾出现,现在主要出现在水损坏严重的路段上;

2、7坑槽,主要原因是面层的网裂、龟裂后不及时养护而逐渐形成的。另外基层局部强度不足,在行车作用下也易产生坑槽。是由龟裂和松散等其它损坏进一步发展的结果;

2、8沉陷,一般是由基层局部成形不足,强度不够,在行车载荷和自然因素等作用下形成的。对于大面积沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均匀沉降或局部滑移面引起的。主要原因是路基压实度不足引起,特别是在一些高填方和压实困难的半填半挖路段以及构造物两端出现;

2、9冻胀和翻浆,多发生在北方和东北地区挖方或填挖交界的路段,主要是由于路基排水设计不合理,造成路基含水量过大引起的冬季冻胀春融翻浆;

2、10剥落,如果沥青混合料中使用了中性或酸性石料,将会造成集料与沥青之间的粘附性不足,在行车荷载的作用下,集料从路面剥落,使路面形成麻面,进而可能发展成为坑槽、松散等病害;施工时混合料离析也是产生剥落的原因之一;

2、11泛油,沥青混合料中沥青含量过多,空隙率较小,高温稳定性差,是产生泛油的主要原因。从调查结果分析,目前我国高速公路沥青路面的早期破坏主要表现为裂缝、车辙、沉陷、泛油等,由于恶劣天气原因以及抄造车原因水损坏和松散也时有发生,重度类型的损坏由于及时的养护已经很少出现。

3、我国高速公路沥青路面发生早期破坏和损坏的原因分析

高速公路沥青路面直接与大气接触,除承受交通荷载外还受自然因素的影响,在运营期间出现早期损坏现象,致使表面服务性能缉拿工地,影响正常运营。调研组的总结分析的原因可归纳为:

3、1路面结构设计我国现行规范中可供设计人员选择的结构单一,而且级配范围较宽,如AC、AK结构都具有很强的优缺点:AC结构具有良好的密水性,但表面较细,抗滑指标难以保证,而且矿料组成中往往是粗骨料悬浮于细集料之中,在行车荷载作用下,容易出现材料重分配,因此容易出现车辙现象;AK结构具有很好的骨架,抗车辙能力强,粗糙的表面满足了抗滑要求,但空隙率偏大,透水严重,这是造成近几年水损破坏普遍产生的主要原因之一。根据调查,现场铺筑的沥青混凝土空隙率在8%~13%时,沥青混合料产生水损坏的可能性最大。在我国现行规范中II型沥青混凝土混合料的空隙率为4%~10%,与之比较接近,而且施工中压实度低值要求95%,容易造成水损坏。这是因为雨天之后,沥青路面在饱水状态下承受重载车辆冲击与动水压力的反复作用,沥青膜与矿料渐渐剥离,形成松散的凹坑,若不及时予以修补,极易发展扩大成坑槽,造成更大的损坏。这在南方雨水较多的尤其严重。另外,设计规范中该的设计车辆荷载于实际车辆荷载不相符,按照规范进行设计的沥青混凝土路面难以承受当前交通运输重车多、超载严重的交通状况。我国高速公路建设现仍出在一个快速发展时期,对高速公路许多方面认识也在逐步加深,一些标准和规范仍停留在多年前的水平就不能满足发展的需要,加上外界因素的影响,甚至出现了所谓“合理的病害”。针对规范滞后于当前高速公路建设及运输市场的实际情况,为防止高速公路沥青路面出现早期破坏现象,各省都在路面结构方面进行研究,但现行相关规范的修改跟不上迅速发展的高速公路建设需要,不符合其应有的严肃地位。

3、2设计与路段实际情况相差大

如某二级公路穿过土基过湿地段,但设计方面却按一般正常情况设计,全部利用挖方和就地借方填筑路基,采取逐层晾晒法施工,造成极大的窝工,影响了工期。施工单位只好申报监理工程师并经业主同意,远运借土填筑,仅此一项就较原设计增加费用数百万元。先沥青路面(特别是挖方路段)破坏较为严重,已多次修补。这说明正确区划路基干湿类型极为重要。

3、3

科研

由于我国的高速公路起步较晚,但发展速度极快,科研工作的相对滞后是导致我国高速公路沥青路面在运营期间出现早期破坏的原因之一。

3、4外界因素的影响

3、4、1随着我国经济的迅速发展,高速公路的货车今天能够量增长非常快,某些部门从自身利益出发,超载严重,甚至达到了令人无法想象的程度。超载严重是造成早期破坏的主要原因之一。这一问题,单靠交通部门的努力远远不够。

3、4、2气候因素

这是造成高速公路出现车辙和推移的原因。

3、4、3人为因素

交通事故及车辆漏油交通事故及车辆漏油、千斤顶引起的路面破坏。

3、5施工与养护因素的影响

3、5、1材料选择

目前我国各省高速公路建设部门非常注重沥青的选择,大部分选用优质进口沥青,上面层采用改性沥青,但在调研中发现,有些省份的高速公路建设部门为了确保沥青的质量,在进行招标时将指标值定得过高,以至于有些沥青供应商为了迎合主管部门的需要,在沥青中加入某种成分以提高指标值,严重影响了沥青路面的寿命。除此之外,砂石料质量的参差不齐也造成了高速公路建设质量的下降。在这方面,可借鉴吉林省长吉高速公路的做法:建设部门对砂石料的供应统一规格、统一招标,在条件适宜的路段自建料厂,严格按照标准规格以及质量提供材料,不仅满足了工程进度的需要,也确保了工程质量。

3、5、2施工配合比的控制调研中发现,在实际生产中,许多地方多年来形成了一种习惯,那就是严格按照实验室配合比中的骨料用量应用于实际生产。但这种方法生产的混合料往往不到设计要求,有的甚至出现较大偏差,出现了“目标配合比设计”与“生产配合比设计”不相符的情况,其原因就在于骨料的吸水性上。我国现行的沥青混凝土路面设计方法中,集料密度采用的是视密度,而在实际生产过程中,因为自然条件、环境因素的影响,使生产配合比与实验室配合比出入很大。在高速公路的建设中,解决这个问题唯一的办法就是加大抽检力度,通过试验路段确定生产配合比,加强现场监理,实行跟踪作业,定点、定量取样,取得试验数据后,指导生产,切实把质量标准落实到施工过程中。

3、5、3混合料的拌和、摊铺和压实摊铺和压实两项工作是路面施工的重要环节。摊铺质量不好往往伴随着裂缝、车辙等病害的发生。摊铺过程中除严格按《规范》要求施工外,还应着重控制摊铺温度、供料速度与前进速度相协调、防止大料滚动离析等环节。碾压过程应遵循少量喷水,保持高温,梯形迭进的原则。决不能片面追求平整度,进行低温碾压,降低压实度标准;低温碾压易造成空隙率多大,压实度不足,使路面渗水,导致早期破坏;过度碾压易造成构造深度偏小,甚至出现泛油病害,影响行车安全。碾压过程要及时、迅速,并要保持碾压要求。绝对不允许压路机中途急停、转向,一面发生推挤、拥包现象,从而影响平整度。山东省的经验:在日竹高速公路施工中,根据实际情况,将抗滑表层的马歇尔试验制件采用了双面击实各75次的标准,压实度不低于98%,混合料空隙控制在6%以内,压实后经路面现场取芯检测都收到了良好效果。可见,压实措施好坏对沥青路面的平整度、防止水损坏和提高抗车辙能力都有很大影响。

3、5、4路基施工缺陷的影响从调查材料看,有些高速公路早期破坏与路基施工质量有关,特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。究其原因,大部分与施工工期短、施工低栏为赶进度有关。

3、5、5桥梁施工缺陷的影响由于桥梁施工质量控制不足的影响,桥面沥青路面也时常发生早期破坏。通常发生在那些预拱度设置不合理造成桥面沥青面层厚度达不到设计要求、简支梁桥伸缩缝施工质量差的桥梁结构上。由于桥面的变形条件和弹性状态受桥梁的整体刚度和局部刚度控制,与一般路基上路面变形状态不同,未达到设计厚度的沥青面层往往受到剪切破坏。而且一旦有病害发生,便迅速扩展到全桥,很难局部修复。这种类型的早期破坏在这次调研中并不鲜见。另外,由于桥头两端压实不足发生的不均匀沉降,也往往造成桥头两端沥青路面发生早期破坏之一。

3、5、6养护与管理

路面早期养护措施不及时、不完善等也是高速公路沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入高速公路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。

4、防止高速公路沥青路面发生早期破坏和损坏的对策

调研组的专家一致认为,在现有的规范和标准指导下,应该采取下列措施来防止高速公路沥青路面的早期破坏。

4、1根据实际情况确定并严格控制高速公路沥青路面设计、施工各项指标,严把质量关,科学合理地安排工期,不搞献礼工程;

4、2将沥青路面科研工作与高速公路建设结合起来,改变科研与建设脱节的现状,特别是将科研结合在施工过程中,无疑将大大提高我国高速公路沥青路面的建设水平,有效防止出现早期破坏。

4、3学习引进国外先进、成熟的技术。

4、4强化施工管理,提高工序控制的科学性。

4、5保证现场试验数据的完整和准确,杜绝弄虚作假。特别是沥青材料、砂石料的试验数据,必须做到抽样合理,数据真实保证沥青路面材料的路用性能。对高路堤、软基处理、填挖结合处、结构物两端填土等重点部位的施工重点监控,防止不均匀沉降影响沥青路面的使用性能。

4、6重视并协调高速公路沥青路面的压实度、均匀度、平整度和构造深度等指标,特别处理好平整度与压实度的关系。不能过分追求平整度而牺牲压实度,而是要在保证压实度的基础上追求平整度,否则通车后的路面极易发生水破坏以及松散、车辙等早期病害。

4、7不过分追求某些结构,例如透水面层,由于我国的高速公路沿线以及路面灰尘较多,更容易发生早期破坏。

4、8这里红市高速公路的排水设计,防止水损坏。

4、9重视半刚性基层的养护,防止反射裂缝的出现。

4、10交通执法部门与其它行业主管部门联合执法,大力打击超载运输,保证高速公路的正常使用。在当前不能杜绝超载车行驶高速公路的情况下,加强养护管理,防止病害的进一步发展;引进动态称重技术,改变现有收费方式,按实际吨位进行收费,将在一定程度上遏止超载车对高速公路恶性行驶。

4、11加强养护管理,提高养护管理水平。经验表明,科学有效的养护不但保证了高速公路沥青路面的服务性能,也是防止早期病害的进一步发展、节省养护资金的有效手段。

5、目前高速公路沥青路面结构技术主要问题以及对现有有关沥青路面技术标准、规范的建议调研组认为:目前我国高速公路沥青路面结构技术存在的问题归纳起来,主要集中在几个方面:

5、1应用柔性路面理论指导半刚性基层路面结构的设计缺少系统研究分析的试验验证,导致目前在沥青路面面层厚度上看法分歧很大;

5、2交通流不规范,超载车辆的轴重远远超过设计计算中标准的轴重;

5、3施工与设计脱节较大,规范应着眼于解决目前存在的高速公路的早期破坏,保证高速公路长期的服务水平;

5、4没有大修设计标准;

5、5缺乏专门的高速公路养护规范。具体的意见和建议如下:

5、5、1增加多层半连续体系的计算模式;

5、5、2《公路法》对超载有明确的禁止和处罚措施,但执行起来难度大,有的超载达10倍以上(单轴重达20吨,双轴重大50吨,双轴最大可达70吨,而标称为2.5——14吨不等)。所以,在当前还未解决超载现象的情况下,需在规范中增加超载车的设计模式,增加交通量调查及使用的详细规定,改变现有规范中交通量预测仅按车型分类与实际轴载并不匹配的规定;

5、5、3由于半刚性基层沥青路面不可避免会产生反射裂缝,常常需采用工布或土工格栅来延缓裂缝的发生或加劲处理,也有采用应力消减层的,这与原有的层间完全接触条件假设并不一致,修订后的规范应考虑这些条件;

5、5、4建议对面层、基层、地基层仅作原材料的试验(压碎值、磨光值、磨耗率、坚固性等),不再强调混合料试验;

5、5、5在进行设计实验时,除砂与粉煤灰能搜集到外,期于材料不确定或需试验单位自己加工,与实际施工时的加工机具、材料的颗粒级配、形状及清洁程度等千差万别,这些因素对试验结果的影响较大。因此建议对沥青面层、基层、底基层仅作原材料的试验(压碎值、磨光值、磨耗率、坚固性等),不再强调混合料试验。另外压碎值等指标受集料颗粒形状影响较大,建议增加路面材料的立方体抗压强度要求建立与压碎值的关系;

5、5、6虽然JTJ014-97规定了各层材料的回弹摸量和抗拉强度的试验方法,但与JTJ057-94有较大的出入,而回弹摸量及抗拉强度由于偏差系数大,设计单位经验不多,无法进行充分的论证,主要还依赖规范的推荐值,所以规范应明确和准确;JTJ014-97第7.0.4中有笔误,半刚性材料的抗压回弹摸量采用顶面法,应为T080-94;JT014-97第129页要求采用95%保证率的实测抗压摸量值,而T0808未提出保证率要求。另外JT014-97中关于力气能够混合料与T0713-2000的要求也有较大的出入。

5、5、7增加高速公路大修设计内容,包括旧路服务水平评价、使用周期评估、大修设计标准以及弯沉衰减计算公式等。高速公路的大修、中修不同于新建项目,也不同于普通公路的维修养护,原来对沥青路面的评价方法对高速公路不适应。对设计时采用的交通量标准及设计年限、合理的施工组织以减少交通干扰,对未整治段落、局部处理段落、罩面处理段落及更换了面层、基层的段落的质量检验评定、从可持续发展考虑如何合理利用挖除的材料以及营运高速公路大修对周边环境的影响等,都应做深入的总结和研究。提出一套以高速公路调查为基础的、符合高速公路使用品质情况的评价方法及相关指标与标准、依据标准制定响应的养护维修对策已非常必要。另外,对高速公路大修的施工组织、交通安全、标高协调提出指导性意见,对沉降、车辙、纵裂、横裂、龟裂等主要病害形式提出设计原则。

5、5、8改进土基摸量取值方法以及承载板测定土基回弹摸量的时样方法。在进行路面设计时,需要土基摸量参数,而先行规范给出的摸量参数仍按照1986年《公路柔性路面设计规范》的成果确定,而1986年《柔规》中土基摸量值均是在轻型压实标准条件下得到的。上个世纪六十年代,全国各省经过调查试验研究,提出了与气候、土质、水文条件及施工水平相适应的土基回弹摸量值,它反映了不同地区自然条件的特点和规律性。但其数值是针对低等级道路提出的,对于高等级公路,由于设计要求、施工条件、规范标准的改变,其数值应按新的情况重新考虑。高等级公路路基的填土高度普遍较以往一般公路的路基高,路面厚度较以往一般公路的路面厚,而且通常有硬路肩,并且对路面和路基排水有更明确的要求,特别是目前的高等级公路施工中,都采用了重型压实标准,对路床和路堤下部各层材料的质量提出了明确的要求,在这种情况下,路基摸量的选定方法有改进的必要。

5、5、9承载板测定土基回弹摸量试验方法T0943-95,由于采用设备及土基强度的变化,也应该作较大调整。

5、5、10设计指标的调整,对于沥青抗滑表层建议将双面击实由50次改为75次,另外对沥青混合料应提高动稳定度要求。

5、5、11进一步强调、材料的分级堆放、场地硬化以及其他的防离析、防污染的措施。

5、5、12进一步细化路面结构内部排水的内容,建议取消关于基层、底基层的级配要求。

5、5、13增加路面结构层加铺时对路基沉降指标的要求以及过渡路面内结构的设计标准。

5、5、14增加SUPERPAVE内容,与国际接轨,主引进美国SHRP技术成果,在新版规范中两种指标共存,逐步过渡。

6、

沥青路面早期破损的防护通过以上分析,可看出沥青混凝土路面早期破损与沥青混合料、路面设计施工、交通气候条件的全部或部分有联系,而交通气候条件是客观存在的,所以沥青路面病害防治技术应以路面设计、沥青混合料和施工三个方面考虑。

6、1合理设计路面结构

6、1、1

尽可能减薄沥青面层厚度由于以下四方面原因,高速公路路面厚度可酌情减薄,控制在9-12cm之内。第一是半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层(基层和底基层)来承担,无需用增厚面层来提高承载能力。第二是提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层,而是用优质沥青。第三是沥青面层的裂缝不只是反射裂缝,在正常施工情况下,大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。第四是一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。

6、1、2

加强沥青路面防水设计

6、1、3

选用合理的基层和底基层结构

6、2

严格控制沥青混合料的质量

6、2、1

沥青的选取选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高基性能指标。

6、2、2

集料的选用骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一业数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低骨料的含水量。

6、2、3

混合料级配的确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径:第一是改善矿料级配,采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)。第二是改善沥青结合料,采用改性沥青。

6、3

严格控制施工质量施工质量控制不严,早期破损必然出现。所以沥青路面施工必须按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,实行目标管理、工序管理,明确责任,对施工全过程,每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定,以保证其达到质量标准,具体要抓好以下几方面:

6、3、1

严格控制沥青混合料的拌和质量,拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理;加大马歇尔试验频率,严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标,必要时对混合料进行特殊配合比设计。

6、3、2

保证基层顶面粗糙度。改善基层材料级配,增加粗骨料,提高大中粒径集料含量;控制最佳含水量,改进碾压方法,避免过振过湿,不能使基层顶面形成灰浆硬壳,不能用细料进行压实后找平。对细粒土类的半刚性基层,必要时可以采用顶面栽钉等办法加强基层顶面粗糙度。

6、3、3

合理洒布透层油、粘层油。在进行各层铺筑前,必须保持顶面清洁。根据近年来的施工经验,对于水泥稳定类半刚性基层,透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。用沥青洒布车喷洒时,应保持稳定的车速和喷洒量,不能流淌和形成油膜,更不能有空白,并立即撒布2?立方米/1000平方米的石屑或粗砂,用6?T钢筒式压路机稳压一遍,将多余的浮料扫走。对旧沥青路面罩面,必须洒布粘层油粘层油应有较好的粘附性,脚踏有明显的粘附感,整个面层取芯后不易分离。对于干线公路可以设置I型稀浆封层作为粘结层,实现层间结合与防水的双重作用且不需要封闭交通。

6、3、4

提高面层摊铺质量。在摊铺混合料时,运距不能过远,摊铺温度应控制在130℃?50℃为宜,摊铺厚度均匀,压实设备数量应配套,速度控制在2m/min左右,碾压遍数不能太少,以免混合料孔隙过大;一般不能进行补料,尤其是下面层;基层雨后潮湿未干,不得摊铺,更不得冒雨摊铺;纵向、横向接缝应紧密、平顺,各幅之间重叠的混合料应用人工铲走。

7、结束语

路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,各级公路管理部门都应引起足够的重视,并根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工,有针对性采取一系列预防和改善措施。同时,必须建立健全质量保证体系,从管理部门、设计部门到施工部门,层层重视、层层控制、层层落实。只有这样,才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生,使我省公路建设质量全面提高,更上新台阶。

参考文献

1摘自《中国公路》

2

公路沥青路面施工技术规范(JTJ032-94).北京:人民交通出版社.1994T梁高空膺架制梁梁工法摘要:常规的预预应力砼简简支T梁HYPERLINK"/search.asp?keyword=施工&Types=News&Condition=title"施工,通常常采用预制制场预制,架架桥机架梁梁或采用单单导梁、双双导梁架桥桥。桥墩较较低时也可可采用满堂堂红脚手架架法现浇施施工.......

关关键词:TT梁制梁工法法一、前言

常常规的预应应力砼简支支T梁施工,通通常采用预预制场预制制,架桥机机架梁或采采用单导梁梁、双导梁梁架桥。桥桥墩较低时时也可采用用满堂红脚脚手架法现现浇施工。而而在重庆市市忠县长江江公路大桥桥50米预应力力砼简支T梁施工时时,因施工工场地狭小小,无法设设置预制场场地,另外外该桥是柔柔性高墩(墩墩高72米),HYPERLINK"/search.asp?keyword=设计&Types=News&Condition=title"设计计要求施工工时不能偏偏心受压,T梁安装时时必须按“二、四、六六、八”法进行加加载(即T梁安装加加载时相邻邻两跨间梁梁片数之差差不大于2片)。由由于受以上上条件限制制,如果采采用预制架架梁方案,则则存在问题题较多:一一无施工场场地,二不不能满足设设计要求的的T梁不能满满孔加载的的要求。在在这种情况况下只有寻寻求新的T梁制安施施工方案。

中铁一局第一工程公司经过数种施工方案的分析、比较、筛选,最终选定了采用高空膺架法制安50米T梁的施工方案,并立即开始对T梁高空膺架法制梁进行可行性研究和实施性论证。在有关专家的指导下,经过QC小组的攻关以及在实践中不断改进和完善,比较完整地摸索出了一套T梁高空膺架法施工的工艺。通过忠县长江大桥80片50米大型T梁的施工实践证明,高空膺架法施工工艺、施工方案及各种HYPERLINK"/search.asp?keyword=安全&Types=News&Condition=title"安全质量措施是行之有效的,不但解决了忠县长江大桥80片50米高、大、薄T梁的施工,而且探索出一种全新的、科技含量较高的HYPERLINK"/search.asp?keyword=桥梁&Types=News&Condition=title"桥梁施工新方法,制定了一套此施工方法各个工序安全、质量保证措施。该工法QC成果获部级优秀QC成果奖。

二、工法特点

1、不需要预制场地和架梁机,也不需要满堂红脚手支架,复杂设备变成简单设备。

2、每跨根据施工工艺只设一片T梁的制梁台位,施工投入少,节省费用。

3、多跨可同时进行T梁的预制施工,并能和下部工程施工形成交*作业,加快工程进度,降低成本。

4、每跨有1~2片梁因张拉工艺需要,利用已就位的T梁作为制梁台座,进行梁上制梁,再横移并利用自制龙门架落梁就位,加快制梁速度和军用梁膺架的周转。

5、膺架可采用加强六四式军用梁复式组拼形式,根据跨度进行调整,方便灵活。

三、适用范围

本工法适用于所有简支梁桥的施工。在山区及受地形地势等影响,条件较差,无预制场地、无架桥机或大型机械无法进入,或设计对高墩梁体架设加载有特殊要求的桥梁,采用膺架法施工最为合适。

四、工艺原理

高墩(墩高>20米)施工时,在墩柱上设置钢制牛腿,在牛腿上放置六四式军用梁,形成单片梁的制梁台座。在军用梁台座上预制T梁,待砼强度达到设计要求后进行预应力张拉和梁体横移就位,让出制梁台座,进行下一片梁的预制。每跨的最后1片~2片梁(如需加快膺架周转和扩大多个T梁施工台位,也可根据需要在梁上制多片梁),利用已就位的梁体作为台座,采用梁上制梁工艺来完成。

低墩施工时,采用军用墩或其他形式的墩柱作为支撑,其上放置军用梁作为一片梁的台座,预制一片,横移一片,直至全桥完工。

五、工艺流程及操作要点

(一)工艺流程

T梁膺架法制梁的关键技术为膺架设计、梁体砼浇筑、高空横移梁、梁上制梁及落梁。主要施工步骤:大型膺架的设计和吊装,膺架顶部T梁预制台座的设置,盖梁顶滑道的安装设置,T梁模型设计,砼浇筑,预应力张拉,T梁高空顶起穿靴和横移,T梁脱靴就位,梁上制梁和落梁就位等。

(二)施工要点

1、施工准备

(1)膺架设计

膺架是T梁施工的唯一台座,是主要的承重结构,它的设计是否合理,强度是否符合施工需要直接影响着施工安全、质量、工期和施工投入。本工法中膺架设计时主要考虑其承载能力和结构本身的变形情况,根据T梁在施工中发生的实际荷载情况,以及六四式军用梁设计的有关资料,通过4种不同工况的配载计算,选择双层四片加强六四式军用梁作为一跨制梁膺架(见图1)。相邻跨间膺架根据张拉工艺要求按左右、右左的形式交错设置。

为确保军用梁膺架施工安全,在设计过程中按照梁体施工的加载情况,对军用梁膺架进行了1:1.2的荷载试压,测得军用梁受压后的跨中最大挠度、非弹性变形引起的挠度及施工荷载引起的挠度,为梁体拱度设置和底模预留拱度的合理性提供了依据。

(2)T梁模型设计

高空膺架上两侧防护栏杆间距4米,T梁顶板宽度加上模型及支撑后,施工作业面非常狭小,梁体模型设计不仅要考虑小空间里施工方便,还要兼顾其强度、刚度满足要求,确保梁体施工质量。合理的T梁侧模设计方案:面板与支架分离,单块面板重100kg,便于小空间内人工搬运和操作;支架单件重50kg,可以在150cm缝隙中自由搬运。在每节T梁面板上设置附着式振动台座一个,侧模两侧间隔设置,位于马蹄形稍高位置,以保证梁体砼质量。为了HYPERLINK"/search.asp?keyword=控制&Types=News&Condition=title"控制梁体的垂直度和确保T梁在浇筑砼全过程中的稳定性,在模型支架上用槽钢设通长纵向连接纵带两道。

2、膺架吊装

膺架的拼装和吊安根据施工现场实际情况及各墩的高度情况,采用不同的形式,如整体吊装、双层单片吊装、分段吊装、钓鱼法吊装等。

3、高空膺架上制梁

(1)铺设底模:T梁底模采用HYPERLINK"/search.asp?keyword=标准&Types=News&Condition=title"标准钢模板组拼,梁端头尺寸变化段用木模进行调整,底模中线与军用梁中线一致。根据设计要求及膺架试压结果,在底模上设置预拱度。

(2)绑扎钢筋、立模:按要求在底模上进行钢筋绑扎和波纹管定位。为保证钢筋的垂直度,护栏上每隔3米设置一根横向吊杆。在砼浇筑前就进行钢绞线的穿束,在砼浇筑过程中,派专人对钢绞线进行来回拉动,防止水泥浆流入波纹管中。

(3)砼浇筑:膺架法制梁梁体砼浇筑非常关键,必须保证砼在浇筑过程中,膺架弹性变形不影响梁体砼的质量。梁体砼质量控制应注意以下几个方面:

a、砼采用泵送砼,坍落度控制在18cm~22cm间,便于振捣,同时可加快施工砼浇筑速度。

b、配合比选用合理。为防止膺架在砼浇筑过程中因弹性变形而引起梁底砼拉裂,在选砼配合比时掺入了外加剂。砼缓凝时间为3小时~5小时,使得砼浇筑结束前不初凝。砼的初凝时间必须满足T梁砼浇筑过程中膺架的微度变形,这一点最为重要。

c、砼浇筑时分两层由低端向高端进行,防止膺架因一端空载,一端受力太大而产生大的变形,或由于砼浇筑不均匀T梁预设拱度的破坏,或大跨度膺架发生意外变形。

4、T梁横移就位

高空梁体横移是膺架法制梁的关键工序,施工难度大,施工危险性高。施工时设专门的移梁小组,专人负责,并在每次移梁前进行安全和技术交底。T梁横移的主要步骤:梁体张拉压浆→设置移梁滑道→抬梁穿靴→横移梁→抬梁脱靴→落梁就位→固定梁体。

(1)设置移梁滑道:移梁滑道采用2根43kg/m钢轨制作,铺设在盖梁上,用抱箍的形式将其与支座垫石联在一起。此道工序可在铺设底模前进行,也可在梁体张拉后进行。

(2)抬梁穿靴:T梁施工时,在梁体两端腹板上预留孔道。梁体张拉完成后,在预留孔中穿入抬梁钢棒,每端用2台200吨张拉千斤顶从梁的两侧将梁抬起。起梁时由工人抱住方木随起梁高度的变化将两端两侧方木顶紧,并安放好。边梁用方木或圆木做竖直支撑,中梁在梁的两侧做斜支撑,并用木楔打紧。当梁抬起到一定高度并支撑稳固后,安装滑靴,并将梁落到滑靴上。

(3)移梁:梁两端的滑靴安装到位后,利用斜撑和拉杆将梁体与滑靴连成整体,确保梁体横移时的稳定性。支撑稳固后,进行T梁横移。横移采用顶推移梁法,在滑道上焊制顶梁底座,2台23吨千斤顶水平放在滑道上,并直接顶在滑靴上,同时开动两端油泵,梁体在滑道上平稳缓慢移动。

(4)T梁横移到设计位置时,进行抬梁脱靴,安装支座。抬梁方法与安装滑靴时抬梁方法一样,在抬起梁的同时,由于工人在两侧随梁的顶起高度安放支撑木。梁抬到一定高度时,将梁体支撑稳固,抽出滑靴,按设计要求安装支座。安装好后,千斤顶回油,将T梁落在支座上。落梁的同时进行梁体支撑加固。

(5)梁体加固:单片T梁就位后,应按施工设计方案要求进行支撑和加固,确保梁体不会发生侧翻等意外。

5、梁上制梁工艺

本工法在进行膺架布设时,为了给相邻跨T梁的施工让出穿束、张拉空间,膺架按左右、右左的形式布置,所以每跨有2片梁必须在已就位的梁上施工。

采用梁上制梁同时也可加快膺架的周转和施工进度,节约施工投入。

梁上制梁的主要步骤:铺设方木和底模→绑扎钢筋、立模→浇筑砼→张拉、压浆→铺设滑道→梁体横移→拼设龙门架→吊梁→脱靴、拆除临时支墩→落梁就位→检查。具体施工工艺如下:

(1)梁体预制:利用已就位的2片相邻T梁作为台座,在梁上铺设方木和底模。梁底预拱度的设置与膺架制梁相板,梁体砼浇筑、预应力张拉和孔道压浆与膺架制梁工艺相同。

已张拉完毕的单片梁上T梁,在横移就位前,要进行支撑加固。梁两端与滑靴连成整体,进行加固,在梁体中间段,每间隔一个横隔板,在梁的两侧用有足够强度的方木进行支撑加固。

(2)T梁横移:在已就位作为制台座的T梁顶面两端安装移梁滑道,用顶推移梁法将T梁横移到待落位置(移梁方法与膺架上移梁相同)。移梁前,在待落梁处用军用墩或其他支撑设临时支墩,使梁体横移到位时落到实处,确保梁安全和稳固。

(3)拼设龙门架:在待落梁两端各设龙门架一个,用六五式军用墩进行组拼。龙门架两个支腿分别座在待落梁两侧相邻的梁体上。因梁体横移时与龙门架一个支腿相互影响,所以必须在梁体横移到位后,完成龙门架的拼设。

(4)落梁就位:龙门架拼装好以后,按计算的钢丝绳受力情况,用钢丝绳捆绑在龙门吊架的钢横梁上。吊梁钢索从梁端翼板上预留孔中穿过,捆在待落梁体上。待吊梁准备工作全部做好,检查确认无误后开始起梁。起梁高度以能拆除T梁下面的滑道、滑靴和临时支墩为宜,高度约为50cm。梁起吊到设计高度时,锁定卷扬机。

(5)拆除临时设施:梁吊起后,尽快拆除移梁滑靴、滑道及临时支墩。临时支墩可利用卷扬机或吊车等配合拆除。

(6)落梁:临时支墩拆除完毕后,梁两端同时开动卷扬机,进行落梁。落梁过程中,要控制好梁的位置,两台卷扬机力求做使梁两端到同步下落。待梁底距支座垫石40cm~50cm左右时,安放支座,落梁就位。

六、安全措施

本工法属于高空作业,施工难度大,危险性高,所以安全工作非常重要,特别是膺架吊安、T梁抬梁穿靴(脱靴)、T梁横移几道工序,在施工过程中必须成立专门的膺架吊装HYPERLINK"/search.asp?keyword=组织&Types=News&Condition=title"组织机构,如吊梁组、移梁作业组等,专人负责,确保熟练操作和施工安全。

七、效益分析

采用膺架法制梁解决T梁的预制和架设问题,既不受复杂地形限制,又无需大型的架梁设备,只要有膺架就可以了,是一种合理的施工方法。每跨最后1片~2片梁或多片梁利用已就位的梁体再作为剩余T梁的制梁台座,进行梁上制梁。梁上制梁同时可拆除倒用膺架,加快膺架周转和制梁速度,从而确保施工工期。

以忠县长江大桥50米T梁施工为例,如采用预制场制梁,进行场地平整,制做大型特制运梁平车、运梁龙门架、铺设纵横移梁铁轨,加上租用架桥机,施工投入预算为298万元。采用膺架制梁,需租用六五式军用墩102吨、六四式军用梁膺架4套约200吨,高墩上设钢牛腿作为支撑牛腿或根据施工具体情况设置其他形式支撑,施工不占用临时施工场地,不用架桥机及大量的移梁设备,施工投入约为200万元。同时可满足对T梁架设加载的特殊要求,保证了建设工期,取得了显著经济效益。钢板桩围堰的设设计与施工工摘要:根据钢钢板桩围堰堰的实际受受力状况建建立力学模模型。通过过理论计算算确定钢板板桩围堰的的实际受力力,并通过过实际HYPERLINK"/search.asp?keyword=施工&Types=News&Condition=title"施工工情况验证证该方法的的可行性。比比规范中采采用的经验验算法具有有更高的精精确性和HYPERLINK"/search.asp?keyword=安全&Types=News&Condition=title"安安全性,能能够更好的的满足工程程施工需要要。

关键词:钢板桩围围堰HYPERLINK"/search.asp?keyword=设计&Types=News&Condition=title"设计施工目前,对于于钢板桩围围堰的设计计主要是沿沿用《公路路桥涵施工工手册》和和教科书中中的经验算算法。由于于经验算法法带有很大大的近似性性,并不一一定能够真真实反映钢钢板桩围堰堰的实际受受力状况,有有时会出现现较大的偏偏差,给围围堰的使用用带来很多多不安全因因素。笔者者在洪泽苏苏北灌溉总总渠大桥施施工中,为为避免出现现较大的变变形,在对对钢板桩围围堰设计时时采用了理理论算法。经经实践检验验,理论算算法能够较较为精确的的反映围堰堰的实际受受力状况,对对于合理设设置内支撑撑和减小封封底厚度起起到了重要要的保证作作用。下面就钢板桩围围堰的设计计与施工做做详细论述述:1已知条件件1.11承台尺尺寸:100.3m(横横桥向)××6.4mm(纵桥向向)×2..5m(高高度),底底部设计有有10.77×6.88m×1..0m的封封底砼。

1.2承台及及河床高程程承台顶面面设计高程程为h=55.0m,河河床底高程程为5.55m,河床床淤集深度度约为300cm。1.33水位情情况正常水位位:h常=10..8m(此此时水深55.3m),最最高水位hhmax=11..5m(水水深6.00m),围围堰设计时时按最高水水位考虑。

1.4水流流速度因该桥位位于水电站站下游,水水流较为湍湍急。设计计时速V==1.0m/s,不不考虑流速速沿水深方方向的变化化,则动水水压力为::P=110KHVV2×B××D/2gg=53..2KN式中:P--每延米板板桩壁上的的动水压力力的总值(KN);H-水深(米);V-水流速度(1.0m/s);g-重力加速度(9.8m/s2);B-钢板桩围堰的计算宽度,B=10m;D-水的密度(10KN/m3);K-系数,(槽形钢板桩围堰K=1.8~2.0,此处取1.8)。(参照《公路施工手册》,假定此力平均作用于钢板桩围堰的迎水面一侧。)1.5河床水水文地质条条件河床土质质良好,多多为粘土、亚亚粘土,局局部有亚砂砂土,承载载力较强。围围堰基底至至河床部分分土质为粘粘土(层厚约2mm)、亚砂砂土(硬塑状态态,很湿,层层间无承压压水,层厚厚约为1mm)。

2拟定方案结合河床地地质情况及及施工要求求,拟采用用日本产钢钢板桩进行行围堰施工工,长度为为15m,宽宽度为400cm,厚厚度为188cm。围堰顶面面标高拟定定为12..5m,高高出最高水水位1.00m。围堰堰设计图33,所有内内围囹均采采用56bb工字钢制制作,节点点采用焊接接(施工中中严格执行行钢结构施施工规范)。为为确保整个个围囹的刚刚度和稳定定性,对每每层中间一一道工字钢钢上面加焊焊型钢并将将上下四道道工字刚用用25#槽钢钢焊接连接接。在施工工期间安排排专人值班班以防吊物物碰撞。

3围堰(支撑撑)内力计计算3.1确定受受力图式3.1.1钢钢板桩嵌制制形式河床底部部土质较为为密实,假假定钢板桩桩底部嵌固固于(钢板桩入入土深度))t/3==1.5m处,即即承台底22.0m处处。(封底底砼厚度采采用50ccm)3.1.2动动水压力P=100KHV22×B×DD/2g==53.22KN3.1.3河河床土质为为亚粘土,为为不透水层层,但考虑虑到钢板桩桩施工中会会引起板侧侧土体的扰扰动,缝隙隙里充满水水,所以考考虑水压力力的影响。土土压力计算算取用浮容容重,Υ'=199.4-99.8=99.6KNN/m3,ιj=300~50KKpa,σ=1000KPa。3.1.4经经分析可知知迎水面为为最不利受受力面,以以此为计算算面。所承承受荷载假假定由两根根工字钢平平均承担,计计算两根工工字钢的共共同受力。由受力图式可知,此结构为四次超静定结构,因计算较为繁琐,计算过程不在此详细叙述,得出最大支撑力为2734.95KN,最大弯矩为1117.59KN。

4验算钢板桩桩的入土深深度是否满满足要求

钢板桩入土土深度达44.5m,从从桥位处地地质勘探资资料分析,持持力层中无无承压水,如如经计算各各道支撑的的受力均能能满足要求求,可不验验算钢板桩桩的入土深深度。

5根据求得的的内力验算算钢板桩的的受力状态态及变形情情况

5.1应力力由内力计计算结果可可知,Mmmax=11117..59KNN·M。钢钢板桩外缘缘拉应力σσ=Mmaax/W==123MMPa<340MMPa(容容许应力)),满足要要求。

5.2变形形经计算,各各单元跨中中变形值如如表1所示。表1各单元元跨中变形形值单元号横向位移移υ(mm)1

7

2

10

3

22

44

55

55

33

6

3

6验算工字字钢的受力力状态6.1轴向受受力由计算可可知,最大大支撑反力力发生在第第二道围囹囹处,其数数值为27734.995KN,因因工字钢与与钢板桩连连接处均采采用焊接,且且角撑刚度度较大,不不考虑其失失稳,仅考考虑纵向挠挠曲,系数数取ζ=2,此时时其承载力力P=2292.99×10--4m2××340××106NN/m2//2=49980KNN,安全系数数n=49980/22734..95=11.8,其其承载力满满足要求。

6.2横向向工字钢的的抗弯能力力假定支撑撑反力P==27344.95KKN平均作作用在横向向工字钢上上(长度按按8.8mm计算),荷荷载集度qq=27334.955/8.88=3100.8KNN/M。经经计算,对对工字钢跨跨中产生的的最大弯矩矩Ml/22=8644.5KNN·M。工工字钢抵抗抗弯矩M``=10000KN··M。安全全系数N==10000/8644.5=11.15(此此处未考虑虑钢板桩与与工字刚的的共同作用用,实际情情况应更为为安全),承承载力满足足要求。

6.3工字字钢挠度在上述弯弯矩的作用用下,计算算出工字钢钢的跨中挠挠度L=114mm,满满足施工及及使用要求求。

7钢板桩竖竖向承载力力的验算因此钢板桩桩围堰将利利用作为钻钻机平台,其其承受的竖竖向荷载有有:

7.1钻机机及其配套套设备自重重:1500KN;

7.2支架架及其他施施工荷载::100KKN;7.3钢板桩桩自重:11300KKN;

7.4围囹囹自重:3300KNN。合计:18850KNN上述竖竖向荷载全全部靠钢板板桩侧摩阻阻力及其桩桩尖反力承承担,查相相关规范及及工程地质质报告,计计算如下::桩侧摩摩阻力P11=(13.88+9.66)×2×55.7×110=26668KNN;桩尖尖反力P22=1177根×8.885E-33M2/根根×1000KPa==104KKN合计计:=22668++104==27722KN安安全系数NN=27772/18850=11.5,承承载力满足足要求。

8围堰整体稳稳定性验算算钢板桩围堰堰的整体稳稳定性仅表表现围堰在在动水压力力作用下的的抗倾覆能能力。该动动水压力与与钢板桩入入土深度范范围内所受受的土压力力相平衡。因因钢板桩围围堰底部嵌嵌入地基中中达4.55米,在动动水压力作作用下所能能承受的土土压力要比比动水压力力要大的多多,此处可可不必验算算,其整体体稳定性应应能得到很很好的保证证。

9施工中注注意事项

该钢板桩围围堰在整个个工程施工工中极为顺顺利,经实实测各单元元的变形与与计算结果果相符。施施工中要注注意以下几几点:

9.1钢板桩桩的堵漏一般的做做法是在钢钢板桩施打打过程中用用棉絮、黄黄油等填充充物填塞接接缝。刚开开始时我们们也采用此此法,效果果不是很理理想,后在在钢板桩全全部插打完完毕开始抽抽水安装围围囹时,采采用一边抽抽水一边顺顺着钢板桩桩的接缝下下溜较干细细砂的方法法,借助水水压力将细细砂吸入接接逢内而达达到堵漏的的目的,对对于变形较较大的接缝缝在围囹安安装后用棉棉絮塞填。经经现场实施施,效果非非常明显,施施工期间在在围堰内仅仅设置一台台潜水泵即即可将漏水水抽净。

9.2围囹的的安装围囹的安安装应随着着抽水的深深度逐层实实施,安装装过程中要要密切注意意河床水位位的变化,并并安排专人人负责施工工期间的抽抽水工作。值值得注意的的是工字钢钢与钢板桩桩的连接,由由于钢板桩桩在插打过过程中受多多方面的影影响,整个个围堰的侧侧面顺直度度较差,工工字钢安装装后与钢板板桩之间有有较大的间间隙。为防防止围堰的的变形,要要求将工字字钢与钢板板桩之间的的间隙全部部用型钢焊焊接支撑连连接,围堰堰的四个角角更应加强强。

10结束语用理论算法法进行钢板板桩围堰的的设计能够够较为真实实的反映钢钢板桩的实实际受力状状态,从而而具有较大大的安全性性。采用逐逐层抽水加加固的施工工方案较为为方便,在在基底土质质良好的条条件下可以以实现“干法施工工”,不需要要采取水下下封底,在在质量上易易于保证。金城江五桥先张张法预应力力T梁钢台座座施工方案案【摘

要】文章介绍了了金城江五五桥先张法法预应力T梁钢台座座的HYPERLINK"/search.asp?keyword=施工&Types=News&Condition=title"施工要点和和预应力施施加及放松松的注意事事项。

【关关键词】先先张法;钢钢台座;施施工先张法法预应力梁梁是在专门门的台座上上张拉钢绞绞线,用锚锚具将张拉拉力临时固固定在台座座上,然后后灌注混凝凝土。待其其强度达到到HYPERLINK"/search.asp?keyword=设计&Types=News&Condition=title"设计强度的80%后放松钢钢绞线。通通过钢绞线线与混凝土土之间的粘粘结力实现现梁的预应应力。但需需要有专门门的张拉台台座。本文文主要介绍绍采用钢台台座进行先先张法预应应力T梁施工的的一些要点点。

一一、概

金城城江五桥拱拱上T梁为先张张法预应力力梁,L=122.4米,共计210片,每片片梁的预应应力筋为12根∮15.224mm钢钢绞线,分分三层布置置,总的张张拉力达到到250t。考虑到到既有设备备和现场制制梁场地的的土质较为为松软,本本桥采用钢钢台座进行行施工。

二、张张拉台座的的设计

(一)钢钢台座的拼拼装

台台座采用英英式钢塔进进行拼装。拼拼装长度为为56米以满足足一次能够够生产4片梁,宽宽度为3.1米以保证证装拆模板板的空间。钢钢塔分左右右两组,每每组分上下下两层,两两组钢塔之之间在下层层用钢横联联进行连接接,每根钢钢横联用2根T5连接组成成。上下两两层钢塔采采用φ22拉杆对拉拉,中间夹夹垫木的办办法来进行行联结,并并在两端头头处设一块块钢板进行行封端连结结以增加其其整体性。在在钢塔每个个接头底部部均设置一一块混凝土土垫座,两两端头各设设一个混凝凝土工作平平台。

每端钢横横梁采用4根I63a工字钢,每每根长3.8米。分为2组,每组2根,每组组的2根工字钢钢用钢板焊焊接来联结结,两组间间通过中间间夹垫木两两侧焊钢板板进行联成成整体。钢钢横梁采用用砂箱作为为放松装置置。

锚锚梁采用8[366c槽钢组成成,锚板用用δ=20mmm钢板,钢钢板和锚梁梁焊接整体体,按预应应力钢筋的的位置钻φ20的孔眼,定定位准确后后锚梁与钢钢横梁进行行焊接。

(二)制制梁台面

在张拉拉台座内进进行地面硬硬化,在硬硬化地面上上浇注C15混凝土模模板支墩,支支墩面上铺铺设钢模板板作为T梁底模。

(三)钢钢台座的检检算

1.结构总总体稳定计计算。计算算轴心受压压构件后纵纵向弯曲系系数:

λ1=L00÷b=5560000÷(304××2+2880)=63<<100可。

查查表得:φ1=0..8

计计算μ值

N/Amm=25000×1003÷(100××4×1002)=62..5Mpaa>0.115×0..8×1440=166.8Mppa

取μ=[1--n1Nλ2÷(π2EAmm)]m

=[1--1.7××25000×1033×6322÷(π2×2..1×1005×1000×4××102))]×1==0.7997

弯弯曲面与检检算面相同同,取φ2=1

M=25500×1103×880=2××108NN.mm

σ=N/AAm+φ1/(μφ2)×MM/Wm

=25000×1003÷(44×1000×1022)+0..8÷0..797××2×1008÷

(132996×1004×4++4×1000×1002×25542)

=62..5+1××2×1008÷(331.12248×1108)==62.5561Mppa<0..9×1440=1226Mpaa

整体体稳定满足足要求。

2.同理进进行单肢稳稳定检算也也能满足要要求。

3.钢横梁梁计算:

M=PLL/4=22500××3.1÷÷4=19937.55KN.mm

W需=M/ff=19..375××106÷÷17000=113397cmm3

用4I633a工字钢W=29984.33×4=1119377.2>1113977可。

剪剪力为V=1//2N=11/2×22500==12500KN

钢梁剪应应力:τ=V/FF=12550×1003÷(1154.99×1022×4)==20.115Mpaa<[fvv]

钢钢梁的变形形值:

Wmaxx=PL33/48EEI=25500×1103×3310033÷(488×2.11×1055×940004×1104×44)=1..965mmm<L//400==31000/4000=7.775mm可。

4.最后对对锚梁及锚锚板的强度度进行检算算均能满足足要求。

三、预应应力筋张拉拉

(下转第141页)(上接第139页)本桥采用用单根单向向张拉整体体放松工艺艺,张拉前前检查张拉拉横梁及锚锚板与底模模的相对位位置是否正正确;张拉拉设备,特特别是锚具具等,不得得有暗伤,病病疵;对千千斤顶、油油表进行定定期标定;;每根钢绞绞线是否与与设计图钢钢绞线的编编号相符,螺螺旋钢筋、塑塑料套管是是否按设计计图安置对对位;张拉拉钢绞线HYPERLINK"/search.asp?keyword=安全&Types=News&Condition=title"安安全防护设设施及警戒戒人员是否否到位。

(一)总总的张拉流流程为

0→0.1σK→立侧模→0.8σK→σK(持荷2min)→锚固→灌筑混凝凝土。

张拉时采采用分次循循环张拉的的方法从两两侧向中间间对角进行行。

(二二)张拉应应力的HYPERLINK"/search.asp?keyword=控制&Types=News&Condition=title"控制制

1.应力损损失测定试试验。每条条张拉线上上的砂箱内内直径、长长度必须相相同,砂筒筒灌进砂的的体积及砂砂细度模数数必须相同同。张拉前前测定砂筒筒活塞外露露部分的长长度(两砂砂筒活塞外外露长度必必须相同),当当张拉钢绞绞线时,张张拉横梁压压缩砂筒活活塞,活塞塞压缩砂筒筒内的砂,活活塞运动停停止即证明明砂筒内的的砂已被压压实。先张张拉两侧各各一根钢绞绞线,至砂砂筒活塞停停止运动时时测定拉力力HYPERLINK"/search.asp?keyword=数据&Types=News&Condition=title"数据,此数数据不计入入应力损失失值。砂筒筒压密实后后,这两根根钢绞线放放松至零状状态。

在单束张张拉到0.1σK时,不考考虑因台座座设备变形形对各束应应力不均的的影响。然然后采用分分次循环张张拉的方法法,把每根根钢绞线先先张拉至0.8σK,再循环环回来把每每根钢绞线线张拉至σK。张拉时时从两侧向向中间对角角进行。然然后重新张张拉钢绞线线至夹片松松动,读取取读数,两两读数之差差就等于应应力损失。每每根钢绞线线都进行测测定,取平平均值。本本桥通过多多次测定得得出的预应应力损失值值为1%σK左右。

2.张拉控控制力。张张拉控制力力F=σK×A+应力损失失,并用实实测伸长值值与理论计计算值相差差不大于±6%检查。通通过严格的的控制,本本桥实测伸伸长值与理理论计算值值之差均在在要求范围围内。

四、混凝凝土的浇注注

预应应力混凝土土配料除符符合普通混混凝土有关关规定外,采采用以下参参数进行配配制:含砂砂率采用0.35,水泥用用量采用490kkg/m33,水灰比比采用0.35,并掺入入减水剂以以改善混凝凝土的性能能。通过现现场抽样实实验,混凝凝土强度能能满足要求求。

混混凝土浇筑筑前除按操操作规程检检查外,还还应检查台台座状态、夹夹具、预应应力筋数量量、位置及及张拉吨位位是否符合合要求等。并并着重检查查预应力筋筋后期有没没有发生应应力损失,采采用在预应应力筋和制制梁台面上上做记号进进行观察。

使用振捣棒振捣时应避免碰撞预应力筋,防止发生受振滑移和断筋伤人事故。

混凝土采用麻袋覆盖,浇水养生。为了便于操作,在台座的两侧布设了水管及龙头。

五、放

(一)预应力钢绞线放张时的混凝土强度必须符合设计规定值。

(二)先用砂箱放张,两个砂箱要同时均匀放砂,砂箱活塞压缩停止后,采用张拉千斤顶逐根放张。

(三)钢绞线切割顺序从台座两端开始,采用砂轮切割。

六、结

本桥总共设置了两条预制台座,配以龙门吊进行装拆模板、吊移梁,基本能够满足进度的要求,并且能够充分利用既有设备,节省了成本。预应力空心梁预预制主要施施工工艺

为了搞好一般项项目中13m、16m、20m、25m、40m跨HYPERLINK"/search.asp?keyword=桥梁&Types=News&Condition=title"桥梁上构预预应力空心心梁预制工工作,保证证工程质量量,现将有有关监理需需要掌握的的HYPERLINK"/search.asp?keyword=施工&Types=News&Condition=title"施工工艺说说明如下::

一、细集集料的要求求

1、砂要求求质地坚硬硬、颗粒洁洁净、耐久久性好,且且不得包含含团块,以以及粘土、灰灰土、盐、碱碱、壤土、有有机构物和和其他有害害物质。如如果需要时时,砂应经经过筛洗以以达到上术术要求。

22、砂中杂杂质的含量量应通过试试验测定,其其最大含量量不宜超过过合同《技技术规范》表408-2的规定。砂中含泥量超过要求时,可经过水洗使用。

3、砂的级配应符合JTJ041-89表10.2.8-2砂的分区级配范围所列三个级配区中任何一个级配区所规定的级配范围。

二、粗集料的要求

1、粗集料应按产地、类别、加工方法和规格等不同情况,分批进行检验,机械集中生产时,每批不宜超过400m3;人工分散生产时,每批不宜超过200m3。

2、最大颗粒尺寸应不超过结构最小边尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4。

3、对粗集料石质抗压强度如有需要检验时,应进行石质抗压强度试验,碎石的岩石试件(边长为5cm的立方体或直径与高均为5cm的园柱体)为含水饱和状态下的抗压强度极限强度与混凝土HYPERLINK"/search.asp?keyword=设计&Types=News&Condition=title"设计标号无比,对于空心梁40#、50#砼不应小于2。

4、碎石压碎指标应符合同《技术规范》的规定。

5、粗集料中杂质含量不超过合同《技术规范》的规定。一般针片状

颗粒含量应≤10%。

三、外掺剂的要求

一般空心梁40#、50#砼,为了尽早施加或松张预应力,都使用外掺剂。使用外掺剂应提供采用的外掺剂生产厂家的证明材料或经有关部门检验有检验合格证的产品,证明外掺剂在类似的工程中已取得满意的效果,并报监理工程师批准。

四、混凝土浇注的要求

在空心梁的筒模周围浇注混凝土时,应手取措施使筒模不致移位。一般定位钢筋应稳固得当,同时为防止筒模上浮采取顶压措施;为防止筒模模移,两侧板对称浇注砼。混凝土浇注分两层浇注,底层浇至筒模园心处,并振捣使之沉积,而后在不层混凝土仍有足够塑性时尽快浇注上层混凝土,用振捣器使上下层混凝土结合。

五、试件取样检验要求

混凝土验收试件取样,每片梁构件长16m以下制取1组,16m~30m制取2组,31m~50m制取3组,另外应根据施工需要,另制取几组与构件同条件养生的试件,作为张拉或松张预应力等施工阶段的强度依据。

混凝土的抗压强度的检验评定,应以HYPERLINK"/search.asp?keyword=标准&Types=News&Condition=title"标准条件养生下28天龄期的试件为准,并按FBJ107-87或JTJ071-84附录D的规定进行检查和评定。

六、钢铰线的要求

1、钢铰线进场后,承包人庆妥善保管及采取相应措施存放,以防止钢铰线表面带有降低钢铰线与混凝土粘结力的润滑剂、油渍等物质,并防止钢铰线过度锈蚀。比如存放应保持与地面或底模有一定空间并加以覆盖,充许有轻微的浮锈,但不得锈蚀成内眼可见的麻坑。

2、预制空心梁所用钢铰线,承包人在材料进场的同时,应向材料供应部门索取随附每捆钢铰线的质量证明书,特别是在钢铰线施工加预应力时应以每捆钢铰线随附的弹性模量HYPERLINK"/search.asp?keyword=控制&Types=News&Condition=title"控制张拉伸长量。

3、钢铰线的切断,宜采用砂轮锯切断,采用其他方法时应得到监理工程师的同意,但不得使用电弧焊切割。对于预应力钢筋的露头部份,对于后张法应在距锚具外端不小于其直径处切断,且不应使用火焰切割。

七、张拉设备及施加(松张)预应力要求

1、千斤顶的精度应在使用前核准,千斤顶一般使用超过6个月或200次,以及在使用过程中出现不正常现象时,应重新核准。当任何时候在工地测出的各预应力钢筋延伸量有异时,千斤顶应进行核准。

2、用于测力的千斤顶的压力表,其精度不低于1.5

级。压力表应具有大致两倍于工作压力的满载能力,量测的压力荷载,应不小于1/4,不大于3/4的压力表的总刻度容量,除非刻度HYPERLINK"/search.asp?keyword=数据&Types=News&Condition=title"数据在较大范围内清楚地具有一致精度。另外,每台千斤顶及压力表应视为同一个单元且同时核准,以确定张拉力与压力表读数之间的关曲线。

3、预应力钢铰线用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核。实际伸长值与理论伸长值之差控制在6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施加以调整后,方可继续张拉。

4、预应力张拉宜从两端同时进行,当监理工程师批准仅从一端张拉时,应精确量测另一端的压缩量,并从千斤顶量测的伸长值中适当给予扣除。

5、对于先张法预应力施工,由于大多都采用单根钢铰线线拉方法施加预应力,如采用仅从一端张拉,由于固定端的位移,将导致每根钢铰线施加预应力及伸长量的不均匀性,为保证每根钢铰线施工加预应力的均匀性,应在每根钢铰线都施加预应力到0.8б

com每根施加预应力到控制应力。

6、钢铰线张拉程序:先张法:0—0.1бcon

—1.03бcon(锚固);后张法:0—0.1бcon

-1.03бcon

(锚固)。当采用低松驰(Ⅱ级松驰)钢筋锚固线时,可不必超张拉至1.05бcon

及持荷2分钟。

7、先张法构张预应力应在混凝土强度达到80%后方可松张预应力,

后张法应在混凝土强度达到75%后方可张拉预应力。

七、张拉伸长值的确定

1、理论伸长值:L=бcon

/E×L

бcon——张拉控制应力бcon

=0.75Rby=1395Mpa

E——每捆钢铰线弹性模量(MPa)

L——钢铰线张拉长度(cm)

L——理论伸长值(cm)

2、实际张拉伸长值:lˊ=l1+l2

lˊ——实际张拉伸长值(cm);

l1——为初始拉力(0.1бcon)至最大张拉力(бcon)间的实测伸长值(cm)

l2——为初始拉力时的推算伸长值(cm)(可按相邻阶段预应力伸长值值推算l2=0.1бcon

/E×L,L、E同上)

3、实际张拉伸长值l1的确定初始拉力是把松驰的预应力钢筋拉紧,此时千斤顶充分固,在把松驰的预应力的钢筋拉紧以后,应在预应力钢筋的两端精确地标以记号,预应力钢筋的延伸量或回缩量即从该记号起量,伸长值的读数应在张拉过程中分段读出。榜上中桥下部结结构施工方方案榜上中桥下部结结构HYPERLINK"/search.asp?keyword=施工&Types=News&Condition=title"施工方案

一、施施工依据与与HYPERLINK"/search.asp?keyword=标准&Types=News&Condition=title"标准

1、我单位位与重庆南南方高速公公路有限公公司签定的的《重庆—贵州HYPERLINK"/search.asp?keyword=道路&Types=News&Condition=title"道路发展项项目雷崇高高速公路土土建工程C2合同段》施施工合同文文件。

2、重庆市市公路勘察察HYPERLINK"/search.asp?keyword=设计&Types=News&Condition=title"设计研究院院《国道主主干线重庆庆至湛江公公路雷神店店至崇溪河河段高速公公路C2合同段(K96++440~K1011+2088)全长4.7668公里》两两阶段施工工图设计文文件。

3、国家、HYPERLINK"/search.asp?keyword=交通&Types=News&Condition=title"交交通部现行行设计规范范、施工规规范、试验验规程、工工程质量检检验评定标标准、验收收标准及有有关文件。

4、技术交底纪要。

5、我单位积累的成熟技术、科技成果、施工工艺方法及同类工程的施工经验。

二、编制范围

国道主干线重庆至湛江公路雷神店至崇溪河段高速公路C2合同段榜上中桥桥台工程。

三、工程概况

1、基本概况

榜上中桥桥位于直线上,分左右两幅桥单独设计,左右幅桥孔布置均为1-25m后张法预应力砼简支空心板,HYPERLINK"/search.asp?keyword=桥梁&Types=News&Condition=title"桥梁起讫里程桩号为K96+977.50~K97+028.50,全长51m桥面设计高程为532.06~531.908m,桥台均以径向布置,桥面纵坡I=-0.3%,纵坡及桥面横坡通过台帽起坡及梁底预埋调平钢板及桥面铺装来调整。

桥台为片石砼重力式L形桥台,分左右两个桥台,其间留2㎝缝隙,缝内以沥青麻筋或沥青木板填塞,基础采用明挖扩大基础,基础须嵌入弱风化基岩不小于1.0m,且地基的容许承载力不小于0.7Mpa,台后设置桥台搭板,搭板纵向与路线纵坡一致。

2、地形地貌

榜上中桥位于重庆市綦江县篆塘镇分水办事处新庙村一社,桥位区地形总体较缓,标高518.77m(ZK5)~523.96m(ZK1),相对高差5.19m河岸两侧地形较陡,其左岸桥位边坡坡度角总体约25°,局部陡坎处可达80°;右岸桥位边坡坡度角总体约为30°,局部坡坎处可达80°;靠河流两侧地形较平坦,分布阶梯状农田。桥位区地貌总体属构造剥蚀丘陵地貌。

3、气象及水文地质外貌

区内属亚热带湿润气候,冬少严寒,夏多炎热,雨量充沛。具有春早夏长、秋雨连绵、冬暖多雾的特点。据綦江县气象站观测资料,年平均降雨量1086.5~1312.5mm,一般平均1090mm,最大年均降雨量1316.9mm,最小年均降雨量819.2mm,降雨主要集中在5~9月,并常伴有雷阵暴雨。

桥位区有一山间河溪由北东向南西经过,其宽度3~6m,存在常年流水,最高洪水位标高518.20m。

桥位区地形在河流两岸较陡且由于以富水性差的粉沙泥岩为主,岩体中构造节理多呈微张~闭合状,其间多有泥质填充,故总体上桥台涉及的范围和深度内地下水较贫乏。地表水与地下水水力联系差,桥位区内主要为赋存于强风化基岩中的网状裂隙水,对桥台基础施工影响不大。桥位区地下水对砼无结晶

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