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桥涵




桥涵简介


是桥和涵洞的统称,桥涵是工程术语。是习惯叫法。其实应该叫桥、涵。桥就是桥,涵就是涵洞。

公路桥涵搭板脱空的防治措施


1 病害特点

1.1 搭板处路面出现了不同程度的沉陷,桥头一侧基本上不下沉,而与路面相接一侧下沉较大,造成 搭板与路面相接处形成裂缝,车辆通过时形成桥头跳车现象。

1.2 由于搭板中部脱空,致使车辆驶过时搭板剧烈颤动。脱空严重的搭板已断裂;雨雪天时搭板下积水内存,继续冲刷路基,桥下可见泥浆顺桥台涌出。该病害的存在,严重影响了结构物的稳定性 和行车的安全、舒适。

2 病害原因分析

2.1 台背填料不密实,压实度达不到要求 大多数高速公路在建设期是桥、路同建,桥涵建成后再行回填桥台背,这样,就很不利于大型机械的无遗漏、密结合碾压。造成回填材料的密实度在此形成薄弱环节。

2.2 雨水流入,填料流失 由于接缝养护不及时,导致雨雪水进入搭板下,在车辆荷载作用下形成唧浆和泥浆顺桥台流出,致使板底下的路基材料不断减少,进而形成脱空。由于桥涵运营中挠度(弯沉)作用,导致伸缩缝与搭板之间缝隙张裂。养护、灌缝不利造成路面水渗入,造成台背下沉、锥坡下滑,并对台背造成进一步下滑牵引。一旦有水渗入,车轮碾过时造成的真空泵吸冲刷搭板下部细组料成分造成脱空,步入恶性循环。

2.3 车辆超载的破坏 在车辆荷载尤其是超载车辆的作用下,面板受到巨大的垂直荷载作用,不断地对板底路基进行补充压实,最后形成脱空。由于水泥砼搭板抗压强度较高而抗折强度较低,加上对超载敏感,一旦板底脱空,致使路基形成不均匀支撑,从而改变了砼搭板与路基密贴的实际机理,使弹性地基上弹性薄板受力模式变成悬臂薄板受力模式。在车辆荷载作用下过早的产生断裂,而这种断裂是不规则的,养护较难处理。这样就加快了雨水的侵入,加大脱空面积和深度,进而使断裂增加。这样反复作用,最终导致搭板严重破坏,不能行车。

2.4 台背与路基连接不好 台背位于桥涵通道与路面连接的接合部位,一般情况下还设有伸缩缝、搭板等构造物。桥(涵)台一般是用混凝土浇筑的,成型后除非台底地基发生沉降、变形,通常桥(涵)台本身的竖向沉缩量是很小的,属刚性构造物,而台背填土一般采用集料回填,属柔性构造物。这种刚柔之间的差异造成台背与路基连接不好的原因之一。在加上有些施工队对台背与路基接茬处不重视,使台背与路基中间存在夹层,造成台背与路基处产生台阶,是该部位变成薄弱部位。

3 防治措施

3.1 在地质不良的地段,若软弱层较薄时,可采用天然沙砾、碎砾石、砂等强度高、渗水性好的材料进行换填;如软弱层较厚时,可采用砂井、袋装砂井、砂桩、粉喷桩等方法降低地基土的含水量,提高承载力。存在比较薄的淤泥全部清除,清理到硬面后进行碾压达到要求后方可进行填筑。而存在比较厚的淤泥的河床多年冲刷形成淤泥无法全部清除的,根据现场情况进行砂井排水处理及粉体搅拌压法、超载预压法、砂砾势层、生石灰桩、碎石桩等几种方法处理。还要注意防水,对路基工作区以内的水,要采取有效的防渗、防漏、防毛细水等措施,防止水分对地基及路基体填料产生不利影响。

3.2 保证台背填土范围,规范要求台背填土顺路线方向长度,顶部为距翼墙尾不利台高加2m,底部距基础内缘不小于2m。拱桥台背填土长度不应小于台高的3~4倍,涵洞两侧不应小于2倍孔径长度。

分层填筑应严格控制含水量,宜控制在大于最佳含水量2%,分层填筑松铺厚度不宜小于20cm,台背回填宜大型施工机械配合小型夯具进行施工,松铺厚度宜控制在不大于15cm,桥台两侧回填应同时进行。

回填料宜选用砾石土或石类土,当采用非透水性土时,应在土中增加外掺剂如石灰、水泥等,对石灰、水泥严格控制质量。为减轻回填材料对地基的压力采用流态粉煤灰回填,粉煤灰为晚期强度比较高,在使用中加人水泥、外加剂增加早期强度。我国现已在多条高速路上使用,并获得不错的收获。

采用大吨位振动压路机碾压地基,以加大地基的填前沉降量,必要时还可掺石灰处理,确保地基土达到规定的压实、沉降效果及承载能力。路基填料尽管在施工中充分压实但后期不可避免地还会出现沉降,即工后沉降,为了减少工后沉降,台背填料超填2~3m,有意提前预压2~3个月,让沉降充分发生,然后按路基标高推平施工。

3.3 台背与路基连接处应预留1:1.5的坡,坡面必须密实,或开台阶方法,台阶应高为60cm宽度为不小于1m的台阶,开好台阶后应在台阶上进行压实度实验,保证台阶密实度。使台背与路基充分连接好。桥队与路队应共用一个水准点控制标高,搭板由路面施工队施工,搭板与其连接的一段路面在其他部位完工后在施工。路面施工接近桥头时,应注意路面与桥梁标高的协调,使桥头处舒顺。

4 注浆处理

4.1注浆孔的布设及钻孔。注浆孔的布设好坏以及每块板所布设的孔数及深度,直接影响到注 浆的效果。根据经验,孔位一般布置为行距1m、孔距2m。石安高速公路为双向四车道,桥头搭 板长度一般为3m、宽度为10.75m,由于高速公路施工是不断交施工,且紧急停车带基本 不脱空,所以注浆孔布设为二行,第一行距桥头1m处,第二行距搭板与路面相接处1m处,共布设五个孔,第一行三个孔,第二行二个孔,呈梅花桩式交错布置。深度一般为钻透搭板后进入路基5~10cm为宜。注浆花管直径宜采用37~42mm,长度在1.5~2.0m之间。钻孔应准确到位,尽量减少注浆孔的斜度。

4.2注浆材料的选择及制浆。板底脱空注浆是通过注浆泵的压力推动,将拌和的填充料经过压浆管、压头挤入板底或渗透到路基的空隙中,因而要求填充拌和物应有较好的粘聚性、较高的流动性和较小的干缩性,并要求在注浆过程中不离析、不泌水。胶凝材料要保证注浆拌和物能顺利地压入板底,要求注浆拌和物具有良好的可泵性、保水性、因此选择保水性好、泌水性小的水泥作为注浆拌和物的胶凝材料。

4.3压力的确定。板底脱空注浆时压力过大将造成浆液流入搭板与沥青砼面层之间、致使沥青砼面层拱起或断裂;过小则无法压满。注浆压力一般应控制在0.5~1.0MPa为宜。

4.4注浆。通过注浆设备,输浆管路,将浆液注入到目的的层中,应采用自下而上法,分段自下而上注浆。在注浆顺序上,先施工边缘帷幕孔,再施工加固孔,当注浆压力达到要求时,终止注浆。在注浆过程中,出现隆起或跑浆现象时应停止注浆,分析其原因,下一个注浆段宜减量注浆并检查封孔装置、注浆设备等。

4.5注浆方式。采用自流和压力灌注相结合的方式注浆。注浆时采用多孔多次灌入且速度由快到慢,顺序先低后高,加压大小视情况而定。单孔压浆结束标准是邻孔注满自溢,然后换其他孔注浆,保证搭板下填满,使搭板具有足够的承载力。

桥涵工程安全施工控制要点


1、明挖基础

(1)基坑开挖的方法、顺序以及支撑结构的安设,均应按照施工组织设计中的规定进行。

(2)开挖基坑时,要指派专人检查对邻近建筑物或临时设施的安全,并留有检查记录,如有影响或不安全时,应采取安全防护措施后才能开挖,基坑深度超过1.5m时为便利上下必须挖设专用坡道或铺设跳板,其宽度应超过60cm,深狭沟槽应设靠梯或软梯,禁止脚踏固壁支撑上下。

(3)开挖基坑时,要根据土壤、水文等情况,按规定的边坡坡度分层下挖,严禁局部深挖和挖洞开挖。基坑深度超过1.5m,不加支撑时,应按要求进行放坡。

(4)基坑、井坑开挖过程中,必须随时检查坑壁边坡有无裂缝和坍塌现象,如果发现边坡有裂缝、走动等危险先兆,应立即采取防护措施。

(5)采取挖掘机开挖基坑,坑内不得有人作业,必须留人在坑内操作时,挖掘机械应暂停作业。

2、钻孔灌柱桩基础施工安全控制

(1)钻机就位后,对钻机及其配套设备,应进行全面检查,如卷扬机、钢丝绳、钻头、泥浆泵、水泵及电气设备等是否完好看正常,钻机安设必须平稳、牢固、钻架应加设斜撑或缆风绳。

(2)各类钻机在作业中,应由本机或机管负责人指定的操作人员操作,其他人不得登机。操作人员在当班中,不得擅自离岗。

(3)每次拆换钻杆和钻头时,要迅速快捷,保证连续牢靠。

(4)采用冲击钻孔时,选用的钻锥、卷扬机和钢丝绳的损伤情况,当断丝已超过5%时必须立即更换,钢丝绳与钻头连接的夹子数,应按等强度安装。

(5)卷扬机套筒上的钢丝绳应排列整齐,卷扬机在卷扬钢丝绳操作时,严禁作业人员在其上面跨越,卷扬机卷筒上的钢丝绳不得全部放完,最少保留3圈。

(6)钻孔过程中,必须设有专人,按规定指标,保持孔内水位的高度及混浆的稠度。以防坍孔。

(7)钻机停钻,必须将钻头提出孔外,置于钻架上,严禁将钻头停留孔内过久。

(8)钻孔中,发生故障需要排除时,严禁作业人员下孔内处理故障。

(9)泥浆池应设有明显的警示标志和防护围栏,桩基施工完成后,及时清理泥浆防止污染环境,并回填泥浆池。

3、挖孔桩基础施工

(1)挖孔灌注桩,应在无水或少水的密实土层或岩层中,按设计挖筑,挖孔较深或有渗水时,必须采取孔壁支护及排水,降水等措施,严防坍孔。

(2)孔内挖土人员的头顶部应设置护盖,取土吊头升降时,挖土人员应在护盖下面工作。相邻两孔中,一孔进行浇注混凝土作业时,另一孔的挖孔人员应停止作业,撤出井孔。

(3)挖孔人员下孔作业前,应先用鼓风机将孔内空气排出更换。二氧化碳气体含量超过0.3%时,应采取通风措施。

(4)人工挖孔超过10m深,应采用机械通风,并必须有足够保证安全的支护设施及常备的安全梯道。

(5)人工挖桩孔采用混凝土护壁时,每挖深1m应立即浇注护壁,护壁厚度不小于10cm。

(6)挖出的土方应随出随运,暂时不能运走的,应堆放在孔口边1m以外处,且堆土高度不得超过1m,凡孔内有人作业时,3m以内不得有机动车辆行驶或停放。

4、墩台工程

(1)就地浇筑墩台混凝土,施工前,必须搭设好脚手架和作业平台,墩身高度在2-10m时,平台外侧应设栏杆及上下扶梯;10m以上时,还应加设安全网。施工人员应系好安全带作业。

(2)模板就位后,应立即用撑木等固定其位置,以防模板倾倒砸人。

(3)在架立高桥墩的墩身模板过程中,安装模板的作业人员必须系好安全带,并拴于牢固地点,穿模板拉杆应做到内外呼应。

(4)整体模板吊装前,模板要连接牢固,内撑拉杆、箍筋应上紧;吊点要正确牢固,起吊时拴好溜绳,并听从信号指挥,不得超载。

(5)浇筑混凝土,不得用大罐漏斗直接灌入,防止冲击模板。振捣时,不得振动顶杆,钢筋及模板。在提升模板时,不得进行振捣。

(6)夜间施工应有足够的照明,在人员上下及运输过道上,均应设置固定的照明设施。照明设备应使用36V以下的安全电压。

(7)为了防止模板发生倾斜、扭转,提升速度控制在10-30cm/h。

(8)支座安装应按设计施工,擦洗支座等表面污迹,应用酒精或丙酮,严禁用汽油、煤油等代替。

5、上部构造工程

(1)预制构件安装作业安全控制要点

预制场地的布置要合理,预制梁的堆放要规范、稳固。预制安装构件施工不宜在夜间进行,禁止工人疲劳上岗。简支梁安装起吊中,墩顶工作人员要暂时离开,禁止工作人员站在墩台帽顶指挥或平行作业。

①装配式构件(梁、板)的安装,应制定安装方案,并建立统一的指挥系统。施工难度、危险性较大的作业项目应组织施工技术、指挥、作业人员进行培训,所有起重设备都应符合国家有关于特种设备的安全规程,并进行严格管理。在实际作业中,要严格执行下列规定。

1)吊装前,应检查安全技术措施及安全防护设施等准备工作是否齐备,检查机具设置、构件的重量、长度及吊点位置等是否符合设计要求,严禁无准备盲目施工。

2)施工所需的脚手架、作业平台、防护栏杆、上下梯道、安全网必须齐备。

3)旧钢丝绳,在使用前,应检查其破损程度。每一节距内折断的钢丝,不得超过5%。对大型构件、重构件的吊装宜使用新的钢丝绳,使用前也要检验。

4)重大的吊装作业,应先进行试吊。按设计吊重分阶段进行观测,确定无误后,方可进行正式吊装作业,施工时,工地主要领导及专兼职安全员应在现场亲自指挥和监督。

5)遇有大风及雷雨等恶劣天气时,应停止作业。并严禁其他施工人员在吊臂下从事其他工程平行作业。

②根据吊装构件的大小、质量,选择适宜的吊装方法和机具,不准超负荷吊装。

③吊钩的中心线,必须通过吊体的重心,严禁倾斜吊卸构件。吊装偏心构件时,应使用可调整偏心的吊具进行吊装。安装的构件必须平起稳落,就位准确,与支座密贴。

④起吊大型及有突出边棱的构件时,应在钢丝绳与构件接触的拐角处设垫衬。

⑤单导梁、墩顶龙门架安装构件时,应按照下列规定执行:

1)到两组装时,各节点应联结牢固,在桥跨中推进时,悬臂部分不得超过已拼好导梁全长的1/3。

2)墩顶或临时墩顶导梁通过的导轮支座必须牢固可靠。导梁接近导轮时,应采取渐进的方式进入导轮。导梁推进到位后,用千斤顶顶升,将导梁置于稳定的木垛上。

3)导梁上的轨道必须平行等距铺设,使用不同规格的钢轨时,其接头处应妥善处理不得有错台。

4)墩顶龙门架使用托架托运时,托架两端应保持平衡稳定,进行速度应缓慢。龙门架落位后应立即与墩顶预埋件联结,并系好缆风绳。

5)构件在预制场地起重装车后,牵引至导梁时,行进速度不得大于5m/min,到达安装位置后,平车行走轮应用木楔楔紧。

6)构件起吊横移就位后,应加设支撑、垫木,以保持构件稳定。

7)龙门架顶横移轨道的两端应设置制动枕木。

⑥预制场采用千斤顶顶升构件装车及双导梁、桁梁安装构件时,应遵守下列规定:

1)千斤顶使用前,要做承载试验。起重吨位不得小于顶升构件的1.2倍,千斤顶一次顶长高度应为活塞行程的1/3。

2)千斤顶的升降应随时加设或抽出保险垫木,构件底面与保险垫木间的距离应控制在5cm之内。

3)构件进入落梁或其他装载工具横移到位时,应保持构件在落梁时的平衡稳定。

4)顶升箱梁大吨位构件时,必须在梁两端加设支撑。构件两端不得同时顶起或下落;一端顶升时,另一端应支稳、稳牢。

5)预制场和墩顶装载构件的滑移设备要有足够的强度和稳定性,牵引(或顶推)构件滑移时,施力要均匀。

6)双导梁向前推进中,应保持两导梁同速进行。各岗位作业要精心工作,听从专人指挥,发现问题及时处理。

7)双导梁进入墩顶导轮支座前、后,应采取与单导梁相同的措施。

⑦架桥机安装构件时,应符合下列规定:

1)架桥机组拼、悬臂牵引中的平衡稳定及机具配备等,均应按设计要求进行。

2)架桥机就位后,为保持前后支点的稳定,应用方木支垫。前后支点处,还应用缆风绳封固于墩顶两侧。

3)构件在架桥上纵、横向移动时,应平缓进行,卷扬机操作人员应按指挥信号协同动作。

4)全幅宽架机吊装的边梁就位前,墩顶作业人员应暂时避开。

5)横移不能一次到位的构件,操作人员应将滑道板、落梁架等准备好,待构件落入后,再进入作业点进行构件顶推(或牵引)横移等项工作。

⑧跨墩龙门架安装构件时,应根据龙门架的高度、跨度,采取相应的安全措施,确保构件起吊和横移时的稳定。构件吊至墩顶时,应慢速、平稳地缓落。

⑨吊车吊装简支梁、板等构件时,应符合起重吊装有关安全规定。

⑩安装大型盆式橡胶支座,墩上两侧应搭设操作平台,墩顶作业人员应待支座吊至墩顶稳定后再扶正就位。

⑾龙门架、架桥机等设备拆除前应切断电源。拆除龙门架时,应将龙门架底部垫实,并在龙门架顶部拉好缆风绳和安装临时连接梁。拆下的杆件、螺栓、材料等应捆好向下吊放。

12安装涵洞预制盖板时,应用撬棍等工具拔移就位。单面配筋的盖板上应标明起吊标志。吊装涵管应绑扎牢固。

13各种大型吊装作业,在连续紧张作业一阶段后(如—孔梁、板或—较大工序等)应适当进行人员休整,避免长时间处于高度紧张状态,并检查、保养、维修吊装设备等。

6、就地浇筑上部结构施工安全控制要点

(1)钢筋混凝土或预应力混凝土就地浇筑时,应先搭设好脚手架、作业平台、护栏及安全网等防护设施。

(2)作业前,对机具设备及其拼装状态、防护设施等进行检查,主要机具应经过试运转。施工工艺及技术复杂的工程,对安全技术措施及安全操作细则等,应进行技术交底和培训。

(3)采用翻斗车或各种吊机翻斗运送混凝土,不得超载、超速,停稳后方可翻转卸料或启斗放料。严禁在未停稳前,翻斗或启斗。翻斗车行驶时,斗内不得载人。

(4)在支架上浇筑混凝土应对支架进行预压试验,以检验支架的承载能力和稳定性,消除非弹性变形。对简支梁、连续梁、悬臂梁的浇筑顺序,应严格设计和有关规定办理。

(5)施工中,应随时检查支架和模板,发现异常情况,应及时采取措施。支架、模板拆除,应按设计和施工的有关规定的拆除程序进行。

7、预应力张拉施工安全控制要点

(1)预应力钢束(钢丝束、钢绞线)张拉施工前,应做好下列工作:

①张拉作业区,应设警告标志,无关人员,严禁入内。

②检查张拉设备工具(如千斤顶、油泵、压力表、油管、顶楔器及液控顶压阀等)是否符合施工安全的要求。压力表应按规定周期进行检定。

③锚环和锚塞使用前,应认真仔细检查及试验,经检验合格后,方可使用。

④高压油泵与千斤顶之间的连接点各接口必须完好无损,螺母应拧紧。油泵操作人员要戴防护眼镜。

⑤油泵开动时,进、回油速度与压力表指针升降保持一致,并做到平稳、均匀。安全阀应保持灵敏可靠。

⑥张拉前,操作人员要确定联络信号。张拉两端应设便捷的通信设备。

(2)在已拼装或旋浇的箱梁上进行张拉作业,应事先搭好张拉作业平台,并保证张拉作业平台、拉伸机支架要搭设牢固,平台四周应加设护栏。高处作业时,应设上下扶梯及安全网。施工的吊篮,应安挂牢固,必要时可另备安全保险设施。张拉时,千斤顶的对面及后面严禁站人,作业人员应站在千斤顶的两侧,以防锚具及销子弹出伤人。

(3)后张法张拉时,应检查混凝土强度,必须达到设计要求强度后,方可进行张拉。

(4)钢束张拉时,应检查混凝土强度,必须达到设计要求强度后,方可进行张拉。

(5)张拉操作中,若出现异常现象(如油表振动剧烈,发生漏油,电机声音异常,发生断丝、滑丝等),应立即停机进行检查。

(6)张拉钢束完毕,退销时,应采取安全防护措施,防止销子弹出伤人。卸销子时,不得强击。

(7)张拉时和张拉完毕后,对张拉施锚两侧均应妥善保护,不得压重物。张拉完毕,尚未灌浆前,梁端应设围护和挡板。严禁撞击锚具、钢束及钢筋。不得在梁端附近作业或休息。

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