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由于園林工程不同于其它工程,園林工程對于人們生活有著巨大影響,因此在園林工程施工的過程中會受到極大的關注。而園林工程的鋪裝施工又是園林工程的重要組成部分,因此在園林工程的鋪裝施工進行過程中就會引起當地群眾的高度重視,這種情況對園林工程的鋪裝施工工作造成了較大的壓力。在這樣的情況下,就需要對園林工程的鋪裝施工制訂出一份計劃。這份計劃必須詳細以及周密,可以為園林工程的鋪裝施工指出明確的方向與目的。而且在園林工程鋪裝施工進行的過程中,需要按照實際的情況來將計劃進行改變,依照現實施工進度來對計劃進行相應的調整,才能真正在園林工程鋪裝施工進行之前做到胸有成竹。
2園林工程鋪裝施工的準備
工作園林工程鋪裝施工的準備工作直接決定了園林工程在完工后的質量,因此在園林工程的鋪裝施工進行之前做好準備工作是十分重要的。在園林工程鋪裝施工的準備工作方面,主要是需要做好4個方面的準備工作:材料準備,施工場地的測量,對地形的審核以及場地的整理。在材料準備方面,需要按照園林工程鋪裝施工的計劃進行。在施工場地的測量方面,需要將園林工程施工的場地進行估算和測量,并且需要放置標志性的物體來對關鍵地區進行標示。在地形的審核方面,對施工場地的地形進行進一步的確認和審核,保證園林工程的施工場地符合計劃中的數據,如果出現了偏差需要及時進行修改。在對場地的整理方面,對施工場地的一些廢棄物品要進行及時的處理,例如,地面下一些過于松軟的土質要進行及時地加固,保證工程的順利進行。
3園林工程鋪裝施工所需的施工技術
3.1路面的施工技術園林工程鋪裝施工對于路面的要求較高,因此在進行路面施工的過程中需要對路面進行較好的施工。在對碎石路進行攤鋪時,需要注意在攤鋪的路面上不能有泥土,并且在使用石塊或是木塊進行攤鋪時要注意只能使用其中一種材料而不能同時使用2種材料進行攤鋪,否則就會造成攤鋪好的路面軟硬程度不同,影響路面施工的質量。而且攤鋪材料的大小和厚度盡量要選擇相同的,在攤鋪完成后要對完工的路面進行清掃,保證路面的整潔。
3.2在鋪裝施工藝術方面的技術園林工程的主要目標是為了讓城市的環境變得更加美好,讓城市變得更加美麗。因此在進行園林工程鋪裝施工的過程中需要注意在施工的藝術方面工作。在鋪裝施工進行之前,需要選擇好設計的花樣。并且在施工的過程中,在將花樣鋪裝之前需要鋪好一層基層,然后在基層上再鋪上一層結合材料,將這些材料鋪好后才可以將事先準備好的花樣進行鋪裝。而為了讓鋪裝好的花樣更加牢固耐用,也需要在鋪裝完工后對其中的縫隙進行填充,保證鋪裝好的花樣可以經久耐用。3.3鋪裝過程中嵌草方面的技術園林工程的嵌草路面鋪裝一般是在進行鋪裝的過程中留出空隙進行栽種,而另一種是使用一些本身就具有空隙的地板進行鋪裝。這2種方法在使用之前都需要先鋪一層富有營養的泥土,在地磚鋪磚完成后再進行播種的工作。播種完成后還需要使用混凝土進行填充,防止草縫的出現。而且為了讓播種的花草更好地生長,也需要注意不能鋪設基層,在嵌草施工的過程中一定要多加注意,保證播種的花草可以健康成長,為城市的環境作出貢獻。
4結語
【關鍵詞】園林,鋪裝工程,施工質量,控制,措施
中圖分類號:K928.73文獻標識碼:A 文章編號:
一,前言
城市園林綠化工程是以多種多樣的園林植物、完整的綠地系統、優美的景觀環境和完各的設施來發揮其改善城市生態和美化城市環境的作用;園林工程是我國現代城市建設的重要工程,是城市生態綠化的重要組成部分,不僅美化了城市景觀,而且降低了城市的熱島效應,大大提升了現代城市的生活質量,隨著城市展不斷加快,越來越多的城市與及人們開始認識到園林綠化在城市建設與發展中的重要作用,園林的鋪裝工程在整個園林工程施工過程中有著十分重要的作用,對整個園林工程總體質量有著巨大影響,因而,加強對園林鋪裝工程施工質量的控制,對保證整個園林工程的綠化效果和藝術境界有著十分重要的社會經濟意義和現實意義。
二.園林鋪裝工程施工質量控制中存在的問題分析
1.園林鋪裝施工質量控制管理制度不夠成熟
園林工程雖然發展較為迅速,但是在鋪裝施工過程中,園林鋪裝施工質量控制的相關制度依然不夠完善,當施工過程中遇到一些質量問題時候,缺乏質量控制體系,如此,遇到問題難以迅速有效的得到解決,使得園林施工過程中,質量難以得到控制。同時,在施工質量管理過程中,缺乏獨立公正的監理機構,監理單位和各方利益主體有著密切的利益關系,難以保持獨立客觀的地位,使得園林工程質量難以得到公正客觀的監督,施工質量低劣,從而影響到園林工程整體的生態效益和經濟效益。最后,在園林工程施工過程中,施工主體不明確,發生質量問題難以找到負責人,不利于各種施工問題的迅速解決。
2.園林鋪裝施工人員和管理人員綜合素質不高
近些年來,我國的園林工程行業發展迅速,市場需求量大,從一定程度上降低了工作人員的準入機制,很多園林施工人員缺乏專業的技術,缺乏必須要的園林工程理論,更多的是憑借一些工程經驗從事工作,難以嚴格執行各種園林施工標準,同時,管理人員缺乏系統的園林園藝工程理論,缺乏系統的管理技能,管理不科學,缺乏規范性。從業人員的綜合素質低下,使得工程施工質量的控制更為艱難。同時,容易發生很多施工安全事故。
3.園林鋪裝過程中的外部監理機制與評價機構不完善
我國的園林工程起步較晚,相對而言,在監理機制和評價機構上還有很多地方需要在施工實踐中得到更多的完善,如此,可以讓施工監理機制和評價機構朝著規范性和制度性的方向發展,我國很多園林鋪裝施工過程中,監理機制和評價機構的不成熟,讓鋪裝施工進度和施工質量出現很大問題,施工安全更是難以得到保證,從而大大的影響到了整個鋪裝施工的質量,不利于整個施工管理的科學規范。
三.園林鋪裝工程施工質量控制措施分析
園林的鋪裝工程施工是整個園林工程施工中的重要環節,主要體現在對路面和廣場等一些部位的施工上,鋪裝工程施工具有一定的特殊性和復雜性,因而容易出現一些問題,為了保證園林工程的整體工程質量,就必須做好鋪裝工程這個關鍵的環節,控制園林鋪裝的質量,從而保證整個園林的施工綠化效果和藝術效果。筆者結合多年的園林鋪裝施工經驗,從幾個方面分析園林鋪裝施工質量控制的措施。
1.道路和廣場的空鼓率控制措施分析
(一)板面空鼓的控制分析
板面空鼓成因分析:由于混凝土墊層清理不干凈或澆水濕潤不夠,刷素水泥漿不均勻或刷的面積過大、時間過長已風干,干硬性水泥砂漿任意加水,大理石板面有浮土等因素,都易引起空鼓。因此必須嚴格遵守操作工藝要求,基層必須清理干凈,結合層砂漿不得加水,隨鋪隨刷一層水泥漿。
(二)板面空鼓的控制措施
首先,地面基層必須認真清理 ,并保證充分的濕潤,以便墊層與基層良好的結合,墊層與基層的純水泥漿結合層應均勻涂刷,不能用撒干水泥面后,再灑水掃漿的做法,這種方法由于純水泥漿攪拌不均勻,水灰比不準確,會影響粘結效果而造成局部空鼓。石材背面的浮土雜物必須清掃干凈,并事先用水濕潤,等表面稍晾干后進行鋪設。
其次,墊層砂漿應用1:3~ 1:4干硬性水泥砂漿,鋪設厚度以2.5~3cm為宜,如果遇有基層較低或過凹的情況,應事先抹砂漿或細石混凝土找平,鋪設石材時比地面線高出3~4mm為宜。如果砂漿一次鋪的過厚,放上石材后,砂漿底部不易砸實,往往會引起局部空鼓。
再次,石材做試鋪時 ,用橡皮錘敲擊 ,既要達到鋪設高度,也要使墊層砂漿平整密實,根據錘擊的空實聲,搬起石材,增減砂漿,澆一層水灰比為0.5左右的素水泥漿,再鋪設石材,四角平穩落地,錘擊時不要砸邊角,墊木方錘擊時,木方長度不得超過單塊石板的長度,也不要搭在另一塊已鋪設的石材上敲擊,以免引起空鼓。
最后,板塊鋪設 24 h后 ,應灑水養護 1~ 2次,以補充水泥砂漿在硬化過程中所需的水分,保證板塊與砂漿粘結牢固。
2.現澆混凝土平整度控制
混凝土具有剛度大、強度高、水穩性好、使用壽命長、養護費用低等優點。隨著混凝土技術的日臻完善,混凝土滑膜攤鋪技術及整平機應運而生,但這些新技術還沒有被廣泛應用,所以短時間內園林混泥土施工還是以人為控制為主。我們在混凝土施工過程中要較好的控制平整度應該注意以下幾點。
(一)模板安裝質量的控制
模板必須在質量驗收合格的基層上安裝,模板的質量及安裝質量直接影響混凝土路面的平整度。切忌將模板直接放在松軟的砂石材料上面,模板要坐實。隨時檢查模板是否穩固,防止出現變形、下沉等現象發生。
(二)人工抹面的控制
在澆筑過程中,把握混凝土初期可塑性強的特點,邊澆筑邊人工抹平,抹平高度應比控制點略高,因為混凝土會有一定的沉降。抹平過程要連片,順同一方向抹平。
(三)混凝土塌落度的控制
現澆混凝土如果是現場攪拌,就必須掌握水灰比的配比,保證混凝土的塌落度達到現澆條件。如果是商品混凝土,我們就要考慮它的運輸距離、路況、天氣狀況等對塌落度的影響,控制好最佳的現澆時機。
3.園林施工中機械的選擇
施工機械設備是實現施工機械化的重要物質基礎,對施工項目的進度、質量均有直接影響。為此,在選用設備時,必須綜合考慮施工現場的條件、建筑結構型式、機械設備性能、施工工藝和方法、建筑技術經濟等各種因素進行多方案選擇、比較,使施工現場與設備做到合理裝備、配套使用、有機聯系,以充分發揮機械設備的效能,力求獲得較好的綜合經濟效益。
四.結束語
建設社會主義生態文明是我國社會主義和諧社會的重要任務,伴隨著城市化進程,加快實現對城市的綠化,加快實現城市化的生態平衡,是當下急需解決的問題,園林工程是加快現代城市綠化建設,保持城市生態平衡的關鍵。園林工程中鋪裝環節是整個施工過程中的關鍵環節,對整個園林工程的施工質量有著重要影響,因此,要加強對施工過程的科學規劃,合理施工,注意細節,注重護理,嚴格遵守質量標準,保證施工質量,同時,園林鋪裝工作人員必須不斷提高自身素質,嚴格執行施工標準,促進整個施工過程的科學化,規范化,促進整個城市的綠化進程。
參考文獻:
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[4]劉舜 園林鋪裝工程施工技術探討 [期刊論文] 《科技致富向導》 -2011年3期
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【關鍵詞】公路小橋,施工要點,伸縮縫,橋面鋪裝
中圖分類號:U448.14文獻標識碼: A 文章編號:
一,前言
近些年來,我國的公路橋梁由于施工質量管理不到位,出現了一系列的質量問題。比如橋頭跳車,橋梁斷裂,漏水,下陷,橋梁坍塌由此也引發了、一系列交通事故,嚴重影響著整個交通運輸網絡的運營安全,究其原因,主要是因為公路橋梁施工過程中,施工質量難以符合國家規定的標準,施工標準不嚴格。在具體的施工過程中,公路小橋施工質量管理具有復雜性和系統性,整個公路小橋施工管理,將涉及到多個方面,需要多方的共同配合,實施規范嚴格的公路小橋施工質量管理控制,既有助于降低工程造價,提高工程質量,實現工程的經濟效益,又有助于保護人民的合法權。因此,加強對公路小橋施工質量管理的研究,具有十分重要的意義。
二,公路小橋施工過程中存在的問題探討
在公路的現實運行中,有很多地方存在著影響行車舒適度,威脅出行安全的因素。我國公路小橋設計和施工管理體系上還不夠科學系統化,比如在公路小橋的橋面鋪裝和伸縮縫設計施工等方面,還不夠科學成熟,施工質量沒有能夠達到相關標準。在進行公路小橋施工過程中,這其中存在的一些尚不夠完善的地方,不僅為公路系統帶來安全隱患,更會嚴重阻礙我國交通運輸業的發展。筆者將簡單從以下幾個方面做出探討。
1.對伸縮縫的設計施工不科學。在進行伸縮縫設計施工過程中,很多施工多是來源于經驗,或幾個技術人員的臨時決定。而忽視了對伸縮縫本身材質,尺寸,規格的研究。做出來的設計難以和伸縮縫的實際狀況相符合。造成設計脫離了實際,脫離了施工主體,導致后續切槽等工作存在著嚴重的返工現象。這是目前我國的公路橋梁伸縮縫的設計處理施工中存在的最為嚴重的缺陷,直接導致了后續工程的操作不力。
2.混泥土澆筑難以符合施工標準。混凝土的澆筑是整個公路小橋施工過程中的一個很重要的環節。在現階段的很多實際施工中,對砂漿的調配比例不達標,使得澆筑出的混凝土不平整,不密實,存有蜂窩或者是氣泡。待混泥土澆筑凝實體中,缺乏水分,養生保護不力。在安裝橡皮條時候不選時機,高溫低溫照舊,對縫隙內部的雜物垃圾沒有清理干凈就開始安裝,嚴重影響了整個工程的使用壽命。
3.公路小橋鋪裝材料質量難以達到標準
一般而言,橋面鋪裝層是是一個具有一定強度的功能性罩面,在進行鋪裝施工過程中對各種施工處材料的耐磨性,抗沖擊性以及所具有的抗變形能力都有著比較嚴格的要求,但是,在當下很多的公路橋梁鋪裝過程中,其鋪裝材料很多都難以符合相關的質量標準,質量上存在著很多缺陷,比如,在橋面的鋪裝過程中一些粗集料壓碎值的相關指標難以符合鋪裝施工的相關標準,細集料純度不高,混雜著各種雜質,在鋪裝過程中,也可能遇到一些粗骨料粒徑不符合相關質量標準,上述多種材料質量問題都很大程度的讓橋面鋪裝過程中的混凝土的強度和耐磨性能受到影響,在鋪裝過程中難以達到鋪裝設計施工的要求,施工材料的質量出現問題,很容易讓鋪裝之后的橋面發生裂縫現象。
三,公路小橋施工要點探究
1. 墩臺施工要點
(一)鋼筋混凝土墩臺
墩臺的鋼模板具有足夠的強度、剛度和穩定性,應保證其吊裝、拆卸、安裝變形減到最小。模板的接縫尺寸必須準確,接縫應始終保持嚴密平整,形狀準確,不漏漿,對重復使用的模板更要嚴格要求執行。澆筑混凝土前,應對支架、模板、鋼筋和預埋件進行檢查,并做好記錄,符合設計要求后方可澆筑。澆筑混凝土前要檢查混凝土的均勻性和坍落度。
(二)石砌墩臺施工
石砌墩臺采用片石、塊石和粗料石,以水泥砂漿砌筑,小橋一般采用片石填腹、塊石、料石鑲面。為了使石塊結合緊密,能抵抗作用在其上的外力,砌筑時必須做到以下幾點:首先,石料在砌筑前要清除污泥、灰塵和其他雜質,以免妨礙石塊與砂漿的結合。在砌筑前應將石塊濕潤,免得石塊吸收砂漿中的水分,其次,石塊應大面朝下,使其穩定,不得在石塊下面用高于砂漿層厚度的石塊支墊。上下層砌石要相互壓疊,豎縫要錯開;最后,漿砌砌體中石塊應用砂漿隔開,砌體中的空隙要用小石塊和砂漿填滿。砂漿未凝固的砌層上,應避免受外力沖撞。砌體中斷后應灑水濕潤、養護。等到重新開始砌筑時,應將原砌層表面清掃干凈;灑水濕潤,再鋪漿砌筑。
2.上部構造的施工
(一) 混凝土簡支梁的預制
按預制的需要,整平場地,完善排水系統,統籌規劃混凝土的供應及水電管路的布設安裝。澆筑混凝土前要檢查模板尺寸和形狀是否正確,接縫是否緊密,鋼筋的數量、尺寸間距及保護層的厚度是否符合設計要求,預埋件是否齊全,位置是否正確。現在工程上更多地采用充氣橡膠囊內模,因為它更容易拆除,不過,在施工所施的氣壓要在澆筑混凝土前后保持穩定,且在澆筑混凝土之前要事先用定位鋼筋或壓塊將橡膠管的位置加以固定,防止上浮和偏位。
(二)就地澆筑法施工
就地澆筑法就是在橋孔下面先搭設好支架,立模澆筑混凝土構件且達到設計強度后,便可拆除支架。支架屬于施工中的臨時承重結構,除承受橋梁上部結構的自重外,還要承受施工設備和其他外力的重力,因此支架要有足夠的強度、剛度,支立在河中的支架還要考慮洪水和漂浮物的影響,支架必須設置預拱度。混凝土的澆筑、振搗要求同預制梁板一致。
3.橋面鋪裝施工要點
(一)加強對施工材料設備的質量控制
首先,要嚴格質量標準,加強對各種原材料和工程構件的質量檢測。嚴格原材料和各種工程構件,配件的入場機制,對各種質量不達標,不合格的原材料,構配件,不準進入施工環節。比如,在水泥和鋼筋的入場時候,要對合格證做出細致鑒定,并要在專業的實驗室進行質量檢測,質量合格才可以投入工程施工。
(二)要做好試驗檢測工作
在實施工程分項施工的環節要加強對各個施工分項的試驗檢測,如果有分項難以符合工程質量標準,要組織專業的技術人員,集體分析其存在質量問題的原因,在此基礎上,科學合理的調整施工工藝。并采取有效施工措施,對已經出現的質量問題作出及時處理。要堅持從試驗后的數據采取有效措施,杜絕僅僅憑借經驗做出決策。
4.伸縮縫的設置
(一)引進先進的科學設計理念,從我國國情出發,借鑒西方先進經驗。立足于伸縮縫的規格尺寸,科學嚴謹設計施工方案,結合團隊特點,組織施工方案,優化施工程序。杜絕設計脫離實際,施工目標不明確的現象。
(二)做好伸縮縫的安裝前的工作,加強對施工人員,管理人員的培訓,提高實際操作設備熟練程度,減少操作失誤,提高管理人員的技術素質和管理素質,綜合提高整個團隊的施工素質。同時,做好各種機械設備的準備。
(三)加強監督機制的建立健全,對公路小橋伸縮縫的整個設計安裝過程做出全面的監督。從準備,切縫,開槽,安裝型鋼,混泥土澆筑,養生,橡皮條安裝等全過程都實施監控,對實施的各個細節,都必須加以監督,嚴格執行各種規范,并結合施工設計,和具體實際,做到靈活變通。
四.結束語
公路小橋施工質量的高低,不僅僅會對我國經濟的穩定發展產生巨大的影響,也將直接關系到廣大人民的生命財產安全,關系到居民的生活水平改善和生活質量的提高,因此,加強公路小橋施工質量的管理控制,有助于提升工程質量,保證整個交通運輸網絡的安全性和穩定性,既可以更好的實現路橋工程的經濟效益,保障施工單位的利益,又可以很程度的推進我國交通運輸事業的健康快速發展,加快區域間經濟文化的交流合作,為實現經濟的穩定快速發展,注入強大的動力。在此過程中,施工單位,監理單位和相關的部門要通力合作,嚴格公路小橋施工規范,建立健全質量管理體系,以確保工程質量的提高。
參考文獻:
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【關鍵詞】空心板;單板受力;處理方法
【中圖分類號】U441+.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672—5158(2012)08—0169-01
1、概述
某橋是G30高速公路的3—20米預應力混凝土空心板橋,荷載等級為汽-超20、掛-120級。通過對該橋的外觀檢查發現,板縫間混凝土脫落,橋面鋪裝層破損,當有重車通過時該板與相鄰板間撓度差達1cm,見圖1、圖2;板縫間滲水嚴重,板底有白色析出物,堿化現象明顯。
根據橋梁荷載檢測試驗,在各工況荷載作用下,整橋各測點的撓度校驗系數在離散性較大,在0~1之間分布;最大撓度校驗系數達到1.06。根據試驗加載車的位置可以發現,車輪作用位置的板的撓度校驗系數較大,在0.6~1.10之間,距離車輪荷載較遠的板的撓度較小,說明橋梁整體橫向連接性能較差。
2、形成單板受力的原因
形成單板受力的原因從根本上說,是板間鉸縫被剪斷破壞。其產生的原因可以從設計、施工和使用三個方面來分析。
2.1 超載的原因
橋梁在使用過程中車輛等荷載超過設計值,尤其是集中荷載嚴重超過設計標準。大量超重車輛從該高速公路通過,致使該橋的實際荷載嚴重超過設計標準值。
2.2 設計方面的原因
該橋預應力空心板為小淺企口縫空心板,板厚80厘米,這種空心板企口縫的形式不夠合理。這種企口縫內沒有連接鋼筋,頂板連接抗力不足。并且空心板與空心板間沒有連接鋼筋,使得板與板橫向間無連接。該橋橋面鋪裝混凝土厚8厘米鋼筋混凝土+4厘米瀝青混凝土,水泥混凝土標號為C50,鋪裝鋼筋直徑為8毫米(間距20×20厘米),混凝土強度偏低、厚度不足及配筋少。因此板間抗剪能力較差,在集中荷載作用下受荷空心板撓度變形較大,而相鄰板撓度變形較小,從而在板間出現剪切破壞形成縱向裂縫。
2.3 施工方面的原因
空心板的單板受力與施工質量有著密切的關系,在施工時可能會出現如下幾個問題:(1)空心板側面未認真鑿毛,未清除由于鑿毛而產生的松動混凝土塊,從而導致新舊混凝土間的粘結力和抗剪能力較差。(2)企口縫混凝土澆注前,未對梁體側面進行灑水濕潤,不能保證新舊混凝土問的良好結合。(3)企口縫混凝土澆筑不密實。(4)梁板安裝時橡膠支座受力的不均衡,導致支座懸空。
3、單板受力的處理方法
單板受力的主要原因是上部結構橫向聯系薄弱,整體性能較差,使得上部主要承重構件處于非常不利的狀態,因此加強空心板的橫向聯系,提高空心板的整體承載力,為解決單板受力的主要思路。
針對該橋上部結構的損壞現狀采用如下處理措施:首先,鑿除原橋的瀝青混凝土、鋼筋混凝土鋪裝層及企口縫處混凝土。注意在鑿除鋪裝層時盡量不要將空心板頂鑿破,如果板頂破損洞口較大應在作鋪裝層前將該破損處用帶肋鋼筋網片修補,修補時應將鋼筋網置于原板頂鋼筋高度,鋼筋網下模板可用吊拉鋼筋固定。其次,在空心板頂植筋,鑒于本橋空心板無橫向連接鋼筋,故在空心板頂縱向植三排直徑16mm、間距20cm的螺紋鋼,其中邊上兩排鋼筋與相鄰空心板的植筋進行焊接,以增加板間連接,中間一排鋼筋與橋面鋪裝鋼筋進行焊接,從而加強鋪裝與空心板的共同作用。最后做橋面鋪裝,橋面鋪裝鋪設兩層型號為100mm×100mm的D8定型鋼筋焊接網,并與板頂植筋焊接。橋面連續鋼筋綁扎在下層鋼筋網上。待鋼筋網鋪設完畢后澆筑C50早強混凝土,并在其中適量摻加聚丙烯纖維,改善混凝土的抗裂、抗滲性能。澆筑混凝土時確保企口縫處混凝土密實飽滿。
4、結語
橋梁形成單板受力的原因是多方面的、綜合的,有營運車輛嚴重超載、結構本身構造的弱點、施工質量不好等原因。要想解決單板受力的問題,也必須采取多方面的措施,包括加強營運車輛的管理、在設計上采取橋梁上部結構橫向抗扭剛度和抗彎剛度的有效措施,全面提高施工質量,使橋梁結構的耐久性得到保證。
參考文獻
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關鍵詞:橋面鋪裝,施工技術
為提高車輛在橋梁上的行車舒適性,目前立交橋橋面鋪裝普遍采用瀝青混凝土鋪裝。由于瀝青混凝土鋪裝與橋梁自身水泥混凝土在材料物理性質各方面的差異,橋梁結構結合面上易發生早期破壞。其破壞的原因不僅與設計不足、原材料質量存在問題有關,而且很大程度上取決于現場施工工藝和關鍵質量環節的控制。因此防止橋面鋪裝早期破壞成為橋面鋪裝施工技術的一個重要問題。
1.橋面早期破壞的原因
橋面鋪裝破壞以后,不但有損橋梁的整體形象,而且行車不舒適甚至易出現交通安全事故,社會影響極大。另外由于立交橋平面線型半徑較小,且橋梁斷面需變寬變高,梁跨為非預應力連續梁和預應力連續梁。這種體系設計允許橋梁有較大變形,存在細微的裂縫,在這種情況下,橋面鋪裝的早期破壞更易發生梁體在水作用下的腐蝕侵害,對梁體的結構安全及使用壽命造成極大的危害。橋面早期破壞的原因很多,但施工原因主要有三個方面。
1.1橋面鋪裝抗剪強度不足
橋面抗剪強度不足主要是因為瀝青混凝土橋面鋪裝與水泥混凝土結合不好,粘結力較小,抗剪強度較低。在行車荷載作用下,由于瀝青混凝土與水泥混凝土彈性模量不同,橋身混凝土與瀝青混凝土鋪裝彎曲變形存在差異,從而產生反復的剪切作用,降低結合面的抗剪疲勞強度。一旦抗剪強度不足處剎車過于頻繁或者有車輛緊急制動產生較大剪切力時,將會造成橋面鋪裝破壞。
1.2橋面鋪裝積水
當混凝土橋面平整度不是很好時,橋面上積水經瀝青混凝土面層滲入后,易在低洼處積存,在重力作用下無法沿橫坡滲出。此部分積水受車輛荷載作用時,水壓力增加數倍,對防水層與梁體頂面、瀝青與集料之間起到剝離作用;此部分積水蒸發時,對防水層和瀝青會起剝離老化作用,從而引起橋面鋪裝的破壞。在冬季即使沒有外部荷載,橋面積水的凍脹也能造成橋面鋪裝的破壞。
1.3橋面鋪裝透水
為保證高速行使的車輛在雨天的安全性,橋面鋪裝都要求具有一定的抗滑性能,提供表面的構造深度和降低空隙率是瀝青混凝土配合設計的一對矛盾,在橋梁上使用瀝青混凝土時,規范要求不開強振,因此壓實度很難提高。由于以上因素,即使優化配合比設計和完善壓實工藝,橋面瀝青混凝土鋪裝也難以完全杜絕雨水滲入。
2.防止橋面混凝土早期破壞的施工技術
要想防止橋面早期破壞,主要應從橋梁施工和瀝青混凝土施工兩方面著手:一是要做好橋面清漿工作,選擇適當的防水材料,以增大橋面混凝土與瀝青混凝土鋪裝的粘結力和提高抗剪疲勞強度,完善橋梁排水設施,提高橋面平整度,減少橋面長時間積水的可能性;二是從原材料和施工工藝上確保橋面鋪裝的施工質量。
2.1提高梁體混凝土頂面平整度的技術
提高梁體混凝土頂面平整度是防止橋面積水的重要措施,只有頂面平整度提高了,橋面積水的概率才會降低。因此,在現澆梁施工中應采用以下技術措施,提高橋面平整度。免費論文。
1)提高平整度標準,增大平整度保證率。一般規范中要求混凝土橋面平整度3米直尺不超過1㎜,橋面積水概率相應減少。
2)完善施工控制措施,提高平整度。以鋼絲線作為控制橋面高程及平整度的參照標準,這種方式較為簡便,但對施工有一定影響易受破壞,而且鋼絲固定在兩側模板上,受模板變形及支架不均勻沉降影響較大。
3)防止內模上浮。現澆連續梁易出現內模上浮現象,因此,澆筑前必須采取措施防止內模上浮,一般可將內模固定下穿底板固定在支架上,也可采取壓重等措施防止內模上浮。在澆筑施工中采取縱向分段、水平分層的澆筑方式,減少內模上浮的可能性。
4)強化橋面收面工藝控制。現澆梁混凝土澆筑完頂板后,進行人工收面不應少于兩次。第一次應在頂板振搗完進行,收面時應注意不平整的地方進行攤平或補料,第二次應在頂板初凝前進行,采用木板搓板對橋面進行提漿和抹平,對混凝土初凝產生的裂縫進行處理,并防止局部離析。
2.2防水層的施工技術與工藝
防水層應根據橋梁結構形式及力學特征進行選擇,一般連續結構的橋梁宜選擇柔性防水材料。因為柔性防水材料一般屬于高聚物瀝青基涂膜類材料,遇冷不脆,遇熱不變性,整體防水效果好。
橋面防水效果與防水層施工質量密切相關,應著重控制橋面鑿毛及其清理,噴涂防水層前后作業面要求的濕潤或干燥程度和噴灑均勻程度。除此之外還應把施工作業前后工作面的保護作為重點,在鋪筑混凝土前防水層不得有破壞、污染。
2.3保證橋面滲水排出的施工技術
橋面鋪裝的滲水的排出涉及盲溝和泄水管兩個方面。
1)固化盲溝的設置
盲溝應設在低側防撞墻邊,使橋面水和面層內滲水在此匯合后通過泄水管排出。免費論文。
2)豎向泄水管的設置
豎向泄水管適用于連續結構,將泄水管蓋和泄水管主體分開設置,泄水管主體自梁體水泥混凝土表面向下安裝(頂部宜略低于梁體表面0.5-1㎝),生鐵泄水管蓋鋪設在其上面頂層,不與泄水管主體發生接觸,對橋面鋪裝表面水及面層內滲水的排出不產生任何阻礙作用,較在泄水管上部打孔或打槽能更大限度發揮排水作用。
2.4改進橋面鋪裝層性能的施工技術
1)選用提高混合料性能的材料:
選擇粘度更大、溫度敏感性低、有較好熱穩性能和低溫抗裂性能的SBS改性瀝青,以提高瀝青混合料粘結力和高低溫性能。實驗證明相同級配使用SBS改性瀝青抗車轍能力提高100-150%,尤其是SBS改性瀝青具有良好的彈性恢復性能,具備抵抗重復荷載作用下的變形能力。選擇表面粗糙、有棱角、質地堅硬的礦料,提高橋面鋪裝抗磨、抗滑性能。摻加專門生產加工的適量生石灰粉,進一步提高石料與瀝青的粘附性能。
2)提高混合料性能的技術要點:
集料的集配組成:根據Supperpave對集料集配的要求,在級配曲線某些特定的粒級規定通過范圍,明確控制點和禁區。這些控制點或禁區與規范的控制粒級和范圍由較大的區別,控制點位于最大標稱尺寸,通過級配偏離該區域,而提高混合料抵抗永久變形的能力。
以空隙率(Va=4%)為設計標準:根據Supperpave的設計思路,并同時規定礦料間隙率WMA等相關指標,這是從路面耐久性考慮,這相當于路面瀝青混凝土鋪裝經一段時間行車壓實后達到穩定狀況的應有要求。以往研究已經表明,隨著空隙率的增大,瀝青易老化,路面使用壽命縮短。若完全Supperpave4%進行配合設計,在當前商品料的情況下,難以實現避開禁區。
(注重于水損害及耐久性有關指標的控制:Supperpave對瀝青混合料水損害試驗、疲勞開裂、低溫開裂等實驗,規定以成型空隙率Va=7%作為標準。因為隨著空隙率的逐步增大,水損害破壞程度即進入敏感區域,此時再經過氣候因素作用破壞程度最大,當空隙率繼續增加時,就相當于瀝青碎石結構,水損害破壞程度反而降低。
靈活運用規范允許的偏差:根據橋面鋪裝施工的易失溫、難以保證壓實度的具體特點,在現場施工要求控制時,攤鋪厚度和混合料油石比都利用規范規定偏差的上限,從而保證實際壓實度和空隙率目標的實現。
選用與瀝青混合料粘結性能較高的防水材料:柔性防水材料屬高聚物瀝青基涂膜類材料,對下層具有較強的滲透作用,對上具有粘結作用,具有一定的延展性,遇冷不脆,遇熱不變形。其作用不僅是防止水滲透,而且還具備較高粘彈性,用于抵抗橋面水泥混凝土與瀝青混凝土層之間由于溫度、荷載等作用產生的剪切變形,從而使不同特性的兩結構層能抵抗這種變形而產生脫離,提高整體防水性能。免費論文。
3.結論
橋面鋪裝早期破壞的發生,與橋梁的結構型式、瀝青混凝土鋪裝的性能及施工質量密切相關,完全杜絕早期破壞是不現實的,但通過對其發生概率的研究,可采取有效的施工措施,盡量減少其發生的可能性。
【關鍵詞】橋梁道路 公路橋梁病害分析加固
中圖分類號: U41文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言
隨著我國經濟社會的不斷發展與進步,交通運輸業也在不斷的發展與壯大,交通運輸量不斷的在增長,在我國,由于種種的原因造成公路橋梁發生病害的橋梁大幅度的增加,有些更是嚴重的影響了公路橋梁設施的承載力,以及公路橋梁的正常使用,如何從根本上提高和延長公路橋梁的使用價值,也是我國當下必須要解決的一項問題。
二.公路橋梁病害的主要原因。
盡管這些年橋梁病害是我們這個行業最難處理的不足,有耐久性不足、結構不足、超載不足以及施工歷程中留下的后患等等,但大體出現的病害癥狀卻基本有以下幾類:
裂縫病害。
裂縫病害按性質分主要分為結構縫和非結構縫如龜裂等;按分布可分為梁端的剪切縫、梁底承載不夠或超載引起的裂縫以及預應力梁的順筋縫,還有一種就是墩柱軸壓不夠引起的在墩柱兩端碎紋,或者梁體橫向受力不均或地基的不均勻沉降引起梁體扭轉豎紋等,雙嶼橋的裂縫基本比較規則,都是分布在梁底的橫向裂縫,以及局部蓋梁負彎矩出現的豎向裂縫,根據專家的多次討論淺析,各種理由都有著,運營歷程中的超載、交通流量的不斷增大以及施工質量的制約方面。
混凝土病害。
混凝土的破損、脫落以及露筋現象,這類不足出現的核心本質是混泥土中的孔隙與進入到里面的水分結合形成碳酸,致使里面的鋼筋銹蝕膨脹反過來進一步脹裂混泥土,如此循環,導致鋼筋更快的腐蝕,最終形成我們檢查時常見的局部破損現象:混泥土脫落、露筋。
伸縮縫病害。
滲水,多半是伸縮縫老化或者施工處理是質量制約不嚴,或者養護時未及時處理,一般理由前者比例較大,這和當時設計的伸縮縫材料屬性以及施工歷程的管理都不無聯系,還一種情況就是橋頭有著剎車或者發生變速處也容易破壞。雙嶼橋當時個別縫也有著這個不足,擬采取局部加固處理以及加強日后的養護這種方式來解決當時的這個不足。
支座病害。
支座的變形、破損與更換,這是個目前隱形后患,不是說它本身的破壞性,而是如不及時處理引發的橋面反射裂縫或者更嚴重的后患是不言而喻的,解決它一樣也不是容易的事,即技術含量極高的同步頂升,因為更換一個支座和一根蓋梁一樣,都需要精密的儀器和整個梁同時抬高到一定的高度,需綜合考慮作業時間、空間、費用。
5.現在橋面鋪裝開裂混凝土橋面鋪裝層的病害是比較常見的,主要表現為較規則的縱、橫向裂縫,不規則的網狀裂縫及較嚴重的破裂等。第一,橋面板沒有充足的剛度是很容易出現病害的,并且其發展相對比較快的。第二,鋪裝層、橋面板和主體結構的變形存在一定的差異,在這個過程中,內力會有所增加,縱、橫向裂縫的產生也就是必然的。除此之外,之前建設的橋梁,因為那個時候不能很充分地認識鋪裝功能以及病害,通常情況下,配筋量會出現偏小的現象,鋼筋直徑太細,鋪裝與承載構件的界面連續不牢靠等問題。
三.加固方法。
1.橋面鋪裝維修加固。
局部修復鑿補法。將水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛,深度以使骨料露出為準;用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕;涂刷上同標號的水泥砂漿(或其他粘結材料);最后在橋梁承載能力容許范圍內鋪筑一層1~5cm厚的水泥混凝土鋪裝層。
重新澆筑混凝土橋面板。橋面板的碎裂和其他損壞特別嚴重、混凝土質量或施工狀況特別不良,且無適用的修補方法時,就必須采用重新澆注新的混凝土橋面板的措施。施工時,將原有的行車道鋪裝全部拆除,再將行車道表面清掃干凈,必要時錨入適量短鋼筋,配置1~2層鋼筋網,澆筑整體化混凝土。
橋面補強層加固法。即在舊有橋面板上重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補強層。此方法既修補已出現裂縫、剝離等損壞的橋面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗彎能力,改善鉸結梁板的荷載橫向分布,從而提高橋梁的承載能力。
其他方法。如加鋪一層瀝青混凝土,采用混凝土粘結劑或環氧樹脂材料修補法,鋼纖維混凝土修補法,聚合物混凝土罩面法等。
2. 絞縫的維修加固。
絞縫損壞后,可減弱板梁間的橫向聯系,嚴重時可能導致單梁受力,給橋梁的運行帶來很大的安全隱患。絞縫的維修加固:首先清除鉸縫混凝土,再在絞縫兩端相鄰橋面板的腹板中植入鋼筋以加強鉸縫構造;為了加強絞縫的抗剪能力,現在還有了一種針對上海地區小絞縫板梁的新的絞縫加固技術,就是除了在相鄰橋面板的腹板中植人鋼筋,還要在鉸縫內重新植入鋼筋,鋼筋上端彎折后包裹住橋面鋪裝鋼筋,與橋面鋪裝鋼筋焊接,使橋面鋪裝混凝土與鉸縫內的混凝土能夠共同受力,以提高鉸縫抗剪承載能力,并保證板梁的橫向分布受力能夠發揮作用。
3. 伸縮縫的維修。
伸縮縫跟橋接坡維修可共同進行。橋接坡損壞導致的橋頭跳車使得較大的沖擊荷載直接作用在伸縮縫及保護帶混凝土上,容易損壞伸縮縫,對橋梁的沖擊也很大,會影響到橋臺臺背;而伸縮縫破壞后容易使得雨水從伸縮縫處滲入橋臺臺帽中,不利于橋臺的耐久性,故發現此類病害后要及時維修。橋接坡的維修:對于橋接坡沉降引起的橋頭跳車,先把原混凝土鋪裝病害修復鑿毛或把原瀝青混凝土銑刨掉一部分,如高差不是很大,可以直接用細瀝青混凝土加罩;如高差比較大,用粗瀝青混凝土襯墊,再加罩細瀝青混凝土 伸縮縫的維修:①伸縮縫日常就應注意養護,及時清除里面的垃圾雜物,以防堵塞。②若只是橡膠止水帶損壞或老化,需及時修補或更換新的止水帶。③若伸縮縫及保護帶混凝土損壞嚴重,就需重新安裝新的伸縮縫。
四.橋梁預防性養護措施。
為了加強橋梁的使用壽命,在設計、施工、養護階段都應該考慮橋梁的養護問題,比如針對橋面鋪裝及板梁絞縫很容易損壞的問題,設計上就應該適當考慮增大絞縫連接筋的直徑或者在橋面鋪裝里增加鋼纖維或聚丙烯纖維;而施工工程中要嚴格按照設計圖紙及橋梁規范的要求來做,的關鍵。只有堅持以工程質量為前提,進行有效的項目管理,結合具體的項目規劃和實施方案,合理、有效地加強質量控制,才有可能真正的達到質量和效益的“雙贏”。
五.結束語
面對國際的競爭壓力和國內激烈的市場競爭,地鐵工程施工單位和監理單位如果要想取得市場和贏得生存,必須要堅持質量管理的科學理念。在保證工程質量的前提下,有效地控制成本,從而帶來經濟效益和社會效益。
參考文獻:
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論文摘要:本文對橋面鋪裝的病害及其原因進行了各方面簡要分析,結合瀝青砼復合橋面鋪裝從設計、施工、監理、使用等環節,提出了改進建議,具有一定的實際意義。
一、概述
近年來,寧波地區瀝青混凝土復合橋面鋪裝使用較多,無論是水泥砼復合橋面、鋼結構復合橋面,瀝青混凝土鋪裝早期破損現象也時有發生,如出現局部鋪裝脫落、嚴重車轍破損等,這些病害比較普遍,直接影響了行車舒適性、交通安全及鋼結構橋梁耐久性。
二、病害原因的簡要分析
(一)與普通路段瀝青相比,橋面鋪裝層具有瀝青鋪裝的層厚較小、受力體系較為復雜、使用環境惡劣、溫度變化影響大等特點。在車荷載、梁體變形和環境因素等因素的不利組合共同作用下,主要產生兩類病害:①鋪裝層內部可產生較大的剪應力,引起不確定破壞面的剪切變形、位移、剪切破壞,產生推移、擁包等車轍病害;②因溫度變化并伴隨橋面板或梁結構的大撓度而產生的裂隙,或施工時碾壓不密實或局部離析,表層裂縫或較大孔隙在車輛荷載動水壓力及滲入水的作用下,產生面層松散和坑槽破壞等水損病害。
(二)造成瀝青鋪裝層早期破損的原因可分為以下幾方面:
1、荷載因素:交通量猛增、車輛大型化、荷載等級超過設計標準。
2、結構因素:由于受力體系較為復雜,各種形式的主梁及鋪裝本身的構造均影響其應力的分布。對復合橋面瀝青鋪裝特別是中小跨徑小絞縫簡支梁板橋、大跨徑鋼結構橋面,梁板整體性差、絞縫處及支座負彎矩區開裂。結合層、防水層等界面材料未進行重點要求,致使結合層抗剪強度不足。橋梁長大縱坡各結構層瀝青砼設計時,采用與一般道路同類型瀝青混合料,未對特殊區域進行技術處理。
3、施工因素:
對鋼筋砼簡支梁板橋,支座安裝不穩或墊塊材料強度不高,造成個別梁板行車撓動,絞縫開裂甚至脫落。梁板側向結合面處理不規范、絞縫質量差。梁板安裝標高控制不精確,有些現澆梁板堆載預壓不規范,實際沉降不均勻造成梁頂標高偏差過大,因而鋪裝層厚薄不一致,從而降低了梁板與鋪裝層的整體性強度。部分梁板頂部清理不徹底,使砼與瀝青面層的結合層施工質量較差。面層瀝青局部過薄、瀝青混合料配合比控制不嚴、混合料離散性過大、現場攤鋪碾壓環節局部離析、碾壓不密實。
對鋼結構橋梁,瀝青鋼結構表面過于除銹不凈,表面粘結層、橋面防水層抗拉、抗剪能力不足、面層瀝青砼配合比本身存在問題等。
4、環境因素:厄爾尼諾現象使全球氣候變暖,夏季炎熱天氣延長,冬季極值低溫更低。
5、使用管理因素:車道間車流量分布不均衡,偏載使用。最高及最低氣溫等極值天氣使用管養措施可能不夠到位,治超力度不足等等。
三、改進途徑
(一)優化設計
1、在荷載取值方面:應根據當地交通量及軸載的調查合理確定設計荷載標準。大跨徑柔性結構橋梁另因考慮風載、溫度變化、防撞力、防震等因素。
2、在細部結構設計方面:對鋼筋砼橋梁,對主梁縱向的計算分析與橫向剛度并重,增加構造措施,使橋面鋪裝不分擔了過多的次內力、受拉負彎矩。對鋼結構橋梁,加強結合層研究,合理設計防水粘結層、緩沖過渡層、瀝青砼鋪裝層,解決鋼板與瀝青砼溫縮系數差異及鋪裝層防水問題,因此細化設計明確鋼板表面除銹防腐處理要求、防水層、過渡層材質及施工要求等。
3、優化瀝青砼鋪裝的層間結構及控制技術指標設計:
對一般橋面鋪裝層,采用高粘度的重交通道路瀝青或摻加高聚物改性劑來改善瀝青的品質,采用與瀝青粘附性好的集料或用抗剝離措施,提高瀝青粘結力、抗車轍能力。建立嚴密的防排水體系,對基層、周邊采用防排水處理、合理確定的混合料級配,減少孔隙率,減少瀝青與集料界面的水分摻入,防止瀝青層水損害。表層瀝青通過選用耐磨石質粗集料、反擊式工藝加工提高粗集料的微觀粗糙度,同時通過設計規定構造深度,達到路面抗滑效果。
對鋼結構橋梁設計瀝青鋪裝層可采用高性能的瀝青混合料,如雙層改性SMA、澆注式瀝青砼、雙層環氧瀝青砼、澆注式瀝青砼與SMA等。由于不同的面層對防水層、結合的要求不同,宜同步優選與防水層的最佳組合設計,如采用環氧富鋅+環氧瀝青,甲基丙烯酸類樹脂等防水層。
目前鋼結構橋梁防水層、過渡層、鋪裝層的組合設計尚處理探索階段,因此設計有必要及時收集國內國外鋼結構實際使用成功案例,及時分析、比較、總結適合本地區的瀝青鋪裝層結構組合設計。
4、加強施工圖審查及專家會審是提高項目工程建設質量的重要環節。
(二)加強施工質量監理,實現設計目標
根據瀝青砼鋪裝層總厚度較薄、整體性要求高、技術要求嚴、施工難度大等特點,因此施工階段監理必須充分理解設計意圖,對關鍵環節、重要指標,進行重點監理、重點控制,確保工程實體質量。
(三)掌握現場指標控制的操作技巧
瀝青混合料的各項性能指標要求經常是矛盾的,因此熟悉各項技術指標的實際控制意義,靈活應用,努力實現瀝青混合料的最佳綜合性能指標。如瀝青混合料設計空隙率,空隙率小,瀝青的水穩定性好,過小,穩定度可能超標、可能動穩定度偏低、表面構造深度不足,過大可產生空隙性車轍或水損害。而影響瀝青混合料某項指標的因素是多方面。如實際空隙率與集料品種、級配、含油量、攤鋪均勻性、攤鋪及碾壓溫度、壓實功等均有關系。因此,要控制瀝青混合的實際性能指標,應從集料、結合料、混合料配合比、混合料技術指標、施工工藝進行系統控制,全面控制方能實行設計要求。本人認為尤其應抓好以下幾點:
1、嚴格按規范要求進行目標配合比、生產配合比、生產配合比驗證。
2、抓好原材料料源,提高穩定性、均勻性。
3、采用先進的瀝青拌和加工設備,如進口拌和樓,精確計時,提高混合料均勻性,技術性能指標穩定性。
4、加強前場與后場的配合,注意拌和能力與攤鋪能力匹配。
(四)重視缺陷責任期內管理
項目實施完成后,實體質量已經定型,合理使用及時修補處理質量缺陷仍是提高路面使用壽命的重要環節。在缺陷責任期內應承包人注意定期檢查,及時處理施工缺陷。如混合料不均勻、施工碾壓不足造成局部泛油;車轍車道凹陷,局部雨天積水、路面坑洞等等。接管養護單位在使用管理方面應注意:
1、合理組織交通,提高車道間車流量分布均衡性,減少偏載使用。
2、合理設置路口各向通行時間,避免在長陡坡等特殊部位車輛捅堵,減少汽車尾氣加溫造成輪跡帶軟化泛油、急轉彎、急剎造成局部車轍損害。
3、加強關鍵階段的針對性管養:如夏季對特殊路段采用多澆水噴淋、降低瀝青表面溫度。梅雨季節及時巡查、減少路段積水,及時清理路面泥砂等贓物,避免滑溜性污染。
4、加強特殊時期的治超工作,如最高、最低氣溫時節、梅雨季節等,對可能產生大量車轍破壞、水損破壞的時機進行專項管理。
5、做好交通量及軸載監測,對典型橋梁的變形觀測,為今后設計、維修提供數據保障。
總之,只有精心設計、規范施工、合理使用,才能提高橋面鋪裝質量的使用壽命。
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1橋梁相關比例的選擇
許多橋梁的實際寬跨比早巳縮小到1/30左右。對大跨度(500m以上)懸索橋來說,即使取1/30作為寬跨比的最小標準也是顯得非常保守的。特別是對千米以上的大跨度懸索橋來說,滿通要求的梁寬(或主纜中心距)一般不一定都超過1/30。但大跨度懸索橋的寬跨比至今尚無合理而具有科學性的標準值。在進行總體布置時可先參考已有的實踐資料來選擇一定的寬跨比值,然后在抗風設計中進行理淪分析與利用風洞試驗來驗證所選寬跨比值是否適宜。在理論上,當主孔跨度為定值時,寬跨比越大表示梁體越寬。因此,代表梁體橫向撓曲剛度的梁體截面橫向慣性矩也越大。對主孔梁體的橫向最大撓度雖也可起到減小的作用,但后者的減小程度相對的來說較小一些。
由于懸索橋的加勁梁在恒載作用下除了與吊索節間長度有關的局部撓曲應力之外,一般是處于無應力狀態,因此加勁梁的梁高一般與主孔跨度基本上沒有什么關系。在進行總體布置時需要考慮的是采用桁架式加勁梁還是采用箱型加勁梁。桁架式加勁梁的桁高大比箱型加勁梁的梁高大要大好幾倍,它對布置雙層橋面的適應性較佳。箱型加勁梁從首次出現在英國的塞文(Severn)橋以后,它的優點已廣泛被世界各國接受。因此,20世紀80年代以后懸索橋中除了日本的明石海峽大橋和因島大橋之外,單層橋面的懸索橋基本上全部采用箱型加勁梁。桁架式加勁梁的梁高大一般為8m~14m。箱型加勁梁的梁高,一般為2.5m~4.5m。與寬跨比相同,高跨比越大表示梁體越高。因此,代表梁體豎向撓曲剛度的梁體截面豎向慣性矩也越大。
2施工材料的分析
橋梁工程中典型材料非線性問題主要有混凝土的收縮、徐變和材料彈塑性等問題。幾何非線性問題目前主要研究三類問題:一類是大位移小應變問題,如高層建筑、大跨度柔性橋梁等結構分析大多屬于此類,其特點是材料應變較小,本構關系可按線性關系考慮,但結構變形較大,可引起外荷載大小、方向的變化,在建立結構平衡方程時,必須考慮位移造成的影響;另一類是大位移大應變問題,如金屬的壓力加工問題,結構變形較大,應變也較大,用位移的一階導數作為應變值已不太適合;第三類問題是大轉動問題,所謂轉動“很大”,不一定是量值很大,而是指在建立平衡方程時,必須計及這種轉動。研究第一類問題的理論稱為有限位移理論,研究第二類問題的理論稱為有限應變理論。
橋梁工程中的幾何非線性問題主要采用有限位移理論,如柔性橋梁結構的恒載狀態確定問題、柔性結構的恒活載的內力計算問題、橋梁結構的穩定分析問題等均采用有限位移理論。接觸問題在橋梁工程中主要表現有:支架上預應力梁張拉后的部分落架現象:懸索橋主纜與鞍座接觸狀態的改變等。非線性彈塑性問題,例如鋼筋、鋼材等,材料超過屈服極限后呈現出非線性性質,結構的彈塑性分析主要研究此類問題。在加載過程中,非線性彈性分析和非線性彈塑性分析從本質上說是一致的,即只要寫出非線性的應力一應變關系,就可采用相同的計算方法進行,但在卸載階段,非線性彈性問題是可逆過程,卸載后結構會恢復到加載前的位置,而非線性彈塑性問題是不可逆過程,卸載后結構出現殘余變形。
3橋面鋪設的施工控制技術
隨著我國大跨徑鋼橋的大量修建,正交異性板鋼橋面的鋪裝技術取得了很大的發展。現已形成了幾套完整的鋼橋面鋪裝方案,其中比較典型的鋪裝方案包括:(1)澆注式瀝青混凝土鋪裝;(2)瀝青瑪蹄脂混合料鋪裝;(3)雙層改性瀝青SMA鋪裝;(4)環氧瀝青混凝土鋪裝。其中雙層改性瀝青SMA鋪裝方案在2001年底已通過了交通部技術驗收,有關鋼橋面鋪裝的技術規范正在制定中。
對以上幾種鋪裝方案進行了比較,分析其適用條件,根據其在幾座橋的實際使用情況,分析了各種鋪裝方案的優勢與不足之處。(1)大跨度鋼橋本身的變形、位移、振動等直接影響鋪裝層的工作狀態。因此要求橋面鋪裝層必須與橋面板緊密結合成整體,具有與鋼板變形的隨從性,且具有抗疲勞開裂性。(2)鋼橋的季節性溫度變化嚴重影響鋪裝層的變形,瀝青鋪裝層容易受大氣溫度的影響。因此要求鋪裝層具有很好的高溫穩定性和低溫抗裂性。(3)在荷載作用下,鋼箱梁有可能產生負彎矩,使鋪裝層表面承受拉伸荷載。因此要求鋪裝層能夠承受一定的拉應變。(4)鋼材容易生銹,要求橋面鋪裝層能夠有效防水。
4結語
懸索橋是指以主纜索受拉為主要承重構件的橋梁結構。其結構構造包括基礎、塔墩、錨碇、主纜索、吊索、加勁梁及橋面結構等。在橋梁設計時,當需要橋梁跨度在600m及以上時,總是首選懸索橋這一經典橋型。施工單位是橋梁施工的直接實施者,是施工控制的具體實施者與受益者,嚴格按設計要求與控制要求進行施工,負責反饋施工控制的實施情況與效果,提出調整建議等;社會監理對施工控制內容、方案與目標發表意見,負責監督施工單位對施工控制的具體實施,對其結果進行檢查、驗收,對控制提出改進意見,充當控制與施工單位之間的直接聯系者;政府監督對控制內容、方案、目標發表意見,并予以監督;施工控制單位(小組)則是整個施工控制的組織者和實施者,負責施工控制內容、方案、目標的制定與實施。由此可見,施工控制是多方協作、共同努力的結果。
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關鍵詞:橋面;超薄磨耗層;綜述;橋梁與隧道工程
1 引言
鋼橋具有構件質量輕、運輸與架設方便、施工周期短等特點。而鋼橋面鋪裝是鋼橋建設的關鍵技術之一,這是由于鋪裝層鋪設于剛度較小的面板上,在行車荷載與溫度變化、風荷載、地震等外界環境因素共同作用下,其受力和變形的十分復雜,致使鋼橋面鋪裝早期病害與損壞現象普遍存在。
目前,鋼橋面鋪裝的結構形式主要有兩種:柔性鋪裝和剛性鋪裝。柔性材料一般為瀝青混合料,采用高溫澆注式瀝青混凝土、改性瀝青混凝土、環氧瀝青混凝土。調查研究發現,柔性鋪裝層容易出現如車轍、脫層、推移、擁包、縱橫向裂縫及網狀裂縫、坑槽等破壞。究其原因是由于鋼橋面通常剛度小,重載作用下局部變形大,應力集中現象嚴重,再加上鋪裝層工作條件惡劣,柔性鋪裝層模量低,不能有效提供橋面剛度、降低各層中的應力,因此難以解決鋼橋面板及柔性鋪裝層的疲勞開裂問題。而剛性鋪裝由于能大幅提高橋面剛度,大幅度降低應力幅,從而解決鋼橋面疲勞開裂和鋪裝易損的問題,但傳統的水泥混凝土厚度較大,約為60cm,自重太大,且易出現裂縫、坑槽、鋼筋外露等破壞,有鑒于此,國內外學者提出了幾種新型的鋪裝材料和結構類型,如輕集料混凝土鋪裝、鋼纖維混凝土(SFRC)鋪裝、高性能混凝土(HPC)鋪裝等等,然而這些鋪裝材料在承受反復拉應力時,其力學性能如抗拉強度、受拉極限變形等仍顯不足,一旦鋪裝層開裂,會引起橋面系剛度下降、粘結層失效、鋼板腐蝕,橋面系使用壽命降低。
2 薄層磨耗層
現行的超薄磨耗層材料通常采用瀝青混合料,厚度為10-25mm,如SMA、AC、OGFC、Superpave和Novachip等,其中Novachip使用效果最好,作為磨耗層壽命一般為7-10年。另外,國內外也開始采用聚合物類混凝土作為磨耗層材料,美國對其進行了深入研究,將其用于鋼橋面鋪裝已有數十年,制訂了相應的規范和指標指導設計和施工,根據NCHRP于2011年的報告,如果按規定要求正確施工,薄層聚合物罩面(Thin Polymer Overlays,TPO)使用壽命能達15年左右。法國最早開始研究并應用超薄磨耗層作為面層,提出的超薄瀝青混凝土磨耗層厚度為15-20mm,主要材料為4-6mm的碎石、0-2mm的砂礫、礦粉和瀝青,能夠滿足路面功能性要求,但對路面結構強度并不會有所增加,所以超薄瀝青混凝土磨耗層的結構層應具有足夠的強度,并具有完好的結構性能。
3鋼橋面磨耗層鋪裝技術
薄層聚合物鋪裝材料主要由聚合物粘結劑和撒布骨料組成。聚合物粘結劑與水泥混凝土等基材粘結性能好,常溫下環氧的粘結強度達2MPa以上,可阻隔氯離子、抵抗水汽等對橋面侵蝕。粘結劑能提供的層間粘結強度以及層間抗剪切強度直接決定了聚合物鋪裝結構的路用性能。粘結強度、抗剪切強度不足直接導致早期病害。撒布骨料提供表面抗滑性能。鋪裝結構可以根據不同的交通需求,采用不同的集料來提供不同抗滑性能的鋪裝表面。所采用的集料碎石一般粒徑為1-5mm,主要起骨料作用。
薄層聚合物混凝土主要有兩種鋪裝方法:撒布法(Broom and Seed)和砂漿法(Slurry)。
撒布法。將聚合物粘結劑按一定用量涂抹在下承層表面,然后根據道路交通需求,將一定級配的耐磨骨料撒布在粘結劑表面,經養生固化后,清除多余的骨料。撒布法可以單層或多層反復施工,達到預期的鋪裝厚度。美國目前主流的幾類鋪裝材料均是按此工藝進行施工。
砂漿法。與傳統瀝青類材料施工技術相似,即預先將聚合物粘結劑和集料按一定配比攪拌均勻,然后按一定鋪裝厚度攤鋪在下承層表面。由于聚合物粘結劑的性能不同于瀝青類材料,不能使用傳統的攤鋪機作業,一般仍是采用小型攪拌槳和攪拌桶,再經人工攤鋪。攤鋪后,仍需撒布集料,確保表面無濕點存在。
4 研究展望
由于TPO與水泥基具有優異的粘結性能、抗剪切性能;厚度薄能有效減輕橋身靜載;高低溫性能好,無車轍、推移破壞;耐久性能好,使用壽命在15年左右。因此提出將聚合物混凝土作為新型組合橋面結構上的磨耗層,形成“鋼橋面板+STC超高韌性混凝土+TPO超薄磨耗層”組合鋪裝體系,新型鋪裝體系能減輕橋身自重、提供優異的路用性能、增強橋面的耐久性能。
參考文獻
[1]吳迪,張宏超.新型聚合物橋面鋪裝結構層間剪切性能.北京科技大學學報,2011,33(S1):193-198.