Value Engineering• 135 •预应力施工控制技术在大跨度铁路桥梁的研究
R esearch o n P restressed C o n s tru c tio n C o n tro l T e c h n o lo g y in L a rg e Span R a ilw a y B rid g e
高俊彦G A O J u n-y a n
(中铁十七局集团第一工程有限公司,太原030032 )
(China Railway17 Bureau Group No.1Engineering Co.,Ltd.,Taiyuan030032, China)
摘要:近年来,随着我国经济的不断发展,基础设施建设也得到了越来越快的发展,特别是对一些大跨度铁路桥梁的建设。因为在建设这类设施时,需要有着很高的技术,为了确保大跨度铁路桥梁的施工,需要认真探讨大跨度铁路桥梁的预应力施工控制技术,这样才能确保桥梁的施工质量和施工安全。
Abstract:In recent years,with the continuous development of China's economy,infrastructure construction has been developing more and more rapidly,especially for some large-span railw-ay bridges,which requires high technology in construction.In order to ensure the construction of the long-span railway bridge,the prestressed construction control technology of the long-span railway bridge needs to be seriously discussed so as to ensure the construction quality and construction safety of the bridge.
关键词:大跨度铁路桥梁;预应力;施工控制技术
Key words:long-span rail^way bridge;prestress;construction control technology
中图分类号:U445 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2017)08-0135-03
〇引言
我国经济在近年来得到了较快的发展,这得益于我国 铁路交通运输行业的发展,混凝土桥梁是铁路交通运输中 的一个重要环节,它在整个的社会交通运输中也发挥出了 重要的作用。在建设铁路桥梁的过程中,大跨度预应力施 工技术是一项常用的技术,它具有很多的应用优势,比如 跨越能力强等,但是在具体的实施过程中,仍然存在着较 多的问题,需要加强对其施工技术的控制工作,只有这样 才能让桥梁的施工质量得到保证。
i大跨度铁路桥梁预应力施工控制技术提高的必要 性分析
i.i铁路桥梁质量能得到保证建设大跨度的铁路桥 梁是一项非常复杂的工程,在其设计和施工的过程中存在 着很大的难度,所以需要具备很高的大跨度铁路桥梁预应 力施工技术,只有将施工技术提高,才能确保好铁路桥梁 的质量。大跨度铁路桥梁预应力施工技术应得到高度重 视,因为它是关系到铁路桥梁安全的关键,只有这样才能 将施工技术水平提高。
1.2铁路桥梁的安全能得到保证在建设铁路桥梁的 过程中需要首先确保安全,在建设大跨度铁路桥梁的过程 中,存在很多的施工技术难题,这些技术性的难题很难解 决,也就给铁路桥梁埋下了安全隐患,所以要想将铁路桥 梁的安全性提高,需要首先将施工技术水平提高。只有技 术水平提高了,铁路桥梁的使用安全才能得到保证,在这 个过程中还需要仔细审核施工计划和施工方案等,避免留 下安全隐患。
2大跨度预应力铁路桥梁施工控制的内容分析
2.1控制桥梁的结构变形在大跨度预应力铁路桥梁 的施工中,需要对桥梁的实际尺寸和设计尺寸进行比对,这样才能更好地计算结构的尺寸和实际的偏差情况,以便 于采取相关的控制措施,使得偏差能在允许范围之内。
太原汽车2.2控制桥梁的结构应力控制桥梁的结构应力指的
作者简介:高俊彦(1981-)男,甘肃兰州人,工程师,从事桥梁工 程技术管理工作。是对桥梁的锚具和张拉等情况进行仔细的核对,同时控制 压力表等的性能,在应力控制的过程中,需要及时处理预 应力钢筋的张拉问题,仔细核对钢筋的伸长值。
2.3控制桥梁的稳定性控制桥梁的稳定性指的是对 一些局部构件和整体等进行控制,通过计算轴心受压
公式 等对铁路桥梁的结构稳定系数进行计算,进而确保更好地 控制大跨度预应力铁路桥梁各结构的稳定性。
3大跨度铁路桥梁施工准备阶段
3.1分析大跨度铁路桥梁的结构情况在建设铁路桥 梁的准备阶段,一般需要先分析铁路桥梁的结构情况,分 析方法有三种,一种是正装分析法,在铁路桥梁的施工过 程中因为其结构各不相同,所以需要分析各部分结构的受 力变形情况,还需要将铁路桥梁具体需要施工的位置测算 出来,位置不同所选用的方法也是不同的,控制工程结构 在合适的范围内。第二种方法是无应力状态法,使用这种 方法的前提是铁路桥梁施工中的一些结构的曲率和要件 保持不变,然后分析铁路桥梁的结构要件,并详解结合这 些结构要件的安装和结束进程,这样可以为分析结构奠定 基础。第三种方法是倒装分析法。倒装分析法指的是在分 析的过程中不是沿着施工顺序进行,而是倒着施工顺序来 分析铁路桥梁的结构,同时对桥梁的承载状况等进行测 算,按照施工顺序倒序进行计算,从而将各结构的分析参数 倒挤出来。在实际的桥梁施工中一般会综合使用三种方法,例如需要在江面上修建一座横跨两岸距离为1000m的桥 梁,且该桥梁需要距离下游300m。在建设中,需要达到一定 的技术条件:荷载在设计中需要确保达到:重型汽车一超 23级;水位达到30m;强度控制在喻度;桥面的主干道宽度 为30m,人行横道的宽度为4m,如图1、所示。
经过计算知,桥梁中心到截面的最大距离是99m,但 是在实际计算中标高的偏差值和计算值只有-78m m和- 103.6m m,这对桥的整体质量造成了影响。此外,如果桥梁 采用的是三跨一连的方式,为了确保在施工中大跨度预应 力铁路桥梁符合设计的要求,桥的跨度应为120+170+ 120=410m,也就是是三部分的和,因为对于桥面来说它是
• 136 •价值工程
1号主暾2号主暾
图1桥梁的结构示意图
图2桥梁的状态调整图
连续的。对于主桥来说,它的悬臂被分成了 24个阶段,每 段的长度大约在3.5m,这样桥的全长就是1600m,在实际 施工中这样的桥梁具有很大的难度。
3.2合理应用线性控制技术在建设大跨度的铁路桥 梁的过程中,需要用强大的技术作为后盾,在这些技术中 线性控制技术比较常见,使用线性控制技术主要是为了对 整个铁路桥梁的结构建设进行线性控制,从而实现对整个 施工过程的控制。在铁路桥梁的线性控制系数中,预拱度 是一个很重要的参数,它能影响到铁路桥梁的核算,同时 还影响到了预应力的检查。线性控制技术能有效监测、控 制和评价
桥梁的预拱度,所以对铁路桥梁的顺利完工意义 重大,所以一定要合理运用线性控制技术,使得铁路桥梁 的建设更加的标准和规范。
3.3选择大跨度铁路桥梁的类型在铁路桥梁的建设 初期,应首先对铁路桥梁的类型和形状等进行考虑,这需 要参照当地的地质情况和气候条件,在综合分析各种具体 问题后再选择适合的铁路桥梁。比如,建设在华北平原地 区和西北山区的铁路桥梁在类型选择上就会有着很大不 同,主要是因为这两地的地质情况和气候条件不同所造成 的。一般来说,普遍地区的铁路桥梁大都会选择使用T型 或是槽型的截面,在选择的过程中也要对预应力作用进行 考虑,桥梁的承载量会受此影响,选择何种桥梁建设需要 根据现场的具体情况进行分析。
4大跨度铁路桥梁施工阶段施工技术的提高
4.1严格控制施工材料在铁路桥梁建设中施工材料 对施工质量有着直接的影响作用,所以在施工前和施工中 都需要对施工材料进行严格的控制,所谓的控制既包括严 格控制施工材料质量,又包括严格控制施工材料的成本。同时,和施工材料相关的一些机器设备的使用完整性等也 需要进行考虑,防止因为施工材料而导致的桥梁质量问题 出现。铁路桥梁的使用质量和使用寿命及使用安全受到预 应力桥梁施工质量的影响,所以相关工作人员应对此高度 重视起来,将每个环节的质量控制工作都落到实处,切实 做好质量控制工作,让铁路桥梁预制安装工程的质量能切 实得到保证。
4.2施工人员的素质应得到提高在施工中施工人员 的素质高低很重要,它直接影响到了铁路桥梁的施工质 量。在工程施工中应排专门的人员参与各项工程的实施,这样可以保证铁路桥梁更好地完工,不要出现人员配备不 足或是人员能力不够等问题,这不仅会影响到施工的质 量,同时还会影响到工程进度,甚至会危及到施工人员的人身安全。所以,在管理施工人员的过程中,需要开展必要 的人员培训,确保每一个施工人员在合格后才上岗。让每 一个施工人员都明白自身的工作职责,这样可以进一步提 高施工的安全性。
4.3施工程序需要进行严格控制在实施大跨度铁路 桥梁预应力施工技术的过程中,必须要严格遵守施工程 序,这对施工建设很重要,因为它不仅关系到铁路桥梁施 工的质量,同时也能有效将预应力施工技术贯彻其中。在 施工中,对钢筋骨架等的作业需要依照相关的规则来进 行,施工人员在施工现场必须要按照施工程序来进行作业 绝对不允许出现违章操作的情况。在施工中拆装一些重要 的零部件时,应该严格按照相关的步骤进行。
4.4严格控制温度变化铁路桥梁受到温度变化的影响,其结构会出现不同程度的变形等,随着温度的变化 该影响会发生不同的变化。如果温差过大的话,铁路桥梁 各结构就会出现较大变形和附加压力。在具体的工程施 工中不能忽视这点,需要加强对温度变化的控制。因为温 度的变化相对来说比较复杂,它随着季节和日照等的情 况而发生不同的变化,因为这些因素需要控制,所以在具 体的施工中需要经过大量的实测来进行影响因素的排除 工作。
5大跨度铁路桥梁施工后期的管理及结构测量
5.1测量整体轴线和桥梁挠度在建设铁路桥梁的后 期阶段,受到各种因素的影响,一般的预算和计划情况可 能与实际并不相符,所以对铁路桥梁的测量工作必须要加 强,这样才能避免出现一些意外情况,特别是测量整体轴 线和桥梁挠度。在测量的过程中,必须要选择精准的测量 器具,避免出现不必要的测量误差,同时测量应按照相应 的程序来进行,先进行标高和梁轴线的测量,然后再对施 工中的两个测量点用水准仪进行校准。
5.2测量桥墩高度对于大跨度的铁路桥梁建设来说,它的建设难度很大,这样就容易造成很多后续的质量 问题。比如,测量桥墩的高度,测量桥墩的高低是查看桥梁 是否发生沉降的重要标志,同时也是对桥梁建设质量进行 控制的重要途径,一般会分两步进行。第一步,将网点布置 在桥梁周围,然后采用交汇法到桥墩顶部的坐标,并将 此作为基准,将第一个基准值测算出来;第二步,按照已经 测算好的桥墩顶部坐标,将桥墩未来的上下位置变化情况 测算出来,以此来推算出桥墩的沉降等问题,从而确保桥 梁的质量,避免出现桥梁变形等问题。
5.3测量主梁立模标高为了确实能对铁路桥梁的整 体施工质量进行控制,需要测量立梁立模标高,在测量中 应选择精准的水准仪。在安装完立梁立模后,就开始测量 工作,在实际施工中,需要反复多次对立梁立模标高进行 测量,同时在铁路桥梁的施工后期也需要不定期的对桥梁 进行测量,这是确保测量准确度的有效方法。
要想确保好铁路桥梁的施工质量,不光是要在后期进 行实时的测量,而是在前期的工程施工中也要严格按照程 序来进行。如果铁路桥梁在建设过程中确实是严格按照程 序来进行的,那么工程一定会顺利完工,即使在施工时遇 到一定的困难也会克服的。工程的前期顺利施工,给后续 的检测工作带来了很大的便利,同时还便于提高工程整体
质量。
Value Engineering• 137 •浅谈水泥搅拌桩施工质量控制
O n C o n s tru c tio n Q u a lity C o n tro l o f C e m e n t M ix in g P ile
祝启峰Z H U Q i-f e n g
(黄大铁路有限公司,东营257000)
(Huangda Railway Co.,Ltd.,Dongying257000,China)
摘要:水泥搅拌桩在处理正常固结的淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基 方面应用广泛,具有较好的经济效益和社会效益。本文在理论分析和现场实践的基础上,总结了水泥搅拌桩的现场施工工艺,将水泥 搅拌桩的施工质量控制要点总结为“把关料源,控制过程”为水泥搅拌桩的应用提供参考。
Abstract:Cement mixing piles are widely used in the treatment of foundations such as silt,silty soil,saturated loess,plain fill, cohesive soil and saturated loose sand with no flowing groundwater,and have good economy benefits and social benefits.On the basis of theoretical analysis and field practice,this paper summarizes the site construction technology of cement mixing pile,and summarizes the construction quality control points of cement mixing pile as"control source and control process”,which provides reference for the application of cement mixing pile.
关键词:水泥搅拌桩;复合地基;软基处理;施工工艺;质量控制
Key words:cement mixing pile;composite foundation;soft foundation treatment;construction technology;quality control
中图分类号:TU71 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2017)08-0137-03
〇引言
水泥搅拌桩的施工是通过各种深层搅拌机沿深度方 向将软土与固化剂(水泥浆或水泥粉、石灰粉、粉煤灰)外 加一定量的掺合剂就地进行强制搅拌,使土体与固化剂发 生物理化学反应,形成具有一定整体性和一定强度的水泥 土加固体与其他软基处理方法相比较,水泥搅拌桩具有 软基处理效果好、施工工期短、成本低、环境的破坏程度小 等典型特点。近年来学者们对水泥搅拌桩的研究较为全 面,理论分析的深度和现场应用的广度不断增加[2],笔者以 基于水泥搅拌桩的施工工艺的总结系统分析了水泥搅拌 桩的质量控制要点。
i工程概况
铁路经过滨海冲积平原区,地层为第四系全新统冲击 粉质黏土、粉土、海陆交互沉积粉质黏土、粉土、粉砂、上更 新统海陆交互沉积粉质黏土、粉土。地下水为第四系潜水,地下水位埋深1.2-1.8m,地下水环境类别为氯盐环境和化 学侵蚀环境(以硫酸盐和镁盐侵蚀为主)环境作用等级分 别为氯盐环境L2-L3、硫酸盐侵蚀H1-H2。部分路段存在 软塑的粉质粘土、淤泥质土,承载力相对较低,采用水泥搅 拌桩进行软基处理,设计水泥搅拌桩呈正三角形布置,桩 径0.5m,桩间距1.2m,桩长9m耀12m,施工设置范围是路堤
作者简介:祝启峰(1973-)男,山西朔州人,研究方向为工程安 全质量控制及管理。
6小结
大跨度铁路桥梁的质量和安全受到预应力桥梁施工 质量的直接影响,所以需要高度重视大跨度预应力铁路桥 梁施工技术的控制。只有这样桥梁的整体工程质量才能得 到保证,工程事故发生的几率才能得到降低,才能确保工 程质量合乎相关的标准和要求,才能为我国当前的经济建 设提供更好的交通保障。为了解决铁路桥梁的相关设计技 术难题,我国通过对施工技术的研究,开展了组合结构桥 等多种桥型的研究,取得了丰硕的研究成果。随着我国铁坡脚外至少布置一排桩。要求水泥搅拌桩桩身材料90天龄期无侧限抗压强度不小于1.80M Pa,单桩承载力116.6k N,处理后的复合地基承载力不小于125.1kPa。
2水泥搅拌粧的作用机理
水泥搅拌桩通过机械利用固化剂将软土和固化剂强制 搅拌,使软土硬结成一定强度的水泥搅拌桩,同一区域内多 个相邻水泥搅拌桩与桩间软土共同组成水泥搅拌桩桩复合 地基13],从而提高该区域的地基承载力,减少沉降变形。
当应力作用于水泥搅拌桩复合地基时,同一区域内水 泥搅拌桩和桩间软土组成复合地基共同受力。水泥搅拌桩 是复合地基的增强体,而桩间软土为复合地基基体,两者 共同分担载荷[4]。
由于水泥搅拌桩的强度远高于桩间土体,在载荷作用 初期,“硬集多载”效应迫使水泥搅拌桩承担大部分的载 荷。在应力持续作用的过程中,随时间增加,水泥搅拌桩在 持续应力作用下发生一定沉降,桩间软土间的侧向应力集 中程度增加,水泥搅拌桩承担的一部分荷载逐渐向桩间软 土转移,导致桩间软土的应力不断增加15]。同时由于水泥搅 拌桩的模量远大于桩间软土的模量,桩间土表面变形大于 桩顶变形[6],桩间土承载力得以发挥,从而减少地基变形。
3水泥搅拌粧施工工艺
水泥搅拌桩的施工涉及料源、场地、机械、人工等多方 面的因素,按照施工的顺序可以分为施工准备和桩体施工
路桥梁建设事业的发展,预应力技术会得到更好的发展。
参考文献:
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