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桥梁基础工程施工方案

桥梁基础工程施工方案

桥梁基础工程施工方案范文第1篇

关键词:桥型方案、设计原则、经济跨概念、空心板桥

Abstract: the design of the bridge from the whole of the bridge to use performance, it is necessary to bridge the principle of design are discussed, enumerated the territory eight kinds of common characteristic of small and medium. The concept of more economic cross across Bridges across reveals decorate the principle of economy of the hole, concrete hollow slab bridge cost compared the plain and its composition.

Keywords: bridge scheme, design principle, concept, hollow slab bridge across the economy

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

一、桥梁方案设计:

设计是工程的先导,桥梁方案设计从整体上决定了桥梁工程的使用性能。桥梁工程的方案设计和其它前期工作应该得到足够的重视。

工程师及研究人员主观上热衷于桥梁结构分析和详细计算的研究,不大关心方案的合理性,不去质疑方案成立的理由。客观上,过短的方案设计周期和简单随意的方案评审程序不能引导工程师深入地进行方案比选。其结果是粗糙的、不成熟的方案被轻易通过,有争议的尚需进一步比较的方案甚至通过简单的程序弃舍。

这一状况极大地影响了我国桥梁建造的品质,很多项目方案研究不够透彻深入。

在方案设计和评细设计的投入不对称情形下,更是少有人去研究方案设计的原则,有关论及梁式桥设计的文献也多注重详细设计的原理,而方案设计工作的评价主要是通过评审来完成,人为的主观的因素较多。方案的评审主要由设计负责人和总工程师来完成,而大型桥梁还需要由专家评审。有必要在业内对桥梁方案设计的基本原则进行探讨,以期达成共识。

本文仅在中、小桥梁范围内讨论桥梁方案设计应遵循的原则。

二、桥型方案选择原则

公路桥梁的设计,根据其使用任务、性质和所在路线的远景发展需要,应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求外,还应考虑造型美观、有利环保的原则,同时尚应考虑因地制宜,就地取材、便于施工和养护等因素。积极利用新结构、新技术、新设备、新工艺、新材料。

1、桥型必须符合总体设计原则,桥型、跨度大小和桥下净空,应满足泄洪和安全通航或通车等要求。桥上的行车道和人行道宽度决定于行车和行人的交通需要。

2、桥孔布置必须符合水文计算需要,保证桥下有足够的排洪面积,使河床不遭受过大的冲刷。

3、下部结构形式适合桥位处地质条件,基础施工钻机直径尽量保持一致。

4、所选桥型必须适合桥位处地形特点,考虑施工条件,施工方案可行,综合考虑施工预制场地布置,征地拆迁,材料运输等条件。避免设计与施工脱节,做到上下部施工难度小,尽量缩短工期。

5、考虑建桥条件,择优选择技术成熟、施工方便、经济实用的常规结构形式。多跨长桥尽量采用标准化系列,便于工厂化生产,力求施工方便,缩短工期,降低造价。以争取早建成,早发挥效益。

6、所选桥型方案必须考虑景观效果,注重桥梁高跨比选择,尊重工程与生态环境协调统一。

三、桥梁经济跨的概念

在造价上,桥梁总造价由桥面系,上部构造(梁部)及下部构造(包括基础)三部分造价组成,桥面系的造价只与桥长有关,与孔跨布置无关。在缺乏严格造价分析的情况下,可以以为,当上部构造(即梁部不包括桥面系)和下部构造(包括基础)造价相等时桥梁总造价最低,此时的跨径即为经济跨径。

四、桥梁上部预制结构经济跨径比较

预制装配式空心板具有施工制作容易,安装架设方便,建筑高度小,桥下平整美观,工程造价低,工期短等优点。采用桥面连续结构,行车舒适,适用于墩台高度较低,桥长较短的中小桥梁。

现就预应力钢筋:10m、13m、16m、20m空心板比较如下:

五、桥梁下部结构

桥梁、桥墩一般采用柱式墩和薄壁墩及空心墩,基础采用桩基础或扩大基础,桥台采用肋板式台、柱式台、重力式台,基础采用桩基础,地质条件良好时采用扩大基础。

1、现就柱式墩、桩基础,水上工作平台、钻孔粘土类土质,桩长60m;桩径Φ80,Φ100、Φ120比较如下:

桩长60M比较如下:

七、桥型选择和造价比较:

现以公路―Ⅱ级、净宽7.5+2x0.5米防撞墙;上部结构:预应力空心板,下部结构:柱式台、桩柱一体墩,桩基础。地质为粘土,桩长在50~60米之间。桥跨:7x13米; 6x16米; 5x20米三座桥型为例。

2、分析全桥造价,及基础、下部、上部的造价。其中:桥面系部分:桥面铺装、防撞墙、伸缩缝、支座和下部盖梁单价相同。对跨径选择影响不大。

桥梁基础工程施工方案范文第2篇

关键词:高速公路桥型 方案设计

1 概述

汤口至屯溪高速公路既是国家重点干线天津至汕尾公路的重要组成部分;又是安徽省公路主骨架中的“一纵”,还是连接“两山一湖(黄山、九华山、太平湖)”旅游的交通要道及“黄山~衢州~南平”与“黄山~千岛湖~武夷山”大旅游路线的重要组成部分。

汤口至屯溪高速公路是我省继铜陵至汤口高速公路后的又一条山区高速公路,全长56.45公里。本段路线所经区域地形地貌复杂多样,从起点至田干段,约30公里为山岭重丘区,地面高差大;从田干至屯溪为平原微丘区,地面高差相对较小。全线有特大桥、大桥及高架桥共60座,桥跨在25米至40米之间居多,最大墩高约30余米;桥址处最大纵坡3.9%,最小平曲线半径410米。全线大部分桥梁跨越沟谷,并与沟谷交错并行,仅有少数为跨线桥和跨河桥。

由于本项目路线方案受地形和地质、环境保护以及特殊的旅游需要等因素制约,作为重要组成部分的桥梁其平纵线形受影响较为突出。具有曲线、大纵坡、高墩、长桥等特征的山区高速公路桥梁,在桥型方案的比选上有相当难度和复杂性。

以下就以往山区高速公路桥梁设计经验,浅析汤口至屯溪高速公路初步设计中高架桥桥型方案的设计。

2 桥型方案的比选

一般来说,桥型的选择应根据适应、经济、美观、安全以及设计施工的难易程度等因素进行综合分析,以便最终确定桥梁实施方案.对于山区高速公路而言,还应着重考虑施工难易程度、山区地质病害及环境保护等影响因素。

2.1 上部构造型式

上部构造型式的选择,应结合沿线地形、地质、水文条件、施工难度和环保要求,并综合考虑其受力特点和经济性。结合以往山区高速公路桥梁设计经验,在汤屯高速公路初步设计中,主要考虑对简支空心板、先简支后连续组合箱梁和现浇连续箱梁三种结构桥型进行比较。

2.1.1 简支空心板结构:

此种结构桥型,施工方便,施工技术成熟;但跨径小,梁高大;由于桥梁跨径受限制,往往造成跨深沟桥梁高跨比不协调,美观性差;上部构造难以与路线小半径、大超高线形符合,且高墩数量增加;桥面伸缩缝多,行驶条件差。因而,在山区高速公路中,该类桥型一般用于地形相对平缓、填土不高的中、小桥上。

2.1.1 现浇连续箱梁:

高速公路桥梁基于运营的整体性、舒适性和耐久性的考虑,往往必须设计为预应力连续结构。对于预应力混凝土弯桥,梁在承受竖向弯曲时,由于曲率的影响,必然产生扭转,而这种扭转作用又将导致挠曲变形,这种弯扭互相耦合的作用,使得弯桥变形也为弯曲和扭转两者的迭加,故变形值要比一般直线桥为大。同时由于扭矩作用,弯桥的外梁荷载加重,内梁减载,内外梁应力产生差别。因此,抗扭能力强的整体式闭合箱梁成为弯桥设计的首选型式;而且,箱梁顶板和底板都具有较大的面积,能有效地抵抗弯矩,抗扭能力强,受力合理。

对于跨越沟谷、河流的高架桥,尤其是与沟谷、河流斜交或交错并行的高架桥,为了减小桥墩对水流的影响,往往设置为独柱墩的形式。而这种独柱墩的形式,对于跨线高架桥来说,可减少横向墩的数量,加强下部空间的透视度,增加墩的纤细感,加上梁高一致,整个桥梁外型简洁优美,线条流畅,这对整个跨线高架桥是否美观起着很重要的作用。而就这一点来说,只有采用整体式连续箱梁的方案才能做到,因为箱形截面抗扭刚度很大,对于需要在其梁底下设置独柱单支点的支承形式特别有利。为了提高箱梁的横向稳定性,本项目中,采取将墩顶扩大,设置双支座方案,这将大大提高箱梁的整体强度和抗扭能力,增强箱梁的横向稳定性。

在现今桥梁设计中,桥梁美学已被越来越多的设计者重视,而人们对美的要求也越来越高,而象汤屯高速公路这样一条旅游高速公路来说,在桥型选择时,可较多地考虑桥梁的美观因素,在保证结构强度需要的同时,尽可能使桥梁具有优美的外形,并与周围的环境相协调。采用现浇连续箱梁,布孔方便、合理;对小半径、大超高线形平纵横要求适应性强,外观平顺,桥型美观,行车平顺舒适。

但对于现浇预应力连续箱梁来说,采用满堂支架施工,对山体植被破坏严重,支架工程量大,对于跨河桥影响通航与排洪,支架安全性较难保证。另外,施工周期长,施工费用高,需要有较大的施工场地,施工管理复杂。因而采用满堂支架现浇的施工方法,一般用于地形平坦、中等跨径且墩高不大、桥孔不多的桥梁;或弯曲程度较大的弯桥、变宽桥以及预制场地选择困难的桥梁。

对于中等跨径的多孔长桥,采用移动滑模逐孔浇筑箱梁的施工方法,无疑是一种优选桥型。由于此法是在桥位上现浇施工,可免去大型运输和吊装设备,使桥梁整体性好;同时它又具有在桥梁预制厂的生产特点,可提高机械设备的利用率和生产效率。支架工程量小,施工期与河流的干扰较小。但是,对于中等跨径的桥梁,整体式箱梁桥无论采用何种施工方法,费用都较高,与预制吊装多梁式组合箱梁相比,处于弱势。

对于较大跨径的预应力连续梁桥,选择桥型方案时应首选悬臂浇筑的施工方法。它可以不需在河中搭设支架,施工不影响通航或桥下交通,在跨越深水、山谷、湖泊等处时更能显示优势。汤屯高速公路初步设计中,对于跨越通航河道、主河槽较宽的河流及深水水库的大型桥梁,其推荐的桥型方案多采用此类50米以上跨径的变截面预应力连续梁桥。

2.1.3 预制吊装组合箱梁:

一般来说,预制吊装多梁式组合箱梁在中等跨径的桥梁中具有造价省,施工方便的特点,其造价低于整体式箱梁,是中等跨径桥梁常用的桥型。桥型美观,结构受力性能好,行车平顺性良好。无需大量支架,造价较低,后期养护工作量较小。若在桥头路基上预制组合箱梁、采用架桥机安装,将主要施工工作面转移至桥上,可大大减小对沿线环境的影响。但对于小半径、大超高的曲线梁桥来说,采用此种桥型,抗扭及梁体受力平衡能力均较整体式箱梁差;且梁体预制较复杂,施工难度大,施工周期长,在受力和施工上都不尽人意。但当弯桥的弯曲程度较小,单跨桥梁采取弯桥直做、以两端桥台为控制点;多跨桥梁,各墩台呈放射状、向心布置、调整每片梁长,或者调整现浇段长度,但应注意调整现浇段长度时核对盖梁的宽度,以保证满足支座的安放。对于桥梁横坡特别是超高缓和段的横坡,据以往项目反映经常出现支座悬空的情况,严重影响桥梁的营运寿命,本项目采取调整每端、每侧箱梁腹板高度的办法,严格使其满足横坡的需求。采用直梁设计,以翼缘板宽度调整平面线形,可减少曲梁的弯扭作用,在一定程度上弥补弯梁桥在受力和施工上的不足,此外可以采取加强横向联系的措施,提高结构的整体性能。鉴于该类桥型造价低,对地形的适应性较强,施工周期快,在中等跨径的长桥及高架桥中较广泛采用。在本项目设计中,如预制场地选择较方便,弯桥的弯曲程度较小,无大超高、大纵坡时或跨越沟谷、河流的中等跨径的桥梁,可考虑采用预制拼装组合箱梁结构。

2.2 下部构造型式

下部构造应能满足上部结构对支承受力的要求,同时在外形上要做到与上部构造相互协调、布置匀称。

2.2.1 桥墩形式:

由于本项目桥梁跨径一般在25~40m之间,墩高在30米以内,为了尽可能的标准化和统一化,桥墩形式基本以柱式墩为主。柱式墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式;其自重轻,结构稳定性好,施工方便、快捷,外观轻颖美观,桥墩布设灵活性大,可适应不同类型的基础。对于山区高速公路来说,多数桥梁跨越沟谷、溪流且交错并行,斜交角度较大,采用独柱墩可大大减小桥墩对水流的阻碍,另外,在跨线高架桥中,采用独柱墩,可使整个桥梁外型简洁优美,线条流畅,促进桥梁与周围环境协调。而当桥梁跨越深谷不受水流限制时,或桥梁跨越沟谷溪流交角较小且仅有较小的漂流物或轻微的流冰时,采用双柱墩不失为一种较好的选择,可提高箱梁的横向稳定性和抗扭刚度,尤其对于曲线半径较小或大纵坡的桥梁,采用双柱墩可减小曲率和纵向水平力的影响;另外,采用双柱墩加盖梁的形式,广泛应用与预制拼装组合箱梁的结构中;而对于宽度较宽的桥梁,采用三柱式或多柱式墩,可适用不同桥宽的变化。因而,选择何种柱式墩,可结合具体的桥型,地形和地质状况,技术经济和美观等因素综合考虑。

2.2.2基础形式:

对于桥梁基础设计而言,沿线山岭区地质条件较好,承载力大,一般可满足扩大基础的要求。一般对于地面横坡小的桥墩基础,可采用扩大基础形式;但多数高架桥跨深沟或位于隧道进出口等地形复杂路段,地面纵横向坡度较陡,如采用扩大基础,两侧基础埋深相差很大,易引起基底受力不均匀;且基础施工工作面大,基坑开挖工程量大,严重破坏山体、植被,造成水土流失和水体污染,对环境的破坏相当严重;由于山体横坡较陡,基坑开挖后高边坡也存在着防护困难、工程量大,边坡稳定性和安全等问题。因此,从施工难易程度、结构安全性、工程造价和环境保护等方面综合考虑,灵活采用人工挖孔短桩基础与扩大基础相结合的方式。但水中墩墩位处地面较平坦,基岩埋深较浅,水下不适宜采用挖孔桩,仍采用扩大基础。对于左右墩柱高差大的桥墩,应保证相同高程处墩柱截面尺寸的一致,其余部分加大截面尺寸,以平衡墩柱刚度差别大给上部构造带来的变形不协调影响。如果一联内既有扩大基础又有桩基础,为控制墩台的不均匀沉降,要求扩大基础置于强度在弱风化以上的岩石上。对于砂岩基础遇水后变软、发泡、强度降低的情况,墩台基础首选桩基础,但为了更方便的检验基底情况,建议施工时采用挖孔桩。

3.桥梁分孔

桥梁总跨径确定后,还需进一步进行分孔布置。桥梁分孔是桥梁立面布置的重要内容,孔径布置得是否合理,将直接影响桥梁的实用、安全、经济和美观。一座复杂的桥梁,不但要进行不同桥型方案的比较,而且往往要将同一桥型的几个不同的分跨做为几个不同的方案进行比较,以求得较优的方案。

在汤屯高速公路的初步设计中:桥梁跨径的选择依据地形和地质情况、水文情况、通航要求、墩高、平面线形、施工难度以及技术经济和美观等因素进行综合考虑。根据以往山区高速公路设计经验,结合本项目的实际情况,拟定桥梁孔径布置的一般原则如下:

准则[1] 桥梁孔跨的布置,除满足桥梁功能及其他条件的要求外,应使其总造价较低(当然,对于不同的桥长,应结合路基一同比较)。一般来说,地质越差或下部结构投资越大,就越宜采用较大的跨度,以减少支承结构的工程量,从而节省投资,反之亦然。因此,桥梁孔跨布置往往表现为:引桥小于主桥,边跨小于中跨。

准则[2] 梁桥相邻跨度的比值(小跨比大跨)宜在[0.4,1]内,接近0.618时,桥跨变化会显得平顺、流畅。悬臂施工的连续梁桥或连续刚构桥,其跨度应满足施工时对称T构对称跨度的要求。

准则[3] 同一区段内,桥梁的孔径与式样应力求统一;同一座桥梁,除通航或其他要求外,应尽量采用相同的结构并且等跨;对于跨度不超过30m的简支梁桥,其跨度应采用标准跨度。以达到方便设计与施工,取得经济效益。

准则[4] 一般情况下,桥孔不宜压缩。起桥高度一般为6~8m,较小者取至2~3m。有条件设置挖方内桥台者,应优先采用。

准则[5] 桥梁中线宜与天然河道洪水流向正交,避免水流在桥头形成水袋而产生三角回流,影响线路或桥梁安全;桥跨结构应高出设计洪水水位至少0.25m,必要时,尚应考虑壅水高、波浪侵袭高、局部股流涌高、斜水流局部冲高、河弯超高、河床淤积或漂流物等的影响。

准则[6] 通航河流上,桥梁中线应与航线正交。当不能避免斜交时,应适当加大通航净孔。通航孔桥跨结构应高出桥下通航净空建筑限界。当然,桥跨结构不能伸进桥面行车/人建筑限界。

准则[7]通过设计洪水流量、桥跨结构高出设计洪水水位并有足够的富裕、其产生的冲刷系数小于容许值是桥梁孔径必须满足的条件之一,这是水文对桥梁的基本要求。

准则[8] 跨越宽浅河流的桥梁,多采用等跨梁桥跨越主河槽。

准则[9] 跨越V字形或接近V字形峡谷时,桥梁主跨往往采用一跨跨过,并且优先考虑拱桥或斜腿刚构方案。

准则[10] 山区高架桥采用连续梁桥方案时,其跨径选择一般遵照以下原则: 最大墩高10<H≤15m时,选用25~30m跨径,双柱式墩或独柱式墩; 最大墩高H>25m时,选用40m以上跨径的连续刚构、连续梁等。

准则[11] 支线桥梁上跨主线时,考虑到本高速公路要建设成为旅游公路、景观公路和生态公路的性质,应避免在主线道路的中央分隔带处设墩,而采用较大的跨度的拱桥、斜拉桥、斜腿刚构桥和连续刚构桥等结构形式新颖美观且经济效益良好的桥梁,尽量做到一跨跨越主线。

准则[12] 在互通式立体交叉中,桥梁的布设应尽量避免出现分叉桥或急转弯桥,若无法避免时,应于分叉处、桥面宽度聚变处或急转弯处设置桥墩,使桥梁受力状态良好。另外,在互通式立体交叉中,桥梁群在水平面上的布置应力求作到匀称,桥下通透性良好。

4.结语

桥型方案设计本身就是一项复杂和灵活的工作,对于山区高速公路而言,因发展时期较短,具有曲线、大超高、大纵坡、高墩和长桥等特征的桥型方案设计,还处于摸索阶段,有很多新的问题需要进一步的探讨和研究。随着社会经济和公路事业的日益发展,大力发展山区高速公路将成为必然,因而山区高速公路桥型方案设计必将日趋成熟。笔者结合以往山区高速公路设计经验,就汤屯高速公路初步设计中桥型方案的选择,提出一些粗浅的认识,文中不当之处敬请同行和有关专家指正。

参 考 文 献

[2]范立础. 桥梁工程 北京,人民交通出版社,1993.

桥梁基础工程施工方案范文第3篇

【关键词】灌浆法;公路桥梁隧道;加固;原理

引 言

对墩台裂缝的预防和治理是公路桥梁隧道施工中的重要工作内容, 而实际施工中, 由于墩台的不均匀沉降或墩台自身裂缝等原因, 桥台、 桥墩常出现不同程度的裂缝, 对桥梁隧道工程的安全性能和服务性能产生严重的影响。 本文通过桥梁隧道施工实例证明: 公路桥梁隧道施工中, 利用灌浆法对施工中出现的裂缝进行修补, 能够达到加固桥梁基础的目的, 使用效果较为理想, 应得到广泛运用。

1 工程概况

某公路桥梁隧道, 桥全长为42m, 桥梁的跨径组合为3m×14m,桥宽组合为1.5m +12.0m +1.5m。该桥梁隧道的下部结构为柱式墩配扩大基础, 桥台为U型桥台配扩大基础。该桥梁隧道施工中发现以下问题: a)桥墩、 桥台存在裂缝,范围是台帽中间到台身, 宽度约为2mm, 长度约为3m; b)桥墩上游侧防震挡块开裂; c)桥台砌石出现松动现象。 对上述问题的成因进行分析, 认为裂缝的产生原因为墩台不均匀沉降, 以及墩台开裂。 为了在施工过程中有效解决上述问题, 及时控制裂缝的范围和深度, 保障公路桥梁隧道施工质量, 本工程采用灌浆法对桥梁基础进行加固施工。

2 灌浆法加固的原理

利用灌浆法加固桥梁基础指的是运用液压、 气压、 电化学原理, 在压力作用下将浆液注入桥梁基础的裂缝和空隙中, 从而达到填补裂缝, 加固基础的目的。灌浆法的主要作用是通过灌浆来改善基础的化学性质以及物理性质, 在灌浆过程中, 浆液渗透到裂缝和孔隙中, 并形成浆脉, 进而形成浆柱体, 浆柱体与桥梁基础结合后形成符合基础, 从而有效提高桥梁基础的承载能力, 并减轻墩台不均匀沉降的问题。

3 灌浆法加固桥梁隧道基础方案设计

合理设计施工方案是保障灌浆法加固桥梁隧道基础施工质量的重要前提, 灌浆法加固桥梁隧道基础的方案设计应包含以下几项内容。

3.1 灌浆施工控制标准

灌浆强度控制标准: 灌浆后,要求杂填土的承载力标准值达到130kPa, 淤泥或淤质泥的承载力标准值达到80kPa以上, 复合地基的承载力要达到130kPa以上。灌浆施工质量控制标准: 灌浆施工的质量控制标准应视桥梁隧道工程施工设计要求和施工控制标准而定, 对于桥梁基础的加固施工没有特定的施工质量衡量标准, 由于不同工程桥梁基础的均一性、 裂缝数量、 裂缝程度和理论耗浆都不相同, 因而对桥梁墩台灌浆施工效果应结合工程实际情况制定一套科学的质量控制标准, 从而保障灌浆加固施工的有效开展。

3.2 灌浆施工段的选择

结合桥梁隧道基础的不均匀沉降程度、 裂缝等病害的范围和严重程度选择灌浆加固施工段,本工程主要对墩台基础四周进行加固。

3.3 浆材配比

本工程以水泥粉煤灰浆液作为灌浆材料, 这种浆材所用的材料包括粉煤灰、 水泥等, 本工程施工中采用的水泥: 粉煤灰比为4∶1; 水灰比在0.5~0.55左右; 水泥种类为普通硅酸盐水泥, 水泥的强度是32.5。

3.4 扩散半径

由于实际施工中墩台基础的地质存在不同程度的差异, 墩台的孔隙率和渗透系数也存在一定的变化, 因而不能以公式计算得到的扩散半径作为实际施工中的灌浆扩散半径。 本工程施工中首先通过大量经验将扩散半径确定为1.5m, 实际施工中结合具体情况对扩散半径进行适当调整。

3.5 布孔

灌浆施工的布孔分布、 布孔位置是否合理直接影响着灌浆施工对桥梁基础的加固效果, 本工程的灌浆布孔采用梅花形分布,成孔直径为9cm, 孔深为5cm。

3.6 灌浆施工操作

本工程灌浆施工操作方案设计如下:

a)灌浆孔深度 结合勘探资料将灌浆孔的深度范围确定为3.5~6.0m;

b)灌浆压力 在施工现场通过实验确定灌浆压力,一般来说桥梁基础灌浆加固的灌浆压力在0.3~0.5MPa左右, 灌浆过程中如遇到特殊地质及其他特殊情况应进行合理分析再调整灌浆压力;

c)灌浆量 灌浆施工的最终要求是达到灌浆饱满, 使浆液充满地基, 因而无论是通过理论公式(即灌浆量为对象土量的20%)还是通过经验判断 , 灌浆量的计量都应以饱满、 填满地基为准;

d)灌浆结束标准 规定灌浆压力下, 当孔段吸浆量不大于0.6L/min 时 , 延续 30min 方可结束灌注。

4 灌浆施工

灌浆法加固桥梁隧道基础的具体施工对策如下。

4.1 施工准备

进行灌浆施工前首先要做好灌浆施工准备, 施工准备包括以下内容:

a)准备好灌浆施工所用的机具设备;

b)准备好灌浆施工所需的各种浆材;

c)开展灌浆试验, 通过试验确定合理的灌浆扩散半径、 灌浆孔距等;

d)施工现场组织到位, 施工人员、 技术人员就位, 合理安排灌浆施工进度, 组织施工现场质量控制和监督人员。

4.2 施工流程及施工工艺

灌浆法加固公路桥梁隧道基础的施工流程如下: 道基础灌浆施工应按以下流程进行: 成孔安放浆管和封堵孔口搅浆灌浆待凝成孔安放灌浆管和封堵孔口搅浆灌浆封孔。

施工工艺: 灌浆法加固桥梁墩台施工中应控制好以下几项施工工艺:

a)成孔 采用直径为89mm的钻头正对孔位钻进 , 当钻头钻进至粉性土中时, 应先下入导管护壁, 再通过捞砂筒取砂成孔钻至粘性土中;

b)安放灌浆管和封堵孔口 将软橡皮包裹在花管外壁来阻隔泥沙防止泥沙涌入花管;

c)搅拌 将一定量的水导入搅拌桨筒, 再用搅拌机搅拌, 再加入预定量的水泥, 继续搅拌3~5min后过 滤 浆 液 备 用 ;

d)灌浆 灌浆施工过程中应按照自上而下的顺序进行孔口封闭纯压式灌浆, 直至浆液饱满, 填满基础, 达到设计深度为止;

e)封孔 当灌浆施工达到结束标准后, 应及时进行封孔操作, 封孔过后24h还需要对孔口进行检查,当浆液下沉后还需要进行补浆,直至浆液达到顶面。

5 结语

综上所述, 灌浆法对于公路桥梁隧道基础的加固效果理想,且施工流程较为简单, 施工操作难度较低, 经济可行, 同时也避免了传统加固方法造成的浪费和质量隐患。 今后的公路桥梁隧道施工中, 如需对墩台基础进行加固, 应首先考虑运用灌浆加固法。 此外, 应结合工程实际不断优化浆材配合比、 优化布孔方案和改进灌注工艺, 进而更好地解决墩台裂缝问题, 显著提升桥梁基础的承载力。

参考文献

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[2] 陈宏科 . 浅谈高压旋喷注浆方法在桥梁隧道基础加固中的运用 [J]. 科学与财富, 2012, (3):177

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[4] 张立新. 帷幕注浆施工技术在隧道的应用 [J]. 中华民居, 2012,(4): 932-933.

桥梁基础工程施工方案范文第4篇

关键词:改建项目;技术状况;方案比选;施工组织

1.工程概述

弋江大桥位于南陵县X079线(老318国道)上,中心桩号为K0+172(原桥立面如图1所示),建于1969年。该桥上部结构为钢筋混凝土简支T梁,孔跨布局为15×22.2m,每跨由5片T梁组成;下部结构为柱式墩、桩基础;桥梁全长344.3m,全宽8.5m。此桥为南陵县弋江镇沿弋江两岸居民出行的重要通道。该桥所处区域公路网较为完善,本项目的升级改造将进一步丰富该区域农村公路网的功能,改善两岸居民的出行条件,促进沿岸区域的商品流通及农业经济的发展,具有十分重要的经济意义与政治意义。

2.改造的必要性

安徽省公路工程检测中心于2012年12月对该弋江大桥进行外观及静载试验检测,根据部颁标准《公路桥涵养护技术规范》(JTG H11-2004)、《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)、《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG H21-2011)等,通过静载试验、计算分析及详细的外观检测,对该桥的承载能力及工作状况作出综合评价,依据《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)进行,采用考虑桥梁各部件权重的综合评定方法,即采用考虑各部件缺损程度、缺损对结构的影响、缺损发展变化的量化评定方法。

弋江大桥考虑各部件权重综合评定方法评定结果为四类桥,安徽省公路工程检测中心《南陵县X79(老318国道)弋江大桥检测报告》建议对桥梁进行大修或改造。

虽然安徽省公路工程检测中心《南陵县X79(老318国道)弋江大桥检测报告》建议对桥梁进行大修或改造,但依据静载试验的结论和弋江大桥病害发展的现状,本桥采用加固方案无法满足承载能力和正常使用的要求,理由如下:

(1)从外观与无损检测结果来看,该桥上部结构总体状况较差,全桥各跨T梁腹板均存在有较多裂缝,裂缝在腹板中部较宽,最大缝宽超宽超限,这表明原弋江大桥无法满足正常使用极限状态的要求,采用现有的各种加固措施(如钢板加固、碳纤维加固、体外预应力加固等)只能暂时延缓裂缝的进一步发展,无法改变承重结构带裂缝工作的事实,从而最终影响桥梁的耐久性和承载力;

(2)各工况下应变、挠度校验系数基本满足要求,但第14跨次边梁跨中底面测点6-D-4应变不满足,挠度校验系数接近规范限值,但该桥主梁裂缝较多,说明老桥上部结构钢筋混凝土已经处于塑性工作阶段,不具有足够的安全储备,采用现有的加固措施,只能提高上部结构的承载力,无法保证其在营运阶段处于良好的弹性工作阶段及足够的安全储备;

(3)下部结构桩基础顶部外露较严重,桩身截面削弱较严重,外层混凝土剥落、破碎,这表明作为承压的桩基础已经丧失了承载而破坏(钢筋混凝土的破坏特点为塑性破坏,即所谓的“垮而不倒”),无论采用何种加固措施,都不能改变桩基础由于承载能力不足的破坏现状。

综上,旧桥的现状已严重影响两岸群众的生产生活,为改善当地交通条件,消除安全隐患,同时为了与两侧道路顺接,对桥梁拟定以下方案:老桥拆除后原址重建。

3.危桥改造方案

根据桥梁病害情况、路段交通量情况,研究提出改建方案如下:

推荐方案:上部结构采用4×30.0+4×30.0+3×30.0米的预应力混凝土先简支后连续小箱梁,正交0°,桥面全宽10.0米,净宽9.0米;下部结构采用埋置式轻型桥台、柱式墩、桩基础;设计荷载为公路-Ⅰ级,桥梁全长为337.8米。

比较方案:上部结构采用4×30.0+4×30.0+3×30.0米的预应力混凝土先简支后连续T梁,正交0°,桥面全宽10.0米,净宽9.0米;下部结构采用埋置式轻型桥台、柱式墩、桩基础;设计荷载为公路-Ⅰ级,桥梁全长为337.4米。

方案比选如下表3所示:

综上,经简单的方案比选,最终确定推荐方案为预应力混凝土先简支后连续小箱梁。

4.施工组织安排

4.1 建设工期及施工组织

(1)施工条件和特点

项目区为亚热带湿润季风气候,主要气候特征是:季风明显,四季分明,夏热冬温,雨量适中,年平均气温在16℃左右,日最低气温一般在-10℃以上,年平均降雨量为1250mm左右,春温多变,秋高气爽,梅雨显著,夏雨较多,降水强度大。

当地石料场,支线交通较为发达,有利于本项目的实施。

施工用电需与当地电力部门协商,就近解决,并考虑自配发电,以备急用。

(2)施工组织方案

工程进度安排依据本项目分项工程的特点,以及项目的自然条件如雨季、冬季、洪涝期、干旱等因素。综合考虑,统筹兼顾。

1)工程施工应选用专业队伍、机械化施工,施工中应严格执行技术规范和听从监理工程师的指导。

2)要十分注意排水条件和基础埋深等相关问题。

3)下部结构工程应安排在枯水季节,春耕前尽量完工,以免影响农业生产。应根据施工条件合理拟订,提前准备及早开工;

4)施工时应注意桥梁设计与现场情况是否相符,为加快工程进度,确保工程质量,宜集中预制。

5)在施工期应加强管理,将施工生产的交通,噪声及扬尘,对环境的污染降到最低程度,加强环境保护。

(3)建设期安排

依据项目沿线的自然条件和社会发展环境,结合本项目的投资情况,对工程进度做如下安排:

1)2016年8月初开工建设;

2)2018年9月底建成通车,实际施工工期26个月。

(4)施工要点

1)施工工艺及质量检查标准按《公路桥涵施工技术规范》有关规定办理。

2)浇筑混凝土梁是必须振捣密实,以保证混凝土强度。

3)桥面横坡由台帽上加筑横坡、支座垫块及在板端加筑斜块形成,支座安装须保持水平。

4)焊接钢筋时,要根据《规范》(JTG 062-2004)严格检查焊接质量和几何尺寸。

5)桥面铺装混凝土未达到设计强度的80%时,不容许车辆在桥面上行驶。

4.2 施工保通方案

拆除重建期间,实施交通管制,禁止各种车辆和行人通行;可搭设临时便桥供居民临时出行。

4.3 安全保障措施

拆除重建期间,文明施工,禁止不合理和不安全的施工方法。老桥拆除时,应按照“先上部结构后下部结构”的原则进行,及时清理破碎的混凝土及钢筋等材料,以免侵占河道,同时加强对施工人员和施工现场的安全管理,做好安全防护措施。

5.问题与建议

(1)老桥存在极大的安全隐患,老桥上部结构及基础均存在隐患,且维修成本高,施工难度大,维修后使用周期短等一系列经济和技术上的不利因素,故建议对该桥拆除重建。

(2)重建方案估算总投资为1698.3794万元,由地方政府自筹解决,地方政府筹措资金数量较大、任务较重,应多方位、多渠道筹集资金并及早落实到位,建议业主抓紧做好资金筹措方案,多渠道筹集资金,确保工程顺利实施。

(3)由于本项目实施时间较长,建议政府在工程建设过程中要妥善做好临时通行工作,尽量减少公路建设对人民群众生产和生活造成的影响。

(4)本项目在下一步施工图设计阶段,应进一步优化结构设计,做到技术、经济上的更加合理。

参考文献

[1] 叶见曙.结构设计原理[M].北京:人民交通出版社,2015.06

[2] 邵旭东.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2004.01

[3] 邵旭东.桥梁设计与计算[M].北京:人民交通出版社,2007.02

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桥梁基础工程施工方案范文第5篇

1课堂教学内容改革

1.1夯实课堂教学

(1)注重基础知识,强化理论教学。任课教师要深入研究教学大纲,精选课程教材及教学内容、编写适宜的讲义、制定合理的教学计划、强化理论教学。课题教学过程中,加强引导学生认识基础课程,如:材料力学、理论力学、结构力学、结构设计原理和桥梁工程课程、后续的桥梁课程设计及毕业设计之间的相互关联,培养学生综合运用基础课程来分析和解决桥梁工程课程相关问题的能力。着重讲授行业相关桥梁规范、规程、标准,强调规范等对工程设计、施工的指导和约束作用,“规范意识”贯穿课堂教学的全过程。适时引入结合注册工程师考试的工程案例分析,展示案例工程中的各类桥型各部位之间的相互关系,加深学生对各种桥梁体系基础理论的理解,加强学生对理论联系工程、发现问题并解决问题等工程综合素质的培养。2)改革教学手段,提高教学质量。改革传统的教学手段,提高课堂教学效率、保证课堂教学质量。教师可以利用板书结合多媒体及网络教学等多种手段改革传统的教学手段,提高课堂教学效果。多媒体教学具有教学直观、信息量大的优点,是高校普遍采用的教学手段之一。多媒体课件应采用图片、施工现场教学视频、对施工过程进行动画模拟等手段进行教学,不但能增强学生对桥梁结构复杂体系的直观认识,也使枯燥的文字教学内容生动直观,还能缩短大量的板书及画图时间,课堂时间得以充分使用,利用率提高。根据经验,由于多媒体教学的节奏快,对于某些知识点,如:公式推导、力学分析等方面,使学生因走神等原因难以跟上教学进程,教学效果有时不好,所以应针对关键知识点,适时使用板书结合多媒体的方法,控制速度,强调推导过程并留给学生思考时间,达到预期课题教学效果。为避免教师单纯地说教,使课堂教学乏味枯燥,在课堂教学中引入并倡导启发式、讨论式教学方法,改变“以师为主”的传统教学模式,向“学生为主、教师引导”的新型教学模式转变,开发学生主观能动性、提高教学质量。还可将构造计算融于桥梁工程设计或施工实例中,如:讲授荷载横向分布计算内容时,可通过现场照片、视频和因计算失误导致桥梁事故的资料,使学生对于桥梁设计中计算的重要性得到充分认知,勇于挑战桥梁计算理论的学习。依托学校现有校园网建立网络教室、聊天室,把相关教学资源如:《桥梁工程》课程简介、教学大纲、电子教材、电子教案、习题与解答、桥梁设计精品实例、桥梁相关规范、构造图集等,上传到网上,方便学生课后学习、下载。还可设立《桥梁工程》课程学习答疑区及QQ群、微信群,便于老师与学生之间的互动。同时,还可建立国内外著名桥梁设计、建造单位及相关网站链接,以开拓学生眼界、加强工程素养、增强学习的趣味性、提高教学效果。

1.2引进案例教学

适当增加案例教学,并结合注册工程师考试,在每一模块有所侧重,如:在桥梁构造和设计模块结合注册结构工程考试案例试题;桥梁施工模块结合建造师(公路专业)考试案例试题。1)课前阅读案例资料。在案例教学课前,先下发案例资料供学生阅读,使学生充分了解本案例设计特点、施工方案并对方案有评价。为避免敷衍了事,课前还可让学生查找老师推荐的资料,通过资料,使学生的专业知识、主动性都可得到提高。综合阅读老师提供的案例资料和学生自己查阅到的资料之后,使学生对案例设计背景及设计关键步骤有了比较全面的了解,工程案例的设计信息和相关设计数据也得到全面认识。2)课中分析、讨论案例。任课教师要做好充分的案例课准备,制定出课堂教学计划及预案,确保案例课高效地进行。讨论时,教师要适当控制课堂进程,确保案例讨论按计划进行,杜绝讨论变成闲聊,让讨论围绕教学核心展开,把讨论引导到需要解决的问题上并导出与教学内容相关的基础知识。3)课后评析案例。教师在案例课之后,要对案例课总结,写出评价报告。在报告里,要有学生对该案例的理解、认识、收获以及遗留问题。任课教师还需要根据学生在课堂上的具体表现,做出全面测评,肯定正确的观点,列出错误观点及存在的不足和问题。例如,在桥梁支座的教学中,对每一种桥梁支座类型都给出实际工程案例,学生不但先仔细阅读了资料图片及PPT,而且展开讨论,让他们对各类桥梁支座的力学性能、外观、使用场合等都得到了直观的认识,课后,有的学生甚至构思出了一种自己设计的支座。由于案例教学使他们的创造能力和思维能力得以发挥,教学目的得到实现。

2考核方法改革

《桥梁工程》课程的教学目标:重点掌握桥梁的构造原理和设计计算方法,包括上部结构的构造、计算理论和设计,墩台的构造与设计等,具有从事中、小桥梁上部结构与墩台设计的能力。考核不但是检查教学效果的手段,而且是促进学生主动学习、实现教学大纲目标的措施。所以,根据《桥梁工程》课程特点与教学目标,《桥梁工程》课程的考核可以分为三个阶段:平时出勤、作业、考试。1)平时出勤:平时成绩占20%(平时出勤占10%,课堂反映占10%)。2)作业:占30%,改变以往的只重视基础知识,重视能力培养,适当增加调查报告、案例分析、施工图会审及小论文等多种形式。3)考试:考试的试卷分为两部分:第一部分采用闭卷形式,主要考查学生对基础理论、基础知识的掌握,目的是学生掌握了基础理论、知识,参加工作后才能有更大的潜力;第二部分为开卷形式,主要考查学生的工程应用技能。学生只有完成闭卷考题后,交上闭卷考卷,才能拿到第二阶段的开卷题。开卷部分试题,要求学生正确、熟练地应用规范、教材等辅助材料完成桥梁计算设计;或者给出一些工程案例,让学生去分析解决实际中的桥梁工程问题,也可以列举一些实际发生的重大桥梁工程事故,让学生查找资料分析原因。工程问题的来源不仅要选取桥梁工程中经常遇到的问题,而且是有实际意义的问题,难度适中。这种考试,主要注重能力考核,试题选择的宗旨:要能够充分体现工程师制度素质教育要求的知识、突出对学生能力的训练和考核,不局限在要求学生对书本内容的死记硬背上。

3结语