摘要:本文先对小跨径桥梁下部构造部分进行简析,然后在桥台、墩柱相关方面,对小跨径桥梁下部结构的施工重点进行总结,进而在桥台、桥墩以及基础结构相关基础上,详细分析和阐述小跨径桥梁下部构造。
关键词:小跨径桥梁;下部构造;桩基、桥台、桥墩
经济社会发展之下,桥梁成为了交通体系中关键的组成,其施工规模与数量有了一定扩大与增多。桥梁从开始方便人们过河,发展到现在已经可以使用在各种场合中的一种建筑,桥梁用途也不但多样化。桥梁形式在最基本的三种受力体上多样化,不但在功能和规模上,也在美观与经济效益上,和目前时代发展脚步相契合。桥梁是上部、下部与附属三个部分构成,下部是整个桥梁结构中最为关键的一部分,其决定了桥梁承载能力。小跨径桥梁的下部结构构造要依据工程实际情况进行,在施工中要保障下部结构的合理性,在此基础上确保桥梁的稳定性和质量。因此,分析下部构造有一定现实意义。
一、小跨径桥梁下部结构组成部分
下部结构是小跨径桥梁最关键的构成部分,从目前的桥梁结构来看,小跨径桥梁的下部结构通常是由桥墩、桥台与基础三个部分构成。其中桥墩与桥台是在水面或是岸上支撑两边跨上结构的构筑物。桥台通常设置在两边,能支撑桥梁上部压力,并且与桥头路堤相连接的构筑物。桥台作用在于将桥梁上部压力传输至基础上,同时还能够阻挡台后填土压力,稳固桥头,保障路基稳定性,让桥头线路与桥上线路相互衔接。桥台台身通常是片石或者素混凝土,桥台一般有重力式、轻型以及组合式等相关类型的桥台。桥墩则在两个桥台之间,是把恒截与车辆荷载传输到地基上从而达到支撑桥跨结构的作用。还有一部分是桥梁的基础,主要是在墩台下面,桩一般位于地面以下,桩的作用在于使部分竖向荷载及水平荷载传递至地基进行承担,达到减轻负荷的作用。桥梁下部结构决定了整个桥梁承载力大小,其是桥梁关键构成。所以,在桥梁建设时,需要设计人员使用合理的设计理念,以安全生产、科学造价,施工便利为原则,对桥梁周围水文、水流速度以及土质构造相关信息行采集,做好相应实验,设计出和上部结构相契合的下部承载结构。
二、小跨径桥梁下部构造
(一)桥墩构造
在目前的桥梁建设中,排架墩已经成为了设计人员经常使用的结构形式之一。在实际设计中,依据墩高来选用墩柱形式,这是一种合理的设计方式。同时还需要依据墩高不同来选用更加合理的墩柱直径。在目前的工程领域中,柱式墩使用比较广泛,尤其是圆柱墩,其美观性也比较符合人们的审美。所以,在小跨径桥梁下部结构构造中,可以使用圆柱墩。一些指定要求的路段,也可以使用花瓶墩来实现对外观的要求。墩柱高度在小于40m 的时候,通常使用柱式墩。盖梁是桥墩中关键构成组成,其为桥墩顶端传输结构,作用在于承载桥梁上部结构,并且把相近两孔桥作用传输到墩上,通常会使用C30以上的混凝土。
(二)桥台构造
桥台一般由台帽、台身、背墙与基础构成,其中台身主要为前墙与侧墙。其中台帽设置在前墙顶部,在此基础上安装支座,并且安装上部结构。前墙除了支撑上部压力之外,还会承担来自于路堤填土压力。侧墙可以连通路堤,并且承载路堤填土往两边压力,在尺寸符合标准情况下,可以依据U型整体界面来计算截面强度。对于小跨径桥梁而言,桥台可以使用重力式U型桥台,这种桥台构造极其简单,基地承压面积很大,主要是靠本身重力与台内填土重力来维持稳定性。不过圬工体积较大,因为本身重力会加强对地基形成压力,主要使用在跨径小的桥梁施工建设中。适合于小跨径桥梁的桥台构造类型还有很多,除了U型桥台之外,还可以使用枕梁式的桥台,这种桥台主要是将枕梁作为台帽,并未将其直接放置在地基上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这是施工方式比较便捷的桥台,可以使用在桥梁高度低,土质密实性强,河床稳固以及没有冲击小型桥梁之中。
(三)基础构造
桥梁基础的作用是承受上部结构传来的全部荷载,并把它们和下部结构荷载传递给地基。因此,为了全桥的安全和正常使用,要求地基和基础要有足够的强度、刚度和整体稳定性,使其不产生过大的水平变位或不均匀沉降。一般小跨径桥梁常采用明挖基础及桩基础。明挖基础也称扩大基础,系由块石或混凝土砌筑而成的大块实体基础,其埋置深度可较其他类型基础浅,故为浅基础。它的构造简单,由于所用材料不能承受较大的拉应力,故基础的厚、宽比要足够大,使之形成所谓刚性基础,受力时不致产生挠曲变形。明挖基础适用于浅层土较坚实,且水流冲刷不严重的浅水地区。由于它的构造简单,埋深浅,施工容易,加上可以就地取材,故造价低廉,广泛用于中小桥涵及旱桥。桩基础则是由许多根打入或沉入土中的桩和连接桩顶的承台所构成的基础。外力通过承台分配到各桩头,再通过桩身及桩端把力传递到周围土及桩端深层土中,故属于深基础。桩基础适用于土质深厚处。在所有深基础中,它的结构最轻,施工机械化程度较高,施工进度较快,是一种较经济的基础结构。
三、小跨径桥梁下部结构施工重点
(一)桩基与墩柱施工
桩基是下部结构中的关键构成部分,桩深>15m时,一般采用机械钻孔。在进行桩基施工时,首先需要测量放样,以此确定桩位中心。然后搭建钻孔平台,确定钢护筒的安装位置。接着安装钻机,把钻锤放置在钢护筒中心。做好前期准备工作之后进行钻孔,钻至设计深度后,方可进行清孔、检孔、下钢筋笼及导管等工序,待准备工作就绪后就可以灌注混凝土,浇筑期间对混泥土的塌落度、和易性等要求较高。混凝土灌注完成之后要马上拔出钢护筒。在进行墩柱施工时,也需要做好施工准备,当钻孔桩砼到一定强度之后,凿去桩帽上立柱部分松散的砼,并且将其清理干净。在钻孔桩上面放出立柱坐标,定出立柱的中心,然后将墩柱钢筋笼与桩基钢筋进行校正焊接。且注意焊接长度及饱满度,以及同一断面接头不能超过50%。然后进行墩柱模板安装、校正竖直度、浇筑、养护即可。
(二)桥台与梁盖的施工
在进行桥台施工时,先测出基坑的中心位置、方向和高程,根据地质、水文和实际地形情况确定开挖方式和开挖边界,提前做好基坑地面防、排水措施。基础承载力满足要求后方可进行桥台基础的浇筑,小跨径桥梁桥台基础和墙身一般采用片石混泥土结构形式。其中片石的加入量要符合设计规范,不能够超出混凝土结构体积的25%,同时严格要求石头的强度及洁净程度,以保障片石混凝土的强度。接着完成台帽、背侧墙、垫石的浇筑。在进行盖梁施工时,首先要做的还是测量放样,然后是进行模板的制作,模板制作要依据工程的实际需求,使用钢膜进行施工。钢膜要满足强度要求,接缝要平整密实,表面要进行抛光处理。模板安装时要先安装底模板,然后再安装侧模板,这两个模板都要使用定性钢模,在安装之前要涂上脱模剂。安装时使用上下拉杆将其固定。接着是钢筋的制作与安装,安装之后要进行砼浇筑,在浇筑时要逐层振捣密实。最后就是拆模,等到砼强度达到设计要求之后,将底膜与支架拆除掉。后期还要进行养护工作,及时覆盖无纺纱布进行洒水养护,保持其湿润状态,一般情况需要养护7天左右的时间,从而达到设计强度要求。
结束语:
小跨径桥梁是目前桥梁中比较常见的类型。和所有桥梁一样,桥墩、桥台与基础也是小跨径桥梁下部构成部分。在小跨径桥梁的建设构造中,桥墩、桥台与基础的建设,需要依据工程实际情况,制定与选用适合小跨径桥梁要求的构造方案,以此确保工程建设质量,延长桥梁投入使用之后的寿命,提升桥梁的社会效应。
参考文献:
[1]陈华军. 山区中小跨径桥梁设计要点分析[J]. 新疆交通运输科技, 2017:43.
[2]杨天. 中小跨径桥梁布设及上下部结构选择[J]. 交通世界, 2012(12):238-239.
[3]王莉玮. 桥梁下部结构设计研究[J]. 交通世界, 2016(15):70-71.
论文作者:吕阳
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/8
标签:桥台论文; 桥梁论文; 结构论文; 基础论文; 桥墩论文; 桩基论文; 荷载论文; 《防护工程》2019年第2期论文;