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摘要:路基是路面的基础,路基工程质量的好坏决定了公路品质的好坏,因此,想要路基稳固坚定,就必须把好路基施工质量这一关。拱桥是用拱结构作为桥身主要承重结构的桥,拱圈是拱桥的主要承重结构,是整个拱桥施工的关键环节。结合施期料场道路及阿桥沟拱桥的施工,主要介绍路基施工技术及现浇单跨钢筋混凝土主拱圈施工技术,为其他类似施工提供参考。
关键词:施期料场道路;路基;主拱圈;施工技术
一、工程概况
施期料场道路下段全长2.615km。采用水电工程场内三级双车道道路,设计速度20km/h,明线段路基宽7.5m,水泥混凝土路面宽6.5m,设计汽车荷载为汽-40。阿巧沟大桥是乌东德水电站施期料场道路上的桥梁,全长88.0m,为一净跨径60m的空腹式钢筋混凝土拱桥,主拱圈采用等截面悬链线无铰拱,拱轴系数 m=2.240 ,矢跨比 1/6,拱圈采用矩形实心断面,高1.2m,宽8m,拱圈采用现浇钢筋混凝土结构。
二、路基
1、路基施工的质量要求
1.1、保证路基结构的稳定性,路基结构在行车荷载、其他不可抗力的情况下结构的稳定性会受到影响,可能导致路基结构的破坏,因此必须结合道路施工的实际情况,一定要让路基整体结构的稳定性满足要求。
1.2、保证路基强度,现在道路的超负荷现象普遍,大车、重车都会给路基施加强大的外力,保证路基的强度,在强大的外力作用下,路基才不会变形。
2、路基施工
2.1、施工测量
道路的路基施工测量主要由中线及水准点复测组成,施工测量应注意以下几点。
1)、认真审图。在施工前,测量人员要认真审核图纸,严格按照图纸的设计指导施工,如果发现特殊情况,原设计图纸不够合理,应及时与业主、设计人员进行商讨,重新确定方案后再进行施工,施工完成之后要进行复测。
2)、道路中线测量,通过直线和曲线的测设,将道路中线的平面位置具体的敷设到地面上去,并标出其里程,供施工之用。中线测量包括:中线交点和转点测设,量距和钉桩,测量路线各偏角,测设圆曲线等。
3)、在施工测量过程中,每一道测量工序都会产生误差,误差不可避免,但误差值必须符合相关规范及设计要求即可。
2.2、填方、挖方路基施工
1)、路基填筑前须彻底清除回填区域地表植被杂草根茎、淤泥腐殖土等,并弃于路基范围以外,路基基底为土质松散或为耕地时,应在填筑前进行压实,压实度应满足设计要求,遇不良地基时应按特殊路基处理。施期料场道路填方路基选用级配较好的碎石土,最大粒径不得大于15cm,路基槽底以下1m范围内填筑区应采用石渣等高回弹模量填料。填方路基应分层铺筑、均匀压实,分层填筑的关键就是一定要在下层压实符合要求之后再进行上一层的填筑。在分段施工时,纵向搭接的两段交接处不应在同一时间进行填筑,先填筑的地段应按1:1比例的坡分层留台阶;如果两个地段同时进行填筑时,则分层相互交叠搭接,且搭接长度不小于2m,否则路基有可能出现不均匀沉降。在压实过程中,应先边后中,以便形成路拱;先轻后重,以适应逐渐增长的土基强度;先慢后快,以免松土被机械推动。要特别注意压实要均匀,以免日后的施工过程中发生不均匀沉降。
2)、挖方路基的施工需根据测量中线和边桩开挖,不得超挖。对于土方开挖,应按图纸要求自上而下的进行,不得乱挖或超挖,且严禁用爆破法施工或掏洞施工。对于高边坡岩质开挖部位,选择合适的爆破方式,减少爆破对边坡产生的破坏,减少超欠挖,确保开挖边坡平顺。施工过程中,遇到地质条件较差的边坡,应根据岩性、地质构造、岩石的风化破碎程度等实际情况,经业主、设计人员同意后调整边坡坡度或者改变边坡形式,以确保边坡稳定,且边坡顶部应做好地表排水沟,不使地表水冲刷边坡。
3、路基防护施工
路基挡土墙设置在高填路堤或陡坡路堤的下方,防止路基边坡或基底滑动,确保路基稳定,同时可收缩填土坡脚,减少填方数量,减少拆迁和占地面积,以及保护临近线路的既有重要建筑物。由于各种因素的影响,挡土墙易出质量事故,挡土墙的使用必须要更加严格的控制施工质量。
1)、砌体挡土墙的基本要求:a.石料规格和质量应符合有关规定。b.地基与基础必须满足图纸要求。c.砂浆或混凝土的配合比应符合试验规定。d.砌石分层错缝,浆砌时坐浆挤紧,嵌填饱满密实,不得有空洞。e.混凝土表面应平整、密实、施工缝整齐,无蜂窝麻面现象。f.墙背填料符合图纸要求。g.沉降缝、泄水孔的位置和数量应符合图纸要求
2)、砌体挡土墙施工控制重点:a. 挡土墙施工前,应做好截水、排水及防渗设施。b.挡土墙基础要求坚实牢固,地基承载力不得低于设计指标,当地基承载力不满足要求时,应对地基先做处理,再砌筑挡墙。c. 砌筑基础的第一层时,如基底为基岩或混凝土基础,应先将其表面加以清洗、湿润,坐浆砌筑。砌筑工作中断后再进行砌筑时,应将砌层表面加以清扫和湿润。d. 砌体应分层坐浆砌筑,砌筑上层时,不应振动下层。砌体砌筑完成后,应进行勾缝。伸缩缝与沉降缝内两侧壁应竖直、平齐,无搭叠。e.为避免过早回填墙背影响挡土墙安全,墙背填方应待墙体强度达到设计强度的75%后进行,且填料应采用石渣料,分层填筑压实,在距墙背0.5~1.0m以内,不宜用重型振动压路机碾压。
三、阿桥沟大桥主拱圈
阿桥沟大桥的难点在于主拱圈的施工,是工程质量保证的关键,主拱圈施工采用方易鼎满堂支架作为支撑,浇筑混凝土前须对钢管支架进行预压(预压荷载不小于主拱圈的重量),为消除支架弹性变形影响,设置支架弹性变形预拱度。
1、支架施工
1)、阿桥沟大桥主拱圈下部采用方易鼎满堂支架作为支撑,支架要求钢管表面无锈、光滑、无裂纹,所用钢材符合有关规定。
2)、在架体搭设前必须对搭设基础进行检查,对基础不符合安全施工的部位坚决不准许施工。待基础处理合格后方可施工。支撑系统的支撑架立杆的横桥向间距0.9 m,顺桥向采用 1.5 m间距布置,配以水平斜杆和竖向斜杆,分别组成几何不变体的稳定塔式结构。不同的塔架间以横杆相连成一个整体。立杆的步距主要为 1.5m,顶端加强为1m或 0.5 m步距,并相应配竖向斜杆以增加架体顶端的稳定性和承载性能。支撑系统搭建完成后,必须进行如下确认程序:a.对杆件间排距进行检查,系统各部件作紧固确认,确保连接件安装到位并有效卡紧。b.确认搭建的整体尺寸符合设计要求。
2、预压施工
1)、为保证桥梁混凝土结构的质量,脚手架模板支撑系统搭设完毕后,进行预压处理,以消除架体、模板的非弹性变形对地基压缩沉降的影响,同时取得架体弹性变形的实际数值,最终确定支架拱圈实际施工预拱度。支架预压加载过程中须按施工时实际混凝土、模板等荷载的50%、100%、115%分3级进行,其中50%段稳定观测保持时间12~24小时,100%段稳定观测保持时间36小时,115%段稳定观测保持时间72小时。每级加载完成后,应停止下一级加载,并每隔12小时对支架沉降量观测一次,当12小时沉降平均值小于2mm时进行下一级加载。
2)、预压袋装填大石城料场砂石料作为荷载试验材料,预压加载过程中,做好预压沉降监测。分别在跨中和1/4 跨径处共设置3个监测断面。每个监测断面设置6个监测点,分别布置在桥梁轴线、横桥向拱圈两端,支架沉降监测点分别布置在支架顶部和底部对应位置上。a.支架预压监测包括以下内容:①加载之前监测点标高h1;②每级加载后监测点标高;③加载至100%后每间隔24h 监测点标高,稳定后(每24h 标高差小于2mm)标高h2。④卸载6h 后监测点标高h3(每6h 检测标高差小于2mm)。b.计算沉降量L、弹性变形量L1、非弹性变形量L2,沉降量L=h1-h2,非弹性变形量L2=h1-h3,弹性变形量L1=L-L2。c.按照规程要求做好监测数据记录。在对支架预压监测过程中,当不满足规程规定的合格条件时,则需查明原因后对同类支架全部进行处理,处理后的支架重新进行预压。
3)、预压完成之后,人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载,卸载的同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。
4)、支架调整在支架预压完成后,重新标定桥梁中心轴线,对拱底模板平面位置进行放样。预压后通过调整承托精确调整底模板标高,其标高设定时考虑设置预拱度。预拱度设置要考虑拱自重所产生底拱度,下沉曲线与预留拱叠加,为成型后拱体底模标高.
3、主拱圈施工
1)、为保证浇混凝土拱桥的外观质量、光洁度、表面平整度,外模、侧模均采用钢模板。a、底模板与支架间加垫工字钢和方木,工字钢横桥向布置,间距与横桥向立杆间距一致,设置为0.9m。利用工字钢的刚性强度,起到稳定的支撑平台作用。工字钢上方顺桥向采用型号10*10*100cm方木支垫,利用木材的柔性特点,使底模板与支撑系统紧密接触,避免不均匀受力。并在模板接缝处贴上密封胶带,保证接缝平顺。b、侧模安装时,调整好侧模垂直度,并与底模联接牢固。侧模安装完成后,检查模板平整度及结构物尺寸,以确保安装准确无误。
2)、钢筋安装前核对钢筋规格、型号、种类是否与图纸相符,确认钢筋已进行检验并合格。严格按照图纸设计和施工规范进行钢筋加工制作,加工过程中严格控制加工误差。主拱圈纵向钢筋接头尽量控制在间隔槽处,主拱圈混凝土浇筑时间隔槽内钢筋接头暂不焊接,以确保纵向钢筋处于零应力状态。钢筋安装满足图纸要求,并满足《公路桥涵施工技术规范》(JTG F50-2011)规定要求。
3)、拱圈混凝土的浇筑采用分段(4段)浇筑,中间设间隔槽,对称于拱顶浇筑,各段的接缝面与拱轴线垂直,分段的拱圈混凝土按从拱底向拱顶的方向对称进行施工,且两侧的浇筑速度保持一致。对称的单段拱圈要求一次浇筑成型。
4)、混凝土初凝后,及时采取土工布覆盖,并洒水养护,确保土工布保持湿润状态,养护时间不得少于28天。
4、支架拆除施工
模板及支架的拆除安排在混凝土强度达到100%,且桥台、台后填土及拱上横墙施工完成之后进行,拱架拆除纵向从拱顶向拱脚依次循环均匀对称卸落,横向同时一起卸落。拆除遵循由上而下,先松顶托,随时注意观察拱底是否变形,若发生变形须立即停止支架拆除。若未发生变形则模板及支架拆除,拆除各关键部位时,应防止失稳,必要时加设临时支撑防止变形。
四、结语
路基是路面的基础,拱结构作为拱桥主要承重结构,两者皆为施期料场道路工程的关键环节,只有保证路基及主拱圈的施工质量,才能保证整个工程的顺利完成。通过严格控制路基及主拱圈施工质量,施期料场道路圆满完成。本文通过对路基及主拱圈施工技术的介绍,为其他类似施工提供参考。
参考文献
[1]城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ2-2008)
[2]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)
[3]建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)
[4]钢管满堂支架预压技术规程(JGJT194-2009)
[5]公路桥涵施工技术规范(JTG F50-2011)
[6]施期料场道路下段施工图册及技术条款
论文作者:吕垒
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/8/26
标签:路基论文; 拱圈论文; 支架论文; 预压论文; 料场论文; 标高论文; 挡土墙论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;