時(shí)間:2023-03-16 17:17:24
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荷載是引起混凝土橋梁裂縫主要原因,且不同階段表現(xiàn)有所區(qū)別。在設(shè)計(jì)階段,假設(shè)的結(jié)構(gòu)受力滿足不了實(shí)際情況,造成計(jì)算模型的不合理,會(huì)直接影響內(nèi)力與配筋的計(jì)算,致使鋼筋配置不當(dāng);在施工階段,由于管理不嚴(yán),不加限制地亂堆、亂放施工機(jī)具、材料,在未充分了解預(yù)制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)之前,有意地偏離設(shè)計(jì)圖紙施工,擅自調(diào)換施工順序,改變結(jié)構(gòu)受力模型等是造成在施工階段產(chǎn)生混凝土橋梁裂縫的主要原因;在使用階段裂縫的產(chǎn)生是最難預(yù)計(jì)的。這一階段產(chǎn)生裂縫的原因比較客觀,但它具有一定的自然性,且是隨機(jī)的:例如超標(biāo)的重型車輛過(guò)橋,受車輛、船舶的接觸和大力撞擊,發(fā)生大風(fēng)、大雪、地展、爆炸等,這些都超出了人力的控制范圍。
1.2熱脹冷縮
眾所周知,熱脹冷縮是物體的基本的特性,混凝土也不例外?;炷?xí)S著環(huán)境和結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度的變化而發(fā)生形變。環(huán)境對(duì)混凝土溫度的影響最為顯著,它包括三個(gè)方面:一是年溫差,四季溫度的改變,對(duì)橋梁的縱向位移變化產(chǎn)生影響;二是橋身主體受太陽(yáng)曝曬后,溫度會(huì)急劇升高,從而導(dǎo)致溫度梯度分布非線性,由于自身約束力加強(qiáng),導(dǎo)致局部的拉應(yīng)力較大,出現(xiàn)裂縫;三是突降大雨、冷空氣侵襲、日落等惡劣天氣會(huì)導(dǎo)致橋梁混凝土結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降,而內(nèi)部的溫度變化緩慢,由此造成拉應(yīng)力變化而出現(xiàn)裂縫。
1.3混凝土收縮
造成橋梁裂縫的最普遍的原因是混凝土收縮。由于在混凝土澆筑施工后的四五個(gè)小時(shí)左右,其自身會(huì)發(fā)生劇烈的水化反應(yīng),從而形成分子鏈。此時(shí),伴隨而來(lái)的泌水和水分急劇蒸發(fā)現(xiàn)象出現(xiàn),外加骨料在自身重力下沉,最終形成混凝土的收縮;在混凝土凝固以后,表層水分損失比內(nèi)部快,從而導(dǎo)致內(nèi)外收縮不均勻,表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,使得表面混凝土承受拉力,當(dāng)這種拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。
2混凝土橋梁施工常見(jiàn)的問(wèn)題的處理措施
2.1控制溫度
預(yù)防橋梁產(chǎn)生裂縫的措施包括多個(gè)方面,除了施工人員按照要求合理規(guī)范施工以外,溫度控制是預(yù)防橋梁產(chǎn)生裂縫的主要手段。在拌合混凝土?xí)r應(yīng)用水將碎石冷卻;也可以在混凝土中埋設(shè)水管,注入冷水進(jìn)行內(nèi)部降溫;嚴(yán)格控制混凝土的入模溫度也是相當(dāng)重要的,而一年當(dāng)中最適宜橋梁的大體積混凝土澆筑的是春秋兩季,如果必須在夏季施工,澆筑混凝土?xí)r最好不要讓混凝土在太陽(yáng)下直接暴曬,適當(dāng)減少厚度,同時(shí)應(yīng)采取有效措施降低入模溫度,方便利用澆筑層面散熱。
2.2控制拆模時(shí)間
拆模時(shí)必須避免混凝土表面產(chǎn)生急劇的溫度梯度,當(dāng)氣溫驟降時(shí)要進(jìn)行表面保溫;當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時(shí)應(yīng)適當(dāng)延緩拆模時(shí)間,否則會(huì)容易引起混凝土表面的早期裂縫。過(guò)早拆模,在表面會(huì)引起很大的拉應(yīng)力,出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象,再加上水化熱應(yīng)力以及混凝土的干縮,拉應(yīng)力的數(shù)值會(huì)過(guò)大,裂縫很可能產(chǎn)生。如果必須在早期拆模,則應(yīng)及時(shí)在表面覆蓋一層輕型保溫材料,以防止混凝土表面產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力。
2.3調(diào)整各材料用量比例
要降低混凝土粘稠度,可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整混凝土水灰比、砂率、膠結(jié)材料用量以及外加劑的組份來(lái)實(shí)現(xiàn),改善混凝土的粘稠性,從而提高混凝土質(zhì)量。另外還應(yīng)控制新拌混凝土的和易性,一旦混凝土離析泌水,必須嚴(yán)格控制振搗時(shí)間適時(shí)進(jìn)行復(fù)振。
2.4充分利用溫度記錄儀
在整個(gè)澆筑過(guò)程,必須對(duì)內(nèi)部溫度進(jìn)行監(jiān)控,但是人工很難達(dá)到這個(gè)要求,所以,我們引進(jìn)了現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)與CS-3型的溫度記錄儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,通過(guò)信息手段進(jìn)行混凝土溫度監(jiān)控,管理人員通過(guò)B/S的形式借助瀏覽器查閱結(jié)果,由Web服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)并生成需要的圖表返回給客戶端。這是一種多行業(yè)通行性較強(qiáng)的監(jiān)控模式,對(duì)混凝土橋梁的施工具有重大的意義??偠灾?,消除橋梁常見(jiàn)問(wèn)題的前提條件是橋梁施工管理。我們必須在各個(gè)階段嚴(yán)格把關(guān),首先在施工前加強(qiáng)原材料的檢驗(yàn)、試驗(yàn)工作;接下來(lái),在施工過(guò)程中要將計(jì)量、監(jiān)測(cè)工作落到實(shí)處,嚴(yán)格按照方案及交底的要求指導(dǎo)施工,認(rèn)真對(duì)待澆筑過(guò)程中可能出現(xiàn)的冷縫,定時(shí)檢查記錄,重視澆筑過(guò)程中可能出現(xiàn)的冷縫,并采取措施加以防范。在橋梁的建造過(guò)程中,必須嚴(yán)格按照施工方案來(lái)操作,加強(qiáng)插筋位置的振搗、抹壓、養(yǎng)護(hù),同時(shí)加強(qiáng)初凝前的抹壓,以便消除初期裂縫,并可提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。綜上所述,混凝土橋梁施工中常見(jiàn)的問(wèn)題有以上幾點(diǎn),采取相應(yīng)的技術(shù)措施來(lái)控制,是每一個(gè)工程技術(shù)人員應(yīng)該遵循的原則。
在工程開始施工前,施工單位在進(jìn)行原材料的選購(gòu)過(guò)程中必須要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),嚴(yán)格遵守施工設(shè)計(jì)人員的要求,同時(shí)面對(duì)市場(chǎng)上參差不齊的產(chǎn)品要進(jìn)行對(duì)比分析,選擇相對(duì)規(guī)模較大,有產(chǎn)品質(zhì)量保證的單位進(jìn)行合作,同時(shí)必須要索要產(chǎn)品的合格證明。當(dāng)材料進(jìn)場(chǎng)后,組織專業(yè)技術(shù)人員必須要對(duì)其進(jìn)行抽樣檢測(cè),合格后方可投入使用,對(duì)質(zhì)量不過(guò)關(guān)的產(chǎn)品嚴(yán)禁投入到下一環(huán)節(jié),從源頭上控制好工程的質(zhì)量,做好管理工作。
2提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性,為實(shí)現(xiàn)收益奠定基礎(chǔ)
一項(xiàng)道橋工程從構(gòu)思到使用經(jīng)歷了一系列復(fù)雜的過(guò)程,這一過(guò)程凝聚了設(shè)計(jì)者的理念與心血,唯有科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方可實(shí)現(xiàn)最終為市民服務(wù)的目的。因此,在質(zhì)量管理過(guò)程中,必須要增強(qiáng)設(shè)計(jì)的合理性,方案的可行性,提高工程的效率與進(jìn)度,降低工程施工的成本,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工程的收益,實(shí)現(xiàn)多贏的局面。
3建立并完善市政道橋工程的質(zhì)量管理體系
無(wú)規(guī)矩不成方圓,任何管理工作都必須有自己的管理體系,市政道橋工程亦如此,施工單位必須要根據(jù)具體的情況制定嚴(yán)格、詳細(xì)且明確的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與目標(biāo),并強(qiáng)化施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理,加強(qiáng)檢測(cè),減少不必要的問(wèn)題,避免不合格產(chǎn)品進(jìn)入到施工階段。除此之外,還必須要嚴(yán)格執(zhí)行目標(biāo)責(zé)任制,明確多方責(zé)任,具體落實(shí)到人。同時(shí),要建立明確的賞罰分明制度,增強(qiáng)員工的積極性,進(jìn)而保障工程的質(zhì)量,增加工程的收益。
4強(qiáng)化市政道橋工程的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理工作
現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量管理工作是市政道橋管理工作的重中之重,作為管理人員必須要加強(qiáng)對(duì)這一環(huán)節(jié)的控制,及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中的問(wèn)題,減少對(duì)質(zhì)量的影響。同時(shí)要強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)的秩序,嚴(yán)防臟亂差、私拉亂接的問(wèn)題,保證整個(gè)工程施工階段的安全性。除此之外,在施工的過(guò)程中,要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),加強(qiáng)對(duì)施工環(huán)節(jié)的檢查,唯有上一環(huán)節(jié)達(dá)到質(zhì)量要求方可進(jìn)入到下一施工環(huán)節(jié),對(duì)于重點(diǎn)環(huán)節(jié)更要加強(qiáng)管理,確保其質(zhì)量。以市政道橋施工的跳車現(xiàn)象為例,這是一個(gè)十分常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,其主要是由于在橋涵臺(tái)背部進(jìn)行填土施工過(guò)程中,使用后會(huì)發(fā)生沉降,但橋臺(tái)的剛度較大,就會(huì)出現(xiàn)不均勻的沉降,進(jìn)而導(dǎo)致跳車。針對(duì)這一問(wèn)題,作為市政道橋工程的施工管理質(zhì)量,必須要查找原因,做好現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)工作,采取有效的管理措施,減少道橋的不均勻沉降,最終減少跳車問(wèn)題。市政道橋工程的重點(diǎn)部位管理與監(jiān)督對(duì)于整個(gè)工程管理具有十分重要的意義,為了更好的保證工程的質(zhì)量,不僅要確保外觀的美觀性,同時(shí)更要加強(qiáng)隱蔽工程的管理,保證期質(zhì)量過(guò)關(guān)。除此之外,更要注重發(fā)揮監(jiān)理制度與監(jiān)理的作用,確保市政道橋工程的質(zhì)量。
5增強(qiáng)對(duì)市政道橋工程的施工安全與進(jìn)度管理
安全是工程的生命,高于一切,在工程施工過(guò)程中,必須要注重對(duì)安全的管理,根據(jù)具體的施工情況及施工環(huán)境采取有效對(duì)策,提高工程的安全性。具體來(lái)說(shuō),可以成立安全施工組織領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu),委派專人負(fù)責(zé)日常的巡查工作,建立突發(fā)應(yīng)急預(yù)案,減少突發(fā)事故造成的損失,對(duì)一些常常會(huì)發(fā)生問(wèn)題的重點(diǎn)部位進(jìn)行重點(diǎn)管理,并設(shè)置相應(yīng)的警示標(biāo)志,完善現(xiàn)有的安全保險(xiǎn)制度,提高工作的安全性,減少不必要的傷亡,同時(shí)定期對(duì)一線的施工工人進(jìn)行施工培訓(xùn),強(qiáng)化其安全意識(shí),從根本上保障施工的安全性。
6強(qiáng)化監(jiān)理單位的責(zé)任意識(shí),保證監(jiān)理工作落到實(shí)處
監(jiān)理單位是工程施工的重點(diǎn)單位,其是保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ),也是代表國(guó)家對(duì)工程質(zhì)量監(jiān)管的有效部門,作用無(wú)可替代。所以,在市政道橋施工管理過(guò)程中要充分發(fā)揮監(jiān)理單位及監(jiān)理人員的作用,強(qiáng)化監(jiān)理作用。同時(shí),監(jiān)理人員也要根據(jù)具體的需求不斷提升自身的職業(yè)素養(yǎng),強(qiáng)化責(zé)任意識(shí),樹立監(jiān)理人員的權(quán)威性。監(jiān)理工作是由多個(gè)環(huán)節(jié)組成的,任何一個(gè)環(huán)節(jié)都不能忽視,要保證監(jiān)理人員全程參與施工,發(fā)揮監(jiān)理作用,做好監(jiān)理記錄,明確分工,保證整個(gè)工程的質(zhì)量。
第二,平整度因路床碾壓不充分而不達(dá)標(biāo)。因路床不實(shí),從而使得路面在建筑施工中的穩(wěn)定性、牢固性得不到保障。路面在經(jīng)歷過(guò)雨水和積水的浸泡和軟化后,會(huì)使得路面的穩(wěn)定性降低,使得道路的非均勻性下降,從而使得整個(gè)路面平整度降低。
第三,道路橋梁的排水管道有問(wèn)題:(1)管道建造所使用的材料比較差,并且在使用的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了較為頻繁的碾壓,出現(xiàn)了一定的裂縫和混凝土較為松散的情況,并且有些是因?yàn)闄z查井的設(shè)計(jì)以及建設(shè)不太符合規(guī)定,質(zhì)量較差,使得相應(yīng)的井壁與路面的連接的部位容易產(chǎn)生一定的滲漏;(2)相關(guān)的設(shè)施設(shè)計(jì)不盡合理,影響了路面的平整程度,排水管道、雨水井的設(shè)計(jì)不合理,使得路面并不平整。
第四,混凝土裂縫對(duì)路橋建設(shè)的影響較大?;炷脸霈F(xiàn)裂縫是路橋建設(shè)的過(guò)程中較為常見(jiàn)的技術(shù)性問(wèn)題?;炷亮芽p中較大的危害在于:混凝土的裂縫能夠直接將混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度削弱,使得對(duì)于重量的承載強(qiáng)度降低。在外界的因素影響下,持續(xù)的外在作用會(huì)使橋梁的裂縫不斷擴(kuò)張、持續(xù)增大。裂縫的出現(xiàn)會(huì)使得橋梁的正常使用受到一定的限制,更有甚者使得建筑工程在使用過(guò)程中發(fā)生一定的安全事故。造成此種問(wèn)題的,并且影響橋梁美觀的主要原因在于混凝土的原材料的使用方面并不設(shè)定較為嚴(yán)格的把關(guān)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而因施工水平的不到位造成了裂縫的出現(xiàn)。
2道路橋梁工程施工過(guò)程中的通病
2.1道路橋梁接縫問(wèn)題的解決方案
要處理這類接縫問(wèn)題,需要利用切割機(jī)在新料攤鋪之前將塌陷的路面清理掉,特別要注意確保切線平整和側(cè)壁垂直。清掃完碎料之后,進(jìn)行瀝青層的涂刷,然后進(jìn)行新材料的作業(yè),按照較為嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于接縫部位進(jìn)行處理,尤其是松鋪系數(shù)的相關(guān)的適應(yīng)程度。碾壓縱向的接縫之間,應(yīng)該要注意到先舊后新的處理方式,特別要保證接縫處的碾壓充分,應(yīng)該使得平衡度和緊密度都達(dá)到需要的要求。
2.2路床碾壓?jiǎn)栴}的解決方案
處理路床的碾壓?jiǎn)栴},應(yīng)該做好以下的實(shí)際工作:(1)認(rèn)真執(zhí)行路床設(shè)計(jì)規(guī)格,平衡路床的標(biāo)高和橫坡,確保建造的路基的平整度能夠達(dá)到路床的要求的標(biāo)準(zhǔn);(2)密切關(guān)注路床施工中的排水、截水、防水相關(guān)工作,防止因?yàn)橥谔钔练綍r(shí)導(dǎo)致的積水現(xiàn)象,從而確保因?yàn)椴煌氖┕影殡S施工展開,從而大量排除一定的排水量;(3)針對(duì)路床相關(guān)的解構(gòu)的密實(shí)性進(jìn)行性能的檢查,嚴(yán)格控制路床的壓實(shí)的程度,并且在充分了解路床的最佳的含水量后進(jìn)行充分且有效的碾壓。在壓實(shí)土碾壓過(guò)程中,需要遵循著由高到低、由較慢到較快、由輕到重的原則,從而有效地確保路床碾壓密實(shí)程度和平整程度。
2.3排水管道滲水問(wèn)題的解決方案
要處理這類問(wèn)題,需要對(duì)應(yīng)做以下工作:(1)排水管道必須使用符合工程技術(shù)要求的管材,最好附帶有關(guān)部門的質(zhì)量監(jiān)督檢查證書,此外還需要進(jìn)行安裝前的逐一檢查,對(duì)管材相關(guān)的問(wèn)題以及修復(fù)做到相關(guān)性的指標(biāo)的投入和確定,在確定一些管道沒(méi)有修復(fù)的價(jià)值之后,應(yīng)本著保證工程質(zhì)量的態(tài)度終止使用;(2)認(rèn)真選擇接口填料,遵循相關(guān)的配比確定相應(yīng)的混合成分,需要針對(duì)性選擇較為合適的施工技術(shù),并且在整體的施工過(guò)程中,盡量選擇接口縫內(nèi)部較為干凈的,如果接口填料是水泥之類的物質(zhì),這時(shí)候需要將接口預(yù)先進(jìn)行濕潤(rùn),如若接口部位屬于較為油性的,則需要將干燥之后的部位再進(jìn)行冷底子油的涂抹,然后規(guī)范認(rèn)真地遵守施工的流程完成作業(yè);(3)確定并且不斷檢查砌筑的砂漿飽滿且無(wú)勾縫遺漏,在進(jìn)行相關(guān)的抹面以及養(yǎng)護(hù)的時(shí)候,如若工程期間有著一定的地下水,需要在砌筑的地方以及勾縫之間進(jìn)行相應(yīng)的完成工作;(4)如若管道的表面,需要進(jìn)行檢查井的相互連接,并且在其連接之處涂刷一層較為均勻的水泥原漿,且在座漿之后及時(shí)做好內(nèi)外的抹面工作,嚴(yán)防排水管道發(fā)生滲漏。
2橋梁涵洞隧道施工技術(shù)
2.1橋梁涵洞隧道明洞施工技術(shù)
(1)材料方面的規(guī)定。通常規(guī)定泥沙以及水等材料的品質(zhì)要合乎相關(guān)的規(guī)定。在氣溫較低的區(qū)域要做好抗凍測(cè)試工作。對(duì)于防水的材料還要測(cè)試它的防水能力。
(2)工藝方面的要求。在開展工作之前的時(shí)候要認(rèn)真的測(cè)繪放樣,要掌控好基槽的挖掘力度。洞1:3段及基槽開挖支護(hù):洞口明挖可采用敞口放坡法施工?;孜锾郊俺休d力試:使用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)基底進(jìn)行探測(cè),并用重型動(dòng)力觸探儀對(duì)基底進(jìn)行承載力試驗(yàn)。仰拱混凝土:基底承載力滿足設(shè)計(jì)要求后應(yīng)及時(shí)澆注仰拱混凝土。
2.2鋼支撐施工技術(shù)
第一,材料品質(zhì)方面的規(guī)定。要保證支撐使用的材料的品質(zhì)良好,通常支撐是集中制造的,在場(chǎng)地中直接安放。而且在用之前的時(shí)候要對(duì)其調(diào)直處理,還要清理污漬。第二,工藝方面的規(guī)定。要認(rèn)真的檢測(cè)斷面。對(duì)挖掘平面檢測(cè),假如出現(xiàn)過(guò)度挖掘或是挖掘力度不夠的情況,就要對(duì)挖掘平面再次處理,確保挖掘平面合乎規(guī)定。在其達(dá)標(biāo)之后就要盡快的噴射混凝土。同時(shí)還要明確鋼架的方位。
施工企業(yè)在項(xiàng)目成本管理中,缺乏專業(yè)的管理人員,導(dǎo)致了在成本管理中不少的信息沒(méi)有被合理的收集、歸類整理,由于上述原因的存在,導(dǎo)致以道路橋梁項(xiàng)目工程相關(guān)的很多成本信息的反應(yīng)速度相當(dāng)緩慢,基本上直到道路橋梁結(jié)束后才被表現(xiàn)出來(lái),再加上在這一過(guò)程中,缺乏與該工程項(xiàng)目相關(guān)的資料對(duì)其信息進(jìn)行補(bǔ)充和完善,最后,在這些原因的共同作用下,很多的成本管理信息很容易被施工單位忽視,不能及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)道路橋梁工程項(xiàng)目成本管理中常見(jiàn)的問(wèn)題及其措施。施工企業(yè)在工程造價(jià)確定的過(guò)程中,沒(méi)有拋棄以前陳腐的管理方法和管理觀念,對(duì)項(xiàng)目工程的成本管理產(chǎn)生了重要影響,嚴(yán)重的制約了施工單位的發(fā)展,同時(shí)還嚴(yán)重制約了其發(fā)展壯大。
1.2忽視工程項(xiàng)目“工期成本”的管理和控制
在實(shí)現(xiàn)工期目標(biāo)或合同工期而采取相應(yīng)措施所產(chǎn)生的所有費(fèi)用就是施工單位通常所說(shuō)的“工期成本”。工期目標(biāo)是工程項(xiàng)目成本管理的重要影響因素,同時(shí)在施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)合同工期中占據(jù)了重要地位和發(fā)揮了重要作用。由于很多施工單位不但不重視“工期成本”的管理和控制,反而忽視工程項(xiàng)目“工期成本”的管理和控制,就使道路橋梁工程項(xiàng)目施工單位在成本的管理和控制中遇到了巨大阻力,嚴(yán)重影響了工程項(xiàng)目的成本管理。
1.3忽視質(zhì)量對(duì)項(xiàng)目成本的影響
道路橋梁工程的施工過(guò)程中,施工單位在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下常常忽視質(zhì)量和成本二者之間的重要關(guān)系,更有甚者,他們一度只重視工程質(zhì)量,而把工程成本關(guān)在一邊,對(duì)其置之不理,在這一原因的影響下,雖然工程的施工質(zhì)量得到了保障,但是在提高工程質(zhì)量的過(guò)程中又增加了工程的成本和費(fèi)用,從而使工程質(zhì)量對(duì)項(xiàng)目成本造成了重要影響;在施工質(zhì)量得到保障的過(guò)程中很多施工單位就會(huì)把質(zhì)量和成本對(duì)立起來(lái)。施工質(zhì)量對(duì)施工成本的影響主要體現(xiàn)在以下幾方面:1)因返工、停工等引起的費(fèi)用構(gòu)成了內(nèi)部故障成本;2)保修、索賠等引起的費(fèi)用就構(gòu)成了外部故障成本;3)正常試驗(yàn)檢測(cè)以外的質(zhì)量預(yù)防費(fèi)用和質(zhì)量檢驗(yàn)費(fèi)用。施工單位忽視質(zhì)量對(duì)項(xiàng)目成本的影響嚴(yán)重影響了項(xiàng)目成本的管理。
1.4忽視技術(shù)方案對(duì)項(xiàng)目成本的影響
深槽的支護(hù)技術(shù)、施工中的排降水、施工圍堰中的導(dǎo)流、大型施工排架支搭和對(duì)其地基的處理等重大技術(shù)措施方案在制定的過(guò)程中,在施工項(xiàng)目成本的管理中占據(jù)重要地位,同時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。忽略方案上的浪費(fèi)是現(xiàn)行的施工項(xiàng)目成本管理中存在的一個(gè)重要問(wèn)題,同時(shí)在制定這類技術(shù)方案的過(guò)程中,很容易傾向于操作性和安全性兩方面的考慮,但缺乏相應(yīng)的制度及方法來(lái)考核經(jīng)濟(jì)性,更為嚴(yán)重的對(duì)經(jīng)濟(jì)性的考核還停留在感覺(jué)階段,很少用專業(yè)的技術(shù)和方法來(lái)對(duì)多方案的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)作對(duì)比。忽視技術(shù)方案對(duì)項(xiàng)目成本的影響很容易對(duì)方案造成浪費(fèi),并且這一過(guò)程中造成的浪費(fèi)是減少操作損耗中所不能彌補(bǔ)的。
2解決現(xiàn)存問(wèn)題的措施
2.1提高成本管理意識(shí)
道路橋梁施工單位拋棄陳腐的管理模式和管理理念,提高成本管理意識(shí),有利于提升道路橋梁施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。在對(duì)項(xiàng)目成本的管理過(guò)程中,對(duì)以前好的東西要加以吸收和利用,對(duì)不好的和陳腐的東西要加以拋棄,從而樹立全新的成本管理意識(shí)。在成本管理的過(guò)程中,要選用具有可行性和經(jīng)濟(jì)性的施工方案,有利于保證施工質(zhì)量和降低施工成本。在提高成本管理意識(shí)的過(guò)程中,有一種錯(cuò)誤的思想意識(shí)根深蒂固,這種思想意識(shí)就是只有項(xiàng)目經(jīng)理及相關(guān)成本負(fù)責(zé)人對(duì)項(xiàng)目成本管理負(fù)責(zé),項(xiàng)目成本管理與其他人無(wú)關(guān)的觀點(diǎn),因此,從根本上拋棄這種錯(cuò)誤的思想意識(shí)是提高成本管理意識(shí)的主要工作。
2.2建立規(guī)范的成本管理體制
建立規(guī)范的成本管理體制,對(duì)成本管理體系中的每個(gè)部門、每個(gè)人的工作職責(zé)和范圍要明確界定,賦予相應(yīng)的權(quán)利,從而在這樣的努力下來(lái)形成一個(gè)完整的責(zé)權(quán)利相結(jié)合的成本管理體制,這樣就有利于實(shí)現(xiàn)在成本管理過(guò)程中的權(quán)利和義務(wù),同時(shí)也有利于相關(guān)人員為項(xiàng)目的成本管理提出自己的意見(jiàn)以及解決措施。建立規(guī)范的成本管理體制,要高度遵循以下原則:其一是要重視民主集中制的重要作用;其二是要使成本具有標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。施工企業(yè)要在工程造價(jià)已經(jīng)確定的基礎(chǔ)上做到合理高效的控制施工成本,從而達(dá)到降低成本的目的,建立規(guī)范的成本管理體制要做到最大限度的把成本控制在合理范圍,同時(shí)要拋棄陳腐的管理模式和管理理念,建立規(guī)范的成本管理體制有利于規(guī)范各方的行為。
2.3建立成本論證制度
工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工程的成本費(fèi)用密切相關(guān),在施工過(guò)程中,由于某些因素的影響可能會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有不同的要求,因此,在降低或者是提高成本的過(guò)程中,需要論證兩個(gè)方面的內(nèi)容:1)要論證可能提高的質(zhì)量成本;2)論證可能增加的風(fēng)險(xiǎn)損失。為了使工程的施工質(zhì)量滿足兩方面的要求,其一是滿足工程質(zhì)量的工程標(biāo)準(zhǔn);其二是使其具有經(jīng)濟(jì)性和可操作性,就必須把影響質(zhì)量成本的各種因素加以綜合考慮。在施工前,會(huì)有很多的方案擺在面前,比如,技術(shù)方案,施工組織設(shè)計(jì)的成本預(yù)測(cè)方案,對(duì)二者的對(duì)比和篩選就尤為重要。技術(shù)方案及施工組織設(shè)計(jì)的成本預(yù)測(cè)方案的操作性和安全性在建立成本論證制度中占據(jù)重要地位,因此,要加大對(duì)技術(shù)方案及施工組織設(shè)計(jì)的成本預(yù)測(cè)方案的操作性和安全性的論證力度。要通過(guò)論證測(cè)算出最壞結(jié)果來(lái)論證一些對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量成本影響難以量化的工作,及在成本目標(biāo)內(nèi)建立成本論證制度,以此來(lái)制定工作責(zé)任制。
(2)影響市政工程施工的因素較多,不確定性大。由于市政道路橋梁工程是一個(gè)比較復(fù)雜的項(xiàng)目,易受外部條件的影響,像原材料價(jià)格、周邊社會(huì)關(guān)系等都是影響其施工的重要因素。同時(shí),市政道路橋梁工程本身的不確定性也是造成施工不穩(wěn)定的重要原因。
(3)市政道路橋梁工程施工目標(biāo)高,要求嚴(yán)格,具有較強(qiáng)的政治性。市政橋梁道路與城市形象以及人們的生活密切相關(guān),對(duì)于質(zhì)量的要求相對(duì)較高。市政道路橋梁工程的工期較為緊張,冬季施工費(fèi)用比較多。
(4)市政道路橋梁工程施工管理正處于轉(zhuǎn)型階段。在我國(guó)絕大部分的市政道路橋梁工程中,由項(xiàng)目將勞務(wù)隊(duì)和自有機(jī)械設(shè)備、自供材料組織起來(lái)進(jìn)行施工,專業(yè)性相對(duì)較弱。同時(shí)勞務(wù)隊(duì)伍素質(zhì)不高,項(xiàng)目必須投入大量的時(shí)間和精力管理勞務(wù)隊(duì)。
(5)市政道路工程施工管理的范圍較廣,其中包括:確定施工任務(wù),簽訂承包合同;做好市政施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備;做好施工中必須的準(zhǔn)備工作;依據(jù)施工計(jì)劃,綜合施工,并協(xié)調(diào)好施工過(guò)程;合理利用已有的空間,做好施工現(xiàn)場(chǎng)的平面管理,以保證施工條件的完整;最后,需要組織工程,對(duì)市政工程進(jìn)行驗(yàn)收。
2施工現(xiàn)場(chǎng)管理的主要步驟
2.1施工前做好充分的準(zhǔn)備
2.1.1技術(shù)交底和圖紙復(fù)核進(jìn)場(chǎng)后,需要進(jìn)行技術(shù)交底工作,參與方為業(yè)主、設(shè)計(jì)代表、承包人。這個(gè)過(guò)程的主要內(nèi)容為:對(duì)關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交底、標(biāo)記,并且做好相關(guān)的記錄。
2.1.2施工測(cè)量放樣完成交底后,需要組織測(cè)量人員、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師對(duì)現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)線點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)、各種控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核、固定;復(fù)測(cè)橫斷面,增設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn),加密導(dǎo)線點(diǎn),并將遺失的標(biāo)樁在公司規(guī)定的時(shí)間內(nèi)上報(bào)監(jiān)理駐地辦以求盡快解決并重新放樣、固定。
2.1.3標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)及原材料檢驗(yàn)在采購(gòu)材料時(shí),需要重點(diǎn)檢查材料的出廠證、檢驗(yàn)證以及合格證,確保材料的安全性。對(duì)于自采材料的檢查,需通過(guò)監(jiān)理工程師進(jìn)行取樣,然后送至指定的試驗(yàn)室進(jìn)行檢查。待試驗(yàn)合格之后,提供相應(yīng)的試驗(yàn)報(bào)告及開工報(bào)告,經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)后方可備料。
2.1.4開工報(bào)告認(rèn)真查看設(shè)計(jì)文件以及與工程相關(guān)的資料,對(duì)施工沿線情況有一個(gè)徹底的了解,在制定出施工組織方案。在滿足條件的前提下,開始擬定開工報(bào)告。最終由監(jiān)理工程師批審批。
2.1.5臨時(shí)設(shè)施等項(xiàng)目部進(jìn)駐工地,就可以得到駐地用電和施工用電的具體數(shù)值,通過(guò)地方供電系統(tǒng),架設(shè)臨時(shí)電力線。為保證施工中的供電正常,此過(guò)程中可以另配備功率充足的發(fā)電機(jī)組;配備幾臺(tái)靈活易移動(dòng)小型的發(fā)電機(jī),能夠移動(dòng)電源,給一些離電源較遠(yuǎn)的構(gòu)造物供電。根據(jù)施工的實(shí)際情況,需要對(duì)所需的用水量作出預(yù)估,協(xié)調(diào)好當(dāng)?shù)卣南嚓P(guān)部門,臨時(shí)布設(shè)用水管道,提供施工用水以及生活用水。
2.1.6駐地建設(shè)根據(jù)施工場(chǎng)地的平面圖,在施工路段的起止樁號(hào)位置搭設(shè)彩門,彩門寬度以路幅寬度為準(zhǔn)。在施工駐地的過(guò)程中,需要將工作區(qū)、宿舍、醫(yī)務(wù)室、工作棚、倉(cāng)庫(kù)與貯料場(chǎng)等空間合理劃分,以確保施工的順利進(jìn)行。
2.1.7施工過(guò)程質(zhì)量管理為保證工程的施工質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),公司需要完善質(zhì)量以及安全保證體系,同時(shí)采取相關(guān)的措施,嚴(yán)格控制好每一道工序。
2.2施工階段的管理
2.2.1質(zhì)量管理必須保證進(jìn)場(chǎng)材料符合施工要求,施工操作也必須按照施工的規(guī)范進(jìn)行。在具體的施工過(guò)程中,可以按設(shè)計(jì)圖紙施工,這樣能夠保證操作的科學(xué)性。此過(guò)程中需要踐行相關(guān)的法律法規(guī),對(duì)工程起監(jiān)督作用。采取一套有效的管理辦法也是必不可少的,實(shí)施獎(jiǎng)懲制度,以提高工作人員的積極性。與此同時(shí),需要發(fā)揮相關(guān)部門的作用,給施工單位營(yíng)造出一個(gè)良好的工作氛圍,及時(shí)處理施工中的問(wèn)題。
2.2.2進(jìn)度管理為保證施工在規(guī)定的期限內(nèi)完成,需要召開一些會(huì)議,討論工程進(jìn)展的問(wèn)題。要對(duì)施工中的人、材、機(jī)進(jìn)行一個(gè)全面的檢查,觀察是否進(jìn)行。一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,則需要對(duì)施工方案進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)定期進(jìn)度表,監(jiān)督施工。
2.2.3合同管理監(jiān)督合同管理應(yīng)是雙向的,首先,施工單位必須按照合同規(guī)定的期限,完成工程任務(wù);接著,業(yè)主單位需要履行合同,支付相應(yīng)的資金。
2.2.4信息管理充分利用科學(xué)技術(shù),整理好有關(guān)的信息,并且將這些信息合理運(yùn)用;此過(guò)程中,還需要擴(kuò)總市政道路橋梁工程的進(jìn)展情況,以便隨時(shí)向上級(jí)匯報(bào)工程進(jìn)展、傳達(dá)上級(jí)口令。
3施工過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)管理存在的問(wèn)題及解決辦法
3.1施工現(xiàn)場(chǎng)管理存在的實(shí)際問(wèn)題
(1)在施工現(xiàn)場(chǎng),由于管理不當(dāng),存在著許多威脅施工安全的因素。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:操作人員不細(xì)心,態(tài)度不端正,不按規(guī)定辦事;安全事故頻頻發(fā)生;食堂衛(wèi)生管理不合格;現(xiàn)場(chǎng)安全員的工作沒(méi)有履行應(yīng)盡的責(zé)任。
(2)忽視了用電安全防護(hù)措施的重要性。一些工作人員未能掌握準(zhǔn)確的用點(diǎn)知識(shí),對(duì)施工用電有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的理解不全面。在工地上,也沒(méi)有安排專業(yè)的電工監(jiān)管,施工現(xiàn)場(chǎng)存在嚴(yán)重的安全隱患。
(3)整個(gè)施工過(guò)程沒(méi)有配備一套完整的管理措施,施工管理存在著較大的局限性。在對(duì)材料進(jìn)行采購(gòu)時(shí),材料員沒(méi)有認(rèn)真對(duì)材料采購(gòu)量做出規(guī)劃,容易造成浪費(fèi)材料的情況。同時(shí),在進(jìn)行材料存儲(chǔ)時(shí),忽視了材料的特性,沒(méi)有進(jìn)行分類保管,導(dǎo)致一些材料未投入市政道路橋梁工作就已經(jīng)發(fā)生變質(zhì)。
3.2施工過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)管理存在問(wèn)題的解決方法
(1)本著“安全第一”的原則,需要成立一個(gè)安全小組,它由項(xiàng)目部直接領(lǐng)導(dǎo)。同時(shí),需要制定并且完善各項(xiàng)安全生產(chǎn)規(guī)章制度,安排項(xiàng)目經(jīng)理?yè)?dān)任小組的組長(zhǎng),技術(shù)負(fù)責(zé)人任副組長(zhǎng),各專業(yè)施工隊(duì)負(fù)責(zé)人任小組成員,每個(gè)作業(yè)面配備足夠的專職安全員。這樣,每一層的組員都需要簽訂安全責(zé)任書,并遵守安全規(guī)范以及小組制定的規(guī)章制度,具體履行監(jiān)督、檢查、管理各專業(yè)施工隊(duì)的安全工作。
(2)對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的安全用電工作要引起足夠的重視,不能疏漏任意環(huán)節(jié)。在進(jìn)行安裝、巡檢、維修或拆除臨時(shí)用電工程時(shí),需要電工的參與。電工操作屬于特種作業(yè)級(jí)別,特種作業(yè)由于對(duì)操作者本人及他人和周圍設(shè)施的安全有重大危害因素。所以,必須通過(guò)國(guó)家規(guī)定的有關(guān)部門組織的特種作業(yè)人員安全培訓(xùn),在取得操作證后方準(zhǔn)其獨(dú)立作業(yè)。
1.1 線形設(shè)計(jì)一般原則 ............................................................................ 錯(cuò)誤!未定義書簽。
1.2 平面線形要素的組合類型 ................................................................ 錯(cuò)誤!未定義書簽。
1.3 平面設(shè)計(jì)方法 .................................................................................... 錯(cuò)誤!未定義書簽。
1.4 平曲線設(shè)計(jì) ........................................................................................ 錯(cuò)誤!未定義書簽。
1.4.1 平曲線要素計(jì)算 ......................................................................... 錯(cuò)誤!未定義書簽。
1.4.2 逐樁坐標(biāo)計(jì)算 ............................................................................. 錯(cuò)誤!未定義書簽。
1.5 縱斷面設(shè)計(jì) ........................................................................................ 錯(cuò)誤!未定義書簽。
1.5.1 豎曲線設(shè)計(jì) ................................................................................. 錯(cuò)誤!未定義書簽。
1.6 橫斷面設(shè)計(jì) .......................................................................................................................... 1
1.6.1 路基寬度的確定 ........................................................................................................... 1
1.6.2 路堤和路塹邊坡坡度的確定 ....................................................................................... 1
1.6.3 超高與加寬 ................................................................................................................... 1
2 路基路面設(shè)計(jì) ............................................................................................................................. 2
2.1 一般路基設(shè)計(jì) ...................................................................................................................... 2
2.1.1 路基的類型和構(gòu)造 ....................................................................................................... 2
2.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù) ....................................................................................................................... 2
2.1.3 路基填土與壓實(shí) ........................................................................................................... 2
2.2 軟基處理 .............................................................................................................................. 3
2.3 路基防護(hù) .............................................................................................................................. 4
2.4 支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................................................................................... 4
2.5 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................................................................................... 6
2.5.1. 路面結(jié)構(gòu)組成 ............................................................................................................. 6
2.5.2 路面類型 ....................................................................................................................... 6
2.5.3 瀝青路面設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 7
2.5.4 水泥路面設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 8
2.5.5 路面比選 ....................................................................................................................... 9
2.6 路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配 ............................................................................................ 10
2.6.1 橫斷面面積計(jì)算 ......................................................................................................... 10
2.6.2 土石方數(shù)量計(jì)算 ......................................................................................................... 11
2.6.3 路基土石方調(diào)配 ......................................................................................................... 11
3 排水設(shè)計(jì) ................................................................................................................................... 15
3.1 公路排水設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ........................................................................................................ 15
3.2 設(shè)計(jì)依據(jù) ............................................................................................................................ 15
3.3 路基排水設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 15
3.3.1 地表排水設(shè)備的類型 ................................................................................................. 15
3.3.2 邊溝設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... 15
3.3.3 排水溝設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 16
3.4 路面排水設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 16
3.4.1 路面表面排水 ............................................................................................................. 16
3.5 涵洞設(shè)計(jì) ............................................................................................ 錯(cuò)誤!未定義書簽。
3.5.1 涵洞分類及各種構(gòu)造型式涵洞的適用性和優(yōu)缺點(diǎn) ................. 錯(cuò)誤!未定義書簽。
3.5.2 涵洞選用原則 ............................................................................. 錯(cuò)誤!未定義書簽。
3.5.3 涵洞擬定 ..................................................................................... 錯(cuò)誤!未定義書簽。 致謝 ............................................................................................................... 錯(cuò)誤!未定義書簽。
1.6 橫斷面設(shè)計(jì)
公路的橫斷面,是指公路中線上各點(diǎn)的法向切面,它是由橫斷面設(shè)計(jì)線和地面線所構(gòu)成的。其中橫斷面設(shè)計(jì)線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護(hù)坡道以及隔離柵、環(huán)境保護(hù)等設(shè)施。
公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據(jù)設(shè)計(jì)交通量、交通組成、設(shè)計(jì)車速、地形條件等因素。在保證必要的通行能力和交通安全與通暢前提下,盡量做到用地省、投資少,使道路發(fā)揮其最大經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
道路橫斷面的布置及幾何尺寸應(yīng)能滿通、環(huán)境、城市面貌等要求,橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下一些要求:
(1)設(shè)計(jì)應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的具體要求。
(2)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)的需要,盡可能與之相配合,不得任意減、并農(nóng)
田排灌溝渠。
(3)路基穿過(guò)耕種地區(qū),為了節(jié)約用地,如當(dāng)?shù)厥戏奖?,可修建石砌邊坡?/p>
(4)沿河線的橫斷面設(shè)計(jì),應(yīng)注意路基不被洪水淹沒(méi)或沖毀。
1.6.1 路基寬度的確定
路基寬度是指公路路幅頂面的寬度,即兩路肩外緣之間的寬度,公路路基寬度為行車到與路肩寬度之和。
根據(jù)規(guī)范,二級(jí)公路采用單幅路形式,行車道寬2×3.5m,硬路肩寬度:2×0.75m,土路肩寬度:2×0.75m。路基寬:7+1.5+1.5=10m,路拱坡度2%。
布置如下圖4-1所示: 土
路
肩硬路肩行車道行車道硬路肩土路肩
圖4-1 路基設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖
1.6.2 路堤和路塹邊坡坡度的確定
由《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》,結(jié)合實(shí)際的工程地質(zhì)條件綜合考慮:路堤邊坡坡度取為1:
1.5~1:1.75;路塹邊坡取為1:0.5~1:0.75。
1.6.3 超高與加寬
2 路基路面設(shè)計(jì)
公路路基是路面的基礎(chǔ),它是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物,承受由路面?zhèn)鱽?lái)的荷載,必須具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。
2.1 一般路基設(shè)計(jì)
2.1.1 路基的類型和構(gòu)造
(1)路堤
路基設(shè)計(jì)標(biāo)高高于天然地面標(biāo)高時(shí),需要進(jìn)行填筑,這種路基形式稱為路堤。按填土高度的不同,劃分為高路堤、矮路堤和一般路堤。路基邊坡坡度取1:1.5和1:1.75,在路基的兩側(cè)設(shè)置邊溝。高路堤的填方數(shù)量大,占地多,為使路基穩(wěn)定和橫斷面濟(jì)濟(jì)合理,可以在適當(dāng)位置設(shè)置擋土墻。為防止水流侵蝕和坡面沖刷,高路堤的邊坡采取適當(dāng)?shù)钠旅娣雷o(hù)和加固措施。
(2)路塹
路基設(shè)計(jì)標(biāo)高低于天然地面標(biāo)高時(shí),需要進(jìn)行挖掘,這種路基形式稱為路塹。挖方邊坡根據(jù)高度和巖土層情況設(shè)置成直線或折線,一般坡度取1:0.5和1:0.75。挖方邊坡的坡腳設(shè)置邊溝,以匯集和排除路基范圍內(nèi)的地表徑流,路塹的上方設(shè)置截水溝,以攔截和排除流向路基的地表徑流。
(3)半挖半填路基
半挖半填路基兼有路堤和路塹的特點(diǎn),上述對(duì)路堤和路塹的要求均應(yīng)滿足。
2.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)
《公路路基設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》
《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》
2.1.3 路基填土與壓實(shí)
(1)填土的選擇
路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性,取決于土的性質(zhì)和當(dāng)?shù)氐淖匀灰蛩?。并與填土的高度和施
工技術(shù)有關(guān)。在填土?xí)r應(yīng)綜合考慮,據(jù)《路基設(shè)計(jì)規(guī)范》可知,二級(jí)公路的路基填料最小強(qiáng)度和最大粒徑如下表:
路基壓實(shí)度及填料要求表
(2)不同土質(zhì)填筑路堤
如透水性較小的土層,位于透水性較大的土層下面,則透水性較小的土層表面應(yīng)
自填方軸線向兩邊做成不小于4%的坡度。如透水性較大的土層位于透水性較小的土層下面,則透水性較大的土層表面應(yīng)做成平臺(tái)。為了防止雨水沖刷,可覆蓋透水性較小的土層。允許使用取土場(chǎng)內(nèi)上述各種土的天然混合物。水的土與不透水的土,
不能非成層使用,以免在填方內(nèi)形成水囊。
(3)路基壓實(shí)與壓實(shí)度
路堤填土需分層壓實(shí),使之具有一定的密實(shí)度。土的壓實(shí)效果同壓實(shí)時(shí)的含水量
有關(guān)。對(duì)于路基的不同層位應(yīng)提出不同的壓實(shí)要求,上層和下層的壓實(shí)度應(yīng)高些,中間層可低些。
據(jù)《路基設(shè)計(jì)規(guī)范》,高速公路路基壓實(shí)度應(yīng)滿足下表:
路基壓實(shí)度(重型)要求表
軟土地基,通常情況下地基承載力達(dá)不到其上面構(gòu)造物要求的承載力,或雖在建筑物施工時(shí)能達(dá)到要求,但在后期使用過(guò)程中由于地基本身的原因或水的原因,使地基失穩(wěn),
造成路面嚴(yán)重破壞,處理好路基,是設(shè)計(jì)的重大環(huán)節(jié)。公路是一條帶狀的承受動(dòng)靜兩種荷載的特殊人工建筑物,由于它分布較廣,使用要求較高,因而對(duì)地基提出了較高的要求。
本設(shè)計(jì)所經(jīng)過(guò)的路段除田間地段有淤泥的不良地段外,其它地段的地基承載力很好,地質(zhì)也良好。對(duì)于有淤泥層的地段,由于深度都在3m以內(nèi),一般通過(guò)清淤泥換填法進(jìn)行處理。填料采用碎石土,石渣等,其上鋪0.5m的砂礫墊層土工隔柵。
對(duì)于地質(zhì)條件差,且在路基范圍內(nèi)有少量地下水滲出的土質(zhì)地段,邊坡采用護(hù)面墻進(jìn)行防護(hù)。
2.3 路基防護(hù)
路基防護(hù)是確保道路全天候使用,使路基不致因地表流和氣候變化而失穩(wěn)的必要工程措施,是路基設(shè)計(jì)的主要項(xiàng)目之一。
路基的防護(hù)的方法,一般可分為坡面防護(hù)和沖刷防護(hù)兩類。坡面防護(hù)主要有植物防護(hù)和工程防護(hù)兩類。對(duì)于土路堤的坡面鋪砌防護(hù)工程,最好待填土沉實(shí)或夯實(shí)后施工,并根據(jù)填料的性質(zhì)及分層情況決定防護(hù)方式。鋪砌的坡面應(yīng)預(yù)先整平,坑洼處應(yīng)填平夯實(shí)。沖刷防護(hù)有間接和直接防護(hù)兩類。對(duì)于沖刷防護(hù),一般在水流流速不大及水流破壞作用較弱地段,可在沿河路基邊坡設(shè)砌石護(hù)坡、石籠和混凝土預(yù)制板等。
(1)路堤邊坡防護(hù)
路堤高度小于3米邊坡均直接撒草種防護(hù);路堤高度大于3米均采用方格網(wǎng)植草護(hù)坡,具體尺寸見(jiàn)圖紙《路堤方格網(wǎng)植草防護(hù)圖》。
(2)路塹邊坡防護(hù)
路塹高度小于3米邊坡均直接撒草種防護(hù);路塹高度大于3米均采用人字形骨架植草護(hù)坡。
2.4 支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)擋土墻的用途
擋土墻是用來(lái)支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。在公路工程中廣泛應(yīng)用于支擋路堤或路塹邊坡、隧道洞口、橋梁兩端及河流岸壁等。
(2)擋土墻的類型及適用范圍
擋土墻類型分類方法較多,一般以擋土墻的結(jié)構(gòu)形式分類為主,常見(jiàn)的擋土墻形式有:重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨桿式和錨定板式。按照墻的設(shè)置位置,擋土墻可分為路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻。
路肩墻或路堤墻設(shè)置在高填路堤或陡坡路堤的下方,可以防止路基邊坡或基底滑動(dòng),確保路基穩(wěn)定,同時(shí)可以收縮填土坡腳,減少填方數(shù)量,減少拆遷和占地面積,以及保護(hù)臨近線路已有的重要建筑物。
路塹擋土墻設(shè)置在塹坡底部,主要用于支撐開挖后不能自行穩(wěn)定的邊坡,同時(shí)可減少挖方數(shù)量,降低邊坡高度。
(3)本路段擋土墻設(shè)置
在路段K0+960~K1+100右側(cè),為收縮坡腳、加強(qiáng)路基的穩(wěn)定性,設(shè)置擋土墻長(zhǎng)140m,高2~4m,具體布置及構(gòu)造見(jiàn)《擋土墻布置圖》和《擋土墻構(gòu)造圖》。
(4)擋土墻排水設(shè)施
擋土墻的排水處理是否得當(dāng),對(duì)巖石或土坡的穩(wěn)定性影響很大,直接影響到擋土墻的安全與使用效果。擋土墻的排水設(shè)施通常由地面排水和墻身排水組成。地面排水,主要是防止地表水滲入墻背填料或地基。因此,可設(shè)置地面排水溝以截留地表水。夯實(shí)回填土頂面和地表松土,以減少雨水和地面水下滲,必要時(shí)應(yīng)加設(shè)鋪砌,采取封閉處理。為防止地表水滲入地基,可夯實(shí)墻前回填土及加固邊溝等。墻身排水,主要是為了迅速排除墻后積水。通常是在非干砌的擋土墻墻身的適當(dāng)高度處設(shè)置一排或數(shù)排泄水孔。設(shè)計(jì)中采用10×10cm的方形孔,間距為2m。最下一排泄水孔的底部距地面30cm。
沉降縫和伸縮縫:為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂,應(yīng)根據(jù)地基地質(zhì)條件及墻高、墻身斷面的變化情況,設(shè)置沉降縫。為了減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化作用而產(chǎn)生裂縫,須設(shè)置伸縮縫。
通常,把沉降縫和伸縮縫結(jié)合在一起,統(tǒng)稱為變形縫。設(shè)計(jì)中,沿墻身10m設(shè)置一道變形縫,縫寬20mm,縫內(nèi)沿墻內(nèi)、外、頂三邊填塞瀝青麻筋,塞入深度不應(yīng)小于15cm。
(5)擋土墻施工注意事項(xiàng)
①施工前應(yīng)做好地面排水工作,保持基坑干燥;
②基坑開挖后,若發(fā)現(xiàn)地基與設(shè)計(jì)情況有出入,應(yīng)按實(shí)際情況調(diào)整設(shè)計(jì);
③墻趾部分的基坑,在基礎(chǔ)施工完后應(yīng)及時(shí)回填夯實(shí),并做成不小于4%外傾斜坡,以免積水下滲,影響墻身的穩(wěn)定;
④漿砌擋土墻的砂漿水灰比必須符合要求,灰漿應(yīng)填塞飽滿,漿砌擋土墻應(yīng)錯(cuò)縫砌筑,填縫必須緊密,不得做成水平通縫,墻趾臺(tái)階轉(zhuǎn)折處,不得做成豎直通縫;
⑤墻體應(yīng)達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上,方可回填墻后填料;
⑥回填前,應(yīng)確定填料的最佳含水量和最大干密度,根據(jù)碾壓機(jī)具和填料性質(zhì),分層
填筑壓實(shí),壓實(shí)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求;
⑦墻后回填必須均勻攤鋪平整,并設(shè)不小于3%的橫坡,利于排水。墻背1.0m范圍內(nèi),不得有大型機(jī)械行駛或作業(yè),防止碰壞墻體,并用小型壓實(shí)機(jī)碾壓,分層厚度不得超過(guò)0.2m。
⑧墻后地面坡度陡于1:5時(shí),應(yīng)先處理填方基底(如鏟除草皮,開挖臺(tái)階等)再填土,以免順原地面滑動(dòng)。
2.5 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.5.1. 路面結(jié)構(gòu)組成
⑴面層
面層是直接承受車輛荷載作用及大氣降水和溫度變化影響的路面結(jié)構(gòu)層次,并為車輛提供行駛表面,直接影響行車的安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性。因此,面層應(yīng)具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,抗變形能力,較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性,而且應(yīng)當(dāng)耐磨,不透水;其表面還有良好的抗滑性和平整度。面層可由一層或多層組成;其上層可為磨耗層,其下層可為承重層、連接層或整平層。修筑面層所用的材料主要有:水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎石混合料等。
⑵基層
基層主要承受由面層傳來(lái)的車輛荷載的垂直力,并擴(kuò)散到下面的墊層和土基中去。它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度,具有良好的擴(kuò)散應(yīng)力的能力及足夠的水穩(wěn)定性?;鶎雍穸却髸r(shí),可設(shè)為兩層,分別稱為上基層和底基層,并選用不同強(qiáng)度或質(zhì)量要求的材料。修筑基層所用的材料主要有:各種結(jié)合穩(wěn)定土、天然砂礫,各種碎石和礫石、片石,各種工業(yè)廢渣等。
⑶墊層
墊層介于土基與基層之間,將基層傳下來(lái)的車輛荷載應(yīng)力加以擴(kuò)散,以減小土基產(chǎn)生的應(yīng)力和變形,阻止路基土擠入基層中,影響基層結(jié)構(gòu)的性能。修筑墊層的材料強(qiáng)度不一定要高,但水穩(wěn)定性和隔溫性能要好,常用的材料有:砂、礫石、爐渣、水泥或石灰穩(wěn)定土等。
2.5.2 路面類型
按面層所用的材料來(lái)分,有水泥混凝土路面、瀝青路面、砂石路面等。高等級(jí)公路路面的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、剛度大、穩(wěn)定好、使用壽命長(zhǎng),能適應(yīng)較繁重的交通量,一般采用水泥混凝土路面或?yàn)r青路面。
2.5.3 瀝青路面設(shè)計(jì)
2.5.3.1 設(shè)計(jì)資料
⑴交通量年平均增長(zhǎng)率按r=7%計(jì),路段屬平原微丘,西南潮暖區(qū)(V2區(qū)) ⑵初始年交通量如下表:
交通量組成表
按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 :
LD= 33.1 (0.01mm)
H( 4 )= 15 cm LS= 34.9 (0.01mm);H( 4 )= 20 cm LS= 30.9 (0.01mm); H( 4 )= 17.3 cm(僅考慮彎沉)
按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 :
H( 4 )= 17.3 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)
路面設(shè)計(jì)層厚度 :
H( 4 )= 17.3 cm(僅考慮彎沉); H( 4 )= 17.3 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)。 根據(jù)上述結(jié)果,干燥狀態(tài)下取二灰土厚度H( 4 )=18cm。
② 中濕狀態(tài)
按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 :
LD= 33.1 (0.01mm)
H( 4 )= 15 cm LS= 37.1 (0.01mm);H( 4 )= 20 cm LS= 32.7 (0.01mm); H( 4 )= 19.5 cm(僅考慮彎沉)
按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 :
H( 4 )= 19.5 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求)
路面設(shè)計(jì)層厚度 :
H( 4 )= 19.5 cm(僅考慮彎沉);H( 4 )= 19.5 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)。 根據(jù)上述結(jié)果,中濕狀態(tài)下取二灰土厚度H( 4 )=20cm。
⑼確定路面結(jié)構(gòu)
①干燥狀態(tài)
---------------------------------------
中粒式瀝青混凝土 5 cm
---------------------------------------
粗粒式瀝青混凝土 7 cm
---------------------------------------
水泥穩(wěn)定碎石 20 cm
---------------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 18 cm
---------------------------------------
土基
②中濕狀態(tài)
---------------------------------------
中粒式瀝青混凝土 5 cm
---------------------------------------
粗粒式瀝青混凝土 7 cm
---------------------------------------
水泥穩(wěn)定碎石 20 cm
---------------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 20 cm
---------------------------------------
土基
2.5.4 水泥路面設(shè)計(jì)
2.5.4.1 設(shè)計(jì)資料
⑴交通量年平均增長(zhǎng)率按r=7%計(jì),路段屬平原微丘,西南潮暖區(qū)(V2區(qū)) ⑵初始年交通量如下表:
交通量組成表
其中,小汽車的前后軸都小于兩噸,在路面設(shè)計(jì)中因其軸載太小無(wú)需考慮。
確定路面結(jié)構(gòu)
①干燥狀態(tài)
---------------------------------------
普通水泥混凝土 24cm
----------------------------------
5%水泥穩(wěn)定碎石 20cm
----------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 15cm
----------------------------------
土基
②中濕狀態(tài)
---------------------------------------
普通水泥混凝土 24cm
----------------------------------
5%水泥穩(wěn)定碎石 20cm
----------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 18cm
----------------------------------
土基
2.5.5 路面比選
兩種路面的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析
(1)瀝青路面的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
①瀝青路面由于車輪與路面兩級(jí)減振,因此行車舒適性好、噪音?。?/p>
②柔性路面對(duì)路基、地基變形或不均勻沉降的適應(yīng)性強(qiáng);
③瀝青路面修復(fù)速度快,碾壓后即可通車。
缺點(diǎn):
①壓實(shí)的混合料空隙率大,耐水性差,宜產(chǎn)生水損壞,一個(gè)雨季就可能造成路面大量破損;
②瀝青材料的溫度穩(wěn)定性差,脆點(diǎn)到軟化點(diǎn)之間的溫度區(qū)間偏小,包不住天然高低溫度,冬季易脆裂,夏季易軟化;
③瀝青是有機(jī)高分子材料,耐老化性差,使用數(shù)年后,將產(chǎn)生老化龜裂破壞; ④平整度的保持性差,不僅沉降會(huì)帶來(lái)平整度劣化,而且材料軟化會(huì)形成車轍。
(2)水泥混凝土路面的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
①水穩(wěn)定性較高,在暴雨及短期浸水條件下,路面可照常通行;
②溫度穩(wěn)定性高,無(wú)車轍現(xiàn)象;
③水泥混凝土是無(wú)機(jī)膠凝材料,主要水化產(chǎn)物水化硅酸鈣既是其強(qiáng)度的主要來(lái)源,既耐老化,又無(wú)污染。但在更長(zhǎng)時(shí)期,會(huì)與所有巖石一樣,產(chǎn)生風(fēng)化現(xiàn)象,水泥石風(fēng)化與瀝青老化相比,時(shí)間長(zhǎng)10倍以上,不構(gòu)成工程問(wèn)題;
④平整度的保持期長(zhǎng);
⑤在相同技術(shù)和工藝水平下,水泥路面大修前的使用年限長(zhǎng)。
缺點(diǎn):
① 在相同平整度條件下,由于剛性路面不減振,因此行車舒適性不及瀝青路面;噪音較大,我國(guó)對(duì)低噪音水泥路面尚未開展研究和應(yīng)用;
②在路基、地基變形或不均勻沉降條件下,易形成脫空,附加應(yīng)力很大,極易產(chǎn)生斷裂破壞,對(duì)路基穩(wěn)定性要求高,對(duì)不均勻沉降的適應(yīng)性差。
③水泥路面強(qiáng)度高、硬度大,即使斷板后也難于清除,修復(fù)難度大,新澆筑面板的養(yǎng)護(hù)期較長(zhǎng)。
鑒于瀝青路面對(duì)公路周圍的土地、地下水等會(huì)造成污染,造價(jià)要高于水泥路面;而修建水泥路面能促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展,帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,也提升當(dāng)?shù)厮嗟馁|(zhì)量和知名度,所以選擇修建水泥路面。
2.6 路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配
路基土石方是公路工程的一項(xiàng)主要工程量,在公路設(shè)計(jì)和路線方案比較中,路基土石方數(shù)量的多少是評(píng)價(jià)公路側(cè)設(shè)質(zhì)量的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。在編制公路施工組織計(jì)劃和工程概預(yù)算時(shí),還需要確定分段和全線的路基上石方數(shù)量。
地面形狀是很復(fù)雜的,填挖方不是簡(jiǎn)單的幾何體,所以其計(jì)算只能是近似的,計(jì)算的精確度取決于中樁間距、測(cè)繪橫斷面時(shí)于點(diǎn)的密度和計(jì)算公式與實(shí)際情況的接近程度等。計(jì)算時(shí)一般應(yīng)按工程的要求,在保證使用的前提下力求簡(jiǎn)化。
2.6.1 橫斷面面積計(jì)算
路基填挖的斷面積,是指斷面圖中原地面線與路基設(shè)計(jì)線所包圍的面積,高于地面線者為填,低于地面線者為挖,兩者應(yīng)分別計(jì)算,下面介紹幾種常用的面積計(jì)算方法。
①積距法:適用于不規(guī)則圖形面積計(jì)算
把橫斷面圖劃分成若干條等寬的小條,累加每一小條中心處的高度,再乘以條寬即為該圖形的面積。
將斷面按單位橫寬劃分為若干個(gè)梯形與三角形條塊,每個(gè)小條塊的近似面積為: Fi=bhi
則橫斷面面積:
當(dāng)b=1m時(shí),則F在數(shù)值上就等于各小小條塊平均高度之和Σhi。
要求得Σhi的值,可以用卡規(guī)逐一量取各條塊高度的累積值。當(dāng)面積較大卡規(guī)張度不
夠用時(shí),也可用米厘方格紙折成窄條代替卡規(guī)量取積距,用積距法計(jì)算面積簡(jiǎn)單、迅速。若地面線較順直,也可以增大b的數(shù)值,若要進(jìn)一步提高精度,可增加測(cè)量次數(shù)最后取其平均值。
②坐標(biāo)法
已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)(xi,yi),則斷面面積為:
A = [∑(xi yi+1-xi+1yi ) ] 1/2
坐標(biāo)法的精度較高,適宜于用計(jì)算機(jī)計(jì)算。
計(jì)算橫斷面面積還有幾何圖形法、數(shù)方格法、求積儀法等。
2.6.2 土石方數(shù)量計(jì)算
若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近,則可假定兩斷面之間為一棱柱體其體積的計(jì)算公式為:
V=(A1+A2) L 2
式中:V——體積,即土石方數(shù)量(m3);
F1、F2——分別為相鄰兩斷面的面積(m2);
L——相鄰斷面之間的距離(m)。
此法計(jì)算簡(jiǎn)易,較為常用,一般稱之為“平均斷面法”。
土石方數(shù)量計(jì)算應(yīng)注意的問(wèn)題:
(1)填挖方數(shù)量分別計(jì)算,(填挖方面積分別計(jì)算);
(2)土石方應(yīng)分別計(jì)算,(土石面積分別計(jì)算);
(3)換土、挖淤泥或挖臺(tái)階等部分應(yīng)計(jì)算挖方工程量,同時(shí)還應(yīng)計(jì)算填方工程量;
(4)路基填、挖方數(shù)量中應(yīng)考慮路面所占的體積,(填方扣除、挖方增加);
(5)路基土石方數(shù)量中應(yīng)扣除大中橋所占的體積,小橋及涵洞可不予考慮。
2.6.3 路基土石方調(diào)配
土石方調(diào)配的目的是為確定填方用土的來(lái)源、挖方棄土的去向:以及計(jì)價(jià)土石方的數(shù)量和運(yùn)量等。通過(guò)調(diào)配合理地解決各路段土石方平衡與利用問(wèn)題,使從路塹挖出的土石方,在經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)運(yùn)條件下移挖作填,達(dá)到填方有所“取”,挖方有所“用”,避免不必要的路外借土和棄上,以減少占用耕地和降低公路造價(jià)。
填方土源:附近挖方利用
借土
挖方去向:調(diào)往附近填方
棄土
(一)土石方調(diào)配原則
(1)就近利用,以減少運(yùn)量:在半填半挖斷面中,應(yīng)首先考慮在本路段內(nèi)移挖作填進(jìn)行橫向平衡,然后再作縱向調(diào)配,以減少總的運(yùn)輸量。
(2)不跨溝調(diào)運(yùn):土石方調(diào)配應(yīng)考慮橋涵位置對(duì)施工運(yùn)輸?shù)挠绊懀话愦鬁喜蛔骺缭秸{(diào)運(yùn)。
(3)高向低調(diào)運(yùn):應(yīng)注意施工的可能與方便,盡可能避免和減少上坡運(yùn)土;位于山坡上的回頭曲線段優(yōu)先考慮上線向下線的土方豎向調(diào)運(yùn)。
(4)經(jīng)濟(jì)合理性: 應(yīng)進(jìn)行遠(yuǎn)運(yùn)利用與附近借土的經(jīng)濟(jì)比較(移挖作填與借土費(fèi)用的比較)。
遠(yuǎn)運(yùn)利用的費(fèi)用:運(yùn)輸費(fèi)用、裝卸費(fèi)等
借土費(fèi)用:開挖費(fèi)用、占地及青苗補(bǔ)償費(fèi)用、棄土占地及運(yùn)費(fèi)
為使調(diào)配合理,必須根據(jù)地形情況和施工條件,選用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式,確定合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距,用以分析工程用土是調(diào)運(yùn)還是外借。
土方調(diào)配“移挖作填”固然要考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距問(wèn)題,但這不是唯一的指標(biāo),還要綜合考慮棄方或借方占地,賠償青苗損失及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響等。有時(shí)移挖作填雖然運(yùn)距超出一些:運(yùn)輸費(fèi)用可能稍高一些,但如能少占地,少影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn),這樣,對(duì)整體來(lái)說(shuō)也未必是不經(jīng)濟(jì)的。
(5)不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進(jìn)行調(diào)配,以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。
(6)土方調(diào)配對(duì)于借土和棄土應(yīng)事先同地方商量,妥善處理。借土應(yīng)結(jié)合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點(diǎn),并綜合考慮借土還田,整地造田等措施。棄土應(yīng)不占或少占耕地,在可能條件下宜將棄土平整為可耕地,防止亂棄亂堆,或堵塞河流,損壞農(nóng)田。
(二)土石方調(diào)配方法
土石方調(diào)配方法有多種,如累積曲線法、調(diào)配圖法及土石方計(jì)算表調(diào)配法等,目前生產(chǎn)上多采用土石方計(jì)算表調(diào)配法,該法不需繪制累積曲線圖與調(diào)配圖,直接可在土石方表上進(jìn)行調(diào)配,其優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)捷,調(diào)配清晰,精度符合要求。該表也可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。具體調(diào)配步驟是:
(1)土石方調(diào)配是在土石方數(shù)量計(jì)算與復(fù)核完畢的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,調(diào)配前應(yīng)將可能影響運(yùn)輸調(diào)配的橋涵位置、陡坡、大溝等注在表旁,供調(diào)配時(shí)參考。
(2)弄清各樁號(hào)間路基填挖方情況并作橫向平衡,明確利用、填缺與挖余數(shù)量。
(3)在作縱向調(diào)配前,應(yīng)根據(jù)施工方法及可能采取的運(yùn)輸方式定出合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距,供土石方調(diào)配時(shí)參考。
(4)根據(jù)填缺挖余分布情況,結(jié)合路線縱坡和自然條件,本著技術(shù)經(jīng)濟(jì)和支農(nóng)的原則,具體擬定調(diào)配方案。方法是逐樁逐段地將毗鄰路段的挖余就近縱向調(diào)運(yùn)到填缺內(nèi)加以利用,并把具體調(diào)運(yùn)方向和數(shù)量用箭頭標(biāo)明在縱向利用調(diào)配欄中。
(5)經(jīng)過(guò)縱向調(diào)配,如果仍有填缺或挖余,則應(yīng)會(huì)同當(dāng)?shù)卣畢f(xié)商確定借土或棄土地點(diǎn),然后將借土或棄土的數(shù)量和運(yùn)距分別填注到借方或廢方欄內(nèi)。
(6)土石方調(diào)配后,應(yīng)按下式進(jìn)行復(fù)核檢查:
橫向調(diào)運(yùn)十縱向調(diào)運(yùn)十借方=填方
橫向調(diào)運(yùn)十縱向調(diào)運(yùn)十棄方=挖方
挖方十借方=填方十棄方
以上檢查一般是逐頁(yè)進(jìn)行復(fù)核的,如有跨頁(yè)調(diào)配,須將其數(shù)量考慮在內(nèi),通過(guò)復(fù)核可以發(fā)現(xiàn)調(diào)配與計(jì)算過(guò)程有無(wú)錯(cuò)誤,經(jīng)核證無(wú)誤后,即可分別計(jì)算計(jì)價(jià)上石方數(shù)量、運(yùn)量和運(yùn)距等,為編制施工預(yù)算提供上石方工程數(shù)量。
(三)關(guān)于調(diào)配計(jì)算的幾個(gè)問(wèn)題
(1)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距
填方用土來(lái)源,一是路上縱向調(diào)運(yùn),二是就近路外借土。一般情況調(diào)運(yùn)路塹挖方來(lái)填筑距離較近的路堤還是比較經(jīng)濟(jì)的。但如調(diào)運(yùn)的距離過(guò)長(zhǎng),以致運(yùn)價(jià)超過(guò)了在填方附近借土所需的費(fèi)用時(shí),移挖作填就不如在路堤附近就地借土經(jīng)濟(jì)。因此,采取“調(diào)”還是“借”有個(gè)限度距離問(wèn)題,這個(gè)限度距離即所謂“經(jīng)濟(jì)運(yùn)距”,其值按下式計(jì)算:
經(jīng)濟(jì)運(yùn)距 L經(jīng) = B+ L免 T
式中:B——借土單價(jià)(元/m3);
T——遠(yuǎn)運(yùn)運(yùn)費(fèi)單價(jià)(元/m3·km);
L兔——免費(fèi)運(yùn)距(km)。
由上可知,經(jīng)濟(jì)運(yùn)距是確定借土或調(diào)運(yùn)的限界,當(dāng)調(diào)運(yùn)距離小于經(jīng)濟(jì)運(yùn)距時(shí),采取縱向調(diào)運(yùn)是經(jīng)濟(jì)的,反之,則可考慮就近借土。
(2)平均運(yùn)距
土方調(diào)配的運(yùn)距,是指從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。在路線工程中為簡(jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn),這個(gè)距離可簡(jiǎn)單地按挖方斷面間距中心至填方斷面間距中心的距離計(jì)算,稱平均運(yùn)距。
在縱向調(diào)配時(shí),當(dāng)其平均運(yùn)距超過(guò)定額規(guī)定的免費(fèi)運(yùn)距,應(yīng)按其超運(yùn)運(yùn)距計(jì)算土石方運(yùn)量。
(3)運(yùn)量
土石方運(yùn)量為平均運(yùn)距與土石方調(diào)配數(shù)量的乘積。單位:m3·km
在生產(chǎn)中,工程定額是將平均運(yùn)距每10m劃為一個(gè)運(yùn)輸單位,稱之為“級(jí)”,20m為兩個(gè)運(yùn)輸單位,稱為二級(jí),余類推,在土方計(jì)算表內(nèi)可用符號(hào)①、②表示,不足10m時(shí),仍按一級(jí)計(jì)算或四舍五人。于是:
總運(yùn)量=調(diào)配(土石方)方數(shù)×n
式中:n——平均運(yùn)距單位(級(jí)),其值為:
n = (L - L免)/ A
其中:L ——平均運(yùn)距;
L免——免費(fèi)運(yùn)距。
在土石方調(diào)配中,所有挖方無(wú)論是“棄”或“調(diào)”,都應(yīng)予以計(jì)價(jià)。但對(duì)于填方則不然,要根據(jù)用土來(lái)源來(lái)決定是否計(jì)價(jià)。如果是路外借土,那當(dāng)然要計(jì)價(jià),倘若是移挖作填調(diào)配利用,則不應(yīng)再計(jì)價(jià),否則形成雙重計(jì)價(jià)。因此計(jì)價(jià)土石方必須通過(guò)土石方調(diào)配表來(lái)確定其數(shù)量為:
計(jì)價(jià)土石方數(shù)量=挖方數(shù)量十借方數(shù)量
一般工程上所說(shuō)的土石方總量,實(shí)際上是指計(jì)價(jià)土石方數(shù)量。一條公路的土石方總量,一般包括路基工程、排水工程、臨時(shí)工程、小橋涵工程等項(xiàng)目的土石方數(shù)量。對(duì)于獨(dú)立大、中橋梁、長(zhǎng)隧道的土石方工程數(shù)量應(yīng)另外計(jì)算。
具體計(jì)算及調(diào)配見(jiàn)《路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配表》
3 排水設(shè)計(jì)
3.1 公路排水設(shè)計(jì)的內(nèi)容
公路排水設(shè)計(jì)可劃分為四部分:
(1)橫向穿越路界排水——由涵洞、橋梁引排穿越路界的溪流、河道中的水;
(2)路界表面排水——指公路用地范圍內(nèi)的表面排水,包括路面排水、中間帶排水、
坡面排水和由相鄰地帶或交叉道路流入路界內(nèi)的排水等;
(3)路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水——通過(guò)裂縫、接縫或面層空隙下滲到路面結(jié)構(gòu)(面層、基層
和墊層)內(nèi)部,或者由地下水或道路兩側(cè)滯水浸入路面內(nèi)部的水分的排除或疏干;
(4)地下排水——危及路基穩(wěn)定或影響路基強(qiáng)度的含水層地下水的排除或疏干。
3.2 設(shè)計(jì)依據(jù)
《公路路基設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》
《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》
《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》
3.3 路基排水設(shè)計(jì)
3.3.1 地表排水設(shè)備的類型
(1)邊溝:設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè),或低路堤的坡腳外側(cè),用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。
(2)排水溝:用來(lái)引出路基附近低洼處積水的人工溝渠。
3.3.2 邊溝設(shè)計(jì)
挖方路基及填土高度低于路基設(shè)計(jì)要求的臨界高度的路堤,在路肩外緣均應(yīng)設(shè)計(jì)縱向人工溝渠,稱之為邊溝,其主要功能在于排泄路基用地范圍內(nèi)地面水。邊溝內(nèi)側(cè)邊坡坡度按土質(zhì)類別采用1:1.0~1:1.5;梯形邊溝的底寬和深度不應(yīng)小于0.4m。邊溝的縱坡度應(yīng)盡量與路線縱坡保持一致。當(dāng)路線縱坡坡度小于溝底所必需的最小縱坡坡度時(shí),邊溝應(yīng)采用溝底最小縱坡坡度,并縮短邊溝出水口的間距。
邊溝出水口的間距,一般地區(qū)不宜超過(guò)500m,多雨地區(qū)不宜超過(guò)300m。邊溝出水口的排放應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)條件及橋涵水道位置,引排到路基范圍外,使之不沖刷路堤坡腳。
(1)設(shè)計(jì)流量的確定采用公式
Q=16.67?qF (3-1)
式中:Q——設(shè)計(jì)流量 m3;
q——設(shè)計(jì)重現(xiàn)期和降雨歷時(shí)內(nèi)的平均降雨強(qiáng)度 ,min;
?——徑流系數(shù);
F——匯水面積 ,km2。
3.3.3 排水溝設(shè)計(jì)
排水溝主要用于排泄來(lái)至邊溝、截水溝或其他水源的水流,以形成整個(gè)排水系統(tǒng)。排水溝的平面布置,取決于排水要求與當(dāng)?shù)氐匦?。排水溝的布置,必須結(jié)合地形自然條件,因勢(shì)利導(dǎo),平面上力求短捷平順,以直線為宜,必須轉(zhuǎn)向時(shí),盡量采用較大半徑(10~20m以上),徐緩改變方向,保證水流舒暢;縱面上控制最大和最小縱坡,以1%~3%為宜,縱坡大于3%,需要加固,大于7%,則應(yīng)改用急流槽。
(1)排水溝斷面形式:
排水溝一般為梯形斷面,其大小應(yīng)根據(jù)流量確定,深度與寬度不小0.5米。排水溝邊坡視土質(zhì)而異,一般在1:1-1:1.5。
排水溝溝底縱坡不小于0.5%,在特殊情況下允許減小到0.2%。
(2)排水溝的平面線形:
排水溝應(yīng)盡量采用直線,如必須轉(zhuǎn)彎時(shí),其半徑不小于10-20米,排水溝的長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需要而定,通常在500米以內(nèi)。
(3)排水溝與水道的銜接。
排水溝采用梯形斷面,h=0.5m,b=0.5m,邊坡率m=1。水文水力計(jì)算同邊溝,在此不另行計(jì)算。
3.4 路面排水設(shè)計(jì)
路面排水由路面橫坡、路肩縱坡、攔水帶或路肩矩形邊溝,路肩排水溝、泄水口和急流槽等組成。路面排水設(shè)施的設(shè)計(jì),按暴雨強(qiáng)度采用當(dāng)?shù)厝我膺B續(xù)30min的最大徑流厚度(mm)。路面排水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期規(guī)定:高速公路3—5年,一級(jí)公路2—3年,二級(jí)公路1—2年。
3.4.1 路面表面排水
路面表面排水的主要任務(wù)是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走,以免造成路面積水而影響安全。
2道路橋梁工程中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的意義
現(xiàn)階段,我國(guó)交通事業(yè)快速發(fā)展,特別是在我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷深入,使得道路橋梁建設(shè)越來(lái)越重要。道路橋梁工程不僅關(guān)系著我國(guó)交通運(yùn)輸命運(yùn),道路橋梁工程質(zhì)量也直接關(guān)系著交通安全,決定著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。另外,道路橋梁工程具有施工線長(zhǎng)、工程投資大、施工量大等特點(diǎn),對(duì)工程質(zhì)量造成影響的因素很多,不僅包括施工環(huán)境、地質(zhì)水文條件等,還與施工技術(shù)等具有很大的關(guān)系,在施工過(guò)程中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,就會(huì)嚴(yán)重影響工程質(zhì)量,給工程造成巨大的損失,加強(qiáng)對(duì)道路橋梁工程質(zhì)量的檢測(cè)具有十分重要的意義?,F(xiàn)階段我國(guó)建設(shè)工程重要實(shí)行以政府監(jiān)督為主,社會(huì)監(jiān)理以及施工企業(yè)自檢為一體的保障體系,在這個(gè)保障體系運(yùn)作過(guò)程中,工程檢測(cè)技術(shù)十分重要,可以說(shuō)工程檢測(cè)技術(shù)是道路工程質(zhì)量控制與管理的核心。政府相關(guān)部分或者是監(jiān)理企業(yè),還是施工企業(yè),都需要監(jiān)理滿足工程施工要求的實(shí)驗(yàn)室,共同完成對(duì)道路橋梁工程質(zhì)量檢測(cè),為工程順利實(shí)施提供保障。作為道路橋梁工程施工技術(shù)管理中重要的組成部分,檢測(cè)技術(shù)同時(shí)也是工程施工控制、竣工驗(yàn)收等重要的環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)工程各種工件、材料等質(zhì)量的試驗(yàn)檢測(cè),能夠?qū)κ┕べ|(zhì)量進(jìn)行合理的評(píng)價(jià),保證施工構(gòu)件、原材料等的質(zhì)量,提升工程整體的施工孩子兩。為了提高道路橋梁工程質(zhì)量,延長(zhǎng)公路使用的壽命,不僅需要對(duì)工程基礎(chǔ)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),還需要嚴(yán)格的按照施工材料驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、施工技術(shù)參數(shù)等進(jìn)行,通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量驗(yàn)收,確保施工質(zhì)量。通過(guò)無(wú)損檢測(cè)技術(shù),還能夠保證施工原材料充分利用,同時(shí)對(duì)于新工藝、新技術(shù)、新材料的推廣也具有十分重要的意義,對(duì)工程質(zhì)量做出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。通過(guò)大量的實(shí)踐證明,如果在道路橋梁工程中忽視了對(duì)檢測(cè)的作用,很難保證施工質(zhì)量,給工程到來(lái)質(zhì)量隱患??傊瑹o(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)于道路工程的意義包括提升工程質(zhì)量、保證施工工期、延長(zhǎng)工程使用壽命、提高工程的經(jīng)濟(jì)性。
3無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在道路橋梁工程中的具體應(yīng)用
3.1頻譜分析技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用
所謂的頻譜分析技術(shù),就是通過(guò)對(duì)不同介質(zhì)中傳播表面波頻率特性的分析,判斷檢測(cè)對(duì)象的狀態(tài)。在道路橋梁結(jié)構(gòu)表面上施加一個(gè)瞬間的垂直沖擊力,這樣就會(huì)產(chǎn)生一組瑞雷波面,該波面主要以振源為中心,具有各種頻率。這樣就會(huì)通過(guò)對(duì)不同部分的錘擊,獲取不同的瑞雷波面信號(hào),在不同位置上安裝傳感器,能夠?qū)@些瑞雷波頻率進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)對(duì)頻率的分析以及相干分析技術(shù),達(dá)到測(cè)試不同深度分層介質(zhì)力學(xué)參數(shù)的目的。它與傳統(tǒng)方法相比,,具有速度快、檢測(cè)頻率高的特點(diǎn)。可以用于檢測(cè)路面各分層介質(zhì)的厚度均勻性以及層間的接觸情況。
3.2圖像技術(shù)在道路橋梁中的應(yīng)用
所謂的圖像技術(shù)包括激光全息圖像技術(shù)以及紅外成像技術(shù)。紅外線成像技術(shù)原理:所有物質(zhì)都是由分子構(gòu)成的,在分子不斷變化的下回釋放出熱量,同時(shí)不同物質(zhì)結(jié)構(gòu)所散發(fā)的熱源能量也不盡相同,因此,通過(guò)專業(yè)的儀器就能夠準(zhǔn)確的判斷物體表面形成的溫度分布。由熱敏元件對(duì)路面等溫線進(jìn)行劃出來(lái),通過(guò)等溫線的分布就能夠?qū)Φ缆窐蛄汗こ讨械娜毕葸M(jìn)行辨別。而激光全息技術(shù),首先通過(guò)專業(yè)的攝像設(shè)備,得到全息圖,然后通過(guò)對(duì)全息圖的分析,加上相關(guān)的計(jì)算,判斷工程缺陷類型以及缺陷位置。
3.3超聲波檢測(cè)技術(shù)
超聲波是一種高頻率的聲波,人耳聽(tīng)不見(jiàn),在頻率傳輸?shù)倪^(guò)程中滿足波傳輸規(guī)律。通過(guò)超聲波檢測(cè)技術(shù),首先在實(shí)驗(yàn)檢測(cè)位置發(fā)射超聲波,然后通過(guò)超聲波接收器接受超聲波相關(guān)的參數(shù),對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷進(jìn)行判斷。在介質(zhì)中不同位置設(shè)置傳感器,測(cè)量超聲波在一定距離內(nèi)傳播的時(shí)間,利用速度、時(shí)間與位移的關(guān)系計(jì)算波速,利用速度與介質(zhì)相關(guān)參數(shù)的關(guān)系可以測(cè)定材料的有關(guān)參數(shù)如彈性模量、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度等,還可用來(lái)檢測(cè)材料或結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷。
3.4激光技術(shù)在道路橋梁中的應(yīng)用
激光技術(shù)主要用于對(duì)道路橋梁路面的監(jiān)測(cè),具體的應(yīng)用原理包括光時(shí)差、光電反射、衍射等。衍射原理主要利用激光在傳輸過(guò)程匯總?cè)绻龅姜M縫就會(huì)出現(xiàn)衍射,通過(guò)對(duì)狹縫寬窄的調(diào)整,就能夠得到不同的明暗相間的圖像,從而建立相關(guān)關(guān)系,對(duì)結(jié)構(gòu)中狹縫寬度變化等進(jìn)行分析。光電反射原理主要是激光強(qiáng)度與光電流強(qiáng)度有直接的關(guān)系,在光電轉(zhuǎn)換器的作用下能夠?qū)⒐饽苓M(jìn)行電能轉(zhuǎn)換,由激光強(qiáng)弱的變化,光電轉(zhuǎn)換成電能的信號(hào)也會(huì)發(fā)生變化,根據(jù)事先對(duì)光電流位移關(guān)系的標(biāo)定,計(jì)算出彎沉位移變化。光時(shí)差原理主要是通過(guò)激光傳輸速度,對(duì)激光在短距離中傳輸?shù)臅r(shí)差進(jìn)行記錄,判斷工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部的均勻性。
2預(yù)應(yīng)力技術(shù)的重要作用
(1)提高混凝土構(gòu)件對(duì)內(nèi)應(yīng)力的承受力在道路橋梁的混凝土構(gòu)件中,混凝土構(gòu)件側(cè)面荷載的承受力比較薄弱,容易導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫、變形,影響工程的質(zhì)量。采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),改善碳纖維貼片和混凝土構(gòu)件,可以提高承彎構(gòu)件的剛度,改善混凝土側(cè)向壓力的耐受能力,較少構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的可能性,進(jìn)而提高道路工程施工的質(zhì)量。
(2)提高承重構(gòu)件的承載力承重構(gòu)件是道路橋梁工程建設(shè)的基礎(chǔ)。因此,做好承重構(gòu)件的施工工作具有重要作用。運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)承重構(gòu)件進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚淖兂兄貥?gòu)件內(nèi)部受壓的拉應(yīng)力,減少構(gòu)件的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變,提升承重構(gòu)件的整體強(qiáng)度,可以有效地保證道路橋梁工程高質(zhì)量建設(shè)。
(3)延長(zhǎng)道路橋梁的使用壽命在道路橋梁的施工中,通過(guò)預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)路面進(jìn)行預(yù)先構(gòu)筑:
①混凝土構(gòu)件中,預(yù)先對(duì)其施加壓力,使其在外荷載作用時(shí)的受拉區(qū)混凝土內(nèi)力產(chǎn)生壓應(yīng)力,用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力,使結(jié)構(gòu)在正常使用的情況下不產(chǎn)生裂縫或者裂得比較晚;
②在機(jī)械構(gòu)件中,預(yù)先使其產(chǎn)生應(yīng)力,提高構(gòu)造本身剛性,減少振動(dòng)和彈性變形,改善受拉模塊的彈性強(qiáng)度,使原本的抗性更強(qiáng)。通過(guò)改變混凝土構(gòu)件和機(jī)械構(gòu)件來(lái)改善橋面的剛度和強(qiáng)度,提高橋面的承載力和抗變形能力,保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量,延長(zhǎng)道路橋面的使用壽命。
3道路橋梁工程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)
3.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)
通常情況下,鋼筋混凝土容易出現(xiàn)裂縫。在鋼筋混凝土中運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),即在鋼筋混凝土構(gòu)件中使用加載線,向其受拉區(qū)的混凝土進(jìn)行鋼筋張拉,預(yù)先施加一定的壓力?;炷翗?gòu)件受到外荷載力所施加的拉力后,會(huì)先消受拉區(qū)的混凝土中預(yù)先承受的壓力,然后再受其他方面的拉力,從而有效地控制混凝土的伸長(zhǎng),減少鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫。
3.2碳纖維片預(yù)應(yīng)力技術(shù)
碳纖維具有許多優(yōu)良的性能,具體如下:
(1)軸向強(qiáng)度和模量高、密度低、比性能高、無(wú)蠕變;
(2)非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好;
(3)比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性;
(4)耐腐蝕性好,X射線透過(guò)性好等。碳纖維兼具碳材料強(qiáng)抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征,是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料。在道路橋梁工程中把預(yù)應(yīng)力技術(shù)運(yùn)用到碳纖維片中,可以充分地發(fā)揮碳纖維的強(qiáng)抗拉性,提高道路橋梁的混凝土梁的相關(guān)性能,進(jìn)而提高道路橋梁的工程質(zhì)量。
3.3混凝土路面工程中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)
對(duì)混凝土路面所用的混凝土構(gòu)件和鋼筋構(gòu)件等采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),對(duì)路面進(jìn)行相對(duì)的約束,可提高橋面的承載力和抗變形能力,進(jìn)而提高整個(gè)道路路面的工程質(zhì)量,保證道路橋梁工程的施工質(zhì)量,延長(zhǎng)道路橋面的使用壽命。
4預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在的問(wèn)題
在道路橋梁施工中,運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)增強(qiáng)混凝土和鋼材的強(qiáng)度,進(jìn)而增強(qiáng)混凝土構(gòu)件的抗裂抗?jié)B的強(qiáng)度、剛性和抗剪力,可有效節(jié)約工程施工材料,提高道路橋梁工程施工的質(zhì)量,降低工程的成本,提高道路工程的質(zhì)量,延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。盡管如此,仍存在著一些問(wèn)題。
(1)鋼筋管道堵塞問(wèn)題在混凝土的澆筑過(guò)程中,可能會(huì)由于操作不當(dāng)、時(shí)間把握不準(zhǔn)以及不能及時(shí)地跟進(jìn)保護(hù)等因素導(dǎo)致混凝土不能順利地穿過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼筋,造成混凝土質(zhì)量不能達(dá)標(biāo),影響道路橋梁工程施工。
(2)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在張拉前出現(xiàn)裂縫混凝土收縮應(yīng)力和溫差應(yīng)力的改變會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。再者,季節(jié)的變化、溫度濕度的改變都有可能使預(yù)應(yīng)力構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。
(3)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉力的失控預(yù)應(yīng)力的施工主要靠人為操作,如果施工作業(yè)不規(guī)范,預(yù)應(yīng)力張拉力控制不當(dāng),就會(huì)造成橋梁的質(zhì)量問(wèn)題,影響整個(gè)道路橋梁工程建設(shè)。
5解決預(yù)應(yīng)力技術(shù)問(wèn)題的措施
5.1鋼筋管道堵塞問(wèn)題的解決措施
(1)應(yīng)先提高施工人員的綜合素質(zhì),避免因操作不當(dāng)引起的鋼筋管道堵塞問(wèn)題。
(2)為預(yù)防管道堵塞問(wèn)題的產(chǎn)生,在施工之前仔細(xì)檢查波紋管的質(zhì)量,確定波紋管的安裝位置,做好各方面的檢查工作。
(3)當(dāng)出現(xiàn)鋼筋管道堵塞問(wèn)題的時(shí)候,應(yīng)及時(shí)將有問(wèn)題的鋼管替換下來(lái)。
5.2預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉出現(xiàn)裂縫的解決措施
由于道路橋梁施工為戶外作業(yè),不能保持一個(gè)常溫的工作環(huán)境。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題最主要的措施就是控制好溫度和濕度,保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的預(yù)制質(zhì)量。在夏季施工時(shí),可以用涼水來(lái)化熱水泥;在冬季溫度低的時(shí)候應(yīng)做好保溫措施,保證構(gòu)件不因?yàn)闊崦浝淇s產(chǎn)生裂縫。
5.3應(yīng)力構(gòu)件張拉力失控的解決措施
提高施工人員的專業(yè)技能和業(yè)務(wù)素質(zhì),嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工,保證張拉作業(yè)采用預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)量和張拉力雙重控制,保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的質(zhì)量。
1.1.1移動(dòng)導(dǎo)向架定位船的選擇導(dǎo)向架定位船由“天威號(hào)”700t全回轉(zhuǎn)起重船進(jìn)行改裝,主要用于鋼管樁沉樁過(guò)程的定位和糾偏,其主鉤輔助立樁并負(fù)責(zé)吊持沖擊錘復(fù)打,同時(shí)振動(dòng)錘和沖擊錘系統(tǒng)也存放于該船甲板上。導(dǎo)向架焊接固定在“天威號(hào)”定位船的左舷,主體結(jié)構(gòu)為鋼質(zhì)桁架結(jié)構(gòu),長(zhǎng)15.3m、寬14.85m、高18.65m,分為上下兩層,兩層之間距離為12m,分別布置3組液壓抱樁器,上下層的液壓抱樁器垂向同心,保證鋼樁打設(shè)精度。
1.1.2浮吊選型本工程所有鋼管樁中,最大吊重197.6t,最大吊高87.7m,選用“起重27號(hào)”1600t雙主鉤浮吊進(jìn)行吊裝入位以及吊持沖擊錘復(fù)打,其有效吊重1600t,有效吊高95m,有效吊距43m,均可滿足施工要求。
1.2打樁錘選型
根據(jù)對(duì)68個(gè)墩位逐墩進(jìn)行沉樁阻力計(jì)算分析,初打采用2臺(tái)APE400液壓振動(dòng)錘聯(lián)動(dòng)振沉,當(dāng)液壓振動(dòng)錘初打不能振沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),采用MHU800S液壓沖擊錘復(fù)打至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
2施工工藝及方法施工工藝流程。
2.1沉樁實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)
移動(dòng)導(dǎo)向架沉樁實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)由硬件和軟件兩個(gè)部分組成。其中:硬件設(shè)備包括:在定位船及導(dǎo)向架上布置3臺(tái)GPS接收、3臺(tái)激光掃描儀、2臺(tái)傾角傳感器,軟件系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及打樁軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)GPS(RTK)確定絕對(duì)位置功能及激光掃描儀確定相對(duì)位置功能,依靠船體參數(shù)項(xiàng)進(jìn)行銜接完成樁平面位置確定,通過(guò)不同高度的激光掃描儀掃描的樁心坐標(biāo)及2臺(tái)掃描儀的高差獲得樁垂直度數(shù)據(jù),具備以下功能:
1)實(shí)時(shí)顯示船位狀態(tài),當(dāng)前樁位偏差指示和垂直度顯示;
2)當(dāng)前樁與已完成多樁間距顯示;
3)任意兩個(gè)高程面樁心坐標(biāo)顯示;
4)CAD圖形和EXCEL數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入和記錄文件導(dǎo)出功能;
5)項(xiàng)目的新建、保存、關(guān)閉,系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定、修改、保存功能。
2.2平面位置定位
1)初定位:3臺(tái)GPS(RTK)實(shí)時(shí)坐標(biāo)可以確定船的位置和方向,通過(guò)導(dǎo)向架中間一組抱樁器中心位置坐標(biāo)和船體實(shí)時(shí)扭角完成一次定位。每個(gè)墩臺(tái)定位船駐位2次,每次完成在同一列的3根樁的初定位,初定位時(shí)要求與設(shè)計(jì)坐標(biāo)偏差小于5cm。
2)下樁后定位:初定位完成后開始入樁,工程樁進(jìn)入抱樁器,掃描儀即獲得數(shù)據(jù),樁位實(shí)際坐標(biāo)由掃描儀實(shí)時(shí)測(cè)量獲得,首先將抱樁器抱緊,使樁與定位船形成整體性,根據(jù)沉樁實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)指導(dǎo)定位船位置的微調(diào)來(lái)調(diào)整樁的平面偏位。第1根樁在絕對(duì)位置和垂直度均滿足設(shè)計(jì)要求的情況下下樁,從開始下樁到沉樁結(jié)束過(guò)程中沉樁實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)全程監(jiān)控,遇情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。第1根樁完成后的其余5根樁在滿足絕對(duì)位置和垂直度要求情況下,必須要考慮相對(duì)位置偏差,沉樁實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)根據(jù)激光掃描儀掃描的數(shù)據(jù)提供樁相對(duì)位置偏差數(shù)據(jù)表,根據(jù)數(shù)據(jù)情況指導(dǎo)樁位調(diào)整,有效保障絕對(duì)位置和相對(duì)位置都滿足設(shè)計(jì)要求。
2.3垂直度調(diào)整
樁垂直度的獲取依靠激光掃描儀掃描數(shù)據(jù)完成,3臺(tái)掃描儀分別布置在導(dǎo)向架上下兩層,“激光掃描儀3”確定出3根樁上部的樁中心坐標(biāo),“激光掃描儀1”和“激光掃描儀2”可以確定出3根樁的下部樁中心坐標(biāo),根據(jù)同一根樁上下兩個(gè)平面的差距和2個(gè)掃描儀的高差,可以通過(guò)軟件系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算出每根樁的垂直度,并根據(jù)顯示值進(jìn)行兩個(gè)方向的垂直度調(diào)整,順船向通過(guò)抱樁器調(diào)整,橫船向通過(guò)調(diào)節(jié)定位船左右水倉(cāng)的壓載水調(diào)整。
2.4高程控制
沉樁實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)高程控制是在激光掃描儀下方安裝3個(gè)紅外激光頭,分別指向3個(gè)樁中心位置,樁入抱樁器時(shí)紅外光點(diǎn)打在樁上,通過(guò)前期調(diào)平工作,使激光束與船體平面保持平行,激光點(diǎn)高程變化與GPS高程同步,打樁時(shí)通過(guò)樁架上安裝的視頻監(jiān)控裝置對(duì)紅外點(diǎn)指示的樁刻度線進(jìn)行觀測(cè),將指示刻度線讀數(shù)輸入打樁軟件中,軟件通過(guò)與樁頂刻度數(shù)反算,即可完成樁頂高程的控制。
2.5沉樁
“起重27號(hào)”副鉤吊起放在定位船甲板上的2臺(tái)APE-400液壓振動(dòng)錘聯(lián)動(dòng)錘組,移至鋼管樁正上方緩慢下落,使錘組的液壓夾具夾住鋼管樁頂部,開啟振動(dòng)錘,對(duì)鋼管樁進(jìn)行振沉,直至振沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。振沉過(guò)程中,實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)樁身垂直度偏差過(guò)大時(shí),采取延長(zhǎng)留振時(shí)間、交替上拔和振沉等方式,使土體充分液化,確保鋼管樁垂直下沉。振沉過(guò)程中遇到地質(zhì)較硬,振動(dòng)錘振沉困難情況,則停錘并移開振動(dòng)錘組,更換“天威號(hào)”吊持MHU800S液壓沖擊錘進(jìn)行復(fù)打至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
3施工質(zhì)量分析
本工程408根樁全部采用移動(dòng)導(dǎo)向架沉樁施工工藝施工,雖然有個(gè)別墩位因地質(zhì)不均,造成一次沉樁質(zhì)量超標(biāo),但通過(guò)拔出后再次重復(fù)振沉的方式,使408根樁的最終沉樁合格率均達(dá)到了100%。以沉樁過(guò)程最為困難的50號(hào)墩為例,通過(guò)采取留振、拔出后往復(fù)振沉的方式,使6根樁的最終成樁質(zhì)量均滿足平面偏差不大于10cm、垂直度不大于1/250的高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求。
1.2高性能混凝土的耐久性高性能混凝土具有更強(qiáng)的抗腐蝕性、承受更大的外力和有效抵御老化,顯示出優(yōu)于普通混凝土的耐久性。
1.3高性能混凝土的坍落度高性能混凝土的泥漿體和粗骨料間粘力強(qiáng),優(yōu)良穩(wěn)定性和均勻性使高性能混凝土坍落度較大,便于在成型后形成均勻密實(shí)的結(jié)構(gòu)。
1.4高性能混凝土的經(jīng)濟(jì)性橋梁工程應(yīng)用高性能混凝土可以節(jié)省原材料,減少混凝土和鋼筋的用量,延長(zhǎng)了道路橋梁的使用壽命,因此具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
2橋梁工程應(yīng)用高性能混凝土的價(jià)值
2.1增強(qiáng)了橋梁工程的抗折強(qiáng)度和耐久性橋梁工程采用高性能混凝土后,能夠增強(qiáng)橋梁表面的抗?jié)B性和致密性,提高了橋梁工程的抗折強(qiáng)度和耐久性。
2.2增強(qiáng)橋梁工程的承載能力高性能混凝土與采用普通混凝土相比,提高了橋梁路面的承受強(qiáng)度,同時(shí)也降低了橋梁工程中材料用量。
3高性能混凝在橋梁工程中應(yīng)用的要點(diǎn)
由于高性能混凝土澆注搗實(shí)方便,長(zhǎng)時(shí)間能夠保持極強(qiáng)的力學(xué)性能,在惡劣環(huán)境下依然能夠保持優(yōu)異的體積穩(wěn)定性和較高的強(qiáng)度,以及良好的耐久性,在橋梁工程中應(yīng)用十分廣泛。為了提高橋梁工程的經(jīng)濟(jì)效益和增加使用壽命,工程中不僅對(duì)混凝土的強(qiáng)度有著較高要求,對(duì)其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)性也十分關(guān)注,高性能混凝土越來(lái)越得到重視。在橋梁工程的結(jié)構(gòu)化是非常復(fù)雜的,跨徑長(zhǎng),所以就這要求對(duì)混凝土有很好的強(qiáng)度,所用的混凝土一定是要高性能的,這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)更大的主梁的間距還有長(zhǎng)跨徑,這主要是在澆筑主梁、墩部和墩基時(shí)候得到了廣泛的應(yīng)用,這樣才能夠使橋梁的結(jié)構(gòu)得到更加的堅(jiān)固,增強(qiáng)了橋梁抵御外部環(huán)境破壞的能力,延長(zhǎng)了橋梁的使用時(shí)間。
4高性能混凝土早橋梁工程施工中的應(yīng)用要點(diǎn)
高性能混凝土對(duì)對(duì)攪拌設(shè)備要求較高,建議使用臥軸式攪拌機(jī)等攪拌性能較好的設(shè)備,在短時(shí)間內(nèi)將高性能混凝土攪拌均勻。高性能混凝土的制備對(duì)原料稱量比例要求十分精確,要求保持一定的拌合物的稠度,可以通過(guò)控石含水量來(lái)調(diào)整拌合物的稠度,攪拌時(shí)要確保拌合物均勻,稠度符合標(biāo)準(zhǔn),保證高性能混凝土的性能良好。其制備后應(yīng)當(dāng)通過(guò)罐車運(yùn)輸和澆注,便于添加復(fù)合高效外加劑,也可通過(guò)泵送,方便施工操作。為了增大混凝土的密實(shí)度,應(yīng)摻入活性摻合料,加入減水劑,增強(qiáng)高性能混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,具有更好的流動(dòng)性,使其擁有優(yōu)異的耐久性。根據(jù)施工時(shí)的氣候條件,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整凝結(jié)時(shí)間,保持混凝土的穩(wěn)定性和密實(shí)性。