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公路桥梁基础设计与施工技术问题分析

2021-01-08张辛未

工程技术研究 2020年23期
关键词:桥梁钢筋公路

张辛未

(中交第一公路勘察设计研究院有限公司,陕西 西安 710075)

在推动国家经济进步的过程中,公路桥梁工程发挥着重要作用。桥梁工程的施工质量直接与人们的日常生活紧密相关,并且对经济建设产生间接影响,因此需要相关部门给予重视。现代社会公路桥梁数量日渐增多,要顺利投入使用,在设计环节以及施工环节应该做好监督与检查工作,做到设计合理、施工有序。设计人员需对其使用年限进行关注,做好整体规划与合理设计。

1 公路桥梁桩基础的类型

1.1 桩基础

根据材料的不同,桩基础可以分为钢筋混凝土桩、预应力管桩和钢桩。根据承台位置,则分为高桩承台基础和低桩承台基础,两种桩基的具体特点如表1所示。根据施工方法的差异,分成钻挖孔灌注桩基础和打入桩基础。

表1 高桩承台基础和低桩承台基础的特点

1.2 管柱基础

管柱基础属于大直径(直径为1.5~5.8m,壁厚10~14cm)的桩基础,一般用在深水、潮汐影响较大的地方。管柱基础的施工是利用大型振动沉桩锤沿导向结构将桩竖向振动下沉到基岩,然后进行护壁施工,再安装钢筋笼及水下混凝土的灌注,最后将管柱与基岩牢固连接。

1.3 沉井基础

沉井基础的基本原理是利用井筒,在其自重的作用下不断下沉,直至设计标高。在施工中,先制作好钢筋混凝土沉井底,然后将井底的土壤挖除,使其在自重作用下下沉,当下沉到设计标高后,用混凝土进行封底,并建筑沉井顶盖,随后开始修建墩身,具体如图1所示。

图1 沉井基础示意图

2 公路桥梁基础设计与施工中存在的问题

2.1 桥梁耐久性不符合要求

在进行桥梁规划设计的过程中,相关工作人员除了要考虑美观性的要求,还需要确保其质量以及使用寿命符合要求。随着车流量的日渐增加,对桥梁的承重力也提出了更高的要求,如何在确保美观的同时提高其质量从而延长使用年限是每一个设计人员需要重点考虑的问题。桥梁在投入使用之后,必不可少地会出现风化以及腐蚀等问题,这些均会对其使用年限造成影响,导致其稳定性出现问题。由于每一个地区的气候条件不同,因此风化程度以及腐蚀程度也有很大的差异,如果没有做好养护工作,必然会使桥梁的耐久性受到影响。为了避免这些问题的出现,就需要工作人员不论是在设计环节还是施工环节都重视对桥梁耐久性的保护,然而在实际工程建设中,设计环节与施工环节总会出现纰漏,从而导致其耐久性较差,无法达到预计的使用年限。

2.2 施工技术单一且不娴熟

我国公路桥梁的建设工作近年来受到了广泛关注,但是在施工技术上还稍显单一,尤其是在地势较高的地区施工时,施工人员明显存在经验不足的问题。正是由于专业知识和实践经验的欠缺,导致其施工技术应用不娴熟,进而引发工程质量低下或延期问题。在施工期间,相关单位欠缺防震技术以及防沉技术的应用,导致桥梁工程投入使用后会出现下沉等质量问题。

2.3 受超载情况的影响

桥梁工程投入使用的过程中,其实际的承重量超过了限制,就会对其运行安全产生影响。但是在实际工作中,超载的情况屡见不鲜。超载问题频发的主要原因如下:一是不少桥梁工程是早期建成的,承载力不能够满足现今的需求,车辆增加的数量已经远远超过了预期,导致桥梁被过度使用。二是桥梁施工问题,当工程建设完成后,相关人员没有对其进行后续的保养,从而使其一直处于危险状态。

3 解决公路桥梁设计施工问题的有效措施

3.1 做好桥梁搭设工作

在公路桥梁设计施工期间,工作人员要对桥梁搭设工作给予重视。当公路桥梁投入使用之后,桥墩是主要的承重部位,因此在设计环节或者施工环节要确保其稳定性符合要求。首先,相关人员可以通过做好养护工作来提升其稳定性,当基层施工完成之后,做好成品养护。例如采用麻袋养护或喷洒沥青乳液,这两种方式都是目前比较常见的养护方法。在养护期间无法完全避免车辆通行,需对来往车辆的重量进行限制,还要对车辆行驶速度进行控制。除此之外,工作人员还需对车槽进行检查,如果存在松散的情况,应及时对其进行修补压实,避免日后问题不断加重,从而导致交通运输安全问题发生。

3.2 确保钢筋工程施工顺利

在公路桥梁施工过程中,钢筋笼的制作难度较大,工作人员需操作大型机械设备进行吊装,这对工作人员专业性的要求较高,相关单位在进行人员选择时需要谨慎。在进行焊接的过程中,工作人员要注意避免缝隙问题。在焊接时工作人员可选用多台设备一起进行焊接,或者选择一台设备单独进行焊接,不论选用何种方式工作人员都需要注意对准孔位,否则将会出现较大误差而影响后续工作。

3.3 合理应用计算机技术

目前计算机技术的应用较为普遍,由于其具有交互性以及便捷性等特点,因此能够优化施工流程。在公路桥梁设计施工期间,工作人员可以利用其来完成数据收集、平面设计以及绘图等多项工作。例如,相关人员可以使用GIS技术来完成地理表面信息收集工作,这能够给其提供极大的帮助。除了进行信息收集,GIS技术还能够对数据信息进行管理与分析,并且通过三维的模型将数据信息立体地展示出来,便于设计人员进行对比。此项技术适用于地形较为复杂的地区,它能够对周围地理环境进行深入的勘测与分析。同样,建模技术也能够为桥梁的设计与施工工作提供帮助。应用过程中可以综合考虑经济性、可行性以及施工时间等多种因素的要求来建造桥梁基础模型,之后再将设计模型和施工实际情况进行对比,从而妥善处理各类突发情况。

3.4 避免钢筋腐蚀问题

钢筋混凝土是公路桥梁建设期间最常使用到的材料,钢筋的承重能力将对桥梁的稳定性产生直接影响。要保证其承重性符合要求,应尽可能避免钢筋腐蚀问题的发生。在日常使用过程中,钢筋的外保护层能够保证其性能不受影响,当外保护层受到了破坏,钢筋长时间和空气、水等物质进行接触,则可能会出现腐蚀问题,影响桥梁稳定性,因此必须做好日常防护工作。首先,需要工作人员严格控制钢筋的选用,尽可能选择标号高的钢筋材料,并且在存储时也要注意尽量避开排水区,并且定时清理雨水。除此之外,需对水泥材料进行控制,确保其密度合适,并且遇水时不会释放太多的热量。在正式动工前,相关人员还需要对钢筋材料进行检测,检查腐蚀区域的问题严重度,并采取有效的补救措施。另外,为了日后避免此类问题的产生,工作人员还需要对腐蚀原因进行深入研究,从而有效防范此类问题。

3.5 做好墩台以及立柱的施工

首先,在模板施工时,模板的尺寸最终决定了墩台以及立柱的尺寸,因而在模板的制作与安装中,一定要根据施工图纸合理控制模板尺寸。模板的安装中,要对垂直度与水平度进行测量检验,确保验收合格。其次,做好混凝土的施工,在墩台以及立柱的混凝土浇筑中,合理控制混凝土的下落高度,保证混凝土的振捣均匀、充分,如果出现了浆液,一定要采取处理措施。再次,合理控制混凝土构件的垂直度,由于立柱以及墩台高度较大,因此垂直度的控制是一个难点,必须进行精确的控制。最后,桩基柱需根据设计要求,使用符合要求的混凝土等级,设计合理的保护层厚度,同时确保上下护壁的重叠搭建长度大于等于20cm。

4 结束语

近年来,我国交通事业的发展脚步逐渐加快,国家对此也日渐重视,并且对公路桥梁的建设予以了大量的资金支持。为了确保其质量过关,首先,工作人员需要在设计环节进行严格把关,确保最终的施工方案兼具可行性以及稳定性。其次,工作人员在施工环节也需要严格遵守各施工步骤的要求,确保车辆行驶安全和公路桥梁通行顺利,进而促进社会的发展。

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