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天然砂砾在公路工程中的应用

2016-05-16刘红堂

中国高新技术企业 2016年15期
关键词:路基填筑公路工程

刘红堂

摘要:天然砂砾具有强度高、刚度大、稳定性强、透水性好、工后沉降小等诸多优点,在公路工程中得到广泛应用。文章对天然砂砾在公路工程中路基填筑、路面结构层的应用,分别从施工工艺、质量控制及存在问题和注意事项等方面进行介绍,以供参考。

关键词:天然砂砾;路基填筑;路面基层;公路工程;路面结构层 文献标识码:A

中图分类号:U416 文章编号:1009-2374(2016)15-0096-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.15.045

预应力混凝土桥梁工程施工过程中,桥梁结构以及工艺都比较复杂,而且施工周期也比较长,加之水上作业工况复杂,对施工质量和施工工艺要求比较高,因此施工难度比较大。为了能够有效确保预应力混凝土桥梁工程施工质量和进度,需做好事前准备工作,其中最为重要的就是要做好测控。

1 箱梁预制段形态测量控制

1.1 预制几何管控

对箱梁控制节点进行放样,作为短线法预制箱梁中的关键控制技术。在此过程中,几何形状测量是基于节段几何尺寸改变,形成转角效应,从而达到水平线形以及竖向线形调整之目的,然而精确浇筑特定几何线形的梁段。在直梁浇筑过程中,匹配梁段沿直线方向从浇筑点移至匹配位置,然后开始对下一段梁段进行浇筑,如图1所示:

结合图1,为绘制梁段的施工竖曲线,应当先把匹配梁段(n-1)段平移出原来的点,然后再稍微在立面上移动,整体效果如图1(b)所示。完成以后施工任务以后,才能浇筑n段。桥梁工程施工过程中的平曲线,按照相同的形式获得,平移n-1段箱梁,到位后于平面上进行稍微的转动,如图1(c)所示,这样就形成了平曲线。

1.2 测量塔以及控制节点布设

精确放样箱梁控制节点,采用短线法控制箱梁预制线形。对于放样测量塔而言,实际应用过程中,不能超过变形允许范畴,而且精度一定要高,不能有明显的沉降。本文以苏通大桥为例,实际测量过程中,测量塔的高度较之于箱梁顶面标高,应当超过1.5m。在此过程中,为了防止阳光照射对塔身阴阳面产生影响,并因此而引起温差变形现象,笔者建议在测量塔四周严实地包上土工布;对于塔身内部而言,建议利用混凝土等材料将其填实,这样可以有效增加测量塔的刚度、强调。塔身外围边缘位置,用素混凝土对其进行严密包裹,需注意的是测量塔四周不能接触任何杂物,工作人员也不能随意上楼或者下楼。在测量时,为了能够有效保证在风雨气候条件下连续作业,不影响测量工期,可将其他仪器设备封闭好,仅留下部分设备观察窗外即可。除测量塔位置以外,台座两侧其他的位置建议设校核塔,以此来定期对各测量塔进行严格的校核。在此过程中,应当注意的是观测有无沉降,确保不发生位移。从构造组成来看,测量塔、校核塔两种塔形结构基本一致,只是后者入土深度较之于前者要深一些。箱梁节段长度存在着较大的差异,每块箱梁的两侧,分别设高程控制点,并且在中间位置布设轴线控制点。测量塔控制预埋件施工过程中,其组成部分主要是镀锌十字头螺栓以及U型圆钢;在混凝土完全凝固前,应当先将其准确地安放在测量塔顶板预设处。预埋件作为相对位置的参照物,除了轴线上控制节点轴线需精确测量、放线,其他的控制节点无需精确放样,但是一定要进行精确的测量。

2 箱梁拼装测量

2.1 合理布设加密控制点

在混凝土浇筑完并养护以后,在保证拆模强度的基础上拆模。完成以上操作后,预制箱梁节段先移出,将其作为匹配梁,待其强度达到规定要求(设计强度75%)以后,对其进行起吊。在此过程中,利用龙门吊及配套设施将箱梁节段稳稳地运至修整位置,全面检查和修正箱梁。在此过程中,每节箱梁均需经过两个月的时间进行养护,然后运到悬拼位置。在此操作过程中,借助架桥机将箱梁吊起来,并且将其移至拼装点,再悬臂拼装。布设加密控制点时,建议采用短线施工方法施工操作,其中有较高的拼装精度要求,即应当控制好拼装测量时的加密控制点精度。箱梁在操作过程中,主要针对墩顶位置进行处理,即利用架桥机拼装,并且将加密控制点设在墩顶之上,这样有利于观测。

桥梁工程施工过程中,采用短线法施工作业,必须确保拼装精度。在拼装测量施工时,加密控制点精度也应当严格控制。箱梁施工时,墩顶位置借助架桥机拼装操作。值得一提的是:加密控制点布设于桥梁墩顶,有利于日后观测作业。在此,仍以上述苏通大桥工程项目为例,箱梁拼装测量时控制点加密如图2所示:

如图2所示,在46#桥梁墩顶建观测标志,利用静态GPS、首级控制点(ST01和ST07)以及试桩平台控制点(CB2)联测,得到加密点平面坐标。实际联测过程中,采用接收机观测两个时段,其中每一个时段都观测一个小时。在平差计算过程中,点位误差不超过±4.2mm。在此过程中,采用水准测量法进行测量,同时还可以采用三角高程测量,ST01以及35#桥墩栈桥,以二等水准为标准进行测量,35#桥墩、46#桥墩,采用对向三角高程进行测量。在对向观测时,利用正倒镜观测六个测回,需强调的是每一个测回都要进行15次读数,然后求其平均值,得出46#桥墩墩顶控制点高程41.58m。由测段往返测高差不符值计算水准测量高差时,数中的误差计算机时,可采用以下公式:

式中:Δ代表测段往返测高差不符值;R代表测段的长度;n代表测段数。

利用以上公式进行计算,得出m1=±2.3mm。结合对向三角高程精度计算公式,其平距值为1000m,仪器的测角误差取1.5〞,测量距离误差2mm;仪器高与目标高量取误差为1.5mm。利用上述数据,可计算对向三角高程精度m2=±3.1mm。

2.2 箱梁节段的拼装与检测

箱梁拼装后,并进行预应力钢筋张拉,应当采用极坐标法对箱梁上的六控制节点进行检测,尤其要做好平面坐标及其标高的检测,以确保拼装限差能够控制在合理范围之内。一旦出现较大偏差,则需及时对桥梁线形优化调整。箱梁拼装时,采用对称悬拼方式。在合拢段箱梁拼装过程中,时间上存在着差异,则可能会出现较大偏差。针对这一问题,笔者建议利用边角前方交会法检测合拢段,并进行定位。

2.3 箱梁拼装过程中的线形测控

拼装箱梁时,拼装操作精度在很大程度上决定着桥梁线形管控精度。具体施工操作时,应当自箱梁节段、轴线的节点标高和顺、横桥向偏差,对线形控制精度进行综合分析。

3 预应力混凝土桥梁施工的测控技术应用时的注意事项

预应力桥梁合拢段,实施临时浇筑措施。合拢段两侧,湿接缝的宽度大约为15cm,可用于箱梁顺桥向的偏差调控。从这一层面来讲,顺桥向误差调节时,操作比较方便。箱梁顺桥向出现偏差时,应当及时采取有效的措施进行管控,多数轴线节点的偏差值都能够满足设计要求。为了确保箱梁轴线节点顺桥向偏差值能够合理分布,以右幅为宜,其偏差在±10mm限差范围之内。从对顺桥向合拢段、湿接缝可调节桥梁偏差的视角来看,如果想同时确保高精度,显然非常困难,所以可适当地将顺桥向偏差放宽一点。通过对不同问题和精度的综合考虑,采用短线法进行施工拼装,对精度的控制效果比较好,多数箱梁定位偏差都能够控制在理想的范围内。在施工过程中,应用预应力混凝土桥梁施工测控技术,还应当加强重视,尤其要严格控制T构悬拼梁段的标高。

(1)0#梁段安装施工时出现误差,比如会影响桥梁线形控制,应当保证其安装误差不超过5mm。同时,每一个0#块箱梁轴线点标高偏差、相对横桥向的偏差,不能太大,而且箱梁施工安装时需保持高精确,并且保证基准块位置准确;(2)节段拼装时,每道工序都引导严格按要求施工操作,临时预应力张拉顺序需根据线形管控具体确定和调整,配合调整垫片,从优化调整实行梁段;(3)预应力混凝土桥梁施工时,应当对两梁段间错台进行严格控制。实践中,为了能够有效防止施加预应力时梁段从错台山滑出,建议采用先张拉一组临时预应力,再根据要求进行调整,临时张拉。在施工操作时,对于齿坎打滑造成的临时预应力张拉力不够现象,建议在永久索张拉后再拆吊具设备;(4)对现场情况进行严格控制。比如对日照条件、混凝土性能指标、浇筑养护以及节段混凝土的重量以及相关参数监测,把握不同因素对线形产生的影响。通常情况下,早上大约7∶00时,对箱梁拼装施工过程中的标高控制数据信息进行采集,当温差在10℃~15℃时,桥梁悬臂端标高的变化最大范围为4~5mm;(5)按照测量步骤,对各节点空间的位置进行严格检测,尽可能地保证在理想观测条件下进行检测。具体安装操作过程中,如果出现了线形偏差等问题,应当及时分析原因,并根据原因进行针对性的优化调整。在此过程中,按照上翘、低头情况,分别选用上下厚度不同的涂抹胶层,加垫适量的铜片或者钢板。

4 结语

总而言之,预应力混凝土桥梁施工的测控技术应用,在很大程度上提高了桥梁工程施工质量,其中采用的短线匹配法,对预应力混凝土箱梁进行预制拼装,并且从各项拼装进行综合分析,对桥梁线形精度进行控制,同时该技术应用时,需采用高精度的测量设备,对箱梁接点放样以及拼装定位进行严格检测,只有这样才能确保预应力混凝土桥梁施工质量。

参考文献

[1] 田荣.预应力混凝土桥梁施工中真空压浆技术的应用

探析[J].公路交通科技(应用技术版),2014,(6).

[2] 喻国强.预应力混凝土桥梁有效预应力测试技术应用

[D].长安大学,2013.

作者简介:董海平(1969-),男,江西永新人,上海华铁工程咨询有限责任公司工程师,研究方向:工程监理。

(责任编辑:王 波)

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