交通运输论文发表之桥梁的施工材料与方法分析

所属栏目:交通运输论文 发布日期:2013-09-11 10:00 热度:

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  摘要:随着社会经济的发展,公路桥梁建设正在高速发展。而桥梁工程质量一直是道路交通建设中的重要问题。作者对桥梁施工的材料及几种施工方法进行了阐述,以供参考。

  关键词:桥梁施工,钢筋笼定位,通气孔预留

  前言

  桥梁是公路的纽带,其功能好坏直接影响整条线路的畅通。随着我国科学技术、经济实力和交通事业的发展,大跨度桥梁越来越多的出现在人们的生活当中,各类桥梁日新月异,谱写了桥梁建设史新的篇章。

  一、桥梁施工材料分析

  1.1混凝土

  从我国已建成的预应力混凝土桥梁来看,大多都采用C40-C50混凝土,进而采用减水剂等添加剂制备塑性混凝土,并发展了泵送混凝土工艺。随着桥梁跨度的增加,为减少桥梁结构的自重,混凝土逐渐向高强、轻质方向发展。作为混凝土的改性材料,微硅粉高强混凝土具有易浇注,整体密实,长期稳定及强度高等特点,可提高建筑的内在质量,在桥梁建筑市场上具有极大的推广应用价值。混凝土将继续朝高强、高性能方向发展,免振混凝土、密筋混凝土可能在结构中试用。

  1.2钢材

  桥梁上使用的预应力钢材一直在朝着高强度,低松弛,大直径的方向发展。目前使用的预应力钢材主要有高强钢丝,钢绞线及高强度粗钢筋三大类。20世纪80年代中期以前,我国的预应力钢材的性能比国际上落后较多;在80年代后期,国内开始生产1860MPa的低松弛预应力钢绞线,加上与其配套的大吨位预应力锚具和张拉设备的研制成功,C50与C60混凝土的应用,使得预应力连续梁桥结构轻型化,跨越能力得到很大提高。近年来,材料强度有所增加,但在某些情况下,强度的增加是以降低材料的延性与韧性为代价的,而且强度较高的预应力钢材,有时会增加氢的应力腐蚀的危险,这些不利的特性应予以重视。

  1.3预应力钢束

  大吨位预应力钢束的采用大大简化了后张拉工艺。对于采用悬浇施工的桥梁,每一循环预应力束数可大大减少,且通过预应力束平弯使锚点位置在断面上的布置固定,大大节省了穿束、张拉、压浆等工序所用的时间,从而加快施工进度。另外采用大吨位预应力束,布束容易,经合理选择后可以做到因不易布束而加大结构尺寸,造成材料浪费,可减少繁杂的锚固齿块,便于简化模板,加快工期。无粘结预应力筋是指带润滑防锈涂层的后张预应力筋,施工时这种预应力筋可以和普通钢筋一样直接安装在模板中。无粘结预应力筋无需预留孔道,后期穿束,压浆等工序并可节省材料,加快施工进度。因此具有施工简便,施工效率高等优点。但其强度和刚度与相应的有粘结预应力筋相比稍低。从耐久性能看,应对其防锈及认真处理锚具封端。有粘结预应力筋,由于压浆工艺问题也存在耐久性问题,预应力管道压浆往往存在压浆不满或不密实等问题,由此可能导致的预应力筋锈蚀问题不容忽视。

  1.4其他新型材料以及各种材料结合应用

  新型材料如纤维增强塑料,具有在各种环境下具有耐久和抗腐蚀的特性,重量轻,高强度和无磁性等优点,过去主要用于航天和航空工业,现已进入建筑工业;预应力混凝土与钢筋混凝土的结合,预应力混凝土与纤维混凝土的结合以及其它材料的结合;无粘结预应力筋其自身的优点将会越来越受到重视,在大跨径桥梁上的应用正日益增加,但关于其强度和耐久性问题仍然需要进一步加强研究,不断完善。

  二、桥梁施工的新方法

  2.1将钢筋笼定位筋制成轮状

  钻孔灌注桩施工过程中,钻孔桩的钢筋笼定位筋通常制成半环形,俗称钢筋笼“耳朵”,一边一个均匀焊接在笼子两侧的主筋上,用以保证钢筋保护层厚度。这种传统工艺技术的缺点表现在:定位筋的位置不占有优势,位于钢筋笼外部,这样一方面,在下钢筋笼的过程中容易对孔壁造成划痕;另一方面,当孔为软土土质时,定位筋容易陷入孔壁内,从而极大地阻碍了钢筋笼的操作秩序,严重情况会造成坍孔。鉴于上述情况的出现,需要对定位筋的制作方式进行一定程度的变换,将定位筋制成轮状形状,从而将滑动摩擦力变为滚动摩擦力,提高了钢筋笼的吊放效率。

  具体制作过程:首先按照标准的尺码预制一些混凝土空心轮,轮子制成后,在两个轮子中间串一根Φ16的光圆钢筋作中心,然后用Φ6的Ⅰ级钢筋或小钢片弯成两个U形环,并且用U形环套住混凝土轮,开口两端与中轴钢筋焊在一起,然后将中轴钢筋焊在钢筋笼主筋上,U形环面向钢筋笼中心,这样轮状的定位筋就制成了。

  2.2混凝土垫块巧制作

  为了保证制作好的钢筋骨架与模板之间的保护层厚度,需要使用小型混凝土垫块。由于在浇筑环节,垫块与模板是连在一起的,因此混凝土浆无法进入,从而会导致在垫块边界处出现气泡。另外,垫块与模板之间,如果混凝土层过薄,会出现混凝土脱落现象。鉴于上述情况的出现,可以通过改变垫块形状的方法来进行解决。具体的方法和步骤如下:

  第一种方法:步骤一,制作垫块模具,有三脚支撑;步骤二,在模具内浇筑型号相匹配的混凝土;步骤三,混凝土成型后,取走模具,三脚垫块制作成功;步骤四,用电钻在模板上钻0.5cm洞孔,并涂上油漆,支礼模板;步骤五,将垫块插入到洞孔内,这样就形成了凹形空间,能够保证混凝土浆的进入了。

  第二种方法:步骤一,将一段直径为3cm的塑料管由中心劈开,形成对称图形;步骤二,将半圆柱平均分成多段3cm长的塑料片;步骤三,在小半圆柱内浇筑混凝土,形成半圆柱型垫块;步骤四,将垫块固定在钢筋架上;步骤五,向V型区域内注入混凝土浆。

  2.3梁板底模制备的新方法

  梁板底模是在模板上打上低标号混凝土,并在底模上制作钢筋骨架,浇筑混凝土。但是,在施工过程中,底模会粘在梁板上,从而造成通气孔堵塞、梁板漏水的现象,从而降低梁板的使用年限。针对上述情况,可以通过以下方法和步骤进行工艺改良,具体方法和步骤如下所示:

  第一种方法:适用范围为板数量较多、结构形式单一,并且统一在一个制梁厂预制。具体的步骤:步骤一,打部分底模,在打好的底模顶用水磨石机磨一小层成本比较低的水磨石镶面;步骤二,浇筑后的梁板混凝土达到标准硬度后,支起梁板,移至别处;步骤三,在空出的底模上重新浇注其它梁板。这种方法的优势:板底光滑,能够很好的实现成本控制和资源的重复使用。

  第二种方法:包铁皮的木模板作底模的方法。其适用于梁板较少的情况。具体的步骤:步骤一,进行预制场的地基夯实工作;步骤二,依照比例进行沟渠的挖设,并将木棱埋入沟内,并预留预拱度,在木棱上铺好模板;步骤三,在模板上包标准厚度的铁皮;步骤四,模板底用斜支撑锚固;步骤五,将模板裁制成需要的尺寸;步骤六,浇筑梁板。

  第三种方法:塑料板做底模。具体步骤为:步骤一,在打好的底模顶部铺一层标准厚度的塑料板;步骤二,支立模板,卡住塑料板;步骤三,在塑料板上浇筑混凝土。

  2.4梁板通气孔的预留

  梁板通气孔的制作过程选用的工艺技术为,采用整体浇筑的方法进行梁板浇筑,待混凝土的强度达到施工标准后,根据实际需求,用风钻进行打孔。这种传统模式下的工艺技术方法复杂,而且处理不当会破坏模板的整体性能。另外,这种工艺模式制作出的通气孔规范性较差,存在着形状不规则、间距不合理、实用性低下的问题。

  鉴于上述情况,可以对整个工艺程序进行有效的改良。具体步骤为:步骤一,在梁板底模上预埋几根长15cm的钢筋,钢筋间距参照通气孔的设计位置;步骤二,在每根钢筋上套一个内径3cm左右的圆柱形塑料管,管高稍超过底板厚;步骤三,待梁板浇注完成后,吊离底模,塑料管即留在了梁里,从而在管口处形成标准的通气孔。

  三、结束语

  总而言之,现如今桥梁的设计、结构选型对经济和工期的影响也越来越显著,因此我们要运用科学合理的技术和方法在实践中积极研究和推广先进的施工技术和施工组织,不断的完善和发展这些施工方法。

  参考文献

  [1]雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M].北京:人民交通出版社,2000.

  [2]顾文元.悬臂法施工技术与研究初探[J].中国高新技术企业,2008.[10]

  [3]张继尧.王昌将.悬臂浇注预应力混凝土连续桥梁[M].北京:人民交通出版社,2004,(01).

文章标题:交通运输论文发表之桥梁的施工材料与方法分析

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