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摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国综合国力的提上,也带动了公路交通行业的发展,当今社会,我国各方面实力正在稳步提升,尤其是经济领域取得了巨大进步,经济发展的速度正在持续加快,经济的发展极大的推动了交通设施的建设,一大批公路桥梁正在涌现,同时为了满足人们日益增长的交通需求,路桥工程施工标准越来越严格。在路桥工程的施工过程中,桩基施工占据着非常重要的部分,桩基的施工甚至直接关系到整个工程的建设质量,更对行人的交通安全带来重大影响。因此,非常有必要提高桩基工程的施工质量,严格把控桩基工程施工的每一个施工流程。在公路桥梁工程建设中,桩基础起着重大的作用,同时对交通事业的发展带来重大影响,但是实际施工容易受到各种因素的干扰,桩基施工技术的发展能够确保公路桥梁处于安全与稳定状态,为提高桩基工程的施工质量,应针对桩基工程施工中存在的问题进行系统的阐述,提出对应的解决措施,为类似桩基工程施工提供技术支撑,同时也能确保公路桥梁的稳定与安全。在桩基工程中,桩基承载力作为影响桩基施工质量的重要部分,必须严格符合设计标准,在实际施工中,进行现场桩基承载力测试显得尤为必要。
关键词:公路桥梁桩基;施工问题;承载力测试 引言
桥梁是交通运输工程的重要组成部分,同时也是保障交通运输安全和公路通畅的关键。目前,我国桥梁已有八十余万座,总长度达到近五千万米,这也标志着我国桥梁的建设已经迈入了世界桥梁大国行列。近年来我国桥梁的研究热点逐渐转向桩基施工单桩的承载力评估方面,单桩承载力通常是指在桩周土整体受破坏,强度达到极限时桩的承载力。桥梁作为公路交通线路的咽喉,建立可靠的桩基施工单桩承载力评估模型对确保公路道路安全运行、提高公路交通运行效率具有重要作用。在桥梁结构设计中,桩基设计是一项十分重要的内容,桥梁桩基作
为隐蔽工程,其设计是否合理,对桥梁安全及工程规模有着重大的影响,对桥梁施工和工程进度也有一定影响。因此,在桩基设计中坚持应一定的原则,因地制宜、精心设计,切实加强设计要点的掌握,更好地控制桥梁桩基设计质量。桥梁桩基础设计,需要根据桥位处的水文条件、现场地形地质条件、上部结构型式、施工要求等因素全面考虑,合理确定桩基础的构造和配筋。在桥梁桩基础设计中存在一些通病或常见问题,这些通病或问题影响到设计质量,有的可能影响到桥梁安全、工程规模、施工及工程进度,影响到设计单位在业主心目中的形象,应引起设计人员的重视和注意。
1公路桥梁桩基施工问题
首先是桩基施工中的问题。桩基的施工除了与所处的地质环境密切相关,还受到各方面因素的制约,比如建设单位缺乏完善的管理机制,未督促监理单位做好对施工单位的管理,没有按照施工规范对施工单位进行技术交底工作,施工图纸审核出现问题,对施工人员的管理不当,施工人员技术水平不达标,桩基施工机械设备出现故障等问题。其次是桩基工程钢筋笼吊装过程中的问题。桩基工程钢筋笼吊装过程中发生的主要问题有变形、偏位、下沉,其中钢筋笼变形问题产生的主要原因在于随意叠加堆放和加劲箍筋的直径、间距不满足要求,导致钢筋笼刚度达不到设计要求,产生变形。偏位下沉的主要原因在于没有做好保护措施,没有采取措施固定钢筋或者钢筋笼就位后发生倾斜、下沉等问题。
2公路桥梁桩基施工承载力测试 2.1竖向静载荷试验测试要求
使用慢速维持荷载法进行加载,加载采用堆重平台反力装置,预制混凝土块构成加载平台,由超高压油泵带动千斤顶对桩进行加载,采用分级加载的方式。桩顶沉降量每小时不得超过0.1mm,并连续出现两次,当沉降达到相对稳定时,可加下一级荷载。终止加载需满足以下条件:某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍,且24h后尚未稳定。单桩竖向抗压极限承载力Qu的判定:1)取Q—s曲线发生明显陡降的起始点;2)取s—lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一点;3)在某级荷载作用下,桩顶沉降量大于前一级荷载沉降量的2
倍,且经24h沉降还在增加,取前一级荷载值;4)当达不到极限荷载,已达到最大试验荷载,桩顶沉降稳定,桩的竖向抗压极限承载力取最大试验荷载值。
2.2围堰拼装和下放
要将与之相邻的部分吊装至拼装平台上,大致位置处在固定好的围堰块段壁板上,在该处通过焊接的方式设置接口板,将其与围堰板准确对接,随后再展开后续围堰的拼装作业。结束底节围堰拼装后,对精轧螺纹钢进行调节,使其达到相对收紧的状态。提升底节围堰,要求超出拼装平台的距离达到20cm,延长精轧螺纹钢,确保底节围堰能够有效地下放到水面,并达到水面自浮的状态。围堰接高作业时,需要遵循的是按编号对称的方式,结束拼装后再全面检验施工质量,诸如焊缝质量、安装精度等。此后,合理调节围堰入水深度,若仅凭围堰自重无法达到该效果,可采取向壁仓内灌水的措施。
2.3钢筋和模板
以设计图纸为指导,综合考虑现行行业规范,完成钢筋与模板的施工作业,确定合适的间距,有序放置冷却管。结束承台钢筋绑扎后,以设计要求为准,做好墩身外边线放样工作,将其准确呈现于承台顶面钢筋处,随后在墩顶完成支立作业。考虑到本次临时支撑体系的基本特点,有必要预埋补强钢筋与预埋钢板,将二者分别置于承台顶,要求各个承台顶的钢板数量均为8块。组合钢模板是顺利完成承台施工作业的关键,在混凝土浇筑之前,需处理套箱拉杆孔,使其被有效填堵。此举主要目的在于抵御水位的涨落,避免套箱壁渗水现象。
2.4计算桥梁桩基施工单桩承载力
桥梁桩基施工单桩结构失效的同时也包括主梁的脆性破坏,单桩承载力评估的失效模式可以看成是一个并联子系统,整个桥梁桩基施工单桩的承载力评估模型可以看成多个失效模式串联而成,因此计算其单桩承载力,可以提高承载力评估模型的分析性能。桥梁桩基施工单桩承载力计算是以非线性有限元方法为基础,分析桥梁桩基施工单桩承载力评估模型的过程。计算流程如下。1)确定桥梁桩基施工单桩承载力评估准则;2)通过非线性有限元模型确定桥梁桩基施工单桩承载力评估的随机变量;3)选择适当分析方法,搜索出桥梁桩基施工单桩承载力评估
的失效模式;4)建立以桥梁桩基施工单桩截面为基础的极限状态函数;5)采用线性展开方法,将桥梁桩基施工单桩的极限状态方程线性化,将桥梁桩基施工单桩承载力评估的随机变量变成非相关随机变量;6)对于桥梁桩基施工单桩承载力评估的失效模式,考虑桥梁局部构件之间的相关性,计算出桥梁桩基施工单桩承载力评估的等效极限状态方程;7)考虑桥梁桩基施工单桩承载力评估的相关性,确定等效极限状态方程,求解桥梁桩基施工单桩的可靠度,实现对桥梁桩基施工单桩承载力评估。
结语
综上所述,由于作为桥梁结构与地基连接的关键结构,桩基础的设计与施工在工程建设中是非常重要的,其中任何一个环节处理不当,都会给桥梁结构带来重大的安全隐患。因此,在实际的工程案例中,应需要根据项目实际情况因地制宜的进行设计和选择施工方法,做到综合分析及多方案比选,并谨慎用心的组织设计与施工,以确保桥梁安全。
参考文献
[1]运输部.JTG3363-2019公路桥涵地基与基础设计规范[S].中国:人民交通出版社,2019.
[2]运输部.JTG3362-2018公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].中国:人民交通出版社,2018.
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